Köisraudtee Russky saarele – läbimurre Venemaa sillaehituses

Kaug-Idas viidi sel kevadel lõpule maailma ühe suurima kaablisillaga ehitamine. Uus sild ületab Ida-Bosfori väina ja ühendab mandriosa Russky saarega. Ehitajad viisid 2012. aasta aprillis läbi 1104-meetrise kanali vahemaa keevitamise.

See on esimene sellise suuruse ja ehitusega sild Venemaal. Seda võib õigustatult nimetada vene inseneride ainulaadseks saavutuseks, kuna sillast on saanud korraga mitme näitaja rekordiomanik: maailma pikim kaablitagune vahemaa (1104 m), pikim kaabel (580 m). Lisaks sellele kulus see maailmas suuruselt teisele kohale, selle postide kõrgus ulatub 320 m-ni.Konstruktsiooni kogupikkus on 3100 m ja põhiraja kõrgus on 70 m maapinnast, mis võimaldab ka kõige mahukamatel ookeanilaevadel selle alt läbi sõita..

Ajalooline viide

NSV Liidu võimud plaanisid 20. sajandi esimesel poolel ehitada silla, mis ühendaks Russky saare mandriga. Esmakordselt hakkasid nad sellest rääkima 1939. aastal, kui pakuti välja silla esimene projekt. Kuid siis ei tulnud see Suure Isamaasõja puhkemise tõttu kunagi vilja. Hiljem, 1960. aastatel, tehti teine ​​katse, kuid teist projekti ei rakendatud kunagi..

See, mida toona ei tehtud, sai 21. sajandil siiski lõpuks aru. 2007. aastal korraldati hange MTÜ Mostovik võidetud moodsa silla projekti väljatöötamiseks Russky saarele..

Koos Venemaa suurima disainiorganisatsiooni ZAO Instituudiga Giprostroymost Peterburis on tootjate ühendus alustanud arendamist. Projekti kallal töötasid ka mitmed väikesed Venemaa ja välismaised teadusettevõtted, sealhulgas: Cowi A / S (Taani), Primortisiz, Primorgrazhdanproekt, MTÜ Gidroteks, Kaug-Ida teadusinstituut Morflot ja mõned teised.

Projekti väljatöötamise käigus kaalusid eksperdid enam kui 10 väga erinevat varianti, nende hulgas nii klassikaliste rippsildade kui ka trossisildade projekte. Selle tulemusel eelistati trossisilla ehitamist. Kujundus valmis 2008. aasta märtsis ja läks riigile maksma 643 miljonit rubla.

Köisraudtee sild üle Ida-Bosporuse väina kuni Russky saareni algas 3. septembril 2008 APEC rahvusvahelise tippkohtumise ettevalmistamiseks, mis toimub Vladivostokis 2012. aastal. Rajatise ehitus viidi lõpule 2012. aasta kevadel.

22. juunil 2012 viidi lõpule konstruktsiooni täismõõdulised dünaamilised testid, mis kinnitasid selle töökindlust ja täielikku töövalmidust..

Silla ehitamine kulges üsna rasketes tingimustes. Tööd tegi keeruliseks ebasoodne temperatuurirežiim ja tugev tuul. Temperatuuri langus võib Vladivostokis olla vahemikus -31 ° С kuni + 36 ° С, tormilaine kõrgus võib ulatuda 6 m-ni ja jääkatte paksus 70 cm.

Kokku kulus selle projekti elluviimiseks peaaegu 4 aastat, mille jooksul ehitamine kestis, 33,9 miljardit rubla eelarveraha. Kuid see oli seda väärt.

Projekti tehnilised parameetrid

Silla parameetrid

Bosfori idaosa ületava silla kavandi töötasid välja insenerid, võttes arvesse kahte määravat tegurit:

• Sillaületuse ristmikul on lühim vahemaa veealal 1460 meetrit ja faarvaatri sügavus ulatub 50 meetrini.
• Ehituse piirkonnas tugev tuulekoormus, samuti lai temperatuuride erinevus.

Ida-Bosforit ületava uue silla peamised tehnilised parameetrid:

• Keskmise span pikkus – 1104 meetrit;
• Lühim tüüp – 135,771 meetrit;
• Pikim tüüp – 579,83 meetrit;
• Pilonite kõrgus on 320,9 meetrit;
• Tellingute ruumi kõrgus – 70 meetrit.
• Silla kogupikkus on 1885,53 meetrit;
• Silla kogupikkus koos viaduktidega on 3100 meetrit;
• 4 rada (2 mõlemas suunas);
• Sõidutee kogulaius on 21 meetrit.

Tahaksin märkida, et see on tõeliselt ambitsioonikas projekt. Näiteks tarvis seitsmekümne meetri kõrguse silla ankurdusulatuvate osade ehitamiseks rohkem kui 21 tuhat kuupmeetrit betoonisegu ja külgmiste servade tugevdus oli kokku umbes 10 tuhat tonni..

Postide ehituse tunnused

Selleks, et sild oleks tugev ja usaldusväärne, paigaldati kahe 320-meetrise tugiposti alla 120 puuritud vaia. Pilonite betoneerimiseks kasutati ainulaadset 4,5 m haaratsiga ise ronitavat raketist. Inseneride sõnul kasutati esimese kolme haaratsi jaoks kraanat, seejärel liikus raketis iseseisvalt üles tänu spetsiaalsete modulaarsete elementide hüdraulilisele liikumisele.

Iga tugiposti põhjas on 120 puuritud vaia läbimõõduga kaks meetrit

Pange tähele, et isekongiva raketise kasutamise tehnoloogia võimaldas mitte ainult parandada ehitustööde kvaliteeti, vaid vähendas ka silla ehituse aega 1,5 korda. Kuna silla tugipostid on A-kujulised, polnud standardsete raketiste kasutamine võimatu. Selle tulemusel paigaldati spetsiaalne komplekt iga piloni jaoks eraldi komplekt..

M7 tugiposti vundamendi ehitamine viidi läbi ilma muldkehata. Kõik puurimistoimingud viidi läbi sügavuses vees. Pange tähele, et selle piirkonna veeala sügavus on 14 kuni 20 m. Terasest korpustorud sukeldati spetsiaalse ujuvkraana abil vee alla. Pärast puuritud vaiade ehitamist tugevdati tugiposti vundamendi paksusega kuni 2,5 m betoonikiht.

Iga piloni võre ehitamiseks kulus umbes 20 000 kuupmeetrit betooni ja umbes 3000 tonni metallkonstruktsioone

Kõik toimus rangelt tehnoloogiaga kooskõlas, et tagada pilonite tugevus ja stabiilsus.

Köisildade süsteemi ehitamine

Köisraudtee süsteem on ilma liialduseta silla alus. Just tema võtab peamised staatilised ja dünaamilised koormused, ilma selleta on silla olemasolu lihtsalt võimatu. Silla tugevuse tagamiseks tuleb kaableid kaitsta nii palju kui võimalik looduslike elementide ja muude kahjulike tegurite mõju eest..

Üle Vostochny Bosvori väina asuva silla massiivset konstruktsiooni toetavad 168 kaablit pikkusega 135 kuni 579 m.

Silla ehitamisel kasutati Prantsuse ettevõtte Freyssinet valmistatud kaableid. Tootjate sõnul tehti kõik kaablid tehastes, mis läbisid kõige rangema valiku ja said Freyssineti spetsialistide heakskiidu..

Neil on kõrgeimad vastupidavuse, tugevuse ja korrosioonikindluse näitajad, mis ekspertide sõnul näitasid eeldatavat kasutusiga vähemalt 100 aastat. Konstruktsioon on võimeline vastu pidama murdmiskoormusele 1850 MPa.

Sillakonstruktsiooni keskpunkti kinnitamiseks kasutati täiustatud “kompaktset” PSS-süsteemi, mille kestade keermed on tihedamalt paigutatud. Kuna kaablite kompaktsel konfiguratsioonil on väiksema läbimõõduga kest, oli võimalik vähendada silla tuulekoormust tasemel 25-30%. Lisaks on see tehnoloogia ühe kolmandiku võrra vähendanud vundamentide, jäikuste ja tugipostide ehitamiseks vajalike materjalide kulusid.

Kaablid koosnevad korrosiooni eest eraldi kaitstud paralleelsetest kiududest, mille arv varieerub vahemikus 13 kuni 85

Kui tugev kaabli kaitsekest saab, sõltub selle tugevusest. Uue silla jaoks kasutati suure tihedusega polüetüleenkesta, millel on järgmised äärmiselt olulised omadused:

• vastupidavus temperatuurile -40 ° С kuni + 40 ° С;
• vastupidavus päikese ultraviolettkiirte negatiivsetele mõjudele.

PSS-kaablid sisaldavad paralleelseid ahelaid läbimõõduga 15,7 mm, millest igaüks sisaldab 7 galvaniseeritud traati. Kokku on igal kaablil 13 kuni 85 ahelat (ahelat).

Lisaks on paigaldatud kaablitel vibratsiooni summutav (summutav) süsteem, mis võimaldab neil tugevas tuules konstruktsiooni stabiliseerida.

Kaablite kinnitamine tugipostide külge viidi läbi pärast vundamendi tugevdamist ja see viidi läbi 189 m kõrgusel. Samuti kasutati moodsat tehnoloogiat, mis võimaldas ehitust oluliselt kiirendada – üheaegselt teostati pülooni korpuse betoneerimine ja kaablikinnitusega paaride paigaldamine.

Keskmise vahemiku paigaldamine

Maailmas on praegu vaid kolm kaablisilda, mille tööulatus on üle 1000 meetri. Lisaks Kaug-Ida sillale kuuluvad sellesse loetellu ka: Sutongi sild Hiinas (span pikkus 1080 m) ja Stone Cutters Bridge Hongkongis (1018 m).

Sild Russky saarele on tänu maailma pikimale kaabliühendusega vahemikule 1104 meetrit muutunud juba rekordiomanikuks ja sisenenud maailma sillaehituse ajalukku. Muidugi oli seda üsna keeruline teha, kuna tugev tuul selles piirkonnas paneb nii raami kui ka span enda jaoks palju stressi. Inseneridel õnnestus välja töötada spetsiaalne pealisehitus spetsiaalse aerodünaamilise sektsiooniga, mis võimaldab vähendada tuulekoormat.

Keskne jäikus on ühtne, metallist kast, millel on ülemine ja alumine plaat, samuti risttalade ja membraanide süsteem. Pange tähele, et silla keskse konstruktsiooni kogukaal oli umbes 23 tuhat tonni..

Jao optimaalse konfiguratsiooni kindlaksmääramiseks tehti isegi detailse projekteerimise etapis täiendavad aerodünaamilised arvutused, mis seejärel optimeeriti suuremahulise eksperimentaalse mudeli töötlemise osana.

Keskjala paigaldamine nõudis ehitajatelt täpsust ja kvaliteeti. Vertikaalsete plokkide seinte, risttalade, pikisuunaliste ribide ja membraanide ühendamiseks kasutati ülitugevaid montaažiliite.

Paneelid toimetati praamidega paigalduskohta ja seejärel tõsteti need kraanaga 70 meetri kõrgusele

Silla keskse pealisehituse paigaldamiseks vajalikud suuremahulised lõigud toimetati praamidel kogunemiskohta ja tõsteti seejärel tornkraanaga 76 meetri kõrgusele, kus mitme tonnised elemendid ühendati üksteisega ja nende külge kinnitati kaablid..

Rekordomanike seas, kuid mitte peavõitja

Meie sild on õigustatult ülaosas pikima kaabliga sildade loeteluga. Vene spetsialistidel õnnestus ehitada muljetavaldav konstruktsioon, kuid meil pole veel õnnestunud saada sama tüüpi sildade hulgas pikkuse ja kõrguse liidriks..

Maailma pikim kaabelühendusega sild on endiselt Hiinas. Ida-Hiina meres asuv Hangzhou lahe sild on umbes 36 km pikk, mis on uue Kaug-Ida uue silla pikkus peaaegu 18 korda suurem. Selle ehitamine läks HRV-le maksma 1,4 miljardit dollarit.

Maailma pikim sild Hangzhou laht

See sild ühendab Shanghaid ja Zhejiangi provintsis asuvat väikest linna Ningbo. Seda ehitati peaaegu 4 aastat, liiklus sellel avati 1. mail 2008. Sild on üsna lai, 6 rada 3-st mõlemas suunas.

Sild asub raskete ilmastikutingimustega piirkonnas, kus on sagedased taifuunid, tormid ja tuulevaiksed tuuled. Seetõttu tugevdati silla konstruktsiooni spetsiaalselt ja ehitamiseks kasutati spetsiaalset betooni ja terase kompositsiooni, mis on taifuunidele vastupidav..

Hangzhou sillal on eriline kuju: see on ehitatud tähe “S” kujul. Sellise ebahariliku kujunduse valimise peamise põhjusena nimetavad insenerid soovi muuta sild võimalikult tugevaks tõusulainele vastupidavaks..

Maailma kõrgeim kaablisild on Millau viadukt, mis on ehitatud 270 meetri kõrgusele. See hämmastavalt ilus struktuur asub Lõuna-Prantsusmaal ja ühendab Pariisi Barcelonaga, läbides laia kuru üle Tarni jõe.

Viaduct Millau (le Viaduc de Millau) – kaablisillaga maanteesild, mis ületab Tarni jõe orgu Millau linna lähedal Lõuna-Prantsusmaal

Miillau viadukti sild avati autodele 2004. aasta detsembris ja selle ehitamine läks erainvestoritele maksma ligi 400 miljonit eurot.

Sillal on 7 kaablikinnisega kolonni, mis asuvad üksteisest 350 meetri kaugusel. Konstruktsiooni (kõrgeim sammas) kõrgus on 343 meetrit ja pikkus on peaaegu 2,5 kilomeetrit.

Järeldus

President nimetas ühes oma intervjuus silda Russky saarele “uueks Venemaa sümboliks”. Temaga on raske nõustuda. Meie inseneridel on palju üle uhke olla. Vladivostokis ehitatud uus kaablisild ei ole lihtsalt kaasaegne inseneriehitus, see on kodumaiste teadlaste ja ehitajate laiaulatuslik saavutus.

Seda silda ehitades tõestas Venemaa tegelikult kogu maailma üldsusele, et suudab inseneri seisukohast iseseisvalt suuri ja keerulisi projekte ellu viia. Lõppude lõpuks viisid kõik projekti etapid alates projekteerimisest kuni ehitamiseni täielikult Venemaa spetsialistide poolt..

Selle silla kasutuselevõtmine on oluline ka majanduslikust ja sotsiaalsest aspektist. Kuna see avab uusi võimalusi nii Vladivostoki kui ka kogu Kaug-Ida piirkonna arenguks.

Tahaksin loota, et see pole Venemaa jaoks viimane sedavõrd ulatuslik projekt..