Пътни мостове

рекордьори по височина

Акаши Кайкьо

Безспорно проектирането и изграждането на големи пътни съоръжения е предизвикателна и отговорна задача. Често тези процеси са съпроводени от допълнителни усложняващи процеса фактори, като труднодостъпни места за строителство, високи местности или дълбоки долини, преодоляване на големи отвори и др. Към изброеното се отнася и строителството на мостове. Едни от най-мащабните проекти на мостове в света са се превърнали в емблематични именно поради това, че са успешно реализирани проекти, свързани с монтаж на големи елементи в труднодостъпни или много високи местности, преодоляване на големи отвори. Нека разгледаме някои от тях, извисяващи се над останалите – най-високите пътни мостове.

Структурната височина на мост е максималното вертикално разстояние от най-високата точка на конструкцията до най-ниската видима част от опорите на моста. Тази височина не бива да се бърка с височината на пътната конструкция, която се измерва с максималното разстояние от пътната конструкция до най-ниската част от премоствания участък – земна или водна повърхност. Когато става въпрос за най-високи мостове, то те може да се класифицират по два критерия – най-висока структурна височина или най-висока пътна конструкция. В това отношение Виадуктът Мийо е лидер, тъй като е с най-голята структурна височина, също и с една от най-високите пътни конструкции. Пътното платно на виадукта се извисява на 270 метра, а най-високият от стълбовете на моста е с височина 343 метра. Нека разгледаме по-подробно особеностите и на други мостове рекордьори във височина.

Виадуктът Мийо (Millau Viaduct)
Виадуктът Мийо (на френски Le Viaduc de Millau) e вантов мост над долината на р. Тарн, близо до Мийо в Южна Франция. Проектът е на френския инженер Michel Virlogeux и британския архитект Норман Фостър. Това е най-високият мост в света с рекордната височина на пилоните от 343 метра.

Виадуктът Мийо е последната стъпка от изграждането на автомагистралата по трасето на Европейски път E11 в участъка Клермон Феран-Пезенас. Той пресича дълбоката долина на река Тарн в южната част на Централния масив. Преди построяването му пътят, който е основна връзка между голяма част от Западна Европа и Средиземноморието, се спуска в долината и преминава през град Мийо. Това предизвиква тежки задръствания, особено през летния сезон, когато много туристи пътуват към морските курорти в Южна Франция и Испания. Официално е открит на 14.12.2004 г., а два дни по-късно е пуснат за движение.

Строителството започва през 2001 г. с изкопаването на дълбоки шахти за пилоните – по 4 за всеки един от тях. Шахтите са с дълбочина 15 метра и диаметър – 5 метра. В същото време, там са изляти по 2000 кубични метра бетон. През пролетта на 2002г. пилоните вече се появяват на повърхността. Темповете на строителство тогава са доста високи – на всеки три дена пилоните се издигат с 4 метра във височина. Този технологичен прогрес се дължи на използването на пълзящ кофраж за бетониране на пилоните. С тази технология на всеки 20 минути се излива нов пласт бетонна смес.

Пътната конструкция е изградена на терена, впоследствие е монтирана по метода хидравлично избутване, като се започва от терена и поетапно се избутва на следващите стълбове. Избутването се извършва посредство система от хидравлични крикове, монтирани на всеки от носещите стълбове. Процесът се контролра компютърно.

Мостът впечатлява с няколко световни рекорда. Виадуктът е с най-високите пилони в света. Пилони P2 са с височина 244.96 метра, а пилони P3 – с височина 221.05 метра. Най-високата кула в света – на пилон P2 е монтирана мачта, така общата височина става 343 метра. Освен това, мостът е с рекорд и за най-висока пътна конструкция – 270 метра над р. Тарн.

Руски мост (Russky Bridge)
Руски мост, известен още и като мост до остров Руски, е вантов мост, който свързва Валдивосток с остров Руски над протока Източен Босфор. Мостът е с най-дългата ванта – 580 метра. Строителството му започва през 2008 г. И продължава четири години. Открит е за движение на 1.08. 2012 г. след официалното му откриване малко по-рано - на 2.07.2012 г. Руски мост е изграден в рамките на Федералната програма за развитие на Владивосток като център на международното сътрудничество в Азиатско-Тихоокеанския регион. Централният отвор на съоръжението е 1104 метра, а общата дължина, заедно с естакадите, е 3100 метра. Пътната конструкция се издига над водата на 70 метра, е пилоните са с височина 321 метра.

В процеса на изграждане, за изграждане на пилоните са използвани кулокранове с товароподемност от 20 до 40 тона, издигащи ги на 340 метра височина. За подходите на моста, с обща дължина 900 метра, са изградени естакадни подпори с дължина между 9 до 30 метра. Пилоните, на които са окачени вантите, са A-образни. За строителството на моста на полуостров Назимов се изгражда изкуствен насип. Така се осигурява възможност за сондажа на основите на пилон М6 с дълбочина до 77 метра. Насипът има и защитна функция като предпазва от сблъсъци с морски съдове, също минимизира опасността от действието на високи вълни и ледоходи. За изграждането на изкуствения насип са използвани над 1,5 милиона кубически метра скална маса. Във всеки един от пилоните на моста са вложени около 20 000 кубически метра бетон, а стоманата в конструкцията е достига тегло от 3000 тона. Пъната конструкция се състои от 103 монтажни участъка, всеки с дължина от 12 метра и широчина 26 метра. Общата им тежест е 23 000 тона. Монтажните секции са доставяни с баржи по вода, а за точното им монтиране и прецизно напасване с останалите елементи, екипът е разчитал на сателитна връзка. Монтажни кранове издигат монтажните секции на 76 метра над водата, за да бъдат монтирани.

За вантите е внедрен усувършенстван метод, при който кабелите са по-плътно разположени във външния пръстен. Вантите се състоят от паралелни, индивидуално защитени от корозия снопове, като всеки един от сноповете съдържа полу-поцинковани проводници, покрити с полиетилен с висока плътност. С по-пълтното разполагане на отделните телове във вантата, се постига по-малък диаметър на сечението на вантата, което от свя страна прави цялата система по-компактна. Компактният характер на системата, със своето аеродинамично сечение и по-малкият диаметър на повърхността на вантите, спомагат за понижаване на действието на напора на вятъра с 25-30%.

По време на изграждане на моста, голям процент от строително-монтажните дейности са извършвани в неблагоприятни условия, допълнително усложняващи процеса на строителство. Скоростта на вятъра достига до 36 метра в секунда, морските бури донасят вълни с височина до 6 метра, а ледоходът е с дебелина до 70 сантиметра. Зимните температури падат до -36°C, а летните достигат до 37°C.

Акаши Кайкьо
Акаши Кайкьо е най-дългият висящ мост, с отвор между двете кули – 1991 метра. Мостът, който е завършен през 1998 година, свързва град Кобе и остров Аваджи в Япония, преминавайки над пролива Акаши.

Преди изграждането на моста, врзъката се е осъществявала чрез фериботи. Но водният маршрут често е попадал под „обсадата“ на тежки морски бури, като има и нещастен случай, когато два ферибота потъват и загиват 168 деца. Така започват плановете за изграждане на мост над пролива.

Цялата дължина на моста е 3911 метра. Състои се от три отвора. Централният е с дължина 1991 метра, двата крайни са с дължина 960 метра всеки. Централната отсечка първоначално е била 1990 метра, но голямото земетресение в Кобе на 17 януари 1995 година размества колоните забележимо (само колоните са били повдигнати) и това наложило тя да бъде удължена с 1 метър. Двете основни носещи кули се издигат на над 298 метра над морското равнище и мостът може да се удължава в резултат на нагряването до 2 метра в рамките на деня. Стоманените въжета имат общо 300 000 километра метална жица; всяко е с дебелина 112 сантиметра в диаметър и включва 36 830 усукани нишки.

Stonecutters Bridge
Stonecutters Bridge е вантов мост над Rambler Channel в Хонг Конг, свързващ островите Nam Wan Kok и Tsing Yi с остров Stonecutters. Когато е завършен през 2009 г. той вторият по дължина вантов мост в света. Пуснат е за движение през декември същата година.

Дължината на моста е 1600 метра. Мостът е с три платна на движение във всяка конструкция. Двата пилона, на които е окачена пътната конструкция, са разположени съответно единият на остров Tsing Yi, другият – на остров Stonecutters. Централният отвор е 1018 метра, и с това дължината на неговата вантова система се нарежда н атрето място след тези на мостовете Sutong Bridge и Руский мост. Височината на моста е 298 метра.

Двата пилона са с размери 24 метра x 18 метра в основата, а във височина се стесняват на 7 x 7 метра. До височина 175 метра двете кули са изградени от стоманобетон, а останалите 120 метра във височина конструкцията е композитна. Състои се от вътрешен бетонен пръстен, със стоманена „кожа”. Първоначалната идея е била сечението да е изцяло стоманено, но проведени динамични изчисления показват, че в случая със стоманено сечени ще е по-неблагоприятно от гледна точка на възникване на трептения и неприемливи вибрации на конструкцията при динамично ветрово натоварване. От тази гледна точка използването на по-тежкия композитен елемент се оказва по-доброто решение. От съображения за издръжливост и за подобряване на външния вид, по-нататъшни проучвания доказват, че „кожата” на кулата трябва да е съставена от дуплекс неръждаема стомана (клас 1.4462 до BSEN10088).

Регионът на Хонг Конг е податлив на много силни тайфун - факт, който се взема предвид при проектирането на моста. През октомври 2002 г. мачта е била издигната на височина 50 метра, на която са монтирани анемометри, отчитащи постоянно средната скорост на вятъра и поривите. Записите на данните за ветровото въздействие се провеждат до 2004 година и впоследствие са използвани за изчисленията на конструкцията, подложена на реално (от записите) ветрово натоварване.