A bailey krov je prefabrikovaný ocelový panelový mostový prvek postavený z trojúhelníkových horních a spodních pásů, svislých sloupků a diagonálních výztuh, navržený tak, aby byl spojen na místě bez jeřábů, svařování nebo litých základů. Každý panel je Délka 3,048 metrů (10 stop). a zhruba 1,4 až 2,15 metru vysoké v závislosti na výrobci a několik panelů se kombinuje vedle sebe a podlaží po podlaží, aby vytvořily nosník dostatečně pevný, aby unesl provoz vozidel, kolejí nebo pěších. Systém byl původně vyvinut pro vojenské přechody řek, ale stejná logika panelů nyní podporuje většinu modulárních ocelových mostů prodávaných pro venkovské silnice, důlní trasy, pomoc při katastrofách a dočasné objížďky dálnic.
Charakteristickým znakem předhradí je zaměnitelnost. Každý panel z dané série sdílí identické otvory pro kolíky, takže dodavatel může rozšířit rozpětí, přidat druhou řadu pro větší šířku nebo naskládat druhé patro pro extra pevnost pomocí stejné zásoby dílů. Toto jediné návrhové rozhodnutí je důvodem, proč formát předhradí zůstal v nepřetržitém používání po více než osm desetiletí, zatímco jiné koncepty dočasných mostů přicházely a odcházely.
Prakticky řečeno, předhradí odpovídá na tři otázky, které si projektový tým obvykle klade jako první: jak rychle se může zvedat, kolik toho unese a zda může být poté znovu použit někde jinde. Vzhledem k tomu, že panel je spíše standardním stavebním blokem než zakázkovou výrobou, všechny tři odpovědi bývají lepší než to, co může nabídnout ocelový nebo betonový design pro konkrétní místo ve stejné časové ose.
Koncepce panelového mostu sahá až k válečnému požadavku na přechodový systém, který by pěchota mohla postavit v polních podmínkách se základními nástroji a bez těžkého zařízení. Základní myšlenka, opakující se triangulovaný panel spojený jediným typem kolíku, vyřešila dva problémy najednou: odstranila potřebu svařování na místě a umožnila znovu použít stejnou zásobu dílů v desítkách různých délek rozpětí.
Co udrželo formát relevantní dlouho poté, co jeho původní účel zmizel, je skutečnost, že logika panelu se mění v obou směrech. Jedna řada panelů obsluhuje lávku; tři řady naskládané do dvou pater, vyztužená tětiva, zvládne naložený dálniční kamion. Velmi málo konstrukčních systémů nabízí rozsah z jednoho katalogu dílů, což je důvod, proč civilní dodavatelé, těžaři a agentury pro pomoc při katastrofách dnes stále specifikují uspořádání příhradových vazníků spíše než zakázkový ocelový nosník.
| éra | Primární použití |
|---|---|
| Původní designový záměr | Rychlé přejezdy polních řek, ručně sestavené bez jeřábů |
| Postkonfliktní rekonstrukce | Výměna poškozených civilních silničních a železničních přejezdů |
| Současné komerční využití | Přístup na venkov, důlní dopravní cesty, reakce na katastrofy, objížďky dálnic, přechody pro chodce a komunální služby |
Hotový příhradový příhradový most je hromada malého počtu opakujících se částí. Pochopení toho, co každý kus dělá, usnadňuje čtení seznamu dílů dodavatele nebo montážního výkresu.
| Komponenta | Funkce | Typický materiál |
|---|---|---|
| Akord panelu | Přenáší hlavní tahové a tlakové síly podél rozpětí | Dvoukanálová ocel |
| Vertikální příspěvek | Přenáší zatížení paluby do tětiv a udržuje panel pravoúhlý | 8 gauge I sekce nosníku |
| Diagonální výztuha | Dokončuje trojúhelníkový vzor, který dodává panelu jeho tuhost | Válcovaný ocelový profil |
| Čep panelu | Spojuje sousední panely u samčích a samičích výstupků | Kovaná legovaná ocel, každá zhruba 3 kilogramy |
| Transom | Rozkládá se mezi dvěma vazníky a nese palubu | Válcovaný ocelový nosník |
| Swing ortéza a hrabičky | Odolá bočnímu zatížení větrem a vibracemi, zabrání bočnímu kývání | Ocelové spojovací tyče |
| Šachy a struny | Vytvořte povrch běžecké plošiny pro vozidla nebo pěší dopravu | Žebrovaný plech ze dřeva nebo oceli |
| Ložisko a koncový sloupek | Přenese plnou reakci vazníku do opěry | Litá nebo průmyslová ocel |
Na spodním pásu každého panelu čtyři dosedací desky nosníku drží příčku na místě a dva oválné otvory na konci kanálu umožňují spojení výkyvné vzpěry. Vzhledem k tomu, že stejná velikost kolíků a rozteč děr se opakuje přes celý panel, posádka může rozebrat příhradový příhradový most a přestavět jej na zcela jinou délku rozpětí pomocí stejného inventáře, což je hlavní důvod, proč jsou flotily půjčoven stavěny kolem tohoto formátu.
Síla předhradí nepochází z žádného těžkého prvku, ale z geometrie. Trojúhelník je jediný mnohoúhelník, který nemůže změnit tvar bez změny délky jedné ze svých stran, takže jakmile jsou diagonální výztuhy, svislice a tětivy spojeny do trojúhelníků, panel odolává ohýbání, aniž by potřeboval pevnou ocelovou desku.
To má dva praktické důsledky, které jsou důležité pro každého, kdo specifikuje projekt:
Inženýři popisují tuto účinnost pomocí poměru pevnosti k hmotnosti, a to je důvod, proč 300 kilogramový panel může v kombinaci s jinými ve správné konfiguraci podporovat vozidla vážící mnoho tun.
Geometrie panelu je jedna z mála věcí, která se od původního britského designu u výrobců téměř nezměnila, a proto jsou díly z různých dob a různých továren často stále kompatibilní. Vyztužené pásové panely a panely s dvojitým podlažím mění pouze dráhu zatížení, nikoli základní obálku.
| Parametr | Typická hodnota |
|---|---|
| Délka panelu | 3,048 m (10 ft), otvor pro kolík |
| Výška panelu | 1,45 m až 2,15 m v závislosti na sérii |
| Hmotnost panelu | 270 kg až 349 kg |
| Standardní šířka vozovky | 3,27 m jeden jízdní pruh, 4,25 m široký jízdní pruh |
| Čep panelu weight | Přibližně 3 kg na čep |
| Praktický přehledný rozpětí | 6 m až přes 90 m s mezilehlými moly pro delší sjezdy |
Protože každý panel váží méně než 350 kilogramů, posádka čtyř až šesti lidí může panel zvednout a přišpendlit ručně, což je přesně to, co učinilo formát praktickým pro místa, kam se mobilní jeřáby nedostanou. Těžší kusy paluby a příčky jsou obvykle navinuty na místo na dočasných válečcích, než aby se nesly.
Jedinou největší výhodou systému předhradí je to, že nosnost je spíše problémem stavebního kamene než problémem přestavby. Místo konstrukce nového mostu pro každé rozpětí a zatížení nápravy se stejný panel opakuje v různých kombinacích řad a podlaží.
| Konfigurace | Řádky x příběhy | Typický střih |
|---|---|---|
| SS | 1 x 1 | Lávky, farmy a přechody lehkého inženýrství |
| DS | 2 x 1 | Lehké vozidlo venkovské silnice |
| TS | 3 x 1 | Jednoproudé dálniční úseky středního rozpětí |
| DD | 2 x 2 | Delší rozpětí se středně těžkým provozem vozidel |
| TD | 3 x 2 | Dlouhé rozpětí, plné zatížení dálnice, těžební trasy |
Volba mezi těmito konfiguracemi sestává ze dvou čísel: jasného rozpětí, které místo potřebuje, a konstrukčního vozidla nebo zatížení kolejí, které musí most nést. Obecně platí, že zdvojnásobení počtu řad vazníků zhruba zdvojnásobí kapacitu ohybu, zatímco přidání druhého patra pomáhá především u delších rozpětí, kde se omezujícím faktorem stává průhyb, nikoli hrubá pevnost.
Většina bailey příhradových mostů, které se dnes staví, je navržena podle standardních modelů zatížení dálnice, jako je např HS-20, HL-93 nebo srovnatelné nákladní kufry těžkých vozidel a výběr konfigurace je to, co umožňuje jednomu typu panelu pokrýt tak širokou škálu výsledků. Jednoduchá jednoduchá konfigurace je obecně vhodná pro rozpětí až přibližně 30 metrů s lehkým provozem, zatímco rozložení dvojité-dvojité nebo trojité-dvojité vyztužené tětivou může posunout použitelná rozpětí mnohem více než 60 metrů, přičemž stále nese plné zatížení dálnice.
Hlášené rozsahy zatížení u současných dodavatelů se běžně pohybují mezi nimi 30 a 70 tun v závislosti na konfiguraci, rozpětí a počtu příběhů, podle produktové dokumentace výrobce. V plánovacích dokumentech projektu se důsledně objevují dvě praktická pravidla:
U křížení o více polích se mezilehlé pilíře jednoduše přidávají v intervalech délky panelů, což znamená, že rozložení příhradových vazníků lze v zásadě prodlužovat donekonečna, pokud to rozteč pilířů a půdní podmínky umožňují. Plánovací týmy obvykle před dokončením konfigurace potvrzují tři vstupy: návrhovou hmotnost vozidla a rozteč náprav, čistý rozpětí požadované přejezdem a nosnou kapacitu, která je k dispozici pro opěry nebo mezilehlé pilíře.
Dva technické detaily oddělují dobře naplánovaný projekt předhradí od špatně plánovaného: kontrola průhybu a předklonění. S rostoucí délkou rozpětí se vazník pod pohybujícím se zatížením více vychyluje, i když je technicky dostatečně pevný, aby unesl váhu, a nadměrné vychýlení způsobuje drsnou jízdu a dlouhodobou únavu čepových spojů.
Aby to bylo kompenzováno, delší rozpony jsou obvykle stavěny s malým předklonem směrem nahoru, což znamená, že nezatížený vazník sedí uprostřed o něco výše než na koncích, takže při plném zatížení dopravou se usadí na rovný, pohodlný profil, spíše než aby se viditelně prohýbal. Týmy na místě také před otevřením křižovatky zkontrolují tři podpůrné detaily:
Tětivy a sloupky jsou obvykle válcovány z vysokopevnostní nízkolegované oceli, přičemž čepy panelu jsou kované z legované oceli, jako je 30CrMnTi pro odolnost proti opotřebení v místech připojení. Vzhledem k tomu, že se očekává, že předhradí bude sedět venku, často v blízkosti vody, ochrana proti korozi není dodatečným nápadem, je součástí základní specifikace.
Současné výrobě dominují dva přístupy k potahování. Žárové zinkování ve stejném prostředí koroduje zhruba jednou třicetinou rychlosti holé oceli a je široce zdokumentováno, že na venkovních ocelových konstrukcích poskytuje několik desetiletí bezúdržbové životnosti. Alternativou je anorganický základový systém bohatý na zinek, který poskytuje silnou ochranu při nižší přepravní hmotnosti, ale obecně vyžaduje cyklus přelakování dříve než úplný nátěr žárovým ponorem. Kolíky a menší spojovací prvky jsou téměř vždy galvanizovány odděleně, protože jejich malý průřez z nich dělá nejrychlejší část sestavy, která koroduje, pokud zůstanou bez povlaku.
Pro pobřežní, mořské prostředí nebo prostředí se silnou rozmrazovací solí vyžadují projektové specifikace stále více duplexní systém, což znamená galvanizovanou základní vrstvu pokrytou kompatibilním nátěrem, protože působení soli urychluje spotřebu zinku znatelně rychleji než typické vnitrozemské lokality.
| Potahování | Nejvhodnější prostředí | Relativní životnost |
|---|---|---|
| Žárové zinkování | Obecná venkovní, vnitrozemská a mírná vlhkost | Dlouhé, často desítky let před první údržbou |
| Základní barva bohatá na zinek | Projekty s lehčími náklady a náklady | Mírný, cyklus přelakování nutný dříve |
| Duplex (galvanizace plus barva) | Pobřežní, námořní, těžká expozice solí | Nejdelší, kombinuje oba ochranné mechanismy |
Sekvence spouštění je dalším důvodem, proč je tento systém stále oblíbený pro nouzové a vzdálené práce: nezávisí na těžkých jeřábech, které dosáhnou bodu přechodu.
Protože každý panel váží méně než 350 kilogramů a každý spoj je spíše kolík než svar, může vyškolená posádka postavit příhradový příhradový most o středním rozpětí během několika dní s použitím ručního nářadí a malého podpůrného jeřábu pro součásti paluby, spíše než týdny, které jsou obvykle nutné pro přejezd z litého betonu.
Ačkoli formát předhradí byl původně postaven pro dočasné vojenské použití, řádně udržovaná zařízení běžně zůstávají v provozu několik desetiletí, včetně veřejných komunikací s pravidelným provozem. Terénní studie žárově zinkovaných ocelových mostních komponentů zaznamenaly, že konstrukce zůstávají z velké části bezúdržbové 50 let a více v typickém vnitrozemském prostředí.
| Zkontrolujte | Frekvence | Co hledat |
|---|---|---|
| Těsnost kolíků a šroubů | Po první sezóně, pak každoročně | Hra nebo pohyb ve spojích panelů |
| Potahování condition | Ročně | Škrábance, holý kov nebo krvácení rzi |
| Drenážní cesty | Sezónně | Stojatá voda proti spodní tětivě |
| Palubní upevňovací prvky | Ročně | Uvolněná šachovnice nebo opotřebované dřevěné šachy |
Žádný z těchto úkolů nevyžaduje specializované certifikační orgány nebo těžké vybavení, což udržuje náklady životního cyklu nízké ve srovnání s trvalou strukturou podobného rozsahu.
Ekonomika projektu příhradových nosníků se zřídkakdy sníží pouze na tonáž oceli. O tom, zda má pro daný přejezd větší smysl panelový most nebo pevná konstrukce, obvykle rozhodují tři faktory:
U přejezdů, které jsou skutečně trvalé a centrálně umístěné, často vítězí pevná konstrukce v dlouhodobé jednoduchosti údržby. U čehokoli dočasného, vzdáleného nebo podléhajícího měnícím se vzorcům provozu je často rozhodujícím faktorem možnost přemístit vazník později, spíše než počáteční náklady na materiál.
Seznam aplikací se rozrostl daleko za původní vojenskou roli systému. Mezi běžné současné použití patří:
Tato řada případů použití je přesně důvodem, proč se sklad panelů, spíše než konstrukce jediného pevného mostu, stal standardním způsobem, jakým dodavatelé uvažují o produktové řadě příhradových nosníků: stejný inventář slouží jeden měsíc na farmě a druhý na objížďku dálnice.
Vazník je trojúhelníková panelová konstrukce, která přenáší zatížení; kompletní předhradí také zahrnuje palubu, příčníky, ztužení a opěrné spoje postavené z tohoto příhradového nosníku.
Uspořádání s jedním rozpětím běžně dosahují 30 až 60 metrů v závislosti na konfiguraci, přičemž uspořádání ve dvou nebo trojřadách vyztužených tětivou mohou tento rozsah překročit, než bude nutné mezilehlé pilíře.
Ano. Přidání řad, extra patra nebo zesílení tětivy zvyšuje kapacitu a konfigurace určené pro standardní modely silniční zátěže, jako je HS-20 nebo HL-93, jsou běžné v aktuálních specifikacích výrobců.
Panely vyrobené se stejnou standardní roztečí kolíků a vzorem otvorů, jako je široce používaná geometrie typu 321, jsou obecně zaměnitelné, a proto mnoho půjčoven míchá zásoby z různých výrobních sérií.
Díky žárově pozinkovaným součástem a základní údržbě je několik desetiletí provozu reálné a některé instalace jsou zdokumentovány, že zůstávají z velké části bezúdržbové po více než 50 let.
Potřebuje rovné a stabilní nosné body na každém břehu spíše než úplný základ, což je hlavní důvod, proč může být nasazen mnohem rychleji než konstrukce odlévaná na místě.
Ano, to je jedna z hlavních výhod formátu. Panely jsou přichyceny spíše než svařeny, takže kompletní vazník lze rozebrat a znovu postavit v jiné délce rozpětí nebo umístění pomocí stejného materiálu.
Nejčastější příčinou jsou uvolněné výkyvné výztuhy nebo kolíkové spoje. Utažení vzpěry a potvrzení plného záběru kolíku obvykle vyřeší znatelný pohyb.
Panelové mosty byly použity pro provizorní železniční přejezdy, ačkoli konfigurace, obložení a detaily ložisek se liší od instalace na vozovce a jsou navrženy samostatně pro zatížení kolejí.
Typická posádka šesti až deseti lidí dokáže vztyčit mírné rozpětí pomocí ručního nářadí, protože jednotlivé panely váží méně než 350 kilogramů a spoje jsou spíše přichycené než svařované.