Мосты и тоннели помогают преодолевать препятствия, которые нельзя или неудобно пересечь обычной дорогой: реки, овраги, горные массивы, плотную городскую застройку. При этом это не просто два разных типа транспортного пути. У каждого сооружения есть собственные элементы, способы строительства и инженерные классификации. Знание основных терминов помогает понять, чем балочный мост отличается от арочного, что называют порталом тоннеля и почему способ прокладки не всегда совпадает с назначением объекта.
Единой классификации, которая делила бы все мосты и тоннели только на несколько взаимоисключающих групп, нет. Инженеры описывают сооружение сразу по нескольким признакам: назначению, конструкции, материалу, расположению и способу возведения. Поэтому один объект может одновременно быть, например, железнодорожным, арочным и каменным мостом или городским автодорожным тоннелем, построенным закрытым способом.
- Что называют мостом, а что — тоннелем
- Как классифицируют мосты
- По назначению и положению
- По конструктивной схеме
- Элементы мостового сооружения
- Как классифицируют тоннели
- По назначению и расположению
- По способу строительства
- Основные элементы тоннеля
- Как читать названия и описания сооружений
- Частые вопросы
- В чём разница между вантовым и подвесным мостом?
- Виадук — это отдельный конструктивный тип моста?
- Все ли подводные тоннели строят под дном?
- Обделка и облицовка — одно и то же?
- Почему для одного сооружения используют несколько классификаций?
Что называют мостом, а что — тоннелем
Мост — сооружение, которое проводит дорогу или коммуникацию над препятствием и передаёт нагрузку на опоры и основание. Препятствием может быть река, долина, другая дорога или железнодорожная линия. Тоннель — подземное или подводное сооружение, внутри которого проходит транспортный путь либо инженерная коммуникация. В обоих случаях важно не только наличие проезда или прохода: сооружение должно воспринимать нагрузки и сохранять устойчивость в окружающей среде.
Названия подсказывают и происхождение терминов. Русское слово «тоннель» заимствовано из французского tunnel; в русском языке оно закрепилось как обозначение подземного прохода или сооружения. «Акведук» образован от латинских слов со значениями «вода» и «вести»: так называют сооружение для транспортировки воды, в том числе выполненное в виде моста. Термин «виадук» также связан с латинскими словами «дорога» и «вести» и обычно обозначает мостовое сооружение над долиной, оврагом или другим понижением. История слова не заменяет технического определения: значение термина следует уточнять по контексту.
Как классифицируют мосты
По назначению и положению
Самое понятное деление связано с тем, что именно проходит по мосту. Различают автодорожные, железнодорожные, пешеходные, водопроводные и комбинированные мосты. Комбинированное сооружение может, например, нести автомобильную дорогу и пешеходные пути; конкретный состав движения определяется проектом. Названия «путепровод» и «виадук» обычно описывают положение сооружения: путепровод проводит один путь над другим, а виадук пересекает значительное понижение рельефа.
Мосты также описывают по месту пересечения: речные, мосты через овраги и долины, городские мосты. Эти признаки не указывают напрямую на конструктивную схему. Например, мост через реку может быть балочным, арочным или вантовым, а виадук — состоять из нескольких пролётов разной длины.
По конструктивной схеме
Конструктивная схема показывает, как пролётное строение передаёт нагрузку на опоры. В балочном мосту пролёт работает преимущественно на изгиб и опирается на устои или промежуточные опоры. В арочном мосту нагрузка передаётся через арку к опорам; такая схема создаёт значительные горизонтальные усилия, которые должны восприниматься опорными частями и основанием.
В подвесном мосту проезжая часть подвешена к основным несущим кабелям посредством вертикальных подвесок. В вантовом мосту кабели — ванты — непосредственно соединяют пролётное строение с пилонами. Консольная схема использует выступающие части конструкции, которые удерживаются у опоры; консольный способ может применяться как при строительстве, так и в общей работе сооружения. Эти названия описывают разные инженерные решения, а не простую шкалу «от слабого к сильному».
| Тип конструкции | Как передаётся нагрузка | Ключевой термин |
|---|---|---|
| Балочный | Пролёт опирается на устои и промежуточные опоры; важную роль играет работа на изгиб | Балка |
| Арочный | Нагрузка передаётся по арке к опорам, создавая в том числе горизонтальное усилие | Арка |
| Подвесной | Пролёт подвешен к основным кабелям через вертикальные подвески | Несущий кабель |
| Вантовый | Пролёт напрямую поддерживают наклонные кабели, идущие к пилонам | Ванта |
Элементы мостового сооружения
- Пролёт — расстояние между соседними опорами; этим словом также называют участок сооружения, перекрывающий такое расстояние.
- Пролётное строение — часть моста, которая перекрывает пролёт и несёт путь и движение по нему.
- Устой — крайняя опора, связывающая мост с подходами к нему.
- Промежуточная опора — опора между устоями, поддерживающая соседние пролёты.
- Опорная часть — узел между пролётным строением и опорой, передающий усилия и допускающий предусмотренные проектом перемещения.
В повседневной речи «мостом» часто называют всё сооружение целиком. В техническом описании полезно различать пролётное строение, опоры, опорные части и подходы: у каждого элемента своя функция, а повреждение или обслуживание одного из них не тождественно состоянию всего объекта.
Как классифицируют тоннели
По назначению и расположению
По назначению тоннели делят на автомобильные, железнодорожные, метрополитена, пешеходные и коммуникационные. Последние предназначены для сетей и трубопроводов, а не для движения обычного транспорта. По расположению выделяют, в частности, горные, городские и подводные тоннели. Название «подводный» описывает положение трассы, но само по себе не сообщает, каким способом сооружение построено.
У одного тоннеля могут быть несколько характерных признаков. Например, он может быть железнодорожным, городским и проложенным под рекой. Для безопасности и эксплуатации важны не только категория движения и длина, но и геология, вода, вентиляция, эвакуационные решения и организация движения. Конкретные требования зависят от назначения объекта и действующих для него проектных норм.
По способу строительства
Способ строительства выбирают с учётом грунтов и породы, глубины, наличия воды, застройки и ограничений на поверхности. Поэтому названия методов не являются разновидностями тоннеля по назначению: тоннель для поездов может быть построен разными способами, если это допускают условия трассы и проект.
| Способ | Общий принцип | Где особенно важны условия площадки |
|---|---|---|
| Закрытая проходка | Выработку ведут под землёй, не вскрывая непрерывно поверхность над всей трассой | Плотная застройка, глубокое заложение, свойства грунта и водоносных слоёв |
| Открытый способ | Сначала разрабатывают котлован, затем сооружают тоннель и закрывают его сверху | Доступность поверхности, глубина и возможность организовать работы в городской среде |
| Погружные секции | Заранее изготовленные элементы устанавливают в подготовленное подводное ложе и соединяют | Глубина водоёма, состояние основания и условия выполнения подводных работ |
| Проходка в породе | Материал выработки удаляют по мере продвижения; устойчивость обеспечивают предусмотренными проектом креплением и облицовкой | Состав и трещиноватость пород, давление воды и устойчивость выработки |
В открытом способе часто используют схему «котлован — сооружение — обратная засыпка»; в городе её применение может требовать временно занять поверхность и перенести сети. Закрытая проходка позволяет вести работы под поверхностью, но не означает полного отсутствия влияния на здания или грунт. Погружные секции применяют для пересечений водных преград: их соединения и герметичность становятся важными элементами конструкции. В горных тоннелях подход к креплению выбирают с учётом реального поведения пород.
Основные элементы тоннеля
- Портал — оформленный вход или выход тоннеля, а также прилегающая входная часть сооружения.
- Обделка — конструкция, образующая внутреннюю поверхность тоннеля и воспринимающая предусмотренные проектом нагрузки.
- Лоток — нижняя часть поперечного сечения; в зависимости от решения может участвовать в отводе воды или быть частью конструкции.
- Шахта — вертикальная или наклонная выработка, которая может служить для строительства, вентиляции, доступа или размещения оборудования.
- Камера — расширенная часть тоннеля, предназначенная для конкретной функции, например размещения оборудования или организации развилки.
Не каждый тоннель имеет одинаковый набор элементов. Их состав зависит от назначения, способа строительства и инженерного проекта. Например, необходимость вентиляционных устройств определяется условиями эксплуатации и типом движения, а не одним лишь фактом, что сооружение называется тоннелем.
Как читать названия и описания сооружений
Если в описании указаны только слова «мост» или «тоннель», информации для технического сравнения недостаточно. Для моста полезно выяснить назначение, число и длину пролётов, материал и конструктивную схему. Для тоннеля — назначение, положение, способ проходки и устройство внутренней оболочки. Один признак не позволяет надёжно вывести остальные: арка не сообщает, где находится мост, а слово «подводный» не определяет метод строительства тоннеля.
При чтении справочных и проектных материалов стоит также учитывать, что бытовые и профессиональные значения могут различаться. Термины «путепровод», «эстакада», «виадук» нередко употребляют как близкие, хотя они описывают сооружения по разным признакам. В конкретном документе значение следует проверять по принятой классификации и контексту, а не только по привычному названию.
Частые вопросы
В чём разница между вантовым и подвесным мостом?
В вантовой системе кабели идут непосредственно от пролётного строения к пилонам. В подвесной системе пролёт поддерживается основными кабелями, а к ним он прикреплён вертикальными подвесками. Внешнее сходство кабельных конструкций не означает, что схемы одинаковы.
Виадук — это отдельный конструктивный тип моста?
Обычно слово указывает на мост над долиной, оврагом или другим понижением. Оно не задаёт единственную конструктивную схему: виадук может состоять из пролётов разных типов.
Все ли подводные тоннели строят под дном?
Нет. Подводный тоннель может проходить в породе ниже дна или быть устроен из погружных секций в подготовленном ложе. Выбор зависит от условий участка и проекта.
Обделка и облицовка — одно и то же?
В технических описаниях эти слова могут употребляться по-разному. «Обделка» обозначает конструкцию тоннеля, а слово «облицовка» иногда относится к её внутреннему слою или отделке; точное значение следует смотреть в контексте документа.
Почему для одного сооружения используют несколько классификаций?
Каждая классификация отвечает на отдельный вопрос. Назначение говорит, кто или что движется по сооружению; конструктивная схема — как передаются нагрузки; расположение — какое препятствие пересекается; способ строительства — как велись работы. Сочетание признаков даёт более полное описание, чем одна короткая категория.
