You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
A.Paeglītis<br />
<strong>KOKA</strong> <strong>TILTI</strong><br />
LEKCIJU KONSPEKTS<br />
1
SATURS<br />
1 Koka tilti............................................................................................................................. 3<br />
1.1 Koka tiltu raksturojums.............................................................................................. 3<br />
1.1.1 Koka tiltu attīstības īss apskats........................................................................... 3<br />
1.1.2 Koka tiltu attīstība Latvijā.................................................................................. 6<br />
1.2 Koka tiltu galvenās sistēmas .................................................................................... 13<br />
1.3 Koka tiltu materiāli................................................................................................... 15<br />
1.4 Siju tilti..................................................................................................................... 17<br />
1.4.1 Laiduma konstrukcijas ..................................................................................... 17<br />
1.4.2 Siju tiltu klāja konstrukcijas............................................................................. 26<br />
1.5 Plātņu tilti ................................................................................................................. 28<br />
1.6 Atgāžņu tilti.............................................................................................................. 30<br />
1.7 Kopņu tilti ................................................................................................................ 31<br />
1.7.1 Kopņu sistēmas ................................................................................................ 31<br />
1.7.2 Hava sistēmas kopņu tilti ................................................................................. 32<br />
1.7.3 Dažāda tipa kopņu tiltu piemēri ....................................................................... 35<br />
1.8 Loku un kombinēto sistēmu tilti............................................................................... 41<br />
1.9 Vanšu un iekārtie tilti ............................................................................................... 43<br />
2
1 Koka tilti<br />
1.1 Koka tiltu raksturojums<br />
1.1.1 Koka tiltu attīstības īss apskats<br />
Koka tiltu attīstību var iedalīt četros periodos: Pirms kristietības un Romas periods (līdz<br />
1000.gadam), viduslaiku periods (līdz 1800.gadam), 19.gadsimts (līdz 1900.gadam) un<br />
20.gadsimts (līdz mūsdienām) [1].<br />
Pār ūdens šķērsli pārkritis koks vai no zariem veidots trošu tilts kļuva par pirmo vienkāršo<br />
līdzekli upes šķērsošanai (2.1.att). Vēl šodien daudzās Āzijas valstīs izmanto vienkāršus koka<br />
konsoltiltus (2.2.att.)<br />
2.1.att.<br />
Vienkārši koka tilti<br />
2.2.att. Konsolsistēmas koka tilts<br />
Tibetā<br />
3<br />
Tilts pirmo reizi rakstiski pieminēts Ēģiptē,<br />
kur teikts, ka ap 3000 gadu p.k.dz. tiltu pār<br />
Nīlu izmantojis faraons Meses.<br />
Daudzu gadsimtu garumā koka tiltu attīstība<br />
notiek ievērojot vietējās būvniecības<br />
tradīcijas un materiālus, atbilstoši<br />
klimatiskajiem apstākļiem.<br />
Āzijā un Dienvidamerikā tradicionāli tika<br />
izmantotas iekārtās sistēmas, kur troses tika<br />
veidotas no augu šķiedrām.<br />
Šādas sistēmas ir noturīgas sausos klimatiskos apstākļos, bet mitrumā troses sairst un tās<br />
nācās bieži mainīt. Tomēr šādu tiltu laidumi sasniedza 120 m garumu.<br />
Veiktie pētījumi rāda, ka koku, kā tiltu būvmateriālu sāka izmantot pēc 800.gada p.k.dz.<br />
Persijā, Babilonijā, Grieķijā Romas valstī un Ķīnā. Tiek aprakstīts 200 m garš un 11 m plats<br />
tilts, kas tici uzbūvēts 783.gadā p.k.dz. pār Eifratas upi Babilonijā.<br />
Progresa attīstība ir saistīta ar pieredzi no vienas puses, un risku izmēģināt kaut ko jaunu, no<br />
otras puses. Tas bieži vien noveda pie tiltu konstrukciju bojājumiem un avārijām, kas pats par<br />
sevi ir nevēlams notikums, bet tika iegūta noderīga pieredze, kas ļāva labāk izprast slodžu<br />
iedarbību un deformāciju ietekmi uz tilta nestspēju.<br />
Sākotnēji tiltu attīstību sekmēja militāro vajadzību nodrošināšana. Romieši, lai nodrošinātu<br />
armijas virzīšanos uz priekšu, 55.gadā p.k.dz. Jūlija Cēzara vadībā uzbūvēja tiltu pār Reinu<br />
(2.3.att.), kuru vēlāk nosauca par Cēzara tiltu. Tilts bija 12 m plats un 400 m garš un tika<br />
uzbūvēts 10 dienu laikā. Tilta balstus veidoja slīpi iedzīti pāļi, kurus savienoja rīģeļi, virs
kuriem izbūvēta brauktuves konstrukcija. Tiltu raksturoja vienkārši mezgli, augsta<br />
saliekamība un loģiski konstruktīvie risinājumi. Šādu tiltu trūkums bija ātra bojāšanās un vājā<br />
pretestība plūdiem un ledum.<br />
2.3.att.<br />
2.4.att.<br />
2.5.att.<br />
2.6.att.<br />
Cēzara tilta pār Reinu makets un konstrukcijas shēma<br />
Tilta pār Donavu makets<br />
Pallādija projektētās kopnes<br />
shēma<br />
Tilts pār Brento upi Itālijā<br />
Otra izcila koka būve Romas impērijas<br />
periodā ir, apmēram, pirms 2000 gadiem<br />
uzbūvētais tilts pār Donavu pie Drobetas<br />
(2.4.att.). Tilta konstrukcijas projektēja<br />
Damaskas Apolinārijs, tiltam bija 20 akmens<br />
mūra balstu, un 35 m gari laidumi. Kopā ar<br />
pieejām tilta garums sasniedza 1000 metrus.<br />
Atkāpjoties no iekarotajām teritorijām Romas<br />
leģionāri tiltu iznīcināja. Tomēr balsti ir<br />
saglabājušies līdz mūsdienām.<br />
Viduslaiku periodā, līdz 15.gadsimtam,<br />
būtiska koka tiltu konstrukciju attīstība<br />
nenotika līdz 1550-to gadu vidū itāļu<br />
arhitekts Palladio izstrādāja projektus tiltiem<br />
ar kopnes (2.5.att.) un loka laiduma<br />
konstrukcijām. Kopne sasniedza 20 m, bet<br />
loks – 30 m garumu. Pēc Palladio projekta<br />
tika uzbūvēts tilts pār Brento upi, kur pirmo<br />
reizi tika pielietota atgāžņu sistēma. Tilts ir<br />
saglabājies līdz mūsdienām (2.6.att.).<br />
18.gadsimtā sākas strauju koka tiltu attīstību<br />
šajā laikā tiek uzbūvēta vesela virkne koka<br />
tiltu ar 20 līdz 50 m gariem laidumiem.<br />
Īpaši jāatzīmē krievu inženiera I.Kulibina<br />
projekts koka loka tiltam pār Ņevas upi<br />
Pēterburgā ar 300 m laidumu, kas tomēr<br />
nekad netika realizēts (2.8.att.).<br />
1797.gadā pēc Timotijas Palmera projekta<br />
ASV pie Portsmutas, Massačūsetā tiek<br />
uzbūvēts tilts, kura galvenos laidumus veido<br />
trīs 80 m garas lokveida konstrukcijas<br />
(2.7.att.). Līdzīgas konstrukcijas tiltu uzbūvē<br />
arī pie Haverhilas.<br />
4
2.7.att.<br />
2.8.att.<br />
Palmera loka tilta shēma<br />
Tilta pār Ņevu Pēterburgā<br />
makets<br />
19.gadsimtā sākās apjumto koka tiltu attīstība<br />
ASV. Pirmo šāda tipa tiltu ASV pēc<br />
T.Palmera projekta uzbūvē 1806.gadā pār<br />
Šulkilas upi Filadelfijā. Tiltu veidoja trīs<br />
nepārtrauktas sistēmas loki pēc shēmas 50 +<br />
64 + 50 m. Tilta būvniecības komiteja<br />
nolēma pasargāt tilta konstrukcijas no lietus<br />
un virs tām izbūvēja jumtu.<br />
No 1805. līdz 1885.gadam ASV strauji<br />
pieaug satiksme un tika uzbūvēti vairāk kā<br />
10000 apjumtu koka tiltu (2.9. un 2.10.att.).<br />
1820.gadā Nujorkas arhitekts Ithiels Tauns<br />
pirmo reizi pielietoja režģotas dēļu kopnes.<br />
Dēļu kopņu garums sasniedza 70 m.<br />
2.9.att.<br />
Apjumta tilta ASV sānskats<br />
un<br />
iekšskats<br />
2.10.att. Raksturīgas 19.gadsimta koka tiltu konstrukciju sistēmas ASV<br />
Plašu pielietojumu Pirmā Pasaules kara laikā ieguva krievu inženiera K.Lembkes izstrādātā<br />
nagloto dēļu kopņu sistēma, kas ļāva relatīvi ātrā laikā uzbūvēt liela laiduma tiltus.<br />
5
Līdz 20.gadsimta sākumam koka tiltu būvniecība bija plaši izplatīta, to veicināja zemās<br />
izmaksas, kā arī Eiropā notiekošā karadarbība. Tomēr kokam, kā būvmateriālam nebija īpaši<br />
liels kalpošanas laiks un to vajadzēja regulāri atjaunot. Tādēļ, samazinoties tērauda cenām un<br />
attīstoties dzelzsbetona ražošanai, koka tiltu pielietojums samazinājās.<br />
Pēc Otrā Pasaules kara, daudzviet Eiropā, tai skaitā arī Latvijā, karadarbības rezultātā<br />
sagrautie tērauda un dzelzsbetona tilti tika atjaunoti koka konstrukcijā.<br />
Kā pēdējā laika interesantākie objekti var tikt atzīmēts Vihantasalami tilts Somijā, ar lielāko<br />
laidumu 42 m (uzbūvēts 1999.gadā) (2.11.att.) un tilts pār Reinas – Mainas – Donavas kanālu<br />
Vācijā , uzbūvēts 1992.gadā (2.12.att.).<br />
2.11.att. Vihantasalami tilts<br />
Somijā, ar lielāko<br />
laidumu 42 m<br />
2.12.att. Gājēju tilts pār Reinas – Mainas<br />
– Donavas kanālu, centrālais<br />
laidums 73 m, kopējais tilta<br />
garums 192 m<br />
1.1.2 Koka tiltu attīstība Latvijā<br />
Par pirmo vēsturiski dokumentēto koka tiltu Latvijā var uzskatīt tiltu uz Āraišu ezerpili, kuru<br />
atklāja 1976.gadā arheoloģiskās ekspedīcijas laikā. Ezerpils un tilta novietojums parādīts<br />
2.11.att.. Ezerpils bija apdzīvot no 9 – 10 gadsimtam. Izrakumu laikā uzņemtajā fotogrāfijā ir<br />
skaidri redzams, ka tilts sastāvējis no pāļiem uz kuriem balstītas apaļkoka garensijas virs<br />
kurām novietots apaļkoka tilta klājs.<br />
2.11.att. Pirmais koka tilts Āraišu ezerpilī<br />
6
2.12.att. Tipiska koka tilta konstrukcija<br />
18.gadsimtā Latvijā<br />
Koka apaļkoki tika izmantoti nelielu tiltu<br />
būvniecībā visus nākošos gadsimtus. Broces<br />
zīmējumā redzama tipiska koka tilta<br />
konstrukcija – tilts pār Pēterupi 1797.g.<br />
Pirmo koka tiltu pār Daugavu uzbūvēja tikai<br />
18.gs. sākumā, kad 1702.gadā, Ziemeļu kara<br />
laikā, Zviedru karalim Kārlim XII bija<br />
nepieciešams pārcelt pār Daugavu savu<br />
karaspēku. Tiltu uzbūvēja Rīgas malā<br />
pretim Spilves pļavām. Ar šo laiku, tad arī<br />
aizsākas Daugavas tiltu būves vēsture. Tilts<br />
sastāvēja no kopā sasietām laivām.<br />
Satiksmei to lietoja tikai vasaras periodā bet<br />
ziemā to ņēma laukā un upes.<br />
Pēc kara tilts tika nodots pilsētas Rātei. Tomēr ap 1714 gadu tilts bija nolietojies un tika<br />
nolemts būvēt jaunu. Jauno tiltu uzbūvēja 1715. gadā un tas nokalpoja līdz 1896.gadam<br />
(2.13.att.). Savā kalpošanas laikā tilta konstrukcijas daudzreiz tika mainītas, lai nodrošināta<br />
tilta peldspēju.<br />
2.13.att. Tilts pār Daugavu Rīgā, garums 646 m, uzbūvēts 1715.g.<br />
Tilta kopējais garums sastādīja 646 m, bet brauktuves platums 8.2 m. Tilta peldspēju<br />
nodrošināja koka un ūdens īpatnējo svaru atšķirība, kas kokam ir 0,6 – 0.8 t/m3, bet ūdenim –<br />
1.0 t/m 3 . Šāda tilta nestspēja bija zema.<br />
7
Zelta laikmets koka tiltu būvniecībā Latvijā ilga no 19.gadsimta beigām līdz 2.Pasules kara<br />
sākumam. Šajā laikā Latvijā darbojās augstas kvalifikācija tiltu inženieri, kas bija spējīgi<br />
uzbūvēt vissarežģītākās tiltu konstrukcijas.<br />
Nelielu upju šķērsošanai tika izmantotas vienkāršas apaļkoka vai apzāģētas sijas, kas tika<br />
balstītas uz koka pāļu pamatiem (2.14.att.). Šādu tiltu laiduma garums nepārsniedza 6 – 7 m.<br />
2.14.att. Tipiska viekāršu koka siju tiltu konstrukcija<br />
Garākiem, 8 – 9 m gariem laidumiem tika izmantotas saliktās vai savienotās sijas, kuru<br />
tipiskja konstrukcija ir dota 2.15.att.<br />
2.15.att. Tipveida konstrukcijas tiltam saliktām un savienotām sijām<br />
Atgāžņu sistēmas tilti Latvijā nebija plaši izplatīti, jo prasīja diezgan daudz brīvas vietas starp<br />
balstiem un laiduma konstrukciju. Tomēr, izmantojot šo sistēmu bija uzbūvēti vairāki lieli<br />
tilti. Kā piemēru var minēt 1934.gadā uzbūvēto tiltu pār Gauju pie Valmieras, kura kopējais<br />
garums sasniedza 106 m (2.16.att.).<br />
8
2.16.att. Tilta pār Gauju pie Valmieras<br />
Garāko atgāžņu sistēmas tiltu uzbūvēja 1929.gadā pār Gauju uz autoceļa Inčukalns –<br />
Valmiera, tā garums sasniedza 166 m (2.17.att.). Tilts tika ekspluatēts līdz 1941.gadam, kad<br />
Padomju karaspēkam atkāpjoties tilts tika nodedzināts. Tiltu koka konstrukcijās atjaunoja<br />
1948.gadā, bet jau 1961.gadā tas tika nomainīta ar dzelzsbetona tiltu.<br />
Uz Latvijas autoceļiem plaši tika būvēti dažādi kopņu sistēmas koka tilti – sākot no<br />
vienkāršiem trīsstūru (king post truss) vai trapecveida pakaru (queen post system) kopnēm,<br />
kas paredzētas 7 – 20 m garu laidumu pārsegšanai (2.18), līdz sarežģītām Tauna (Town) un<br />
Hava (Howe) kopnēm, kas paredzētas 20 – 40 m pārsegšanai.<br />
2.17.att. Tilts pār Gauju pie Murjāņiem, uzbūvēts 1920.g.<br />
9
2.18.att. Vienkāršu trīsstūru un trapecveida pakaru kopnes piemērs<br />
1885.gadā tika uzbūvēts tilts pār Mūsas upi Bauskā, kas sastāvēja no Tauna sistēmas kopnēm.<br />
Tilts satāvēja no 3 laidumiem (36.08 + 42.84 + 36.08 m) ar kopējo garumu 115 m (2.19.att.).<br />
Tikts kalpoja līdz 1940.gadam, kad tas tika nomainīts ar dzelzsbetona konstrukciju.<br />
2.19.att. Tilts pār Mūsu Bauskā, Būvēts 1885.gadā<br />
1924.gadā tika uzbūvēts 193 m garš Hava sistēmas tilts pār Gauju a/c Rīga – Ainaži. Tilts<br />
sastāvēja no 7 X 27.57 m gariem laidumiem un bija garākais koka tilts Latvijā (2.20.att.).<br />
2.Pasaules kara laikā tilts tika sagrauts.<br />
10
Tai pat laikā tika uzbūvēti vairāki gari Hava sistēmas koka tilti – Tilta pār Bārtas pie Nīcas<br />
(2.21.att.), tilts pār Gaujas upi pie Gaujienas (2.22.att.) vai tilts pār Lielupi Jelgavā (2.23.att.).<br />
2.21.att. Tilts pār Bārtu pie Nīcas<br />
2.22.att. Tilts pār Gauju pie Gaujienas<br />
2.23.att. Tilts pār Lielupi Jelgavā<br />
11
Līdz 1939.gadam Latvijā bija uzbūvēts 3151 koka tilts 35939 m kopgarumā, bet 1960.gadā uz<br />
Latvijas autoceļiem tika ekspluatēti 3633 koka tilti 33741 m kopgarumā [2].<br />
Pēc 2.Pasules kara daudzi tilti bija sagrauti, daudzus no viņiem atjaunoja izmantojot koka<br />
konstrukcijas. Pēckara laikā plaši tika pielietotas nagloto dēļu kopnes, kuras bija relatīvi<br />
vienkārši uzbūvējamas un tām bija pietiekoši augsta nestspēja. Šādas dēļu kopnes pielietoja<br />
12 līdz 32 m garu laidumu pārsegšanai. Tipiska kopnes konstrukcija parādīta 2.24.att.<br />
2.24.att. Dēļu kopnes piemērs<br />
No pēckara koka konstrukcijām ir jāatzīmē koka tilts pār Daugavu, kuru 1944/45 gada ziemā<br />
uzbūvēja 3 mēnešu laikā. Tilta garums bija 564 m un tas sastāvēja no 8 x 61 m garām<br />
„Langera” sistēmas kopnēm un sānu laidumiem (2.25.att.). Tilta konstrukcijām tika izmantots<br />
„zaļa” neizžuvusi koksne, tādēļ tās kalpošanas laiks bija samērā īss. 1957.gadā tiltu nomainīja<br />
ar peldošo dzelzs tiltu, bet 1981.gadā tā vietā uzbūvēja vanšu tiltu.<br />
2.25.att. Tilts pār daugavu Rīgā, uzbūvēts 1945.gadā<br />
Koka tiltu attīstība ieguva jaunu paātrinājumu pēc 1940.gada, kad tika izstrādāta līmēto koka<br />
konstrukciju tehnoloģija un līdz 1980. gadam par galveno koka tilta būves materiālu kļuva<br />
līmētais koks. Pēdējos gados ir pieaugusi interes par koku, kā tiltu konstrukciju būvmateriālu,<br />
jo pielietojot jaunus koksnes apstrādes materiālus ir palielināts koka kalpošanas laiks.<br />
Pēdējos gados ir iebūvēti vairāki koka tilti kā piemēru var minēt tiltu pār Rīvas upi Jūrkalnē<br />
(uzbūvēts 2002.gadā) (1.19.att.).<br />
12
2.13.att. Tilts pār Rīvas upi Jūrkalnē, atgāžņu sistēma ar 16 m garu centrālo laidumu,<br />
kopējais tilta garums – 27 m<br />
1.2 Koka tiltu galvenās sistēmas<br />
Koka tiltos šodien tiek izmantota liela konstruktīvā un materiālu daudzveidība. Daudzas<br />
pielietotās statiskās shēmas un tiltu sistēmas ir radušas pirms vairākiem gadsimtiem un tiek<br />
sekmīgi pielietotas vēl tagad, citas ir attīstījušās pēdējā laikā izmantojot pēdējos sasniegumus<br />
kokmateriālu industrijas attīstībā. Neskatoties uz konstruktīvām atšķirībām visi tilti sastāv no<br />
laiduma un balstu konstrukcijām. Laidumu veido konstrukcijas, kas ietver tilta laiduma<br />
konstrukciju, klāju, segumu, ietvju, margu un atvairbarjeru konstrukcijas. Koka tiltu laiduma<br />
konstrukcijas var iedalīt sešās pamatsistēmās:<br />
• Siju tilti;<br />
• Plātņu tilti;<br />
• Atgāžņu tilti;<br />
• Kopņu tilti;<br />
• Loku un kombinēto sistēmu tilti;<br />
• Iekārtie tilti.<br />
Balsti ir tilta daļa, kuras uzdevums ir slodzi, kas rodas no kustīgās slodzes un tilta virsbūves<br />
pašsvara nodot uz pamatnes grunti.<br />
Koka tiltu sistēmas izvēle ir atkarīga no plānotā laiduma garuma, nepieciešamā zemtilta<br />
gabarīta un uzdevumā dotās normatīvās kustīgās slodzes lieluma, kā arī dažādiem vietējiem<br />
apstākļiem.<br />
Tradicionāli, nelielu ūdens šķēršļu pārsegšanai, tiek izmantotas sijas (2.19.att.). Sijas ir<br />
visbiežāk pielietotais koka tiltu konstrukciju veids. Nelielu laidumu - līdz 10 m pārsegšanai,<br />
lieto vienkāršas laiduma konstrukcijas, kas bieži vien, sastāv no nelielā attālumā novietotiem<br />
apaļkokiem vai šķautņiem. Laidumiem no 10 līdz 30 m un garākiem tiek izmantotas saliktās<br />
sijas vai līmētu siju konstrukcijas.<br />
Plātņu tiltus (2.20.att.), kas sastāv no dēļu plātnēm visbiežāk pielieto 6-10 m gariem<br />
laidumiem.<br />
2.14.att. Siju tilts<br />
2.15.att. Plātņu tilts<br />
13
2.16.att. Atgāžņu tilts<br />
2.17.att. Hava kopņu tilts<br />
Atgāžņu sistēmas tilti visbiežāk tiek pielietoti 10 – 30 m gariem laidumiem (2.21.att.). Ar<br />
atgāžņu palīdzību tiek samazināts garensiju brīvais garums un atvieglota to konstrukcija.<br />
2.18.att. Tauna kopņu tilts<br />
2.19.att. Nagloto dēļu kopņu tilts<br />
Salīdzinoši lielu laidumu (20 – 70 m) pārsegšanai tiek pielietotas dažādas kopņu sistēmas.<br />
Visizplatītākās ir Hava kopnes (2.22.att.), kuras veido apaļu vai taisnstūra šķērsgriezuma<br />
telpisku stieņu sistēma. Šādās kopnēs stieptie režģojuma stieņi var tikt izgatavoti no tērauda.<br />
Tiek pielietotas arī Tauna dēļu (2.23.att.)un Lembkes nagloto dēļu kopnes (2.24.att.).<br />
Tauna dēļu kopnes sastāv no augšējās un apakšējās dēļu joslas un režģojuma, ko veido nelielā<br />
attālumā, divās kārtās, slīpi viens pret otru, novietoti dēļi. Atšķirībā no Tauna kopnes, nagloto<br />
dēļu kopnes sieniņu veido blīvi, slīpi novietoti dēļi divās kārtās, kas augšā un apakšā ir<br />
apvienoti ar dēļu joslām.<br />
2.20.att. Loka tilts<br />
2.21.att. Iekārtais tilts<br />
Vietās, kur ir labi grunts apstākļi, piemēram, kalnainā apvidū ir izdevīgi izmantot loka veida<br />
laiduma konstrukcijas (2.25.att.). Loka tiltu laidumi sasniedz 50 m, bet ja tiek izmantotas<br />
līmētās konstrukcijas, tad laidums var būt ievērojami lielāks.<br />
Iekārtas koka laiduma konstrukcijas (2.26.att.), kuru veido sijas vai kopņu veida laiduma<br />
konstrukcija, kas iekārta tērauda trosē. Šāda tilta laiduma garums var sasniegt 80 – 100 m.<br />
Lai pārsegtu lielākus laidumus – līdz 60 m un vairāk, var tikt pielietotas kombinētas<br />
konstrukcijas, kas sastāv no kopnes un loka elementiem.<br />
14
1.3 Koka tiltu materiāli<br />
Koka tiltu būvniecībai visbiežāk izmanto skuju kokus. Latvijas apstākļiem vispiemērotākā ir<br />
priede, jo tai ir cieta, smalkkārtaina, izturīga un viegli apstrādājama koksne. Priedes koksne<br />
satur daudz sveķu, tādēļ tā ir izturīga pret trupēšanu. Eglei, salīdzinot ar priedi, ir zaraināks<br />
stumbrs, kas pazemina iegūtā kokmeteriāla kvalitāti. No lapu kokiem labākais ir ozols, kuram<br />
ir smaga, blīva, ļoti izturīga un cieta koksne. Ozola koksne ir elastīga, tai ir skaista krāsa un<br />
tekstūra, tā labi saglabājas gaisā, gan arī zem ūdens. Tā kā ozola koksne ir dārga, tad to lieto<br />
tikai sīkiem elementiem: pretbīdņiem, tapām un citiem elementiem, kuriem ir jāuzņem<br />
lielākas piepūles.<br />
Tiltu būvniecībai jāizmanto kokmateriālus ar labām tehniskām īpašībām – taisnus,<br />
mazzarainus, ar pietiekošu stiprību. Neapstrādātiem baļķiem ir vislielākā pretestība un tie tik<br />
ātri nebojājas. Baļķiem jābūt koniskiem (koniskums , apmēram ~ 1%).<br />
Apzāģējot apaļkokus, iegūst zāģmateriālus, kurus iedala:<br />
• Pusbaļķos, ja baļķi pārzāģē garenvirzienā uz pusēm;<br />
• Šķautņi (brusas), ja baļķi apzāģē no divām vai četrām pusēm;<br />
• Dēļi var būt zeimerēti vai nezeimerēti biezumā līdz 5 cm. Dēļus, kuru biezums ir no 5<br />
līdz 10 cm sauc par plankām.<br />
Svaigi cirsti koki satur ap 70% mitrumu. Atkarībā no mitruma satura kokmateriālu iedala<br />
sausos ar 8 – 12 % mitrumu, pussausos ar mitruma saturu 18 – 23% un mitros – ar mitruma<br />
saturu lielāku par 23%. Koka tiltu nesošajiem elementiem jālieto sausi vai pussausi būvkoki.<br />
Lai pasargātu koksni pret trupi, koka tilta elementus no mitruma iedarbes aizsargā tos<br />
apstrādā ar speciālām ķimikālijām vai veidojot konstruktīvus aizsargpārklājumus. Koksnes<br />
apstrādei ir jānodrošina tās aizsardzību pret trupes veidošanos, insektu un mikroorganismu<br />
uzbrukumiem.<br />
Koksnes aizsardzību var veikt, pielietojot:<br />
• Spiedimpregnēšanu ar kreozotu (2.22.att.);<br />
• Spiedimpregnēšanu ar sāls šķīdumu;<br />
• Virsmas apstrādi ar krāsu vai beici;<br />
• Veidojot konstruktīvu aizsardzību ( pārklājot galvenos mezglus ar misiņa skārdu<br />
(2.22.att.), vai veidojot apjumtas konstrukcijas).<br />
15
2.22.att. Koka tilta elements, kas imprignēts ar kreozotu un pārklāts ar misiņa skārdu<br />
Kokmateriāli tiek iedalīti stiprības klasēs saskaņā ar LVS EN 338 “Konstrukciju koks –<br />
stiprības klases” prasībām, kas dotas 2.1. un 2.2.tabulās.<br />
2.1.tabula. Skujkoku stiprības klases un raksturīgās vērtības saskaņā ar LVS EN 338<br />
2.2.tabula. Lapu koku stiprības klases un raksturīgās vērtības saskaņā ar LVS EN 338<br />
16
Apzīmējumi: f m,k – raksturīgā lieces pretestība; f t.0.k – stiepes pretestība paralēli šķiedrām;<br />
f t.90.k – stiepes pretestība perpendikulāri šķiedrām; f c,0,k – spiedes pretestība paralēli šķiedrām;<br />
f c,90,k - spiedes pretestība perpendikulāri šķiedrām; f v,k – bīdes pretestība; E 0,mean – vidējais<br />
elastības modulis paralēli šķiedrām; E 0,05 – 5% elastības modulis paralēli šķiedrām; E 90,mean –<br />
vidējais elastības modulis perpendikulāri šķiedrām G mean – vidējais bīdes modulis; ρ k –<br />
blīvums; ρ mean – vidējais blīvums.<br />
1.4 Siju tilti<br />
Sija ir vienkāršākā un visbiežāk pielietotā koka tiltu konstrukcija. Siju tilti sastāv no balstiem,<br />
laiduma konstrukcijas un brauktuves konstrukcijas. Sijas var tikt veidotas no apaļkokiem,<br />
šķautņiem, līmētu dēļu konstrukcijām, vai līmēta finiera konstrukcijām.<br />
Balstiem labāk izmantot betona konstrukcijas, to kalpošanas laiks būs ievērojami lielāks,<br />
salīdzinot ar koka pāļu konstrukcijām. Ar koka pāļu balstu konstruktīvajiem risinājumiem var<br />
iepazīties [3], [4], [5].<br />
1.4.1 Laiduma konstrukcijas<br />
Garensijas ir siju tiltu galvenais nesošais elements. Laiduma konstrukcijas var tikt izveidotas<br />
kā: vienkāršās sijas, saliktās sijas, saistītās sijas un līmētās sijas. Laiduma konstrukcijas, pēc<br />
statiskās shēmas, var tikt izveidotas kā vienkāršās, divbalstu sijas, nepārtrauktas sijas un<br />
konsolsijas.<br />
1.4.1.1 Sijas no apaļkokiem un šķautņiem<br />
No apaļkokiem un šķautņiem veidoto siju konstruktīvie risinājumi ir plaši aplūkoti [3], [4],<br />
[5], [6] un daļēji izmantoti sagatavojot šo grāmatu.<br />
Siju tiltus, kuru garensijas izveidotas no apaļkokiem vai šķautņiem, lieto nelielu laidumu, kas<br />
parasti nepārsniedz 6 – 18 m, pārsegšanai. Garensijas veido no apaļkokiem, kas<br />
salīdzinājumā ar garensijām no šķautņiem, ir vieglāk izgatavojamas, tās mazāk padodas<br />
trupei, tomēr, salīdzinot ar līmētajām sijām, to kalpošanas laiks ir īsāks ap 10 – 20 gadiem.<br />
Vienkāršās sijas parasti veido no vienā kārtā novietotiem apaļkokiem (2.27.att.), kuru diametrs<br />
svārstās no 22 līdz 36 cm, vai šķautņiem (2.28.att.), kuru izmēri svārstās no 16 x 20 cm līdz<br />
17
26 x 36 cm. Garensijas vienmērīgi izkliedē visā uzkalas garumā, novietojot tās citu no citas<br />
nelielos attālumos, no 0,5 līdz 0.7 m.<br />
Vienkāršās sijas, kas parādītas 2.28.att. [6] paredzētas slodzei HS20-44, saskaņā ar ASSHTO<br />
standartu, kas ietver trīsasu transporta līdzekli ar 326 kN kopējo svaru. Kokmateriālu grupas,<br />
kas dotas 2.28.att. pieņem pēc šādiem parametriem:<br />
A.grupa – smags un ciets kokmateriāls, kura blīvums > 650 kg/m 3 , pie mitruma, kas<br />
nepārsniedz 18% (piemēram, ozols, osis, tīkkoks, eikalipts);<br />
B.grupa – ciets kokmateriāls, kura blīvums < 650 kg/m 3 , pie mitruma, kas nepārsniedz<br />
18% (piemēram, mahagonija, bērzs, dižskabārdis, );<br />
2.23.att. Daudzlaiduma siju tilta<br />
konstrukcija no vienā kārtā<br />
novietotiem apaļkokiem<br />
[3]<br />
C.grupa – mīksts kokmateriāls, kura blīvums >420 kg/m 3 , pie 18% mitruma (piemēram,<br />
ciedrs, priede, egle, lapegle un baltegle).<br />
Lielākām slodzēm un laidumiem no8 līdz 12 m vienkāršo siju vietā lieto saliktās sijas, kas<br />
veidotas no diviem vai trim citam uz cita uzliktiem apaļkokiem vai šķautņiem, sastiprinot tos<br />
savā starpā ar savilcēm vai bultām (2.29.att.). Ja sijas veidotas no apaļkokiem, tad, lai<br />
panāktu siju labākas savienošanas iespējas, apaļkoku saduru vietās izdara piecirtumus.<br />
Piecirtumu platumu var pieņemt vienādu d/3.<br />
Saliktās sijas, tilta šķērsgriezumā, var novietot tuvināti, citu no citas attālumos no 1,5 — 2.0<br />
m. Lai piedotu sijām noturību škērsvirzienā, tās nostiprina ar enkuriem un vertikāliem koka vai<br />
metāla apžņaugiem.<br />
Saistītās sijas lieto laidumu no 8 līdz 15 m pārsegšanai (2.30.att.). Saistītas garensijas, tāpat kā<br />
saliktās, veido no 2 vai 3 citam uz cita novietotiem apaļkokiem vai šķautņiem, kas, lai<br />
panāktu atsevišķu garensiju kopdarbību liecē, savā starpā savienotas ar koka pretbīdniem,<br />
ieliktņiem un koka vai metāla plāksnītēm.<br />
Saistītās sijas elementus var novietot cieši vienu virs otra, vai arī, lai panāktu labāku<br />
vēdināšanas iespēju, starp elementiem atstāj 2—3 cm lielu spraugu. Pretbīdņus var izveidot<br />
18
gan koka, gan metāla konstrukcijā. Lietojot koka elementus, tos ieteicams veidot<br />
prizmatiskus vai ķīļveidīgus no ozola vai priedes koka.<br />
Pretbīdņu vietā var lietot arī priedes ieliktņus. Attālumu starp ieliktņiem nedrīkst pieņemt<br />
mazāku par ieliktņu garumu. Tā kā ieliktnis, uzņemot bīdes piepūles, cenšas izgriezties,<br />
saistītās sijas ieteicams sastiprina ar savilcēm, izlaižot tās caur ieliktņiem.<br />
Laidums Apaļkoku Apaļkoku diametrs (mm) Laidums Šķautņu izmēri (mm) atkarībā no<br />
(m) skaits dažādām kokmateriāla (m) kokmateriāla grupas (laiduma konstrukcija<br />
grupas<br />
sastāv no 5 sijām)<br />
A B C<br />
A B C<br />
4 7 325 400 475 4 150x375 150x500 200x550<br />
6 6 375 475 550 6 150x475 200x550 200x700<br />
8 6 450 525 625 8 200x500 200x650 250x750<br />
10 5 500 600 725 10 200x600 250x725 300x850<br />
12 5 550 675 800 12 200x700 250x850 300x1000<br />
2.24.att. Vienkāršo siju konstrukcija no apaļkokiem un šķautņiem [6].<br />
Veidojot savienojumu ar tērauda plāksnītēm, sijās izveido iegriezumus, kuros ievieto metāla<br />
plāksnītes. Plāksnīšu biezumu var pieņemt vienādu ar 6—12 mm, bet augstumu vienādu ar<br />
7—10 cm. Iegriezuma dziļums sijā nedrīkst pārsniegt 1/3 savienojamo siju augstuma. Ar<br />
plāksnītēm saistītās sijas veido tikai no šķautņiem.<br />
19
2.25.att. Salikto siju konstrukcija [3]<br />
2.26.att. Saistīto siju konstrukcija [3]<br />
1.4.1.2 Līmēta koka sijas<br />
Līmēta koka sijas var tikt izgatavotas divos veidos: līmētas dēļu, vai līmētas finiera<br />
konstrukcijas veidā.<br />
2.27.att. Līmētu<br />
dēļu sija<br />
Līmēta dēļu siju konstrukcija (2.31.att.) ievērojami paplašina koka<br />
pielietojumu tiltu laidumu konstrukciju būvniecībā. Līmēta koka<br />
sijas, kas novietotas 0.6 līdz 1.8 m attālumā viena no otras var<br />
sasniegt 12 līdz 30 m, bet atsevišķos gadījumos pat 70 m garus<br />
laidumus. Līmētu dēļu siju tiltu kalpošanas laiks, ja tās ir pareizi<br />
izprojektētas un uzturētas, var sasniegt 50 un vairāk gadus.<br />
Līmētās sijas izgatavo no 3 – 4.5 cm bieziem dēļiem, tos salīmējot<br />
ar ūdens necaurlaidīgu līmi. Sijas var izveidot 7.5 līdz 35 cm<br />
platas. Siju augstums ir atkarīgs no paredzētā slodzes lieluma.<br />
Līmēto konstrukciju izgatavošanai parasti tiek izmantota C24<br />
klases koksne (saskaņā ar LVS EN 338). Koksnei ir jābūt veselai, bez insektu un sēnīšu<br />
bojājumiem, mitruma saturs koksnē nedrīkst pārsniegt 12% ± 2%. Koksnes līmēšanai var<br />
20
izmantot uz fenola-rezorcīna-formaldehīda bāzes izgatavotu līmi, kurai ir augsta ūdensizturība<br />
un tā gandrīz neatstāj kaitīgu ietekmi uz cilvēku veselību.<br />
Pēc izgatavošanas sijas virsmu pārklāj ar aizsargpārklājumu, kas nodrošina pret ūdens<br />
iesūkšanos materiālā.<br />
Lai racionāli izmantotu dažādas koksnes īpašības, sijas var izgatavot ar simetrisku struktūru,<br />
t.i. novietojot dēļus ar vienādām īpašībām (piemēram, klasēm) simetriski pret vidus asi vai<br />
nesimetrisku struktūru, ja sijas virspusē un apakšpusē novietoto dēļu īpašības (klases) atšķiras<br />
(2.32.att.) [7]. Nesabalansētu struktūru visbiežāk izmanto divbalstu sijām, jo apakšējā daļā<br />
novietoto dēļu stiepes pretestība lielā mērā nosaka sijas kopējās ielieces. Sabalansētās<br />
struktūras ir izdevīgi pielietot nepārtrauktām sijām un konsolēm.<br />
2.28.att. Sijas griezums ar simetrisku<br />
un nesimetrisku struktūru [7]<br />
2.29.att. Līmēto elementu vertikālais<br />
un horizontālais pirkstveida<br />
savienojums [8]<br />
Tā kā nepieciešamais sijas garums bieži vien pārsniedz vesela dēļa garumu, tad, lai savienotu<br />
dēli vai siju, veido zāģveida savienojumus (2.33.att.). Zāģveida savienojuma pretestība ir<br />
atkarīga no savienojamo elementu stiprības, savienojuma konstruktīvā risinājuma,<br />
savienojuma elementu izgatavošanas iekārtas veida un līmes stiprības. Savienojošo elementu<br />
garumam jābūt lielākam par 32 mm.<br />
Vienkāršas divbalstu tilts ar līmētām dēļu sijām, kā pirmais līmēta koka tilts Latvijā, tika<br />
uzbūvēts 1977.gadā pār Vaives upi (2.34.att.). Tiltam izmantotas 12 m garas sijas ar 1.5 m x<br />
0.25 m šķērsgriezumu. Sijas novietotas vienādos – 1.05 m lielos attālumos.<br />
2.30.att. Skats uz tiltu pār Vaives upi: sānskats un skats uz sijām<br />
Tilta shēma dota 2.35.att.. Ar līmētu dēļu diafragmu palīdzību sijas savstarpēji saistītas pa<br />
pāriem. Diafragmas izvietotas ik pa 4 m.<br />
21
2.31.att. Tilta pār Vaives upi sānskats un griezums<br />
Divbalstu līmēto dēļu siju tiltu konstrukcijas dotas 2.36.att.[9]. Tipveida risinājumi ir<br />
izstrādāti tiltiem ar vienu vai divām kustības joslām un laidumu garumiem no 6 līdz 24 m.<br />
Sijas paredzētas slodzei HS20-44 un HS25-44, saskaņā ar ASSHTO standartu. Siju skaits ir<br />
atkarīgas no brauktuves platuma un mainās no 4 sijām, pie brauktuves platuma 3.6 m līdz 10<br />
sijām pie brauktuves platuma 10.8 m. Siju platums mainās no 17 cm līdz 27 cm, bet augstums<br />
no 40 cm līdz 130 cm, atkarībā no laiduma garuma. Tilta sānskats parādīts 2.37.att..<br />
2.32.att. Vienlaiduma līmētu dēļu siju tilta konstrukcija [9]<br />
22<br />
Brauktuves klāju, kas var tikt veidots no<br />
šķērssijām, līmēta vai naglota dēļu klāja,<br />
piestiprina pie sijām ar leņķveida<br />
savienotājelementiem (2.38.att.), novietojot<br />
tos ar 60 cm soli.
Sijas savā starpā tiek savienotas ar<br />
diafragmām, kas var tikt veidotas no līmētu<br />
dēļu konstrukcijā vai no tērauda elementiem<br />
(2.39.att.). Diafragmas izvieto ar 4 līdz 5.5 m<br />
lielu soli. Diafragmas neizvieto uz vienas ass<br />
tilta šķērsvirzienā, bet nedaudz nobīda uz<br />
vienu vai otru pusi (skat. 2.36.att.), lai<br />
netraucētu blakus esošo diafragmu<br />
nostiprināšanu.<br />
2.33.att. Līmētu dēļu siju tilta sānskats<br />
2.34.att. Savienotājelementu konstrukcija [9]<br />
2.35.att. Diafragmu konstrukcija: izmantojot līmētu dēļu un tērauda elementu<br />
konstrukciju [9]<br />
Nepārtrauktas sistēmas līmēto dēļu siju tilti sastāv no vienas vai vairākām sijām. Siju forma,<br />
augstums un platums ir atkarīgi no laiduma garuma, paredzētās slodzes lieluma un<br />
kokmateriāla īpašībām.<br />
Kā piemēru konsolsiju sistēmas tiltam var apskatīt 1999.gadā uzbūvēto gājēju tiltu pār Reuss<br />
upi Mellingenā Šveicē [10]. Tilta laiduma šķērsvirzienā novietotas četras līmētu dēļu sijas<br />
(2.40.att.) ar laidumu attiecību 18 + 22 + 18 m (2.41.att.). Vidējā laidumā atrodas piekārtā<br />
sijas daļa. Tilts aprēķināts normatīvajai kustīgajai slodzei 4 kN/m 2 .<br />
23
2.36.att. Tiltā pār Reusas upi šķērsgriezums un laidumu shēma [10]<br />
Tilta laiduma konstrukcijā izmantotas nemainīga augstuma līmētu dēļu sijas ar izmēriem 633<br />
x 200 mm, kas savstarpēji savienotas ar 115 mm biezām līmēta koka diafragmām. Ietves<br />
konstrukciju veido šķērsvirzienā novietota, 85 mm bieza līmētu dēļu plātne. Plātnes platums<br />
ir 2.44 m. Ietves plātne ir pieskrūvēta un pielīmēta garensijām. Tilta margas veidotas no<br />
cinkota tērauda konstrukcijām. Piekārtās sijas montāža ir parādīta 2.41.att. bet uzbūvētā tilta<br />
sānskats – 2.42.att..<br />
2.37.att. Piekārtās sijas montāža<br />
tiltam pār Reusas upi [10]<br />
2.39.att. Tilta pār Sāles upi<br />
šķērsgriezums [11]<br />
2.38.att. Tilta pār Reusas upi sānskats<br />
[10]<br />
Līmētu dēļu siju neaprobežojas tikai ar<br />
taisnstūrveida šķērsgriezuma forma, tās var<br />
būt arī ar T- vai dubult-T-veida,<br />
trapecveida, kā arī kastveida šķērsgriezumu.<br />
Līmētu dēļu sija ar kastveida šķērsgriezumu<br />
izvēlēta 1997.gadā uzbūvētajam tiltam pār<br />
Sāles upi Vācijā [11] (2.43.att.).<br />
Gājēju un velosipēdistu pārvadam pār<br />
dzelzsceļu pie Visbādenes, Vācijā, līmēta<br />
koka konstrukcijas ir izmantotas tikai<br />
centrālā laiduma pārsegšanai (2.44.att.), bet<br />
spirālveida pieejas ir izveidotas no tērauda<br />
Konstrukcijām. Koka laiduma konstrukcijas garums sasniedz 40.30 m, tilta shēma: 8.50 +<br />
23.30 + 8.50 m. Ietves platums 2.0 m. Metāla spirālēs rādiuss pieejās – 14.00 m.<br />
24
2.40.att. Gājēju pārvads pār dzelzceļu pie Visbādenes, Vācijā<br />
Līmēta finiera sijas , kas sastāv no finiera sieniņas un naglotu vai līmētu dēļu joslām var<br />
pārsegt 10 – 30 m garus laidumus. Šādas sijas sastāv no vienas vai vairākām vertikālām<br />
finiera sieniņām, dēļu joslām un finiera stingrības ribām (2.45.att.).<br />
2.41.att. Līmēta finiera siju ar vienu (a) vai divām (b) sieniņām shēmas, kā arī skats uz<br />
finiera sijām. Apzīmējumi: 1 – finiera sieniņa, 2 – dēļu josla, 3 – stingrības<br />
riba.<br />
2.42.att. Daudzkārtaina līmēta<br />
finiera elementi<br />
Daudzkārtainu līmēta finieru sijas izgatavo, līmējot<br />
2.5 līdz 12.5 mm biezas finiera loksnes nepieciešamā<br />
biezumā (2.46.att.). Kaut arī šādas sijas ir izgatavotas<br />
no finiera, tās īpašības vairāk atbilst līmētam kokam,<br />
kā saplāksnim, jo kokšķiedru virziens blakus esošām<br />
šķiedrām biežāk ir paralēls, ne kā perpendikulārs.<br />
Daudzkārtainas līmēta finiera sijas priekšrocības ir tā<br />
pietiekoši lielā stiprība, stingums un teicama<br />
uzņēmība pret aizsargpārklājumiem.<br />
Kā piemēru var apskatīt koka tiltu pār Rušingas upi<br />
Ontario, Kanādā, kur būvniecībā ir izmantotas<br />
daudzkārtainas līmēta finiera sijas [12] (2.47.att.). Tilts uzbūvēts 1997.gadā. Tilta laiduma<br />
konstrukcijas veido T-veida sijas, kas augšējās plātnes līmenī saspriegtas ar spriegojošu stieni<br />
(2.48.att.). Tilta kopējais garums 18 m, bet tā laidumu attiecība: 4.9 + 8.2 + 4.9 m.<br />
25
2.43.att. Tilta pār Rušingas upi sānskats un laiduma konstrukcijas [12]<br />
Sijas augstums 430 mm, bet augšējā plauka platums 600 mm. Sija ir nepārtraukta trīs laidumu<br />
garumā. Tilta brauktuvei izmantots asfaltbetona segums.<br />
2.44.att. Tilta pār Rušingas upi šķērsgriezums un sijas galvenie izmēri [12]<br />
1.4.2 Siju tiltu klāja konstrukcijas<br />
1.4.2.1 Brauktuves konstrukcija<br />
Koka tiltos brauktuves klāju var izveidot no koka vai dzelzsbetona. Tiek pielietoti šādi koka<br />
brauktuves tipi:<br />
• Vienkāršais šķērsklājs;<br />
• Dubultais dēļu klājs;<br />
• Koka plātņu klājs;<br />
• Koka plātņu klājs ar betona vai asfaltbetona segu.<br />
Nelielām slodzēm un mazas kustības intensitātes gadījumā braukšanai izmanto ciešu neliela<br />
diametra (ap 7 līdz 10 cm diametrā) apaļkoku vai puskoku (ap 7 līdz 10 cm augstu) vienkāršo<br />
šķērsklāju, kas novietots tieši virs garensijām (2.49.att.). Klāja elementus nostiprina ar<br />
piespiedējbrusām, kas novietotas gar tilta abām malām un veic arī atvairbrusas funkcijas.<br />
Tomēr ir jāatzīmē, ka šāds šķērsklājs ātri nodilst un to ir bieži jāmaina. Šķērsklāja nodiluma<br />
samazināšanai un labākai transporta līdzekļu riteņu slodzes sadalei to var pārklāt ar dēļu<br />
virsklāju.<br />
26
2.45.att. Tilta brauktuves shēma ar apaļkoku (a) un puskoku (b) klāju<br />
Izplatītāks brauktuves seguma veids ir dubultais jeb divkāršais klājs (2.50.att.), kuru veido<br />
no plānāka virsējā un biezāka apakšējā klāja. Apakšējā klāja izgatavošanai izmanto 7 līdz 10<br />
cm biezus dēļus vai brusas, kuras novieto 2 līdz 3 cm attālumā vienu no otra, lai nodrošinātu<br />
pietiekoši efektīvu vēdināšanu. Augšējā klāja izgatavošanai pielieto 2.5 līdz 5 cm biezus dēļu,<br />
tos novieto cieši kopā. Apakšējā klāja dēļus novieto garenvirzienā virs šķērssijām Šķērssijas,<br />
visbiežāk, izvieto no 0.5 līdz 1.0 m attālumā vienu no otras.<br />
2.46.att. Tilta brauktuves shēma ar dubulto dēļu klāju<br />
Virsklāja dēļus var novietot tilta garenvirzienā, šķērsvirzienā vai skujotā veidā. Tomēr<br />
visizdevīgāk dēlus ir novietot brauktuves garenvirzienā, jo pēc atsevišķu dēļu, kas atradīsies<br />
riepu rišu vietās, nodilšanas ir iespējams tos apmainīt, nenomainot visu dēļu klāju, kā tas būtu<br />
šķērsvirzienā vai skujveidā novietoto dēļu gadījumā.<br />
Koka plātņu klāju veido no paneļiem, kas sastāv no vertikāli novietotiem dēļiem, kas savā<br />
starpā tiek salīmēti vai sanagloti. Paneļus novieto tā, lai dēļi būtu perpendikulāri nesošajām<br />
sijām. Paneļus savstarpēji var novietot nesastiprinātus (2.51.att. a), vai arī sastiprina ar tērauda<br />
tapu palīdzību (2.51.att. b).<br />
2.47.att. Līmēto plātņu novietojuma uz laiduma konstrukcijām shēma: a- bez<br />
mehāniska savienojuma; b – ar tērauda tapām<br />
Koka plātņu konstrukcija vienmērīgāk sadala kustīgo slodzi uz laiduma konstrukcijām.<br />
Paneļus veido 0.75 līdz 1.3 m platus un to izgatavošanai izmanto no 14 līdz 18 cm platus un<br />
ap 4 cm biezus dēļus. Paneļu garums ir atkarīgs no brauktuves platuma un izvēlētās virsmas<br />
ūdens novadsistēmas veida. Virsmas ūdeni var novadīt pa spraugu, kas speciāli atstāta pie<br />
atvaira malas (2.52.att.), tādā gadījumā, atbisltošo paneli veido īsāku.<br />
2.48.att. Brauktuves paneļu izvietojuma shēma<br />
27
Koka plātņu klāju ar asfaltbetona vai betona segu (2.53.att.) pielieto, ja pieeju ceļa sega<br />
veidota no asfaltbetona. Koka plātņu klāju veido no dažādā augstumā uz šaurākās malas<br />
novietotiem dēļiem, kas sanagloti vai salīmēti, tā iegūstot robotu plātnes virsmu. Klāja<br />
izgatavošanai var izmantot 5 cm biezus un 10 līdz 18 cm augstus dēļus. Roboto virsmu<br />
pārklāj ar asfaltbetona vai betona kārtu 4 līdz 6 cm biezumā.<br />
2.49.att. Tilta brauktuves shēma ar asfaltbetona un betona segumu<br />
Tilta brauktuves izveidošanai var tikt izmantota dzelzsbetona plātne (2.50.att.), kuru<br />
novieto virs laiduma nesošajām konstrukcijām pilnā brauktuves platumā. Dzelzsbetona<br />
brauktuves plātne nodrošina transporta slodzes radītā spiediena vienmērīgu sadalījumu uz<br />
laiduma konstrukciju un pietiekošas nestspējas nodrošināšanu.<br />
2.50.att. Tilta brauktuves shēma ar dzelzsbetona plātni<br />
Virs dzelzsbetona plātnes var veidot brauktuves konstrukciju asfaltbetona vai betona<br />
segumu.<br />
1.5 Plātņu tilti<br />
Plātņu tiltu laiduma konstrukciju veido līmētas dēļu plātnes ar laidumiem līdz 20 m.<br />
28
1.6 Atgāžņu tilti<br />
30
1.7 Kopņu tilti<br />
1.7.1 Kopņu sistēmas<br />
Režģoto kopņu tiltus lieto 10 – 80 m garu laidumu pārsegšanai. To elementi var būt izgatavoti<br />
no dabīgiem kokmateriāliem vai arī no līmēta koka elementiem. Koka tiltu būvniecībā tiek<br />
lietotas dažādas režģoto kopņu sistēmas (2.51.att.), populārākās ir Hava kopnes un trīsstūru<br />
kopnes.<br />
2.51.att. Kopņu shēmas<br />
Kopņu tilti var tikt uzbūvēti ar brauktuvi pa augšu, pa vidu vai pa apakšu (2.52.att.).<br />
31
2.52.att. Kopņu shēmas ar brauktuvi pa apakšu, vidu un augšu<br />
Kopnes, līdzīgi, kā sijas var tikt izbūvētas kā vienkāršas, divbalstu kopnes, nepārtrauktas pār<br />
vairākiem laidumiem vai konsolsistēmas.<br />
1.7.2 Hava sistēmas kopņu tilti<br />
Hava sistēmas kopnes ir plaši pielietotas no 19.gadsimta 40iem gadiem līdz mūsu dienām.<br />
Pateicoties savai samērā vienkāršajai konstrukcijai Hava kopnes var pārsegt līdz 70 m garas<br />
laiduma konstrukcijas.<br />
Hava kopnes sastāv no augšējās joslas, apakšējās joslas, kāpjošajiem un krītošajiem<br />
atgāžņiem un savilcēm (2.53.att.).<br />
2.53.att. Hava kopnes elementi<br />
Kopnēm no dabīgiem kokmateriāliem, abas joslas ir savstarpēji paralēlas, bet atgāžņu slīpuma<br />
leņķis ir starp 40 o un 60 o . Kopnes augstumu h, kopnēm ar brauktuvi pa augšu, pieņem kā 1/6<br />
– 1/9 no laiduma garuma, bet kopnēm ar brauktuvi pa apakšu, pieņem kā 1/5 – 1/6 daļu no<br />
laiduma garuma. Attālumu starp mezgliem pieņem robežās no 2.5 līdz 5 m. Hava kopņu<br />
konstruktīvie risinājumi doti attēlos 2.54 un 2.55.<br />
32
2.54.att. Hava kopne ar brauktuvi pa augšu [3]<br />
2.55.att. Hava kopne ar brauktuvi pa apakšu [3]<br />
Kopņu joslas izveido no apaļkokiem vai šķautņiem. Atgāžņus izveido no apaļkokiem pie tam<br />
tā, ka kāpjošie atgāžņi sastāv no diviem elementiem ar atstarpi caur kuru izlaiž pretējo, jeb<br />
krītošo atgāzni. Kopņu mezglus ir jāizveido tā, lai stieņu asis mezglos krustotos vienā punktā.<br />
Mezglu atspaidu izgatavo no ozola koka, kura šķiedras iet perpendikulāri kopnes plaknei.<br />
Hava kopnes var sastāvēt arī no koka augšējās un velmēta tērauda apakšējās joslas (2.56.att.),<br />
kā arī koka atgāžņiem un tērauda savilces. Atgāžņu ieslēgšanu darbā panāk ar savilču<br />
nospriegošanu. Šādā konstrukcijā visi atgāžņi strādās spiedē, bet vertikālās savilces – stiepē.<br />
Šādas, koka-tērauda konstrukcijas, augstumu pieņem vienādu ar 1/8 līdz 1/12 daļu no laiduma<br />
garuma. Šādas konstrukcijas augšējo joslu veido divas paralēlas brusas, bet apakšējo –divi<br />
velmēta tērauda U-profili<br />
33
2.56.att. Hava kopne ar koka augšējo joslu un tērauda apakšējo joslu, kā arī augšējā<br />
mezgla konstrukcija [4]<br />
Kopņu tiltu brauktuvju konstrukcijas principiālie risinājumi ir doti 2.57.att. Sakarā ar<br />
ievērojamāku attālumu starp kopnes mezgliem, kopnēs ar brauktuvi pa apakšu tie sasniedz 7<br />
līdz 8.5 m, brauktuves šķērssijas izbūvē daudz masīvākas, ka brauktuvei pa augšu.<br />
Lai slodzes no tilta brauktuves neradītu kopnes joslās lieces momentus, tilta šķērssijas balsta<br />
kopnes mezglos uz centrējošiem atbalsta palikņiem. Šķērssijas izveido no diviem elementiem<br />
tā, lai to kopējais platums nepārsniegtu palikņu platumu. Uz šīm šķērssijām tiek balstītas<br />
brauktuves garensijas, virs kurām izbūvē brauktuves klāju.<br />
2.57.att. Hava kopņu brauktuves konstrukciju shēmas [3]<br />
34
Lai nodrošinātu kopņu telpisku noturību pret horizontālām slodzēm (vēja, triecienu un citām)<br />
tiek izmantotas vēja saites (2.58.att.). Vēja garensaites izvieto kopņu apakšjoslas un<br />
augšjoslas līmenī. Lai pārnestu slodzes no augšējās joslas vēja saitēm uz balstiem, tilta galos<br />
slīpo atgāžņu plaknē izveido portālrāmjus.<br />
2.58.att. Vēja saišu izvietojuma shēma<br />
1.7.3 Dažāda tipa kopņu tiltu piemēri<br />
Trīsstūra sistēmas kopņu Vihantasalami tilts ir uzbūvēts 1999.gadā Somijā, apmēram 180 km<br />
no Helsinkiem. Tiltam ir pieci laidumi: 21 + 42 + 42 + 42 + 21 m (2.59.att.), vidējos laidumus<br />
veido trīsstūrveida līmēta koka kopnes, bet malējos – kokbetona konstrukcija. Brauktuves<br />
platums 11 m. Koks impregnēts ar sāli un kreozotu.<br />
2.59.att. Vihantasalimi tilta sānskats [13]<br />
Tilta brauktuves konstrukcija balstās uz 6 līmētām dēļu sijām, virs kurām izveidota betona<br />
brauktuves plātne (2.60.att.)<br />
2.60.att. Tilta laiduma konstrukcijas šķērsgriezums [13]<br />
35
Lai nodrošinātu kopnes mezglus pret trupi, konstrukciju gali ir iestrādāti cinkota tērauda<br />
konstrukcijās (2.61.att.).<br />
2.61.att. Tilta šķērsgriezums un mezglu konstrukcijas<br />
Līdzīgas sistēmas tilts ir uzbūvēts Japānā, Akitas pilsētā. Tilts sastāv no līmēta koka<br />
trīsstūrveida kopnēm un līmēta koka garensijām, bet šķērssijas ir veidotas tērauda<br />
konstrukcijā (2.62. un 2.63.att.).<br />
2.62.att. Kopņu tilts Japānā, Akitas pilsētā<br />
36
2.63.att. Akitas pilsētas tilta sānskats, plāns un griezums<br />
Labs piemērs tam, ka koka tilti var uzņemt ievērojams slodzes, arī militārās ir tilts pār Renas<br />
upi Norvēģijā. Uzbūvēts 2006.gadā. Tilta kopējais garums ir 168 m un tas sastāv no sešiem<br />
laidumiem: 18 + 26 + 45 + 26 + 18 + 15 m. Tilts sastāv no nepārtrauktas koka kopnes, kas<br />
pārsegta ar dzelzsbetona plātni (2.64.,2.65 att. Un 2.66.att.)).<br />
Tilts paredzēts militāro slodžu MLC 100 uzņemšanai. Šāda militārā slodze sastāv no 109 t<br />
smagiem transporta līdzekļiem, kas seko viens aiz otra 30 m attālumā uzņemšanai. Slodžu<br />
kombinācijā tiek pieļauts, ka kopā ar slodzi MLC 100 uz tilta var atrasties vēl 60 t smags<br />
transporta līdzeklis.<br />
37
2.64.att. Tilta pār Renas upi sānskats un plāns<br />
38
2.65.att. Tilta pār Renas upi šķērsgriezums<br />
2.65.att. Skats uz tiltu pār Renas upi<br />
Mūsdienu koka kopņu tilti ir raksturīgi ar to, ka koka elementi tiek izgatavoti no līmētu dēļu<br />
konstrukcijām, kas piesūcinātas ar konservējošiem materiāliem un to mezgli ir izgatavoti tā,<br />
lai savienojuma vietās ūdens nespētu iesūkties pa elementa galu un bojāt koksni. Galvenie<br />
savienojuma elementi lieliem tiltiem, tādēļ tiek veidoti no nerūsējoša tērauda vai cinkota<br />
tērauda elementiem. Tilta balstīklas tiek veidotas tā, lai koksne nesaskartos ar betona virsmu.<br />
Tilta elementu savienojumus veido ar iefrēzētu nerūsējošā vai cinkota tērauda elementiem,<br />
kurus ievieto savienojuma mezglā, piemēri ir doti 2.66.att. un 2.67.att..<br />
39
2.66.att. Tilta pār Dahmes upi Nīderlēmenē savienojumu konstruktīvais risinājums (centrālā<br />
laiduma garums 60 m, ietves platums - 2.7 m)<br />
2.67.att. Tiltu pār Renas upi mezglu konstrukcijas<br />
40
1.8 Loku un kombinēto sistēmu tilti<br />
Loka tilti var pārsegt ievērojamus laidumus un nodrošināt mūsdienu transporta slodzes<br />
uzņemšanu.<br />
Laidumiem no 25 līdz 30 m, var tikt izmantotas pilna šķērsgriezuma loki, kurus veido no dēļu<br />
vai šķautņu paketēm, vai līmētām konstrukcijām (2.68.att.).<br />
Laidumiem no 30 līdz 60 m jāveido lokveida kopnes, kas ir vieglākas un stingākas par pilna<br />
šķērsgriezuma konstrukcijām (2.68.att.).<br />
2.68.att. Koka loku konstruktīvās shēmas<br />
Lieliem laidumiem var tikt izmantotas naglotas dēļu kopnes vai līmētas dēļu konstrukcijas<br />
(2.69.att). Pilnsieniņu konstrukcijas veido no naglotām vai līmētām liektām sijām, var tikt<br />
izmantotas arī liektas šķautņu konstrukcijas.<br />
Koka loka elementi tiek izgatavoti no līmētu dēļu konstrukcijām, kas piesūcinātas ar<br />
konservējošiem materiāliem un to mezgli ir izgatavoti tā, lai savienojuma vietās ūdens<br />
nespētu iesūkties pa elementa galu un bojāt koksni. Galvenie savienojuma elementi lieliem<br />
tiltiem, tādēļ tiek veidoti no nerūsējoša tērauda vai cinkota tērauda elementiem. Tilta<br />
balstīklas tiek veidotas tā, lai koksne nesaskartos ar betona virsmu. Tilta elementu<br />
savienojumus veido ar iefrēzētu nerūsējošā vai cinkota tērauda elementiem, kurus ievieto<br />
savienojuma mezglā, piemēri ir doti 2.70.att. un 2.71.att..<br />
41
2.70.att. Koka loku konstruktīvie risinājumi<br />
Koka loka tilts ar tērauda pakariem un tērauda šķērssijām piemērs ir dots 2.68.att.<br />
2.71.att. Koka loka tilts ar tērauda pakariem un tērauda šķērssijām Norvēģijā<br />
42
Norvēģijā, netālu no Oslo, 2001.gadā ir uzbūvēts gājēju tilts pār E18 automaģistrāli, kas<br />
projektēts pēc Leonardo da Vinči idejas motīviem. Tilta garums 108 m. Leonardo da Vinči<br />
1502.gadā šo konstrukciju izstrādāja turku sultānam Bajazelam II, kurš to gibēja būvēt pār<br />
Bosfora jūras šurumu (oriģināli 240 m laidumam) (2.71. un 2.73.att.).<br />
2.62.att. Leonardo da Vinči idejas uzmetums un projekts<br />
2.73.att. Gājēju tilts pār E18 automaģistrāli Norvēģijā, kas uzbūvēts pēc Leonardo da Vinči<br />
idejas motīviem<br />
1.9 Vanšu un iekārtie tilti<br />
Iekārtas vai vanšu koka laiduma konstrukcijas, kuru veido sijas vai kopņu veida laiduma<br />
konstrukcija, kas iekārta tērauda trosē. Šāda tilta laiduma garums var sasniegt 80 – 100 m.<br />
Koka iekārtie tilti galvenokārt tiek būvēti, kā gājēju tilti ar lokano ietvi. Tie parasti sastāv<br />
43
no koka vai metāla piloniem, tērauda pakariem un koka ietves konstrukciju. Kā piemēru<br />
var minēt iekārto gājēju tiltu pār Salacas upi pie Mērniekiem (2.74.att.).<br />
2.74.att. Gājēju tiltu pār Salacas upi pie Mērniekiem sānskats, plāns un šķērsgriezums<br />
44
Kā piemēru koka vanšu tiltam var minēt ceļa pārvadu pār Ulmaņa gatvi pie lielveikala<br />
„Skay” Rīgā. Ceļa pārvads sastāv no tērauda A-veida piloniem, kuros ar tērauda stieņu<br />
palīdzību ir iekārta līmēta koka plātne (2.75.att.) .<br />
2.75.att. Ceļa pārvada pār Ulmaņa gatvi pie lielveikala „Skay” sānskats un griezums<br />
45
2.76.att. Pilonu konstrukcijas<br />
46
2.77.att. Gājēju pārvada konstrukcijas<br />
47
Bibliogrāfija.<br />
[1] Ritter M. A. Timber bridges: Design, Construction, Inspection and Maintenance, USDA<br />
Forest Sevice, USA, 1992, 950 pp.<br />
[2] Z.Vecvagars Latvijas zemesceļu tilti (Vēsturisks apskats), Izd. “Autoceļi”, R. 1994.g.<br />
130.lpp.<br />
[3] T.T.Ub,ivfy> Ghjtrnbhjdfybt lthtdzyys[ vjcnjd> V> Nhfycgjhn> 1976> 272 c.<br />
[4] G.V.Cjkjvf[by b lh. Vjcns b cjjhe;tybz yf ljhjuf[> X - 1> V.> Nhfycgjhn> 1991><br />
344 c.<br />
[5] E.Sliede, Z.Vecvagars, G.Binde Tilti, LVI 1964.g. 401.lpp<br />
[6] A Design Manual for Small Bridges, Transport and Road Research Laboratory,<br />
Crowthorn, Berkshire, United Kingdom, 1992.<br />
[7] Glulam Design Properties and Layup combinations, APA – The Engineered Wood<br />
Association Headquarters, USA, 2001, 32 pp.<br />
[8] Rhude J.M. Structural Glued Laminated Timber in Buildings, Bridges and Ships, Proc.<br />
of IABSE Conference „Innovative Wooden Structures and Bridges”, Lahti, Finland,<br />
2001.<br />
[9] Wacker J.P., Smith M.S., Standard Plans for Timber Bridge Superstructures, National<br />
Wood in Transportation Information Center USA, 2000, 53.pp.<br />
[10] Fuhrmann C. Timber Bridge over Reuss River in Mellingen, Switzerland, Structural<br />
Engineering International, Volume 10, Number 3, August 2000, p.152 – 154.<br />
[11] Gerold M., Holzbrücken aum Weg, Karlsruhe: Bruderverlag. 2001, 107 pp.<br />
[12] Krisciunas R. Two Structural Composite Lumber Bridges in Northwestern Ontario,<br />
Canada, Structural Engineering International, Volume 10, Number 3, August 2000,<br />
p.158 – 160.<br />
[13] Rantakokko T., Salokangas L., Design of Vihantasalimi Bridge, Finland, Structural<br />
Engineering International, Vol.10, Nr.3, August 2003, 150-152 p.<br />
48