Файлы по мостам / Королёв А.А. Диплом / Дипломы / Архив / Мосты больших пролетов (Курс лекций)

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

МОСТЫ В ЯПОНИИ (МЕЖДУ ОСТРОВАМИ ХОНСЮ И СИКОКУ)

Мостовой переход через Внутреннее Японское море связывающий острова Хонсю и Сикоку

Строительство мостовых переходов на магистрали Коджима – Сакайде под автомобильное и железнодорожное движение началось в 1976 г. и продолжалось до 1988 г. Всего на трассе построено 9 мостов.

Первый – мост Симоцуи-Сето – висячий мост по схеме 230+940+230 м

Мост Симоцуи-Сето

Алексей Барановский

190

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Второй – путепровод Хицуисизима – многопролетный, двухъярусный общей длиной 1316 м

Третий и четвертый – мосты Хицуисизима и Ивакурозима – два одинаковых по схеме моста с пролетами по схеме 185+420+185 м

Мост Хицуисизима

Пятый – мост Иосима – с неразрезной, многопролетной, двухъярусной, сквозной фермой общей длиной 877 м

Мост Иосима

Алексей Барановский

191

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Шестой – путепровод Иосима – многопролетный, двухъярусный общей длиной 717 м

Седьмой и восьмой – мосты Кита-Бизан-Сето и Минами-Бизан-Сето – два одинаковых висячих моста по схеме 274+990+274 м

Мост Кита-Бизан-Сето

Девятый – комбинированный, многопролетный, двухъярусный путепровод Банносу

Алексей Барановский

192

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

ВИСЯЧИЙ ГАЗОПРОВОДНЫЙ ПЕРЕХОД ЧЕРЕЗ РЕКУ АМУДАРЬЮ У ПОСЕЛКА КЕЛИФ

На трассе газопровода Афганистан –

СССР построен уникальный висячий переход, перекрывающий реку одним пролетом длиной 660 м. Переход имеет многоцелевое назначение: помимо газопроводной трубы диаметром 820 мм, на нем размещены 4 нитки

электроснабжения и кабельной связи и расположены пешеходные проходы для эксплуатационного персонала. Предусмотрена также дополнительная прокладка 4 нефтепродуктопроводов диаметром по 168 мм.

Пролет перехода – долгое время был самым крупным в мире для трубопроводов диаметром более 150 мм.

Для перехода применена новая висячая решетчатая система, объединенная с двухпоясной предварительно напряженной горизонтальной ветровой фермой в единое пространственное сооружение. Благодаря объединению в полтора раза уменьшена амплитуда вертикальных прогибов и значительно улучшена работа системы на аэродинамические воздействия.

Сквозная балка жесткости, внутри которой уложены трубопроводы, образована из трубчатых элементов, что понижает давление ветра на 40%. Для уменьшения аэродинамической подъемной силы пешеходные настилы выполнены из просечной стали. Центр изгиба газопроводной трубы, на которую передается значительная доля ветрового воздействия, не совпадает с центром изгиба сквозной балки жесткости. Вследствие этого, при возбуждении колебаний по контакту трубопровода с опорными частями возникают силы трения, которые благодаря особому устройству опорных роликов поглощают значительную долю энергии колебаний.

Несущие пояса – кабели висячей решетчатой фермы и пояса ветровой фермы выполнены из закрытых стальных канатов нового типа. впервые изготовленных в СССР из оцинкованных фасонных и круглых проволок.

А-образные стальные пилоны перехода имеют высоту 85 метров.

Фундаменты опор левого берега выполнены на естественном основании, правого – на забуренных металлических сваях-оболочках, и на опускном колодце глубиной 15 м.

Висячая решетчатая ферма относится к системам с искусственным регулированием усилий. Благодаря повышенной точности разметки канатных элементов регулирование усилий в раскосах было проведено в короткие сроки с помощью накладных динамометров отечественной конструкции.

Несмотря на рекордный пролет, для возведения висячего перехода не предусматривалось применения сложного уникального оборудования. Каждый элемент конструкции перехода был использован для установки и поддержания последующих. Пилоны, благодаря размещению на их оголовке сборочных кранов и рабочих площадок, служили для монтажа несущих канатов верхнего пояса и узлов тросовой решетки. Верхние пояса служили для навески на них полиспастов для подъема блоков балки жесткости. Балки жесткости были использованы для работ по установке ветровых канатных ферм и, на заключительном этапе монтажа, для надвижки газопроводной трубы. Изготовление и испытания канатных

Алексей Барановский

193

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

элементов производилось на специальном стенде с применением электроподогрева канатных втулок при заливке в них цинковым сплавом концов каната.

Строительство перехода осуществлено за 24 месяца. Причем монтаж канатов и всей висячей системы, включая регулирование, испытания и окраску конструкций занял 8 месяцев. Общий объем смонтированных металлоконструкций составил 1600 тонн, в том числе 600 тонн канатных элементов.

Проект перехода разработан институтом «ЦНИИпроектстальконструкция» Госстроя СССР.

ВИСЯЧИЙ АММИАКОПРОВОД ЧЕРЕЗ РЕКУ ДНЕПР

Висячий мост пролетом 720 м через р. Днепр на трассе аммиакопровода (см. рис.) был сооружен в 1978 г. по проекту ЦНИИ Проектстальконструкции и сдан в эксплуатацию в июле 1979 г.

Мост представляет собой уникальное сооружение, перекрывающее русло реки одним пролетом без промежуточных опор, и предназначен для пропуска трубы аммиакопровода диаметром 355,6 мм, расположенной в кожухе из трубы диаметром 530 мм, а также четырех ниток других коммуникаций (кабелей связи и освещения) из труб диаметром 76 мм.

С каждой стороны аммиакопровода предусмотрены служебные проходы шириной 700 мм.

Пролетное строение образовано вертикальной висячей решетчатой системой с жестким нижним поясом в виде фермы жесткости, объединенной с двухпоясной горизонтальной ветровой фермой (см. рис.). Висячая решетчатая система состоит из двух вертикальных ферм с треугольной решеткой высотой в середине пролета 8,1 м, у пилонов 81,1 м. Фермы разбиты на 24 панели по 30 м. Расстояние между висячими фермами, т. е. между двумя плоскостями вертикальной несущей конструкции, 2,8 м. Верхний пояс каждой висячей фермы (несущий кабель) составлен из шести основных канатов диаметром 71,5 мм и одного дополнительного того же диаметра, установленного между узлами крепления раскосов. Раскосы ферм выполнены из одиночных канатов диаметром 39,5 мм.

Алексей Барановский

194

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

ВАНТОВЫЙ МОСТ В БРАТИСЛАВЕ

В 1971 г. по проекту А. Тесара (ЧССР) построен городской мост в Братиславе через р. Дунай длиной 432 м. Конструкция состоит из коробчатой стальной балки высотой 4,6 м, подвешенной тремя группами тросов к одному наклонному пилону, наверху которого размещены обзорная площадка и ресторан площадью 35× 25 м. В стойках пилона размещены лифт и лестницы.

			195
Алексей Барановский

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

МОСТ БРОТТОН ЧЕРЕЗ РЕКУ СЕНУ

Автодорожный вантовый железобетонный мост Бротонн через р. Сену между Гавром и Руаном во Франции строился с 1973 по 1977г. Мост имеет железобетонную балку жесткости и железобетонные пилоны. Основной пролет моста составляет 320 м. Высота подмостового габарита 50 м (см. рис. 1).

Рис. 1. Общий вид моста

Система расположения вант мост – «арфа» с предельно малым шагом (панелью) – 5 м (см.

рис. 2).

Рис. 2. Схема расположения вант

Алексей Барановский

196

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Рис. 3. Схема балки жесткости

Пилоны моста выполнены в виде одиночных стоек. С каждой стороны к пилону подходит по 21 ванте. Пилон проходит сквозь балку жесткости и заделан в нее. Внутри пилонов предусмотрены полости для прохода персонала. Бетон – М400, арматура с пределом текучести 400 МПа диаметром до 56 мм.

Рис. 4. Схема и сечения пилона

Общий расход бетонной кладки на сооружение с пилонами и опорами 1 м3/м2 (расход железобетона 0,63 м3/м2, в т.ч. на балку жесткости 0,5 м3/м2), расход арматуры 97,2 кг/м2, расход вант 44,8 кг/м2, всего вес металла 142 кг/м2. Число вант в полупролете 21. Длина сборных преварительно напряженных коробчатых блоков балки жесткости 3 м, масса блока до 50 т.

Алексей Барановский

197

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ВАНТОВЫЙ МОСТ ЧЕРЕЗ РЕКУ ВААЛ В НИДЕРЛАНДАХ

Строительство моста через реку Ваал у города Тил производилось в 1970 – 73 гг.

Ширина подмостового габарита в судоходном пролете составляет 260 м, высота – 9,1 м, минимальная высота возвышения над горизонтом высоких вод – 1 м.

Мост запроектирован на вертикальной кривой радиусом 20 000 м и имеет общую длину 1 419 м, из которых 807 м приходится на эстакадную часть. Проезжая часть моста предназначена для 4 полос автомобильного транспорта и 2 полос мотоциклетного и велосипедного.

Речная часть моста перекрыта железобетонным вантовым пролетным строением по схеме

77,5+95+267+95+77,5 м (рис. 1).

Рис. 1. Вантовая часть моста

Пролетное строение – балка жесткости – состоит из двух неразрезных симметричных частей имеющих три точки опоры, которые соединены подвесным пролетом длиной 65 м. Каждая часть состоит из пролета длиной 77,5 м, свободно опертого одним концом, пролета длиной 95 м, к которому прикреплены ванты, и консоли длиной 101 м, поддерживаемой вантами на расстоянии 47,5 и 95 м от пилона. Высота балки постоянна по всей длине и равна 3,5 м, ширина проезжей части – 31,2 м. В неразрезной части пролетное строение состоит из двух одноячеистых коробчатых балок с двумя консолями длиной по 2,675 м, при этом соединены они между собой плитой шириной 10 м (рис. 2). Над главными опорами в коробчатых балках предусмотрены отверстия для пропуска через них пилонов.

Рис. 2. Поперечное сечение моста:

а – подходная эстакада; б – центральный пролет

Алексей Барановский

198

МОСТЫ БОЛЬШИХ ПРОЛЕТОВ (курс лекций)

Недостатком поперечного сечения пролетного строения является внецентренная анкеровка вант по отношению к осям балок, однако специальные поперечные балки, устроенные в точках крепления вант, уменьшают этот эксцентриситет и снижают крутящий момент. Предварительное напряжение в конструкции создается во всех направлениях, в результате чего все элементы получают предварительное обжатие. В продольном направлении коробчатые балки главным образом напрягаются горизонтальными составляющими усилий в вантах. Концевые пролеты, находящиеся за вантами, напрягаются 54 пучками с рабочей нагрузкой 115 т в каждом. В других пролетах создается дополнительное напряжение 10 пучками, которые перекрывают друг друга в местах заделки вант. В поперечном направлении пролетное строение напрягается пучками с рабочей нагрузкой 43 т и с шагом 0,3 … 0,44 м между осями.

Подвесное пролетное строение моста, состоящее из четырех сборных балок длиной 65 м выполнено из легкого бетона с кубиковой прочностью на сжатие 425 кг/см2, вес каждой балки 425 т. Сборные балки соединены между собой двумя поперечными балками и плитой толщиной 0,32 м (толщина стенок коробчатых балок – 0,25 м) из монолитного железобетона. Монтаж балок осуществлялся с плавучих средств лебедками, установленными на концах вантовых пролетных строений.

Ванты моста выполнены из предварительно напряженного железобетона, который выполняет две функции – защищает напрягаемые пучки и повышает продольную жесткость вант, т.к. жесткость вант в железобетонной обойме в четыре раза превышает жесткость простых вант. Поперечное сечение длинных вант моста 0,9× 1 м, а коротких –0,65× 1 м (рис. 3).

Рис. 3. Поперечное сечение вант моста

Ванты, по отношению к пилонам, расположены симметрично. Короткие ванты имеют уклон 1:1, длинные – 1:2. С береговой стороны длинные ванты заанкерены на опоре, вес концевого участка вместе с пригрузом, помещенным в коробчатые балки, препятствует деформациям отрыва над этой опорой и обеспечивает устойчивость всей системы в целом.

В длинных вантах расположено 40 и 36 арматурных пучков; в коротких – 16 и 20. Пучки состоят из 12 семипроволочных прядей с разрывным усилием 312 т и анкеруются внутри

Алексей Барановский

199