Estructuras artificiales: tipos, clasificación, construcción, mantenimiento, operación y reparación

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

El concepto de "estructuras artificiales" se utiliza como nombre genérico para diversos objetos que se erigen en la intersección de carreteras con ríos, arroyos, otras líneas de transporte, deshielo y flujos de agua de lluvia, profundos desfiladeros, áreas urbanas, montañas rangos ¿Para qué es todo esto?

Introducción

La creación de estructuras artificiales permite resolver los siguientes problemas:

1. Garantiza la circulación segura de personas en las rutas de transporte.
2. Permite la estabilidad de taludes deformables y redondos.
3. Regula el flujo de agua para proteger las vías del lavado y el encharcamiento.

Los ejemplos incluyen puentes y túneles, tuberías, viaductos, pasos elevados, muros de contención, puentes peatonales, estructuras reguladoras, galerías, sifones, flujos de lodo, corrientes rápidas, canales, muelles de transbordadores, terraplenes de filtro. Cabe señalar que existe un sesgo muy claro hacia los representantes individuales. Entonces, más del noventa por ciento de todosinstalaciones.

¿Cuál es su propósito?

La construcción de los objetos creados es muy compleja y costosa. Además, el mantenimiento de estructuras artificiales cuesta una cantidad considerable. Reemplazarlos es un trabajo duro. Por lo tanto, no es de extrañar que estén calculados para una larga vida útil. Al mismo tiempo, se observa un patrón interesante: estructuras artificiales que se construyen en diferentes momentos de acuerdo con varios proyectos, cumplen con ciertos requisitos técnicos específicos y también difieren en cuanto a su propósito, tipos de estructuras, sistemas de implementación y capacidad de carga. La combinación de estos factores complica enormemente la operación, reparación y mantenimiento. Veamos los representantes individuales de este grupo de estructuras.

¿Cómo son?

Y deberíamos empezar aquí con los puentes. En este caso, se deben mencionar los siguientes objetos:

1. El puente en sí. Es una estructura a lo largo de la cual un cierto camino pasa a través de un obstáculo específico. Por ejemplo, las vías del tren a menudo cruzan barreras de agua de esta manera. Aunque puede haber un desfiladero profundo, el camino es para otro tipo de transporte.
2. Paso elevado. Se encuentra en las intersecciones de carreteras y vías férreas.
3. Puente de caballetes. Cimentación para vías en grandes ciudades. Los pasos elevados son un tipo de puentes, para los cuales se proporciona una disposición de soportes poco frecuente y uniforme. Esto se hace para restringir menos las calles y proporcionar un paso conveniente / paso bajoellos.
4. Viaducto. Estos son puentes altos que se usan para cruzar desfiladeros de montañas, profundos barrancos y valles.
5. Acueducto. Esto significa un puente o paso elevado con un conducto hecho en forma de tubería, bandeja, canal. Se construye en los casos en que el lugar del flujo de líquido se cruza con un desfiladero, río, camino, barranco, así como con una serie de otros obstáculos.
6. Puente peatonal. Creado para garantizar la seguridad de las personas durante la transición a través de partes potencialmente peligrosas del área. Por ejemplo, andenes suburbanos, grandes estaciones, un túnel, una autopista importante, varias vías de tren.

Esta no es la lista completa

Hay muchos más tipos y clasificaciones de estructuras artificiales, que incluyen objetos de propósito especial. Por ejemplo, los puentes no solo deben ser lo suficientemente fuertes para permitir que el tráfico se mueva libremente, sino también para permitir el paso seguro y sin obstrucciones del agua, así como el tráfico fluvial/marítimo cuando sea necesario. Deben clasificarse sobre la base de estándares de diseño para su capacidad de carga. Dependiendo del ancho del obstáculo cruzado, las características de diseño y la elevación sobre el suelo, pueden ser de uno, dos, tres y varios vanos. No debemos olvidarnos de las estructuras subterráneas. Las alcantarillas son una opción popular. Se están construyendo de tal manera que satisfagan la demanda actual de suministros, además de tener en cuenta el desarrollo en los próximos 15 a 20 años.

Acerca de los túneles

Muy a menudo se colocan en zonas montañosas. Esto se hace para evitar numerosos desvíos, el desarrollo de huecos profundos y por otras razones similares. La roca se retira a lo largo de un camino predeterminado. El desarrollo resultante se fija con tubería de hormigón, piedra y metal. A la hora de realizar trabajos en túneles, existen dos formas principales de trabajar:

1. El revestimiento temporal se fija en suelos rocosos.
2. Escudo de afinación en uso.

Las estructuras subterráneas creadas según su propósito se dividen en carreteras, ferrocarriles, subterráneos, ingeniería hidráulica, minería, servicios públicos y muchos otros. A menudo, están equipados no solo en áreas montañosas, sino también debajo del lecho del río (no se excluye la combinación de estos factores). Por regla general, se supone que el perfil longitudinal en una o ambas direcciones no debe tener una pendiente superior al 3‰. Aunque hay excepciones. Además, se pueden introducir requisitos adicionales para las estructuras que se están creando. Por ejemplo, si se planea ubicar el túnel en una curva, entonces el radio debe ser de al menos 600 metros. Al erigir objetos cuya longitud será de 1000 mo más, es necesario proporcionar ventilación artificial (si se planea utilizar el transporte con tracción de vapor / diesel). Para los túneles, se proporciona un acabado de hormigón, a menudo se utilizan insertos y estructuras de hierro. Si tiene que crear un objeto en condiciones hidrogeológicas difíciles, entonces el metal se usa para la decoración.

Otras estructuras artificiales

La lista puede ser muy larga. Esto es a la vez un terraplén, que se utiliza como parte integral al tender una carretera, y una presa. Cabe señalar que es muy común considerar el concepto de "estructuras artificiales" desde el punto de vista de referirse a ellas todo lo que ha hecho una persona. Este punto de vista tiene derecho a existir. Pero básicamente significan una lista limitada de objetos. Entonces, una presa con un camino en la parte superior se considera una estructura artificial. Aunque es muy problemático escuchar la misma definición en relación a una casa particular. Aunque ambos fueron construidos por personas y, de hecho, son estructuras artificiales.

Sobre la construcción

Este proceso no es muy diferente de la construcción de edificios ordinarios. Aunque es necesario tener en cuenta ciertas características. Por ejemplo, si se está construyendo un puente sobre un río, debe tenerse en cuenta que con el tiempo puede arrastrar las estructuras de soporte. Y esto aumentará la probabilidad de colapso. Por lo tanto, es necesario construir una estructura de tal manera que tenga un cierto margen de seguridad. Pero esto está lejos de ser el único punto a tener en cuenta. Por ejemplo, es posible que los puentes y los túneles deban repararse en el futuro. Y al mismo tiempo, no está permitido cerrar el objeto por ciertas razones. En este caso, es necesario prever la posibilidad de realizar las acciones necesarias sin interrumpir el objetivo funcional principal del objeto. La construcción de estructuras artificiales también debe cumplir con los códigos y reglamentos aplicables.

Acerca deoperación

No es suficiente construir algo. También es necesario utilizar adecuadamente el objeto y prevenir el desarrollo de problemas. Supongamos que hay un puente sobre un río. ¿Qué se puede decir de la explotación? En primer lugar, es necesario establecer un límite claro en las cargas. Por ejemplo, si un objeto está diseñado para soportar 100 toneladas al mismo tiempo, entonces no debería ser muy largo. Además, por regla general, la carga en un punto determinado es muy relevante aquí. En otras palabras, puede haber una restricción en el peso de los vehículos que cruzan el objeto. No es raro que un puente fluvial tenga un techo de peso para los camiones que quieren cruzarlo. Por ejemplo, 20 toneladas. A veces, incluso su movimiento está generalmente prohibido, porque el objeto está destinado solo a automóviles. La pregunta es hasta qué punto se respetan tales restricciones. Después de todo, si se construyó un puente para automóviles y se prohibió el paso del transporte de mercancías, y al mismo tiempo se cargó el camión a su capacidad (por ejemplo, 30 toneladas), esto podría terminar en un accidente.

Sobre el contenido

El mejor problema es el que se previno a tiempo. Por supuesto, puede esperar hasta el último momento, luego recuperarse y revisar la situación, realizando reparaciones costosas. Pero un objeto puede durar mucho más si simplemente se le da suficiente tiempo para el mantenimiento. Por ejemplo, tenemos un puente sobre un desfiladero de hormigón. El mantenimiento implica la inspección periódica y la eliminaciónproblemas hasta que se generalicen. Por ejemplo: hubo una grieta. Si se cubre cualitativamente y rápidamente, entonces un año o unos pocos puede estar tranquilo. Pero si pierde el momento, espere las lluvias de otoño y las heladas de invierno, luego, en la primavera, el objeto comenzará a extenderse. Y no habrá una pequeña grieta, sino un gran agujero. Por lo tanto, el contenido es muy importante cuando se trata de durabilidad.

Sobre la renovación

Si no fue posible protegerlo de factores negativos, tienen demasiado poder destructivo (terremoto) o el objeto simplemente se desmorona debido a la vejez, entonces es necesario restaurarlo. Las reparaciones pueden ser pequeñas (sellado de grietas individuales) o mayores. La primera opción es más barata, aunque hay que hacerlo con más frecuencia. La revisión puede extender significativamente la vida útil. Aunque cueste mucho dinero. Consideremos un pequeño ejemplo. Hay estructuras artificiales en las carreteras - puentes. Hubo una pequeña grieta. Si se reparó de inmediato (incluso si se procesa una vez al año, en la primavera), en diez años el puente aún se podrá utilizar. Aunque, quizás, su aspecto no sea el mejor. Si se ignoran los problemas, entonces, es muy probable que en diez años sea posible usar este puente solo después de una revisión importante y de importantes inyecciones de dinero.

Conclusión

Así que analizamos qué son las estructuras artificiales, qué son, quécaracterísticas de su construcción, operación, mantenimiento y reparación. Por supuesto, la información proporcionada no es suficiente para aprender a diseñar y construir este tipo de objetos por su cuenta. Pero puedes entender el tema del artículo y apoyar una conversación temática.