Ниже показан фрагмент крытого двухуровневого четырехполосного путепровода в части с односторонним движением на одиночной перегруженной четырехполосной автодороге.

Рис. 3.

По буферным (резервно-техническим) полосам сквозной проезд автомобилей запрещается, так как они используются для сохранения безостановочности движения, во избежание образования заторов, только для объезда мест аварий или ремонта, а также для въезда на полосы движения и съезда с них,

Для обеспечения безопасности движения боковые поверхности путепровода защищены противоударными конструкциями.

Таким образом, легковой автомобиль может въехать на этаж с наименьшей плотностью и беспрепятственно перемещаться по полосе движения путепровода со скоростью 30-90 км/час, так как в случае аварии на полосах движения любой автомобиль может объехать место аварии на нижнем уровне по буферной полосе, а легковой автомобиль и по другому этажу.

Конструктивные особенности путепровода предполагают изготовление всех его элементов в промышленных условиях. Поэтому практически все строительно-монтажные работы, в основном сборочные, производятся на местах сооружения эстакад. Собрать путепровод протяженностью 0,5 км с соответствующими подводами и межэтажными переездами при наличии необходимого оборудования, готовых блоков, соответствующих специалистов и проведения предварительных подготовительных работ можно в течение одного месяца.

Экономическая оценка путепровода с первым этажом на основе железобетона для всех видов автотранспорта и вторым этажом на основе металлопроката для легкового автотранспорта с 8-ю полосами движения.

Пролетные участки первого этажа полукилометрового путепровода двустороннего движения монтируются на железобетонных балках и поперечных опорах, которые устанавливаются на железобетонных вертикальных опорах-столбах (марка железобетона М-400), закрепленных в бетонных фундаментах-колодцах.

Железобетонные дорожные плиты (марка железобетона М-400), удерживаются десятью рядами продольных балок длиной 50 метров, высотой 0,5 метра, толщиной 0,3 метра между поперечными опорами длиной 18 м, высотой 0,5м, толщиной 1 м, установленными через каждые 50 метров на столбах-опорах диаметром 1 метр (в предпочтительном исполнении опоры выполняются в сечении эллипсовидными – вытянутыми вдоль магистрали – с малым диаметром порядка 0,5 метра) и высотой до 7,2 метров от наземного уровня до уровня первого этажа путепровода.

Высота магистрали-эстакады от уровня наземной поверхности до уровня пролетных участков второго этажа составляет примерно11 метров. На полукилометровом путепроводе имеется с каждой стороны не менее одного въезда с наземного уровня на второй этаж, не менее одного съезда со второго этажа на наземный уровень и межэтажный внешний переезд с первого на второй этаж для легковых автомобилей при перегрузке первого этажа большегрузными автомобилями. Каждый въезд, съезд имеет протяженность 100 – 150 метров, ширину – не менее 4 метров.

Пролетные участки въездов и съездов монтируются на балках и поперечных опорах и вся конструкция удерживается тремя одинарными столбами-опорами. Межэтажные переезды монтируются на консолях. Конструкции въездов, съездов, переездов могут быть выполнены как из железобетона, так и на основе металлопроката. Дорожное покрытие пролетных металлических участков формируется в виде слоя сталефибробетона.

Над первым этажом на металлических опорах устанавливается второй этаж из металлических пролетов-плит размером (6х3х0,008) метров. Как минимум, сверху конструкция накрывается материалом из негорючего пластика. Если конструкция в городских условиях по бокам и сверху закрыта пластиком, то внутри образовавшегося объема регулярно устанавливаются вытяжки с разрядниками для нейтрализации токсичных компонентов выхлопного газа, противопожарные устройства, устройства экстренной эвакуации, системы освещения, наблюдения, табло и т.п., включая в случае необходимости велодорожки снаружи.

Пролетные участки первого этажа шириной 18 метров собираются из 750 стандартных дорожных плит (6х2х0,14) метров. Объем пролетных участков на этаж – 1260 м³, масса – 3150 тонн.

Объем 100 пятидесятиметровых балок размерами (50х0,5х0,3) метров на этаж составляет 750 м³, масса – 1875 тонн. Объем 11 поперечных опор размерами (18х0,5х1,0) метров на этаж составляет 99 м³, масса – 243 тонны. Объем 18 железобетонных столбов-опор диаметром 1 метр и в среднем высотой каждого 5 метров составляет 72 м³, масса – 180 тонн. Объем 18 забетонированных колодцев-фундаментов для столбов-опор глубиной 2 метра и площадью 4 м² составляет 144 м³, масса – 288 тонн.

Таким образом, объем материала первого этажа без дополнительных въездных, съездных и переездных участков в виде готовых блоков и секций составляет 2320 м³, масса – 5800 тонн. При цене одного кубического метра железобетона указанной марки в настоящее время в России порядка 9000 руб. ($300) себестоимость, или затраты на приобретение готовых блоков этажа указанного объема составляют $0,7 млн. Таким образом, масса одного этажа, включая массу пролетных участков, поперечных и продольных опор, за исключением массы столбов-опор и фундамента, составляет около– 5300 тонн.

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.