Конструкція висячих мостів. Конструкції та види мостів

Мости - невід'ємний атрибут майже кожної річки, вони допомагають долати перешкоди, завдяки їм відстані стають меншими, і добиратися з пункту "А" до пункту "Б" виявляється комфортнішим і швидшим. З появою нових матеріалів та технологій складні конструкції переправ стають реальністю.

Що таке міст

Мости – це продовження дороги через перешкоду. Найчастіше вони прокладаються через водну перешкоду, але можуть з'єднувати краю яру або каналу. У зв'язку з розвитком транспортної інфраструктуриУ мегаполісах будуються мости для пересування над дорогами, утворюючи великі розв'язки. Основними деталями їх конструкції є прольоти та опори.

Класифікація конструкцій мостів

Види мостів можна кваліфікувати за кількома критеріями:

• за основним призначенням використання;
• конструктивному рішенню;
• будівельних матеріалів;
• залежно від довжини;
• за терміном експлуатації;
• Залежно від принципу роботи.

З того часу, як людина перекинула дерево з одного берега річки, щоб дістатися на інший, пройшло чимало часу і докладено багато зусиль у будівництві інженерних споруд. В результаті з'явились різні видиконструкцій мостів. Розглянемо їх докладніше.

Балочні

Матеріалами для будівництва є сталь, її сплави, залізобетон, а першим матеріалом було дерево. Основними елементами несучих конструкцій цього типу є балки, ферми, які передають навантаження на опори основи моста.

Балки і ферми складають частину окремої конструкції, що має назву "проліт". Прольоти бувають розрізними, консольними та нерозрізними, залежно від схеми з'єднання з опорами. Перші мають по дві опори з кожного краю, нерозрізні можуть мати більша кількістьопор, залежно від необхідності, а у консольного мосту прольоти виходять за опорні точки, де з'єднуються з наступними прольотами.

Арочні

Для виготовлення використовуються сталь, чавун, залізобетонне лиття або блоки. Першими матеріалами для будівництва цього типу мостів були камені, камені або складені з них монолітні блоки.

Основою конструкції є арка (склепіння). З'єднання кількох арок автомобільним чи залізничним полотном є арковим мостом. Полотно дороги може мати два розташування: над конструкцією чи під нею.

Одним із різновидів є гібрид - арочно-консольний міст, де дві піварки з'єднуються у верхній частині і нагадують букву «Т». Аркова конструкція може складатися з одного прольоту, і тоді основне навантаження посідає крайні опори. Якщо міст складається з кількох з'єднаних конструкцій, тоді навантаження розподіляється на всі проміжні та крайні опори.

Підвісні мости

Основні матеріали для будівництва в цьому випадку – сталь, залізобетон. Конструкції зводять у місцях, де неможливо встановити проміжні опори. Несучим елементом є пілони, з'єднані тросами. Щоб утримати міст у стабільному стані, пілони монтують на протилежних берегах, між ними простягають тросове з'єднання до землі, де воно надійно закріплюється. До протягнутих горизонтальних тросів кріплять вертикальні, також приєднуючи ланцюги, які будуть підтримувати полотно моста. Жорсткість полотну надають балки та ферми.

Вантові мости

Будівельні матеріали – сталь, залізобетон. Як і у підвісних аналогів, їх конструкція передбачає пілони та троси. Відмінність полягає в тому, що вантове з'єднання є єдиним, яке пов'язує конструкцію всього моста, тобто троси кріпляться не до горизонтально натягнутих носіїв, а безпосередньо до кінцевих опор, через що конструкція набуває великої жорсткості.

Понтони

«Плавучі» переправи не мають жорсткого каркасу та зв'язку з берегом. Їх конструкція збирається з окремих секцій із рухомим з'єднанням. Різновидом цього виду мостів є напливні переправи. Найчастіше вони є тимчасовими спорудами, які використовують досі встановлення льоду на водних перешкодах. Вони небезпечні у період сильного хвилюванняна воді, ускладнюють судноплавство, а пересування ними має обмеження для багатотонних вантажних машин.

Металеві мости

Більшість сучасних мостів передбачає використання металу в несучих частинах конструкцій. Досить довгий час металевий міст вважався найміцнішим видом споруди. На сьогоднішній день цей матеріал є важливою, але не єдиною складовою мостових з'єднань.

Види металевих мостів:

• Арочні конструкції.
• Віадуки з прольотами.
• Висячі, вантові.
• Естакади з опорами із залізобетону, де прольоти змонтовані із металевих з'єднань.

Конструкції з металу мають переваги, що перебувають у простоті збору, тому майже всі види залізничних мостів зводяться з цього матеріалу. Металеві частини виготовляються промисловим способомна заводі, у своїй розмір може регулюватися. Залежно від вантажопідйомності механізмів, за допомогою яких проводитиметься монтаж, формуються заводські заготівлі майбутнього цільного з'єднання.

Зварити конструкцію із частин можна безпосередньо на місці остаточного монтажу. І якщо раніше доводилося проводити з'єднання безлічі частин одного прольоту, то зараз кран з вантажопідйомністю 3600 т цілком може перенести і поставити на опори суцільнометалевий проліт.

Переваги металоконструкцій

Як матеріал для будівництва мостів рідко використовується залізо через його погану стійкість до корозії. Затребуваним матеріалом стала високоміцна сталь та її з'єднання. Її чудові експлуатаційні якостіможна оцінити таких проектах, як вантовые види мостів, з величезними прольотами. Прикладом може бути Московський міст через Дніпро у Києві чи Обухівський міст у Санкт-Петербурзі.

Пітерські легенди

У Петербурзі в достатку представлені різні видимостів, є й старовинні, що стали символами минулої епохи, але їхнє призначення не змінилося, хоча й обросло флером історій та романтики. Так, Поцілунків міст через притягує туристів своєю назвою, але походить воно від прізвища купця Поцілунка, чий питний будинок «Поцілунок» розташовувався поруч із переправою, і до романтичних поривів, назва не має відношення.

Цікавими легендами обріс Ливарний міст, причому драматургічний сюжет виник одразу під час його закладання. Вважається, що одним із заставних каменів опор став жертовний камінь Атакан. Тепер він наганяє тугу на перехожих та провокує самогубства. Щоб задобрити "кривавий" валун, деякі городяни кидають із мосту в Неву монетки та ллють червоне вино. Також багато хто стверджує, що на Ливарному можна зустріти привид Леніна.

П'ять найдовших мостів Росії

Поки не збудовано міст через Керченська протока, п'ятірка масштабних переправ виглядає так:

• у Владивостоці. Довжина споруди становить 3100 м, відкриття відбулося у 2012 р. Вперше про її необхідність замислились у 1939 р., але здійснили на сучасному етапі.
• Міст у Хабаровську. Його довжина становить 3891 м. Він має два яруси. По нижньому відкрито залізничний рух, а по верхньому – автомобільний. Його зображення прикрашає п'ятитисячну купюру.
• Міст на річці Юрібей. Він розташований за Полярним колом у Ямало-Ненецькому автономному окрузі. Довжина конструкції – 2893 м.
• Міст через Амурську затоку має довжину 5331 м. Був відкритий у 2012 р. Він цікавий системою освітлення, що допомагає економити до 50% електроенергії.
• через Волгу в Ульяновську. Його довжина – 5825 м. Будівництво велося протягом 23 років.

Міст, в якому основною несучою конструкцією є гнучкий елемент - кабель (дротяний кабель, сталеві канати, шарнірний ланцюг), а проїжджа частина до нього підвішена. Висячі мости бувають найчастіше трипрогонові.

Для того щоб зменшити деформацію проїжджої частини при русі навантаження, у висячих мостах застосовують ферми або балки жорсткості, роль яких зростає зі зменшенням прольоту, тому що при значних прольотах постійне навантаження (власна вага кабелю, підвісок і проїжджої частини) настільки велика , У порівнянні з рухомим навантаженням, що переміщення останньої мало впливають на форму кабелю. Кінці кабелю на берегах закладаються в анкерні масиви, що іноді складають одне ціле з підвалинами. За наявності скелястих берегів анкери можуть бути закладені безпосередньо у скелі. Іноді кабелі з'єднуються по кінцях із балкою жорсткості, утворюючи т.з. висяче прогону з сприйнятим розпором. Кабелі висячих мостівпроходять через споруджені на опорах моста металлич. або залізобетонні вежі (пілони), висота яких брало залежить від прийнятого відношення стріли провісу кабелю до прольоту (зазвичай 1: 8-1: 10). Зі збільшенням цього відношення зменшується зусилля в кабелі та зростає жорсткість прогонової будови, але висота пілонів, а отже, і вартість при цьому збільшуються.

Будівництво висячих мостівна автомобільних дорогах економічно доцільно при прольотах понад 300 м. Прольоти найбільших Ст м. перевищують 1000 м - міст через протоку Золоті Ворота в Сан-Франциско прольотом 1281 м (див. Металевий міст). У 1960 розпочато спорудження Ст м. через протоку Нероус в Нью-Йорку з середнім прольотом 1300 м. Прольоти Ст м. в Європі також зростають. У 1960 в Англії розпочато ряд двох висячих мостів з центральними прольотами бл. 1000 м. За існуючих сортів стали максим, практично можливий проліт прибл. дорівнює 3000 м. Однак із збільшенням прольотів висячого мосту зменшується відношення ширини моста та висоти балки жорсткості до довжини прольоту, внаслідок чого погіршуються аеродинамічні. властивості моста - здатність чинити опір дії вітру. Відомо дек. випадків руйнування В.М.В 19в.; в 1940 при вітрі, швидкість якого становила лише V, від розрахункової, новозбудований Такомський міст (США) зруйнувався від коливань.

Цей міст за середнього прольоту 854 м мав ширину всього 11,9 м, а висоту балки жорсткості 2,44 м. Після цього випадку у мн. країнах і, зокрема, в СРСР були проведені великі аналітичні та експеримент, дослідження аеродинамічних. стійкості Ст м., в результаті яких брало деякі існуючі мости були посилені, а жорсткість новозбудованих мостів значно збільшена.

Внаслідок того, що висячі мости, як правило, будуються через великі річкиабо морські протоки, при дуже великій глибині води, наявності припливів і відливів, штормових вітрів, інтенсивному судноплавстві, що вимагає висоти до 65 ж, спорудження таких мостів (особливо опор) складне.

Монтаж висячих мостівпочинається з пілонів. Сталеві пілони, висота яких сягає 210 м, а вага 20 тис. т, зазвичай збираються повзучим підйомним краном, що піднімається по пілону в міру його зведення. Спосіб монтажу кабелів залежить від їхньої конструкції. Існують 2 типи конструкції кабелю. Кабель першого типу утворюється із сталевих канатів заводського виготовлення. Кожен канат за допомогою підвісної дорогипростягається від анкера одного берега через обидва пілони до анкера іншого берега, де й закріплюється. Після підвіски всіх канатів вони поєднуються хомутами в кабель. Кабель другого типу, що застосовується у великих американських висячих мостів, прядуть на місці робіт із сталевого холоднотягнутого дроту товщ. бл. 5 мм із межею міцності до 200 кг/мм2. Петлі з такого дроту за допомогою канатної дорогипоперемінно простягаються з одного берега на інший і об'єднуються в пасма, що утворюють кабель, який за допомогою спец. машини обмотується тонким дротом. Кожен із двох кабелів висячого мосту через протоку Золоті Ворота діаметром 914 мм був утворений з 61 пасма по 452 дроти в кожній та важив 9500 т. Середня швидкістьпрядіння кабелю становило 768 т на місяць. Після закінчення монтажу кабелів до них підвішуються підвіски, балки жорсткості та проїжджа частина. До висячих мостів відносяться вантові мости , система ферм до-рих забезпечує роботу всіх елементів на розтяг, а також балково-вантові мости

Літ.: Передерій Г. П., Курс мостів, т. 1-3, 6 вид., М., 1944-51; Steinman D.У., A practical treatise on suspension bridges, N.Y.-L., 1929.

Будівництво вантових мостів

Останніми роками у Росії було побудовано кілька вантових металевих мостів: через р. Неву в м. Санкт-Петербурзі за проектом Гіпробудмоста з прольотом 382 м, через нар. Об в м. Сургуті, з однопілонною схемою з прольотом 408 м, в м. Москві в районі Срібного Бору

соригінальним пілоном аркового типу. Закінчено будівництво мосту через протоку Босфор Східний вг. Владивосток з прольотом1104 м.

Видатні мости вантової системи побудовані у Франції та інших країнах Західної Європи, а також у Південно-Східній Азії (Китай, В'єтнам, Малайзія).

Вантові мости були розроблені та впроваджені близько 50 років тому у ФРН. По статичній роботі вони є нерозрізні балки, посилені вантами. Вантові системи аеродинамічно стійкіші, ніж висячі. Загальні деформації прогонової вантової будови відбуваються за участю поздовжніх деформацій вант, тоді як у висячих мостах деформації відбуваються за рахунок зміни форми кабелю. Таким чином, при коливаннях висячих мостів диссипація енергії коливань значно менша, ніж у вантових мостах, та їх аеродинамічна стійкість значно нижча. Крім цього, ванти з набору окремих канатів більш технологічні ніж кабелі висячих мостів.

Для вантових ферм застосовують:

Кручені з оцинкованого дроту;

Канати із паралельних дротів (вони мають стабільні модулі деформації);

Ванти конструкції фірми Фрейсіне із семидротяних ка-

Кручені канати можна використовувати при малих прольотах вантових мостів 100 ... 400 м з-за низького модуля деформації (до

1,2×10 6 кгс/см2).

Ванти з паралельних дротів застосовували у СРСР, зокрема під час будівництва мосту через р. Дніпро у м. Києві. Перевагою таких вант є високий та стабільний модуль деформацій.

Ванти з канатів системи фірми «Фрейссіне» знайшли переважне застосування у багатьох країнах світу (рис. 9.2), за цією технологією збудовано сотні мостів. Конструкція вант (рис. 9.2 б) формується з «монострендів» (рис. 9.2, в), до складу яких входить семидротяний канат з оцинкованого дроту з подвійною антикорозійною захисною оболонкою. «Моностренди» поставляють із заводу на будівельний майданчик у повністю готовому вигляді. На кінцях вант розташовується анкерно-опорна конструкція, в якій канати анкерують за допомогою конусних анкерів. Кінцеві ділянки канатів розташовують у захисному коробі, заповненому мантикорозійним складом (рис. 9.2, а).

Розрахунковий термін служби вант становить 100 років, проте, на думку будівельників, ванти можуть прослужити і 500 років.

Балки жорсткості вантових мостів за матеріалом можуть бути сталевими, сталезалізобетонними та залізобетонними (рис. 9.3).

Сталеві балки жорсткості (рис. 5.3 а,б) мають переваги за вагою для великих прольотів. Однак при погано обтічній аеродинамічній формі може виникнути аеропружна нестійкість під дією вітру. Тому для великих прольотів сталевим балкам жорсткості необхідно надавати добре обтічну форму (див. рис. 9.3, б). Вони мають легку проїздну частину, що несе, зі зварних ортотропних (ортогональноанізотропних) плит. Верхній (покриваючий) лист товщиною не менше 12...14 мм, поздовжні ребра найпростішого плоского типу, приварені з кроком поперек прольоту 300...400 мм. Поздовжні ребра мають проліт 2...5 м. Основною перевагою плоских поздовжніх ребер є простота заводського виготовлення та монтажних стиків. Закриті ребра краще працюють на стиск, проте вони значно складніше у виготовленні монтажу, а при експлуатації не можуть бути пофарбовані зсередини.

Поперечні ребра, що слугують опорами для поздовжніх, мають, як правило, двотавровий перетин, в якому верхнім поясом служить лист ортотропної плити, що покриває.

Плити, що поставляються заводами, можуть мати поздовжнє і поперечне членування, яке краще за обсягом монтажних з'єднань.

Лист настилу монтують на стиковому зварюванні. Великі довжини швів та їх нижнє положення дозволяють широко застосовувати автоматичне зварювання під шаром флюсу. При товщинах листа 12 мм і більше застосовується V-подібна обробка листа.

Перший етап зварювання іноді виконують вручну по міднофлюсовій підкладці, що дає можливість виконання наступних проходок автоматично.

Для стикування ребер через їх протяжність неможливе застосування автоматичного зварювання, тому використовують стики на високоміцних болтах. При замкнутих ребрах застосування болтових з'єднань неможливо і монтажні стики роблять звареними за допомогою ручного зварювання, яке не піддається дефектоскопії.

Основні схеми складання вантових прогонових будов зі сталевими балками жорсткості:

Схема 1. Навісне складання з мінімальною кількістю тимчасових опор (рис. 9.4, г).

Схема 2. Поздовжня насувка балок жорсткості з аванбеком та шпренгелем (рис. 9.4, а, в).

Схема 3. Складання на тимчасових опорах (див. рис. 9.4, г).

При залізобетонних балках жорсткості у вантових мостах знижується динамічна складова від дії вітру та під-

вижного навантаження. Попередньо напружені балки жорсткості застосовують при прольотах до 400-500 м у багатьох країнах, наприклад, у В'єтнамі. При великих прольотах застосування залізобетону в балках жорсткості стає недоцільним.

Найчастіше залізобетонну балку жорсткості вантових мостів зводять методом навісного бетонування (рис. 9.4 б).

9.3. Монтаж висячих мостів

Інтенсивне будівництво висячих мостів почалося з 1860 в США, де для кабелів почали застосовувати високоміцний дріт, а відомий інженер Д, Роблінг (John Roebling) винайшов метод прядіння кабелю (Aerial-Spinningmethod).

Останні десятиліття у галузі будівництва висячих мостів у світовому мостобудуванні досягнуто великих успіхів. Зокрема, збудовано міст Акаші в Японії (Akashi-KaikyoBridge), який з'єднує острови Хонсю та Сікоку. Головний проліт мосту 1991 м, повна довжина моста 3911 м. У Китаї збудовано висячий міст через річку. Янцзи з прольотом 1500 м, а також через протоку в Гонконгу.

У Росії висячі мости будують невиправдано мало. Вже існуючі зводилися або з архітектурних міркувань, або під пішохідний рух (Кримський міст у Москві за проектом професора К.К. Якобсона, пішохідний міст через р. Десну в Брянську за проектом Г.М. Яновського та ін.).

Недоліком висячих мостів є їхня значна гнучкість і аеродинамічна нестійкість. За час, що пройшов після катастрофи в 1940 р. Такомського мосту, у США проводилися значні дослідження моделей в аеродинамічних трубах, за результатами яких були розроблені раціональні аеродинамічно стійкі геометричні форми поперечних перерізівбалок жорсткості, підвищена жорсткість конструкцій прогонових будов накручення (рис. 9.5).

Схеми висячих мостів на фасадах можуть бути:

1) однопрогонових з прямими відтяжками, заробленими в анкерних опорах або в скелі;

2) трипрогонових з крайніми прольотами, підвішеними до кабелю;

3) багатопрогоновими.

Висячі мости із-за зниженої жорсткості будують переважно під автомобільне або лише під пішохідне навантаження. Якщо вантові мости можуть мати залізобетонні балки жорсткості, то мости, що висять, будують тільки зі сталевими балками жорсткості.

Рис. 9.4. Схеми зведення вантових систем: а - метод поздовжнього насування

Балки жорсткості можуть мати поперечний переріз:

1) з двох головних балок, якими влаштована ортотропна плита для прольотів до 100 м;

2) із двох головних ферм з ортотропною верхньою плитою з потужними поздовжніми верхніми та нижніми зв'язками, поперечними зв'язками (рис. 9.5, а);

3)коробчасту балку жорсткості добре обтічної форми

(Рис. 9.5, б).

Пілони висячих мостів за конструкцією аналогічні пілонам вантових і можуть бути сталевими або залізобетонними. Кабелі закріплюють у масивних анкерних масивних опорах, які сприймають зрушують і відривають вертикально спрямовані вгору сили.

Кабелі монтують «методом прядіння» із паралельних оцинкованих дротів діаметром 5...7 мм, захищених оцинкуванням. Кабелі висячих мостів малих прольотів до 100 м (міст через р. Десну в м. Брянську) сформовані з кручених канатів заводського виготовлення з оцинкованих дротів, які мають менший загальний модуль деформації.

В останні роки кабелі монтують із заготовлених на заводах пучків із паралельних дротів (Prefabricated Parallel Wire Strand method).

Кабелі висячих мостів великих прольотів захищають від корозії обмоткою оцинкованим дротом із наступним забарвленням; Останнім часом застосовуються поліетиленові сорочки.

Розтин кабелю Бруклінського мосту в м. Нью-Йорку показало ідеальний їх стан після більш ніж столітньої експлуатації (незначна корозія виявлена ​​лише в місцях розташування підвісок).

Послідовність будівництва

Під час будівництва позакласних висячих мостів у підготовчий період проводять комплексні дослідження та дослідження, розробляють проект мосту. Конструкція висячого мосту має значну гнучкість і тому обов'язковим етапом стало проведення досліджень моделей в аеродинамічних трубах. Для унікальних мостів будують спеціальні труби прикордонного шару, в робочій частині яких відтворюють особливості ландшафту та режиму місцевих вітрів. Головним результатом аеродинамічних досліджень є розробка геометричної форми балки жорсткості (див. рис. 9.5).

Будівництво висячого мосту проводиться за стадіями:

1) зведення анкерних (берегових) опор;

2) зведення фундаментів під пілони та монтаж пілонів;

3) монтаж тимчасових висячих риштовань для проведення монтажних робіт зі зведення несучого кабелю з паралельних дротів;

4) монтаж балки жорсткості та підвісок.

Складність монтажних робіт полягає в необхідності перекриття великих прольотів з розташуванням конструкцій на

дуже високій висоті, зі зниженою жорсткістю конструкцій, необхідністю проведення штучного регулювання в процесі монтажу (підтяжки підвісок).

Анкерні опори сприймають значні зсувні та відривні зусилля. Вони мають масивну конструкцію і повинні бути надійно загорнуті в ґрунт. У їх конструкції в спеціальних доступних для огляду камерах мають спеціальні анкерні пристрої для несучих кабелів моста. У цих камерах для унікальних мостів передбачено приміщення, де розташовані прилади для проведення моніторингу стану конструкцій у процесі експлуатації та фіксації амплітуд коливань споруди.

Залежно від геологічної будови фундаменти анкер-

них опор можуть бути пальними на забивних палях, на бурових палях, на опускних колодязяхабо у вигляді замкнутої стіни у ґрунті.

Глибина закладення підошви фундаментів доходить за несприятливих геологічних умов до 60 м. При значному обводненні грунтів застосовується глибинне заморожування.

Фундаменти під пілони можуть мати аналогічну конструкцію анкерним опорам. При великій глибині за кордоном використовують опускні колодязі, що подаються до місця опускання на плаву. Вони можуть мати круглий або прямокутний переріз, знизу є ножі. Тіло кессона має подвійні стінки, об'єднані наскрізними зв'язками. Кесони виготовляють поблизу будівельного майданчика, транспортують на місце опускання, закріплюють за допомогою якорів. Далі проводиться опускання колодязя та підводне бетонування внутрішньої порожнини. Після укладання підводного бетону (underwater concrete) бетонується верхня плита. Так, кесон мосту Akashi у Японії має діаметр 80 м і закладений на глибину 60 м. При бетонуванні використовують спеціальні бетонні заводи, розташовані на баржах. При бетонуванні підводним способом застосовують бетонолітні труби, якими подають бетон окремі відсіки між подвійними стінками. Внутрішнє ядро ​​бетонують на повний переріз із подачею суміші одночасно через велику кількість бетонолітних труб. Використовують цемент із низькою екзотермією. Бетонування проводиться безперервно зі швидкістю 5 см/год. Для верхньої покривної плити у складних умовах (мости через морські протоки) використовують фібробетон та полімерні добавки.

для виключення карбонізації. Верхня поверхня плити покривається полімерним матеріалом проти карбонізації.

Монтаж пілонів. Основними труднощами монтажу є:

Забезпечення точності виготовлення та монтажу;

Коливання конструкції під впливом вітру;

Необхідність забезпечення безпеки та швидкості монтажу.

В процесі збирання необхідно забезпечувати точність по довжині елементів ±1 мм, перпендикулярність 1/10000. Придушення коливань здійснюють за допомогою спеціальних гасників, проводячи попередні випробування в аеродинамічній трубі.

Для висячих мостів малих прольотів збирання пілонів можна провести в горизонтальному положенні, а потім підняти конструкцію в проектне положення поворотом.

Монтаж кабелів. Існують два методи монтажу кабелів із паралельних дротів висячих мостів великих прольотів:

Метод "прядіння" кабелю з окремих дротів (AerialSpinning method);

Метод монтажу із попередньо заготовлених канатів з па-

ралельних дротів (Prefabricated Parallel Wire Strand method).

Прядіння кабелів має 150-річну історію і полягає у протяжці дротів за допомогою спеціального прядильного колеса. Для прядіння спочатку влаштовують робочі риштовання на допоміжних канатах, що підвішуються на пілонах. Ці підмостки розташовують за обрисом несучих кабелів, але трохи нижче їх. Потім уздовж осі кожного кабелю підвішують нескінченний канат для переміщення коліс прядильних (рис. 9.6).

На анкерних опорах розташовують бухти із дротом. Між анкерними черевиками кабелю на традиції протягують напрямний дріт, регулюють його довжину і положення в прольотах. Нею вже без регулювання укладаються всі наступні дроти. Потім роботи проводять за стадіями:

1.Кінець дроту з барабана обводять навколо прядильного колеса та закріплюють кінець на устої (ця операція одночасно проводиться на обох берегах).

2.Нескінченний канат тягне назустріч один одному по два або більше дротів.

3.Коли прядильні колеса доходять до підвалин, канат зупиняють, дріт знімають із коліс і надягають на анкерний черевик.

4.Цикли прядіння продовжують до моменту, коли буде укладено розрахункову кількість дротів для утворення пасма. Всі змонтовані дроти підтягують і вирівнюють із напрямним дротом.

5.Все пасма об'єднують в один кабель за допомогою спеціального кільцевого преса.

Метод монтажу із заздалегідь приготовлених пасм більш ефективний. При цьому використовується оцинкований дріт з межею міцності 1800 Н/мм2.

Монтаж балок жорсткості здійснюють за схемою, яка залежить від конструкції моста, прольоту, режиму річки та інших факторів. Насамперед монтують підвіски. Для прольотів до 100 м і невеликої глибини води балку жорсткості збирають на суцільних риштованнях або тимчасових опорах. При великих прольотах застосовують навісне складання.

При навісному складанні порядок монтажу балки жорсткості вибирають таким, при якому деформації несучих кабелів у міру зростання навантаження протягом всього збирання матимуть найменшу величину. З цією метою збирання ведуть від середини до кінців прольоту або з кінців до середини.

Для великих прольотів балку жорсткості доцільно монтувати великими блоками з подачею на плаву. У світовій практиці мостобудування стала популярною схема навісного монтажу, вперше застосована для Сівернського висячого мосту у Великій Британії. Балка жорсткості добре обтічної форми (рис. 9.5 б) зварної ортотропної конструкції поділяється на окремі блоки довжиною близько 20 м.

На першій стадії на складальному майданчику на березі з плоских елементів здійснюють укрупнювальну збоку блоків балки жорсткості.

На другій стадії блоки балки жорсткості герметизують спеціальними заглушками в діафрагмах та подають до місця монтажу за допомогою буксирів.

На третій стадії методом навісного складання спеціальними витягами блоки встановлюють у проектне положення.

Цей метод був використаний для будівництва висячого мосту через р. Іртиш у Казахстані з головним прольотом 750 м. Роботи з будівництва були виконані японською фірмою в 1998-2000рр.

Список літератури

В якому основна несуча конструкція виконана з гнучких елементів (канатів, ланцюгів, тросів та ін.), що працюють на розтяг, а проїжджа частина підвішена. Висячі мости часто називають « підвісними», однак у спеціалізованій літературі з і термін « підвісний міст " не використовується.

Висячі мости знаходять найбільш вдале застосування у разі великої довжинимосту, неможливості або небезпеки встановлення проміжних опор (наприклад, у судноплавних місцях). Мости такого типу виглядають дуже гармонійно, одним з найвідоміших і найкрасивіших прикладів є міст, розташований на вході в .

Основні несучі троси (або ланцюги) підвішують між встановленими на берегах пілонами. До цих тросів кріплять вертикальні троси чи балки, на яких підвішується дорожнє полотно основного прольоту моста. Основні троси продовжуються за пілонами та закріплюються на рівні землі. Продовження тросів може використовуватись для підтримки двох додаткових прольотів.

Під дією зосередженого навантаження конструкція, що несе, може змінювати свою форму, що зменшує жорсткість моста. Для уникнення прогинів у сучасних висячих мостах дорожнє полотно посилюють подовжніми балками або фермами, що розподіляють навантаження.

Використовуються конструкції, в яких дорожнє полотно підтримується системою прямолінійних канатів, закріплених безпосередньо на пілонах. Такі мости називаються вантовими.

Переваги висячих мостів

Недоліки висячих мостів

Недоліки висячих мостів

Основна напруга у висячому мосту - це напруження розтягування в основних тросах і напруги стиснення в опорах, напруги в прольоті малі. Майже всі сили в опорах спрямовані вертикально вниз і стабілізуються рахунок тросів, тому опори можуть бути дуже тонкими. Порівняно простий розподіл навантажень з різних елементів конструкції спрощує розрахунок висячих мостів.

Під дією власної ваги та ваги мостового прольоту троси провисають та утворюють дугу, близьку до параболи. Ненавантажений трос, підвішений між двома опорами, набуває форми т.з. «ланцюгової лінії», яка близька до параболи в майже горизонтальній ділянці. Якщо вагою тросів можна знехтувати, а вага прольоту рівномірно розподілена по довжині моста, троси набувають форми параболи. Якщо вага троса порівняти з вагою дорожнього полотна, то його форма буде проміжною між ланцюговою лінією та параболою.

Історичний нарис

Ідея застосування гнучких розтягнутих елементів рослинного походження (ліани, бамбук) для перекриття річок та ущелин виникла, очевидно, на зорі людського суспільства. Є достатньо достовірні історичні дані про будівництво таких мостів у Стародавньому Єгипті, Південно-Східної Азії, Центральної та Південної Америки.

Про висячі мости інків неодноразово повідомляє у своїх книгах Сьєса де Леон (1553):

«На кожному березі річки встановлено по два великі могутні камені, здобуті цілком з дуже глибокими і міцними основами, для наведення моста, зробленого зі сплетених у канат гілок, на кшталт мотузок за допомогою яких через колесо на водокачках добувають воду. І вони настільки міцні, що по них можуть пройти спущені з приводів коні, наче вони йшли мостом Алькантари чи Кордови. Коли я переходив через нього, він був у довжину 166 футів.

Шлях Сьєси пролягав дорогою Інків (довжиною 3000 км від Куско до Кіто), де він зустрів майже незайманими, і ніби витягнутими в одну лінію, архітектурні пам'ятники та висячі мости, техніка натягування яких випереджала сучасну тоді інженерну думку на кілька століть.

Перехід від примітивних конструкцій висячих мостів до сучасним системамвідноситься до XVII-XVIII ст. і пов'язаний з іменами іспанця Веррантіуса, француза Пойє та англійця Джеймса Фінлі. Останній отримав на свою висячу систему патент у 1801 році.

Перші висячі мости, що виявилися здатними відповідати сучасним вимогам, були побудовані в Північної Америкив кінці XVIII століття. Перший висячий міст був побудований Джеймсом Фінлі в Пенсільванії в 1796 р. початку XIXстоліття у цьому штаті існувало вже чимало таких мостів. Найбільшим з них був міст через річку Скулькіл (Schuylkill) поблизу Філадельфії. Британські інженери наслідували приклад американців, внаслідок чого протягом першої чверті XIXстоліття було збудовано багато таких мостів і в Англії. Найбільший із них - міст через Менай, що з'єднує берег Уельсу з островом Англсі, із середнім прольотом 165 м був спроектований і побудований Томасом Тельфордом. Будівництво велося з 1822 по 1826 р.р.

У XX столітті було збудовано велика кількістьвисячих мостів, основні досягнення технології їхнього будівництва такі.

Міст – один із найдавніших винаходів людства. Мости стали своєрідним символом самоствердження людини та подолання сил природи. Завдяки їм скорочуються тимчасові витрати на дорогу, а торговельне та стратегічне значення стає просто колосальним.

За своїм пропускним навантаженням мости діляться на залізничні, пішохідні, автомобільні та комбіновані. За статичною схемою мости можуть бути балочними, понтонними, розпірними або фермовими. TravelAsk представляє 10 найдовших висячих мостів, що входять до категорії розпірних систем. Головною відмінною особливістютаких мостів є їхня конструкція, що несе, яка зроблена з гнучких розтяжок. Завдяки їй проїжджа частина може перебувати у так званому підвішеному стані.

Міст Макінак (або "Великий Мак")

Міст знаходиться в Америці і пролягає над протокою Макіно, що поєднує озера Гурон і Мічиган. Довжина його основного прольоту – 1158 метрів.

Міст Хегакустенброн

Швейцарський міст, що перетинає річку Онгерманельвен. Довжина основного прольоту – 1210 метрів.

Міст Золоті Ворота

Міст Золоті Ворота побудований у . Він з'єднує Сан-Франциско на півночі півострова з південною частиноюокругу Марін. Його основний проліт має довжину 1280 метрів.

Міст Верразано

Ще один американський міст. З'єднує райони Нью-Йорка Бруклін та Статен-Айленд. Довжина основного прольоту дорівнює 1298 метрів.

Міст Цинма

Міст Цинма розташований у Гонконгу і служить з'єднанням між островом Цинг-І на сході та островом Ма-Ван на заході. Має основний проліт 1377 метрів.

Міст Хамбер

Цей однопрогоновий підвісний міст знаходиться у Великій Британії. Він поєднує Східний Йоркшир та Північний Лінкольншир. Довжина основного прольоту – 1410 метрів.

Міст Жуньян

Основний проліт цього китайського мосту дорівнює 1490 метрам. Він з'єднує два старовинні міста – Янчжоу та Чженьцзян.

Міст Великий Бельт

Міст Великий Бельт у Данії і справді великий – його основний проліт складає завдовжки 1624 метри. Він перетинає однойменну протоку і з'єднує острови Фюн та Зеландія.

Міст Сіхоумень

Китайці сильно постаралися і збудували другий за довжиною міст у світі, основний проліт якого дорівнює 1650 метрам. Міст з'єднує острів Цзіньтан та острови Цецзи.