Возведение мостов через реки, озера и даже заливы требует проведения сложных инженерных работ в воде. В древности эту проблему решали просто: для строительства люди искали в водоемах мелкие места, чтобы возводить насыпи. Но современные технологии позволяют строителям работать прямо на дне моря или реки. «Хайтек» рассказывает, как мосты строят сегодня, какие из них самые известные и почему.
Любое строительство моста начинается с комплексного геодезического исследования. Инженеры стараются выбирать наиболее узкое место реки или искусственно сокращают расстояние между берегами с помощью насыпи, если это возможно. Чтобы это не мешало естественному протоку воды, рабочие углубляют русло реки с помощью земснарядов. Для возведения опор обычно используют отмели, которые дополнительно посыпают грунтом, таким образом создавая искусственные острова.
Как строят мосты?
Концевые опоры мостов возводят непосредственно с берегов рек, используя для этого часть суши. Проблемы начинаются, когда опоры нужно возвести посреди глубоководной реки, залива, озера или моря. Эти промежуточные опоры, которые сложнее всего строить, называют «быками». Чтобы их установить есть несколько способов.
Шпунты Ларсена
Можно осушить место возведения опор, изменяя русло реки. Если мост прокладывают через залив или озеро, то строители вбивают сваи для опор с борта специального понтона или судна.
Для этого в зоне возведения сначала создают водонепроницаемый каркас из специальных шпунтованных листов Ларсена. Затем его специально усиливают изнутри, а из конструкции откачивают воду и вбивают сваи по контуру. После погружения на нужную глубину сваи сверху «распушивают», а затем обвязывают с помощью ростверка. Это решетчатая часть, которая объединяет верхнюю часть свайного фундамента. Впоследствии конструкция заливается бетоном, а уже затем сверху возводятся железобетонные опоры.
Забивные сваи
При строительстве фундаментных элементов под водой забивные сваи позволяют бригадам создавать прочные конструкции без необходимости вообще удалять воду. Сваи, которые выглядят как длинные вертикальные колонны, можно забивать в землю с помощью мощного молота, создавая устойчивый фундамент для подводных или надводных конструкций.
В подводном строительстве чаще всего используют сваи из стали, но внутри них есть пустоты. После того, как сваи вобьют, их внутреннюю часть заполняют бетоном, который вытесняет воду из полостей. Этот способ подводного строительства — один из наиболее экономичных.
Интересно, что все эти методы преследуют одну и ту же основную цель: избегать строительства под водой. Вместо этого вода отводится или избегается различными способами во время строительства. Таким образом, строительство под водой больше связано с поиском творческих способов обхода воды и создания конструкций, которые могут противостоять ей после завершения строительства.
Кессоны
И наконец, третий способ – возведение опор с помощью закрытых (подводных) кессонов. Такой способ устройства оснований называют также пневматическим.
Кессоны — это водонепроницаемые конструкции, которые можно опускать в воду, сохраняя при этом сухую среду внутри. Внутри сухого пространства открытого кессона рабочие могут копать землю, чтобы достичь твердой поверхности, на которую будет опираться кессон. В конце концов, кессоны становятся частью фундамента сооружения, часто моста или плотины.
В кессонах имеются специальные шлюзы, через которые извлекается грунт и вводятся материалы для бетонирования опор. Подкапывая дно под краями кессона изнутри, строители постепенно углубляют конструкцию до достижения твердого слоя, который может служить надежной подошвой для будущего сооружения.
Самые длинные мосты в мире
Согласно данным Британской энциклопедии, самый длинный мост в мире — это Большой мост Даньян-Куньшань в Китае, часть высокоскоростной железной дороги Пекин-Шанхай. Его открыли в июне 2011 года, общая протяженность моста составляет 165 км. Для сравнения — длина Керченского моста — 18,1 км.
Китай построил мост Даньян–Куньшань всего за четыре года. Для строительства задействовали 10 000 рабочих, на оплату их труда ушло $8,5 млн. Большая часть моста проходит вдоль реки Янцзы на расстоянии от 8 до 80 км к югу от нее. Длина участка, который пересекает озеро Янчэн в Сучжоу, составляет 9 км. Эта часть моста поддерживает 2 000 столбов. Высота моста над землей в среднем составляет около 31 м (высота кремлевских стен достигает 20 м).
По данным BBC Science Focus, вторым по длине мостом в мире является виадук Чанхуа–Гаосюн в Тайване. Длина моста составляет 157,3 км. Его построили в 2007 году с учетом сейсмической активности, которые не редкость для региона. Мост спроектировали так, чтобы поезда могли безопасно останавливаться в случае землетрясения. С 2012 года его посетили более 200 млн человек.
Виадук — это особый тип длинного моста, обычно состоящего из серии арок или колонн. Несмотря на латинское происхождение слова, древние римляне не пользовались этим термином, это более позднее слово, возникшее по аналогии с акведуком. Мост является частью Тайваньской высокоскоростной железной дороги и простирается от Цзоин в Гаосюне до Багуашана в уезде Чанхуа.
Третье место в списке самых длинных мостов занимает большой мост Тяньцзинь (виадук Ланфан–Цинсянь). Этот виадук соединяет Ланфанг и Цинсянь и является частью высокоскоростной железной дороги Пекин — Шанхай. Это один из самых длинных мостов в мире, его общая длина составляет около 113,7 км. Строительство началось в 2006 году и завершилось в 2010 году. На момент открытия в 2011 году, он считался вторым по длине мостом в мире (по данным Книги рекордов Гиннесса).
Мост состоит из коробчатых балок длиной 32 м и весом 860 тонн каждая. Их создавали на двух рабочих местах вдоль моста, а к месту установки доставляли на уже смонтированном участке моста.
Другие известные мосты
Самый длинный автомобильный мост в мире — это скоростная автомагистраль Банг-На протяженностью 55 км в Таиланде. Его построили в 2000 году. Он представляет собой шестиполосное шоссе и пересекает лишь небольшой участок воды — реку Банг Паконг.
Самый длинный непрерывный мост через воду в мире — это дамба на озере Пончартрейн в южной части штата Луизиана, США. На самом деле, этот мост — два параллельных сооружения, причем длина самого длинного моста из двух составляет около 39 км. Он поддерживается 9 500 бетонными сваями.
Мост будущего
Сегодня мосты-гиганты в Китае, США, Европе и России выдерживают землетрясения магнитудой 8 баллов, ветер 250 м/с и столкновения с судами. Большая часть мостов-рекордсменов построена в Азии и соревнование за звание самого уникального из них продолжается. Так, в регионе Большого залива возводится новый мост. Эта восьмиполосная автомобильная магистраль соединит мегаполисы, расположенные на берегах Жемчужной реки и станет частью мостового перехода между городами-миллионниками Шэньчжэнь и Чжуншань. Проект подразумевает строительство моста протяженностью 17 км, двух искусственных островов и почти 7-километрового тоннеля шириной 46 м. По последнему показателю объект станет №1 в мире среди аналогичных инженерных сооружений.
Читать далее
НАСА опубликовало снимки с Марса. Пользователи сравнили одно место с кладбищем
Жизнь на Меркурии, поближе к Солнцу: очень плохая или гениальная идея
Невозможно представить: какие объекты во Вселенной самые большие и где они находятся