Текст книги "Свайные дорожные сооружения безостановочного движения (СИ)"

Автор книги: Юрий Низовцев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 5 страниц)

Второй этаж шириной 20 м монтируется на основе металлопроката. Пролетные участки в виде стальных плит размерами (6х3х0,008) метра укладываются на металлические полые поперечные опоры длиной 20 м, диаметром 15 см, толщиной стенки 8 мм и, закрепляются на вертикальных опорах – металлических полых столбах высотой 4 метра, диаметром 15 см, толщиной стенки 8 мм, которые располагаются на расстоянии 6 метров друг от друга продольно и на расстоянии 9 метров – поперечно. Масса пролетного участка протяженностью 0,5 км и шириной 20 метров при толщине плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составит: 500м х 20м х 0,008м х 7,8т/м³ = 700 тонн.

Диаметр поперечных и вертикальных опор принимается равным 150 мм, толщина стенки – 8 мм, ее сечение – 2000 мм². Протяженность поперечной опоры – 20 метров, число поперечных опор – 84. Масса поперечных опор составляет: 84 х 20 м х 0,002 м² х 7,8 т/м³ = 25 тонн. Высота опор-столбов составляет 4 метра, число опор-столбов 251. Масса столбов-опор составит: 251 х 4м х 0,002м² х 7,8 т/м³ = 15 тонн. В сумме масса опор составляет 40 тонн.

Таким образом, масса второго этажа из металлопроката примерно равна 740 тоннам. При цене металлопроката $1000 за тонну себе стоимость, или затраты на приобретение материалов опор и пролетных участков второго этажа из металлопроката составит порядка $0,74 млн.

Для монтажа вертикальных и поперечных опор могут использоваться также двутавровые и тавровые балки или металлические фермы.

На полукилометровом путепроводе с обеих сторон монтируется по одному въезду, съезду, соединяющих наземный и второй уровни, а также по одному межэтажному переезду с первого уровня на второй.

Объем переездного участка размером (150 х 4 х 0,14) м³ вместе с тремя продольными балками (каждая по объему составляет 150 х 0,3 х 0,3 м³), тремя поперечными опорами (4х0,5х0,3) м³ и тремя столбами-опорами диаметром 0,5 м и средней высотой 5м из железобетона на каждом участке, составляет 127 м³. Его масса – 318 тонн. Протяженность каждого участка соединяющего два соседних этажа, не менее 150 метров выбрана из расчета, что при подъеме или спуске уклон не превысит 4%. Стоимость материала участка при цене кубометра железобетона $300 составит порядка $40 тыс., двух – $80 тыс. Переездные участки могут также быть выполнены из металлопроката и смонтированы на консолях.

Въездной или съездной участок из металлопроката для соединения наземного уровня и второго этажа с перепадом высот до 12 метров включает в себя пролетные участки из металлических плит размером (6 х 4) м и толщиной 0,008 м, поперечные опоры, столбы-опоры. При выводе въезда на второй уровень путепровода на его начальном участке подъема или съезда на конечном участке спуска высота второго уровня может составить порядка 4 метров и, соответственно, – протяженность въездного или съездного участков, соединяющих наземный и второй уровни путепровода составит, как минимум, 100 м. Протяженность каждого участка, соединяющего наземный и второй уровни путепровода-эстакады, выбрана из расчета, что при подъеме или спуске уклон не должен превышать 4%.

Пролетные участки въездного или съездного участков протяженностью 100 метров формируются в виде стальных плит (6 х 4 х 0,008) метра, которые укладываются на металлические полые поперечные опоры на расстоянии 6 метров друг от друга. Их длина 4м, диаметр 15 см, толщина стенки 8 мм. Они закрепляются на вертикальных опорах – металлических полых столбах – высотой от 1,5 до 4 – 5 метров, диаметром 15 см, толщиной стенки 8 мм, которые располагаются на расстоянии 6 метров друг от друга продольно. Число поперечных опор составляет 16, вертикальных – 32.

Масса пролетного участка въезда или съезда протяженностью 100 метров и шириной 4 метра при толщине плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составит: 100м х 4м х 0,008м х 7,8т/м³ = 25 тонн.

Диаметр поперечных и вертикальных опор 150 мм, толщина стенки опор 8 мм, сечение – 2000 мм². Протяженность поперечной опоры – 4 метра, число поперечных опор – 16. Масса поперечных опор составляет: 16 х 4м х 0,002м² х 7,8 т/м³ = 1 тонну. Высота опор-столбов в среднем 3 метра, число опор-столбов 32. Масса столбов-опор составит: 32 х 3м х 0,002м² х 7,8т/м³ = 1,5 тонны. В сумме масса опор составляет 2,5 тонны. Следует отметить, что порядка 2 метров опор-столбов являются частью фундамента, в связи с чем потребуется дополнительно 64 метров столбов по протяженности и масса опор-столбов возрастет до 4 т.

Таким образом, масса съезда или въезда протяженностью 100 м и шириной 4 м, соединяющих наземный уровень с верхним уровнем, составляет порядка 30 тонн. При цене металлопроката $1000 за тонну себе стоимость основных материалов конструкций одного въезда или съезда составит около $30 тыс. Стоимость основных материалов конструкций двух въездных, двух съездных и двух переездных участков на полукилометровом двустороннем путепроводе с восемью полосами движения составит $200 тыс. При увеличении протяженности этих дополнительных участков в полтора раза их масса и стоимость соответственно возрастают.

Пролетные участки второго этажа путепровода, а также съездных, въездных и переездных стальных участков покрываются, как минимум, пятисантиметровым слоем дорожного покрытия – сталефибробетоном. Общая площадь стальных пролетов второго этажа путепровода, а также четырех въездов-съездов и двух межэтажных переездов: 10000 + 4(4х100) + 2(4х150) = 12800 м². Объем сталефибробетона – 640 м³, масса – 1600 тонн, стоимость покрытия при цене кубометра сталефибробетона $300 – $192 тыс. Покрытие открытых стальных поверхностей площадью около 12800 м² антикоррозионным составом со средней стоимостью порядка $10 на квадратный метр можно оценить в сумму $128 тыс. А монтаж гидроизоляции на той же площади с той же стоимостью можно оценить в сумму $128 тыс.

Для двухэтажного путепровода с шириной второго уровня 20 метров и длиной – 500 метров площадь пластиковой крыши составит порядка 10 тыс. м². При цене в среднем 1 м² пластика $10 себестоимость верхнего покрытия составит $100 тыс. Площадь верхнего покрытия двух въездов, съездов, двух переездов составит около 2800 м² и его стоимость – $28 тыс. Общая площадь крыши сооружения – 12800 м², стоимость её покрытия – $128 тыс.

Стоимость основных материалов полукилометрового двухэтажного путепровода, а с учетом въездных и съездных участков с суммарной протяженностью 700 метров (первый этаж на основе железобетона, второй – на основе металлопроката), имеющего на обоих этажах по восемь полос движения и четыре буферных полосы, с двумя въездами, двумя съездами и двумя межэтажными переездами с учетом дорожного покрытия, антикоррозионного слоя, гидроизоляции, пластиковой крыши составит: $0,7 млн. + $0,740 млн. + $0,200 млн. + $0,192 млн. + $0,128 млн. + $0,128 млн.+ $0,128 млн. = $2,226 млн.

Остальные расходные статьи затрат на установку путепровода включают доставку готовых блоков; сборку; аренду кранов, других механизмов и оборудования; оснащение эстакады соответствующим оборудованием и приборами; проведение предварительных геодезических и других вспомогательных работ; а также оплату сертификационных испытаний и др.

Известно, что цена доставки кубического метра железобетона на расстояние 51-55 км автотранспортом составляет 1000 руб. ($33). Таким образом, доставка 2574 м³ железобетона и 640 м³ бетона, из которого изготавливается сталефибробетон, от завода до места монтажа и установки обойдется в $106 тыс. Доставка около 900 тонн металлических конструкций при цене доставки тонны автотранспортом $50 на расстояние порядка 650 км стоит порядка $45 тыс. То есть, в этом случае доставка всех конструкций и материалов обойдется в сумму около $150 тыс.

Сборку 0,5 км путепровода вместе с въездами, съездами, переездами при наличии необходимого оборудования и механизмов, готовых блоков, проведения подготовительных и вспомогательных работ можно осуществить за один месяц 20-ю специалистами при выплате им $100 тыс. В эту сумму входят все налоги, в том числе и НДФЛ, и социальные выплаты. Сравнительно высокий темп сборки обеспечивается своевременно подвозимыми, изготовленными промышленным способом, типовыми секциями и их соединением болтами.

Аренда механизмов, включая кран, и остального оборудования на один месяц обойдется в сумму порядка $100 тыс.

Оснащение путепровода необходимыми приборами и оборудованием, ее обкатка и т.п. займет не менее месяца и потребует участия примерно 20 специалистов при выплате им не менее $100 тыс. В эту сумму входят все налоги и социальные выплаты.

Максимальную стоимость оборудования и приборов, включая установленные через каждые 50 метров мониторы-видеорегистраторы, осветительные приборы, противопожарное оборудование, табло, эвакуационные рукава, приборы и оборудование для мониторинга, блоки управления и т.д. можно оценить в сумму около $50 тыс.

Стоимость предварительных геодезических и других вспомогательных работ можно оценить в сумму не менее $100 тыс.

С учетом указанных статей расходы на сооружение 0,5 км двухэтажного путепровода с восемью полосами движения, четырьмя буферными полосами, въездами, съездами, переездами возрастут на следующую сумму: $0,150 млн. + $0,100 млн. + $0,100 млн. + $0,100 млн. + $0,050 млн. + $0,100 млн. = $0,600 млн. и составит: $2,226 +$0,600 = $2,826млн.

Масса двухуровневого путепровода с восемью полосами движения, являющаяся нагрузкой 18 железобетонных опор-столбов диаметром 100 см, сечением 780000 мм² каждый, составляет около 7680 тонн. То есть на общую площадь колонн-опор по сечению 14840000 мм² действует нагрузка силой 76800000 ньютонов, или один квадратный миллиметр подвергается давлению 5,1 н/мм². Предел прочности на сжатие бетона марки М400 составляет 39,3 н /мм². Это означает, что конструкция имеет 8-кратный запас прочности.

На нижнем уровне путепровода указанной конструкции может одновременно находиться в движении около 200 грузовых автомобилей, весящих в среднем каждый 10 тонн, то есть всего – 2000 тонн, на верхнем уровне может находиться в движении около 200 легковых автомобилей, на переездах – около 15 легковых автомобилей массой каждая 2 тонны в среднем и в сумме массой 430 тонн. Если учесть их массу, которая составит 2430 тонн, то конструкция с дополнительной нагрузкой в виде автомобилей и общей массой 10110 т сохранит многократный запас прочности, равный в данном случае 6.

Для сравнения укажем, что стоимость постройки в России четырехполосных одноэтажных железобетонных путепроводов аналогичной протяженности (около 0,5 км плюс подъездные участки) составляет $ 25 – 30 млн., а стоимость строительства аналогичного по протяженности одноэтажного железобетонного путепровода на Украине составляет $ 4 млн. Такая, довольно высокая, стоимость подобных объектов, особенно в России, обусловлена целым рядом факторов, но одним из основных является затягивание строительства путепроводов и соответственно – многократное повышение затрат на заработную плату, аренду оборудования и прочие затраты, зависящие от времени.

При этом пропускная способность действующих одноэтажных путепроводов крайне низка, – намного ниже расчетной пропускной способности модернизированного двухуровневого путепровода. Причем любое ДТП, возникшее на одноэтажном путепроводе, приводит к приостановке или даже длительной остановке движения.

Если в городских условиях каждый этаж путепровода предлагаемой конструкции оснащать вытяжками с разрядниками для нейтрализации токсичных компонентов выхлопного газа, то оснащение 0,5 км двухэтажного путепровода очистными установками обойдется в сумму порядка $300 тыс. Кроме того, к пластиковой оболочке путепровода сверху необходимо добавить пластиковые стенки по бокам. Для двухэтажного путепровода протяженностью 500 м, расстоянием между первым и вторым этажами 4 м, высотой оболочки над вторым этажом – 2,5 м площадь боковых поверхностей составляет 6500 м² и себестоимость – $0,065млн. Стоимость основных материалов верхнего покрытия сооружения выше была определена ($100 тыс.) Таким образом, при цене в среднем 1 м² пластика $10 стоимость оболочки собственно путепровода составит $165 тыс. И, соответственно, стоимость сооружения возрастет до $3,2 млн.

Двухэтажный путепровод на основе стального каркаса и стальных пролетных участков с дорожным покрытием из сталефибробетона с 8-ю полосами движения. Экономическая оценка.

Пролетные участки нижнего уровня путепровода двустороннего движения протяженностью 500 м в виде стальных листов-плит (6х3х0,008) метра укладываются на стальные двутавровые балки – продольные и поперечные опоры, высотой по сечению 200 мм, шириной – 100 мм, которые закрепляются на вертикальных опорах, металлических колоннах, высотой от 2 до 7,2 метров диаметром 30 см, толщиной стенки 20 мм. Колонны располагаются на расстоянии 50 метров друг от друга продольно и 18 метров поперечно. Еще не менее 2 метров каждой колонны являются частью фундамента.

Площадь пролетных участков нижнего уровня составляет 9000 м², число стальных листов-плит – 500. Поскольку по нижнему уровню проезжают автобусы и большегрузные автомобили, постольку необходимо усиления стальной плиты. Для этого к нижней поверхности плоского стального листа привариваются продольные и поперечные ребра, имеющие разную жесткость, то есть формируется ортотропная плита, цена которой несколько выше цены плоского стального листа из металлопроката.

Масса пролетного участка нижнего уровня протяженностью 0,5км и шириной 18 метров при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 500м х 18м х 0,008м х 7,8т/м³ = 562 тонны.

Пролетные участки верхнего уровня путепровода двустороннего движения протяженностью 500 м в виде стальных листов-плит (6х3х0,008) метра укладываются на стальные двутавровые балки-опоры длиной 18м, высотой по сечению 200мм, шириной – 100мм и закрепляются на продолжении вертикальных опор высотой 4м от уровня первого этажа.

Площадь пролетных участков верхнего уровня составляет 9000 м², число стальных листов-плит – 500. Масса пролетного участка верхнего уровня протяженностью 0,5км и шириной 18 метров при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 500м х 18м х 0,008м х 7,8т/м³ = 562 тонны.

Масса обоих пролетных участков протяженностью каждого из них по 0,5 км и шириной по 18 метров составляет 1124 тонны. Суммарная площадь обоих пролетных участков составляет 18000 м².

Масса пролетного участка межэтажного переезда протяженностью 150м и шириной 4 метра при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 150 м х 4 м х 0,008 м х 7,8 т/м³ = 37 тонн. Площадь пролетного участка переезда равна 600 м². Масса восьми металлических консолей – стальных двутавровых балок длиной 4 м каждая, высотой по сечению 200мм и шириной 100мм составляет 0,7 т, поскольку для данного типа двутавровой балки масса балки протяженностью 44,7 м составляет 1 т. Масса продольной балки длиной 150 м составляет 3 тонны. Общая масса стального межэтажного переезда, – 41 т. Суммарная масса четырех переездных участков путепровода составляет 164 т, а площадь, – 2400 м².

Масса въезда (съезда) с наземного уровня на уровни путепровода протяженностью 100 м и шириной 4 м при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 100 м х 4 м х 0,008 м х 7,8 т/м³ = 25 т. Площадь пролетного участка въезда (съезда) равна 400 м². Масса всех восьми участков въезда и съезда составляет 200 т, а площадь – 3200 м².

Общая масса этих дополнительных участков равна 346 тоннам, площадь – 5200 м².

Диаметр вертикальных опор-колонн 300 мм, толщина стенки 20 мм, сечение – 17600 мм². Число опор-колонн под нижним уровнем – 18. Их высота от уровня земли колеблется от 2 до 7,2 м и в среднем составляет 5 м. Число опор-колонн, удерживающих верхний уровень, равно 18. Их высота составляет 4 метра от нижнего уровня путепровода, их масса – 4т. Число опор-колонн, удерживающих 8 въездов и съездов составляет 16. Их высота от 4 до 2 метров, в среднем 3 м. Общая длина колонн в среднем составляет 148 м. С учетом части колонн, которая находится в фундаменте, длина колонн возрастает до 208м и масса всех колонн составляет 10 тонн.

Количество двутавровых балок – продольных опор нижнего уровня определяется числом их рядов (семь рядов). Общая протяженность двутавровых балок определяется их длиной и количеством рядов: в каждом ряду 10 пятидесятиметровых продольных опор. Стало быть, их общая протяженность равна 3500м.

Девять поперечных восемнадцатиметровых опор-балок имеют длину 162 м, общая длина балок – 3662 м. Совокупная длина балок-опор для двух уровней путепровода составит 7332 м. Два ряда продольных опор-балок восьми въездных и съездных участков имеют общую длину 1600 метров, 16 поперечных балок – 64 м. Всех балок-опор, продольных и поперечных, -1664 м. Один ряд продольных опор-балок межэтажного переезда имеет длину 150 м, 8 балок-консолей – 32 м: всего – 182 м. Их длина для четырех переездов составляет 768 м. Общая протяженность поперечных и продольных опор составляет 9764 м. Исходя из того, что 44,7 м двутавровой балки указанного размера весит одну тонну, вес 9764 метров балок равен 220 т.

Общая площадь пролетных участков полукилометрового двухуровневого путепровода двустороннего движения на основе металлопроката составляет 23200 м².

Общая масса стальных блоков и элементов путепровода составляет порядка 1700 т. При цене одной тонны стального проката $1000 себестоимость стальных блоков и элементов путепровода составит $1,7млн.

Масса блоков путепровода, составляющая нагрузку на опоры-колонны, равна 1470т.

Пролетные участки путепровода покрываются, как минимум, пятисантиметровым слоем дорожного покрытия – сталефибробетоном. Общая площадь пролетов путепровода равна 23200 м². Объем сталефибробетонного покрытия – 1160 м³, масса – 2900 т, стоимость при цене кубометра сталефибробетона $300 равна $0,35 млн.

С учетом массы дорожного покрытия из сталефибробетона, масса путепровода составит 4600 т, а расходы на материалы, – $2,05 млн.

Масса конструкций путепровода, оказывающих нагрузку на вертикальные опоры составит 4370т.

Покрытие открытых стальных поверхностей площадью около 23200 м² антикоррозионным составом со средней стоимостью порядка $10 за квадратный метр можно оценить в сумму $0,232 млн. А монтаж гидроизоляции на той же площади с той же стоимостью можно оценить в сумму $0,232 млн.

Сверху пролетные участки накрыты пластиковой крышей из негорючего материала, площадь которого составляет 13000 м². Его себестоимость при средней цене пластика $10 составляет $0,13 млн.

34 фундамента (1х1х2) метра для опор путепровода потребуют 68 м³ бетона стоимостью $20,0 тыс.

Общая стоимость конструкций и материалов, используемых при сооружении путепровода и приведенных выше, составит порядка $2,66млн.

Остальные расходные статьи на установку эстакады включают в себя доставку готовых блоков; сборку; аренду кранов, других механизмов и оборудования; проведение предварительных геодезических и других вспомогательных работ.

Известно, что цена доставки кубического метра бетона на расстояние 51-55 км автотранспортном составляет 1000руб. ($33). Таким образом, доставка 1120 м³ бетона от завода до места монтажа и установки путепровода обойдется в $0,038 млн. Доставка около 1700 тонн металлических конструкций при цене доставки тонны автотранспортом на расстояние порядка 650 км $50 стоит порядка $0,085 млн. В сумме доставка конструкций и материала обойдется в $0,117 млн.

Сборку путепровода-эстакады вместе с въездами, съездами, переездами при наличии необходимого оборудования и механизмов могут осуществить за один месяц 20 специалистов при выплате им в совокупности $100 тыс.

Аренда механизмов, включая кран, и остального оборудования на один месяц обойдется в сумму порядка $100 тыс.

Стоимость вспомогательных работ можно оценить в сумму около $100 тыс.

С учетом указанных статей расходов затраты на сооружение данного путепровода составят: $2,664 + $0,117 + $0,300 = $3,08млн.

Масса двухуровневого путепровода с восемью полосами движения на основе металлопроката, являющаяся нагрузкой 18 стальных колонн диаметром 30 см, сечением 17600 мм², составляет около 4370 тонн. То есть на общую площадь колонн-опор по сечению 316800мм² действует 43700000 ньютонов. Таким образом, один квадратный миллиметр несущих элементов конструкции подвергается давлению 138 н/мм². При пределе прочности стали 600 н/мм² конструкция имеет 4-кратный запас прочности.

На нижнем уровне рассматриваемого путепровода может одновременно находиться в движении до 120 грузовых автомобилей, весящих в среднем по 10 тонн. То есть, всего 1200 тонн.

На верхнем уровне может находиться в движении около 120 легковых автомобилей, каждый из которых в среднем весит 2 т.

Если учесть их массу, которая составит 1480 тонн, то конструкция с дополнительной нагрузкой в виде автомобилей и общей массой 5850 т, подвергаясь максимально возможной нагрузке, сохраняет запас прочности, близкий к 4.

Следует отметить, что, не противореча имеющимся стандартам и нормам, можно существенно (до 60%) уменьшить массу путепровода и его стоимость за счет исключения сталефибробетонного дорожного покрытия, заменив его на новые композитные покрытия из угле– или стеклопластика.

Двухэтажный путепровод облегченной конструкции на основе металлопроката, устанавливаемый на переездах через скоростные железнодорожные трассы загруженных малополосных дорог.

Экономическая оценка

Для большинства стран весьма актуальной является решение задачи пересечения скоростных железнодорожных магистралей, а также скоростных автомагистралей (хайвеев) второстепенными дорогами, поскольку строить дорогостоящие фундаментальные эстакады или пробивать под насыпью туннели для многочисленных пересечений второстепенными дорогами скоростных магистралей весьма накладно. Однако устанавливать путепроводы все же необходимо, и не только для целей улучшения коммуникации, но и для безопасности населения, во избежание довольно значительного числа ежегодных катастроф и аварий на наземных переездах со шлагбаумами. Например, в России только на трассах курсирующего ныне скоростного поезда «Сапсан» таких переездов насчитывается около 600.

Если учесть, что в России более 11 тысяч железнодорожных переездов, на Украине их насчитывается почти 6 тысяч, причем, большая их часть относится к второстепенным автодорогам, то дорогостоящими и долго строящимися железобетонными путепроводами и мостами заменить все наземные переезды нереально.

Правда, известна паллиативная технология, которая делает, как кажется, полностью невозможным въезд на переезд на красный свет светофора. Речь идет о так называемых барьерных установках. Они представляют собой специальные металлические листы, которые поднимаются под углом перед автомобилем на высоту 40 см, блокируя выезд. Однако тяжелые грузовики могут все равно пробить это заграждение, его также можно объехать, а пешеходам, велосипедистам и мотоциклистам они совсем не помеха. Кроме того, особенно на оживленных скоростных железнодорожных трассах, поезда идут практически непрерывно. Поэтому неизбежны значительные задержки автомобильных потоков на оборудованных барьерными установками переездах и соответствующие экономические потери.

Таким образом, требуется сравнительно недорогая (наиболее дешевые путепроводы строятся на Украине, но и они стоят порядка $4 млн.), быстро устанавливающаяся, надежная, легкая конструкция, обеспечивающая безопасный, быстрый переезд через железную дорогу или автомагистраль автобусов, грузовиков, легковых автомобилей, велосипедов и переход пешеходов, а также имеющая достаточно большую пропускную способность, чтобы быстро и без возникновения заторов и пробок пропускать автотранспорт в периоды его интенсивной циркуляции.

Такой конструкцией мог бы служить стальной одноуровневый мост, перекинутый через железнодорожные пути. Однако он имеет те же недостатки, что и одноуровневая железобетонная эстакада-путепровод: высокая стоимость, низкая пропускная способность и невозможность организации по нему движения без образования заторов и пробок.

Наш подход к решению этой проблемы основывается на оригинальном техническом решении . Низкая стоимость, простота, эффективность и надежность нового дорожного сооружения обеспечивается использованием двухуровневого путепровода с межэтажным переездом на основе недорогого черного металлопроката, покрываемого на открытых участках антикоррозионным составом, с дорожным покрытием из сравнительно тонкого слоя сталефибробетона. Пролетные участки из стальных листов толщиной 8 мм настилаются на фермы или балки, которые регулярно устанавливаются на опорах-трубах. Пролетные участки на обоих межэтажных переездах шириной 4 метра для проезда на второй уровень легковых автомобилей монтируются на балках-консолях. На каждом уровне этого путепровода двустороннего движения расположены по две полосы движения и по две буферные (резервно-технические полосы) каждая шириной 3 метра. Ширина путепровода 12 метров, а с учетом межэтажных переездов и съездных участков со второго уровня его ширина составляет порядка 20 метров. Максимальная высота нижнего уровня путепровода (расстояние от уровня железнодорожного полотна до нижнего уровня путепровода) равна 7,2 метра. Межэтажная высота, достаточная для проезда трейлеров и автобусов, – 4 метра. Над вторым уровнем на высоте 2,5 метра, которая достаточна для проезда легковых автомобилей, для чего и предназначен второй уровень, монтируется легкий навес из негорючего пластика для защиты пролетных участков от дождя и снега. Велосипедные дорожки и дорожки для пешеходов на нижнем уровне огораживаются на краях буферных полос. Пролетные участки покрываются не менее чем пятисантиметровым слоем дорожного покрытия из сталефибробетона. Открытые поверхности конструкции покрываются антикоррозийной пленкой. Протяженность межэтажного переезда – 150 метров, верхнего уровня и съезда с него – 250м. Длина первого этажа путепровода – порядка 380 метров, а с учетом переездов и съездов, выходящих за пределы первого этажа для путепровода двустороннего движения, не менее 580 м. Уклон участков подъема и спуска – не более 4%.

Проезд по путепроводу автотранспорта осуществляется следующим образом. Автомобили въезжают на путепровод, и на расстоянии не более 100 метров от въезда разделяются на два потока. Первый поток состоит из грузовых автомобилей, автобусов, трейлеров, тракторов. Он следует по полосе движения нижнего уровня. Второй поток, состоящий из легковых автомобилей и мотоциклов, в случае загруженности полосы движения нижнего уровня, переезжает на буферную полосу и с нее поднимается на второй уровень, проезжает по нему и спускается по съезду на буферную полосу, переезжая с нее на полосу движения дороги.

В результате, эта конструкция обеспечивает следующее:

– с помощью межэтажного переезда отделяет поток легковых автомобилей, которые могут быстро проехать по второму уровню, от медленно движущегося грузового транспорта;

– при пропускной способности одной полосы движения, которую обеспечивает эта конструкция, – до 2000 автомобилей в час на скорости движения не менее 30 км/час – по четырем полосам движения путепровода может проехать 8 тысяч автомобилей в час или 192 000 автомобилей в сутки. Это примерно на порядок больше, чем у обычного одноуровневого путепровода, что актуально для густонаселенных регионов с высокой степенью автомобилизации населения;

– наличие буферных (резервно-технических) полос, которые, как кажется, только удорожают конструкцию и делают ее громоздкой, выполняет определенную роль: они обеспечивают свободный переезд автомобилей на другой уровень без торможения автомобильного потока на полосе движения, а также обеспечивают объезд мест возможных аварий автомобилей, сохраняя непрерывность движения автопотока и не допуская образования пробок.

В силу простоты конструкции, состоящей из сравнительно немногочисленных типовых элементов, изготавливаемых из металлопроката, число уровней путепровода может быть увеличено или уменьшено, он также может быть расширен.

Для согласования пропускной способности путепровода-эстакады с пропускной способностью соединяемых частей трассы пересекающей железнодорожные пути, желательно, чтобы число полос движения на этой трассе было не меньше числа полос движения на путепроводе.

Пролетные участки нижнего уровня путепровода двустороннего движения протяженностью 380 м в виде стальных листов-плит (6х3х0,008) метра укладываются на стальные двутавровые балки-опоры длиной 12 м, высотой по сечению 200 мм, шириной – 100 мм и закрепляются на вертикальных опорах – металлических колоннах – высотой от 2 до 7,2 метров диаметром 30 см, толщиной стенки 20 мм, которые располагаются на расстоянии 50 метров друг от друга продольно и на расстоянии 12 метров друг от друга поперечно. Кроме того, частью конструкции этих колонн (опор) является их фундаменты глубиной около 2 метров.

Площадь пролетных участков нижнего уровня составляет 4560 м², число стальных листов-плит – 254. Поскольку по нижнему уровню путепровода проезжают автобусы и тяжеловесные автомобили, постольку необходимо усиление стальной плиты. Для этого к нижней поверхности плоского стального листа привариваются продольные и поперечные ребра, имеющие разную жесткость, то есть формируется ортотропная плита, цена которой несколько выше плоского стального листа.

Масса пролетного участка нижнего уровня протяженностью 0,38 км и шириной 12 метров при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 380 м х 12 м х 0,008 м х 7,8 т/м³ = 285 тонн. Площадь пролетного участка – 4560 м².

Масса пролетного участка межэтажного переезда протяженностью 150 м и шириной 4 метра при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 150 м х 4 м х 0,008 м х 7,8 т/м³ = 37 тонн. Площадь пролетного участка переезда – 600 м². Масса восьми металлических консолей – стальных двутавровых балок длиной 4 м каждая, высотой по сечению 200 мм, шириной – 100 мм составляет 0,7 т. Масса продольных балок длиной 150 м составляет 3 тонны.

Суммарная масса двух переездных участков составляет 82 т, а площадь их пролетных участков, – 1200 м².

Масса пролетного участка для движения в одну сторону второго уровня и съезда протяженностью 150 м и 100 м соответственно и шириной 6 метров при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составляет: 250 м х 6 м х 0,008 м х 7,8 т/м³ =93,6 т. Площадь пролетного участка – 1500 м². Масса второго уровня путепровода двустороннего движения и двух его съездов составляет 187 т, а площадь – 3000 м². Отметим, что второй уровень путепровода и съезды с него, а также межэтажные переезды предназначены для легковых автомобилей, которые в среднем в несколько раз легче грузовиков. Поэтому допустимо использовать стальные листы-плиты в качестве основы пролетов без ребер жесткости.