Наплавные мосты в зависимости от их плавучих опор могут быть плотовыми, понтонными и плашкоутными. Плотовые мосты в настоящее время встречаются очень редко ввиду их малой грузоподъемности. Понтонные наплавные мосты, опоры которых представляют полые замкнутые ящики (понтоны) из дерева или металла, неудобны в эксплуатации из-за сложности осмотра и ремонта их. Наиболее часто встречаются обладающие большой грузоподъемностью плашкоутные мосты на плавучих опорах в виде барж или плашкоутов.
Особенность наплавных мостов - сезонность работы. С наступлением ледостава их убирают в затоны или на берег, защищенный от ледохода и половодья, а если их эксплуатируют в течение зимы, то на период весеннего ледохода уводят в затоны. Наплавные мосты требуют больших расходов на содержание и ремонт наплавной части. Основным элементом наплавного моста служит плавучая часть его в виде плавучих опор и опирающихся на них пролетных строений (обстройки). Плавучей частью обычно перекрывают основную часть ширины реки, на которой при самом низком уровне воды обеспечивается запас 50 см от дна реки до низа опоры при пропуске транспортных средств по мосту. Плавучая часть моста обычно образуется из отдельных звеньев, имеющих одну или несколько плавучих опор с обстройкой, и закрепляется при помощи якорей против сноса течением воды и ветра. Для пропуска судов устраивается разводное пролетное строение, состоящее из одного или нескольких звеньев. Береговая часть моста представляет собой эстакаду простейшей конструкции на участках реки, где глубина недостаточна для устройства плавучих 262 пор. Обычно береговая часть примыкает к съездам на берег. Для °опряжения плавучей и береговой частей служит ледоходная, меняющая свой уровень в зависимости от колебания уровня воды в водотоке.
Хотя постройка наплавных мостов проще и дешевле постоянных мостов, эксплуатация их сложнее и сопряжена со значительными материалами и особенно трудовыми затратами. Для наплавных мостов требуются круглосуточные дежурства бригады рабочих, обеспечивающих безопасность движения и своевременного устранения всех дефектов, повреждений и неисправностей, а также обеспечения нормального судоходства по реке. Постоянный надзор нужен за всеми элементами моста - плавучими опорами, якорными устройствами, обстройкой, пролетными строениями переходных береговых частей и за подходами к мосту.
Главное внимание при содержании наплавных мостов нужно уделять плавучим опорам. Ежедневным осмотром опор изнутри и снаружи проверяют состояние опоры и количество находящейся внутри воды. Нормальное количество воды в опоре не должно превышать половины высоты копаней. Лишнюю воду нужно своевременно откачивать насосами. В случае повреждения опор и появления течи надо установить причины и устранить их.
В деревянных плавучих опорах дефектные места (щели или отверстия) ремонтируют конопаткой или деревянными пробками из неколящейся древесины. Если дефектные места не погружены в воду, конопатят снаружи с лодки или другого плавучего средства. Щели и пробоины в обшивке, расположенные ниже уровня воды, можно заделывать изнутри.
Для предохранения от загнивания или ржавления плавучих опор необходимо обеспечить проветривание их внутренней полости, устраняя люки в понтонах. Все продольные фермы, шпангоуты, транцевые рамы, а также несущие элементы внутренней конструкции нужно ежедневно осматривать, проверяя плотность сопряжений и соединений, и обнаруженные дефекты немедленно устранять. При появлении гнили пораженную древесину удаляют и, заменяют здоровой, пропитанной маслянистым или водорастворимым трудновымываемым антисептиком.
Жесткие требования к содержанию плавучих опор вынуждают службу эксплуатации держать на берегу или на воде, не далеко от наплавного моста, запасные плавучие опоры, а по возможности и отдельные звенья наплавного моста.
Для обеспечения необходимого положения плавучей части наплавного моста (от сноса течением или ветром) в течение эксплуатации плавучие опоры закрепляют канатами или тросами за мертвяки, якори, свайные кусты или деревья на берегу. Обычно плавучие опоры закрепляют с верховой стороны во избежание сноса их течением. При слабом течении реки, где возможен снос плавучей части от ветра в сторону, противоположную течению, ее закрепляют также и с низовой стороны. Плавучие опоры, расположенные не далеко от берега, закрепляют за крупные стволы деревьев или за кусты свай, забитых на берегу, а остальные опоры - за якоря. На небольших реках иногда удается закрепить плавучую часть без применения якорей.
Закрепляющие канаты должны иметь угол к направлению течения воды не больше 35°. Расстояние от якоря до плавучей опоры (рис. 156) должно быть в 10 раз больше максимальной глубины воды в реке. Канаты применяют, как правило, стальные, пеньковые же из-за очень короткого срока службы - только в исключительных случаях. Закрепляют канаты за якорь и лебедку, устанавливаемую на плавучей опоре.
Если якорь стаскивается со своего моста, то плавучая часть наплавного моста искривляется. При незначительном стаскивании якоря канат подтягивают лебедкой, а при значительном - его необходимо забросить снова в проектное положение. В случае систематического изменения положения якорей, количество их приходится увеличивать или заменять на более тяжелые.
В работы по содержанию переходных частей входит постоянное обеспечение плавного въезда и съезда с наплавного моста. При амплитуде колебания уровня воды в реке до 1,5 м переходная часть состоит, как правило, из одного пролетного строения, шар-нирно опертого одним концом на крайнюю береговую эстакадную часть, другим - на наплавную часть моста. Переходная часть в данном случае представляет собой простую балочную систему пролетом до 6-8 м. Концы прогонов опираются обычно на крайнюю плавучую опору, вызывая ее перегрузку и значительную осадку- Поэтому крайняя плавучая опора (понтон или плашкоут) должна иметь большую грузоподъемность, чем остальные.
Рис. 156. Схема закрепления наплавного моста на широкой реке
Часто наплавные мосты устраивают через большие многоводные реки, где амплитуда колебания может превышать 5 м. В этих случаях приходится устраивать переходные пролетные строения со сквозными фермами или опирать их на специальные свайные опоры (рис. 157), снабженные подъемными приспособлениями (талями или домкратами). С помощью этих приспособлений поднимая и опуская переходные части, обеспечивают плавный въезд и съезд с моста.
Служба эксплуатации регулярно наблюдает за сопряжениями переходных пролетов с плавучими и постоянными опорами. В случае изменения уровня воды соответственно поднимают или спускают подъемные балки талями или домкратами, придавая переходной части наружный уклон (не больше 80°/оо) – Наибольшие трудности содержания переходных частей наплавных мостов возникают в весенний период при пропуске ледохода. Перед ледоходом наплавную часть и пролетные строения переходных частей убирают в безопасное место, башенные же опоры переходных пролетов остаются и их защищают от ледохода. Известны три варианта сохранности опор переходных пролетов. При относительно слабом ледоходе башенные опоры защищают ледорезами, а при сильном их устраивают сборно-разборными. В последнем случае перед пропуском ледохода верхнюю часть опор разбирают и вместе с подъемными приспособлениями убирают в безопасное место. Оставшаяся часть опоры должна быть такой, чтобы не оказаться поврежденной самым низким ледоходом.
Иногда переходные части устраивают с двумя самостоятельными въездами с разницей по высоте примерно на 1,5 м. Устройство нескольких въездов дает возможность сократить длину переходной части до одного пролета и упростить его конструкцию.
Рис. 157. Схемы многопролеткой переходной части наплавного моста и профиль колебания уровня воды.
А - амплитуда колебания уровня
Перемещение же всей наплавной, части от одного въезда к другому при изменении уровня воды не представляет особых трудностей - всю наплавную часть подтягивают против течения или спускают по течению. Если плавучая опора представляет собой плашкоут или понтон, то высота сухого борта, т. е. высота от уровня воды до верха плавучей опоры должна быть не меньше 50 см. Уменьшение высоты сухого борта может привести к захлестыванию плавучей опоры водой с потерей несущей способности моста. Поэтому служба эксплуатации должна иметь график пропуска временных нагрузок по мосту с учетом их веса и габарита.
При пропуске автомобилей, вес которых близок к нормативному, нужно строго контролировать дистанцию между этими машинами, а также обеспечивать пропуск по середине моста единичных особо тяжелых машин при одностороннем движении. После прохода тяжелых машин надо провести осмотр всех конструкций моста. На наплавных мостах запрещается резкое торможение, а также разворачивание транспортных средств. Для регулирования движения по наплавному мосту на обоих берегах должны быть шлагбаумы и установлено дежурство наиболее опытных рабочих.
Для быстрой и четкой разводки пролетного строения и обратного ввода его после пропуска судов нужно разводное устройство оборудовать электродвигателями достаточной мощности. Электродвигатели устанавливают на берегу в особом помещении или на первой плавучей опоре разводного пролета.
Обычно с помощью одного механизма производят разводку и обратную установку разводного звена (рис. 158). В этом случае устанавливают на берегу тяговый механизм, состоящий из двигателя, вращающихся в разные стороны двух барабанов и двух тросов (от барабанов), соединенных с первой плавучей опорой разводного пролета наплавной части моста. Иногда два тяговых механизма устанавливают на первой плавучей опоре разводного
звена, при этом один работает по разводке моста, второй - по наводке.
В отдельных случаях, когда интенсивность движения по автомобильной дороге и реке небольшая, разводку моста и его ввод обеспечивают при помощи ворота, устанавливаемого на первой плавучей опоре разводного звена.
В большинстве случаев наплавные мосты эксплуатируют, когда река свободна от льда, а зимой их разводят и убирают в безопасное от весеннего ледохода место, например в затоны на реке, в которых отсутствует ледоход, или уровень воды в которых на 25 см ниже осадки плавучей опоры от собственного веса, или же вытаскивают на берег выше уровня наибольшего ледохода. Движение транспортных средств в этом случае в зимний период осуществляется по ледяной переправе.
Рис. 158. Схема разводки и наводки пролетного строения наплавного моста: 1 - блок; 2 - лебедка; 3 - разводное пролетное строение
При приближении холодов, а также перед пропуском паводка и ледохода необходимо организовать с учетом особенностей режима реки наблюдательные пункты, имеющие связь с мостом. Чаще такие наблюдательные пункты для получения информации о подвижке и скоплении льда, появлении шуги и сала устанавливают выше по течению на 5-10 км, а иногда и дальше.
При слабом течении шуга легко скапливается у понтонного моста, примерзая к сваям, плавучим опорам, канатам, забивая живое сечение моста, образуя зажоры, создавая дополнительную нагрузку и уменьшая этим грузоподъемность моста. Появившиеся заторы и зажоры стесняют русло реки и увеличивают (иногда в несколько раз) давление на плавучие опоры, повреждая их.
В период первых морозов на реке образуется тонкий лед из небольших кусочков (сало), двигающихся по течению (осенний ледоход). Тонкий молодой лед повреждает обшивку плавучих опор, легко режет своими краями даже стальные канаты. Сало, особенно при слабом течении реки, примерзает к плавучим опорам и создает опасность образования заторов.
Для сохранения мостов в исправном состоянии необходимо проведение специальных мероприятий.
При появлении на реке шуги, сала, снешуры нужно систематически (лопатами, ломами или пешнями) очищать борта и днища плавучих опор, якорные канаты от намерзающего льда. В отдельных случаях при появлении больших льдин производят взрывные работы на расстоянии, гарантирующем безопасность. Для предохранения бортовой обшивки деревянных плавучих опор от проре-зания тонким льдом эффективна их дополнительная обшивка досками или только с носовой части, или по всему периметру плавучей опоры. В этом случае дополнительную обшивку дают в пределах между ватерлиниями, соответствующими ненагруженному и максимально загруженному состоянию моста. Для пропуска скоплений шуги, сало и снешуры, а также больших льдин, величина которых превышает расстояние в свету между плавучими опорами, нужно разводить пролетные строения наплавной части моста.
Если в разводной пролет входят не все плавучие опоры, то для защиты оставшихся надо установить плавучие боны для направления льдин в отверстие моста. Боны, устраиваемые из одиночных или спаренных бревен, должны быть надежно закреплены.
В период ледостава уровень воды колеблется. Понижение уровня вызывает опускание льда, отрыв его от берегов и, если в это время плавучие опоры окажутся вмороженными в лед, они могут быть раздавлены. Резкое колебание температуры окружающей среды тоже может привести к раздавливанию плавучих опор. Чтобы предотвратить разрушение плавучих опор в этот период, надо вокруг опор и якорных канатов в течение всего зимнего периода систематически окалывать лед.
Для повышения производительности работ по околке льда у опор по дну реки прокладывают трубы с отверстиями для пропуска воздуха. Воздух через отверстия поступает в воду, поднимается вверх и взламывает лед. Данное приспособление имеет большую производительность.
Известны случаи вмораживания плавучих опор в лед на больших судоходных реках, где уровень воды наиболее стабилен, а плавучие опоры металлические. При эксплуатации наплавных мостов с вмороженными плавучими опорами надо с наступлением весенних оттепелей своевременно обеспечить околку льда вокруг плавучих опор.
Современный наплавной мост (общегражданского назначения) состоит из подходной, наплавной (собственно плавучей) и переходной части (аппарелей, береговых звеньев) для сопряжения с берегом.
В качестве наплавной конструкции могут использоваться суда речного флота (баржи, плашкоуты), понтоны, звенья понтонных парков, кессоны, плоты, трубы etc.
Наиболее предпочтительны баржи, так как имеют большие размеры (длина - 60-85 м, ширина - 12-17 м) и грузоподъемность (600-3 000 т).
Разборные мосты допускают многократную сборку-разборку.
Транспортируются автомобильным транспортом.
Для сборки не требуют привлечения специальной техники (достаточно одного 16-тонного автокрана).
Незаменимы в качестве временных мостов при ремонте и реконструкции постоянных, а также могут применяться в отдаленных труднодоступных районах при их освоении до строительства капитальных мостов.
Что касается постоянных мостов такого рода, то их сооружение может занимать несколько месяцев.
Организации, осуществляющие строительство наплавных мостов, сталкиваются с несколькими трудностями:
- во-первых, сезонность работ, здесь следует учитывать различные особенности водоёма – время и уровни стояния воды, различные гидрологические характеристики годового водного режима
- во-вторых, в зависимости от характера ледохода может понадобиться строительство затонов для укрытия моста после его отвода, что делает возведение более дорогим (да и стоимость годового нормативного содержания наплавных мостов и паромных переправ)
Самым длинным наплавным мостом в мире остаётся так называемый “Второй мост” через озеро Вашингтон.
Его общая длина – 3 839 метров, а длина наплавной части – 2 291 метр. Общая стоимость его строительства составила $15 миллионов, он был завершен в августе 1963 AD.
Считается, что в России самым длинным наплавным мостом является автодорожный мост через Амурскую протоку у села Осиновая (пригород Хабаровска), его длина 746 м (соединяет Большой Уссурийский остров с правым берегом Амура с мая по октябрь). Раз в сутки мост разводится по графику судовождения.
Существует проект наплавного моста между материком и островом Сахалин.
Строительство водных путей и гидротехнических сооружений вообще является одним из показателей уровня развития экономики и образования в стране.
Обмену опытом проектирования и строительства наплавных мостов способствует IABSE (Международная ассоциация по мостам и конструкциям)
В условиях круглогодичной эксплуатации возможны кратковременные перерывы в эксплуатации, связанные с разводкой моста для пропуска судов, а также осенней шуги и весеннего ледохода.
Наплавные мосты могут быть и разводными; для пропуска судов одну часть моста, выводное звено (плот) отводят в сторону.
Время непосредственной разводки составляет 5-15 минут.
Наплавные мосты, когда они разведены для пропуска судов, имеют: на правой стороне пролета - два красных огня на нижнем и верхнем по течению углах пролета, а на левой - два белых огня в тех же местах. Кроме того, на выведенной части моста на конце, выдающемся в реку с ходовой стороны, устанавливается огонь (к правому берегу - красный, к левому - белый).
На выведенном наплавном мосту по всей его длине устанавливаются белые огни на высоте не менее 2 м над верхней гранью моста через каждые 50 м, но не менее трех огней.
Огни должны быть видимы по горизонту на 360° на расстоянии не менее 4 км.
Регулирование пропуска судов через наплавные мосты осуществляется владельцами мостов с помощью семафорной сигнализации (УВВТ, ст. 19"а").
Семафор устанавливают на берегу при подходе к мосту (выше и ниже него по течению) или на самом мосту (рис. 24).
Семафор состоит из мачты и сигнальных фигур, которые представляют собой цилиндр и конус и вывешивают на ноке реи.
Сигнальные фигуры располагаются вертикально одна над другой. Цилиндр окрашивается в чёрный цвет, а конус – в красный. Взаимное расположение сигнальных фигур имеет следующее значение:
- цилиндр в низу, а конус в верху – разрешен проход судам, идущим в верх (рис. а);
- Два конуса вершинами в верх один под другим – проход запрещён и вниз и в верх (рис. б);
- Цилиндр вверху, а конус внизу – разрешен проход судам, идущим вниз (рис. в).
В тёмное время суток вместо сигнальных фигур на мачте поднимаются два вертикальных расположенных огня. Зелёный огонь по своему значению заменяет цилиндр, а красный – конус.
В ночное время судоходный пролёт наплавного моста обозначается сигнальными огнями, которые располагаются по углам выступающих частей моста.
При этом на правой (по течению) стороне судоходного пролёта моста устанавливаются постоянные красные, а на левой – зелёные огни.
Используют сегодня и многоцелевые плоты из стеклопластика и композиционного материала на основе жёсткого пенополиуретана и стекловолокна с полиэфирной смолой.
Вот уже на протяжении нескольких поколений деревянные конструкции применяться в строительстве широкого плана. Их можно по праву считать ровесниками человека. Много лет тому назад всем Славянам были чужды дома выстроенные из целого или обтесанного дерева.
Идея этих сооружений проста и понятна. На берегах сооружаются опоры, между которыми протягивается цепочка надувных конструкций – понтонов, лежащих на воде. На понтоны сверху укладывается дорожное полотно, по которому водную преграду пересекает автомобильный транспорт и пешеходы. Помимо понтонов, для возведения наплавных мостов могут использоваться любые другие плавучие средства, например, плоты или баржи.
Наплавные сооружения возникают обычно там, где строительство на постоянных опорах невозможно или чрезвычайно дорого, например, на очень широких или глубоких реках, в местах с непостоянным потоком пересекающих водную преграду транспортных средств. Наплавные мосты не ставятся надолго, это скорее краткосрочная конструкция, по крайней мере, в условиях российской зимы, когда все реки покрываются льдом.
Обусловлено это тем, что плавучие элементы такого моста не удерживаются при ледоходе. Поэтому в зимнее время мост разбирается, а на его месте при необходимости организуется ледовая переправа. Хотя известные случаи, когда небольшой ледоход такие сооружения выдерживали. Наплавные мосты отличаются короткими сроками монтажа, поэтому они популярны для решения военных задач.
В российской армии существуют специальные подразделения, и специализирующиеся на быстром развертывании таких переправ. Мы всегда были одними из первых в решении данного военного вопроса, поэтому в 1973 году именно с использованием советских систем египетская армия форсировала Суэцкий канал.
Оказывается, в военных целях понтоны используются уже очень давно. В исторических хрониках есть упоминания о строительстве мостов этого типа в 5 веке до нашей эры во время войны персов со скифами. Продолжалась их славная история и в царской Руси, и во время Великой Отечественной Войны. Сегодня в России понтонные наплавные мосты - это средство мирного применения. Они позволяют сооружать переправы через крупные реки в сельской местности и при освоении новых территорий.
Какие же преимущества выделяют строители? Первое это высокая скорость наведения. Какой бы простой ни была конструкция на жестких опорах, в любом случае наплавная переправа будет возведена значительно быстрее. При строительстве не нужно ориентироваться на глубину водоема и характер дна, как это происходит при сооружении мостов на жестких опорах.
Это позволяет использовать рабочих с низкой квалификацией. Стоимость строительства моста такого типа чрезвычайно мала, так как сроки возведения минимальны, плавучие средства достаточно мобильны и могут использоваться неоднократно. Для прохождения небольших судов в конструкции предусматривается судоходный канал, который при необходимости открывается.
Для полноты картины нужно отметить и недостатки. Такому мосту требуется постоянная обслуживающая бригада, так как необходимо следить за целостностью конструкции, пропускать плывущие по воде суда и ремонтировать опоры. Есть ограничения для наведения наплавных мостов на реках с сильным течением. От 2,5 м/с это уже опасно и грозит опрокидыванием моста, от 3,5 м/с практически невозможно.
Под нагрузкой наплавные мосты деформируются, поэтому скорость движения транспортных средств по ним невелика, для автомобилей это от 10 до 30 км/ч. Есть определенные затруднения при значительном изменении уровня рек. Обычно подразумевается, что понтонный мост выдерживает колебания уровня воды в 2,5-3 метра, при больших значениях необходима перепланировка береговых опор.
Однако, несмотря на все недостатки, потребность в наплавных мостах будет всегда, ведь это прекрасный вариант как для решения аварийных задач, так и для организации относительно постоянной переправы при отсутствии иных вариантов.
.png)
Engineering News-Record
Обзор мостов на плавучих опорах, которые раздвигают границы возможностей этой технологии
Постоянные понтонные мосты по сути являются эксклюзивными сооружениями, возводить которые имеет смысл только для определенных редко встречающихся видов участков: особо глубоких водных объектов, а также водных объектов с очень мягким дном, где установка опор была бы нецелесообразной.
Понтонный мост Эвергрин-Пойнт в городе Сиэтл, США, длина 2350 метров (понтонная секция моста), строительство завершено в 2016 году. По шестиполосному мосту через озеро Вашингтон проходит дорога штата SR 520 – из самого Сиэтла в его восточные пригороды. Мост поддерживают 77 бетонных понтонов, которые крепятся к дну озера 58 якорями, привязанными к стальным тросам. Размеры каждого из 21 понтонов, на которых держатся настил и пролетная конструкция, составляют 110 м x 23 м x 8,5 м, масса – 10000 тонн. А 44 дополнительных понтона, которые используются для стабилизации веса моста, имеют массу по 2300 тонн каждый. Настил с каждого из концов соединяется с неподвижными подъездами к мосту двумя поперечными понтонами, каждый из которых весит 9200 тонн, с помощью шарниров. Понтоны были спроектированы Департаментом транспорта штата Вашингтон, пролетная конструкция – компанией KPFF. Строительство моста осуществлялось совместным предприятием с участием Kiewit Corp., General Construction Co. и Manson Construction. Особенности рельефа озера - глубина воды 61 м и 61 м мягкого ила под ней - послужили аргументом в пользу понтонного моста, так как обычный обошелся бы чрезмерно дорого, потребовалось бы сооружать башни и обширные подъезды к нему, которые были бы слишком затратны и совершенно неуместны в районе, где преобладает жилая застройка. Стоимость постройки составила 4,5 млрд долларов. Этот мост стал заменой прежнего четырехполосного понтонного моста Эвергрин-Пойнт, который был открыт в 1963 году. Фото: Wikimedia Commons
Наиболее активно новые проекты понтонных мостов изучаются в Норвегии, которая уже является счастливой обладательницей двух самых длинных в мире мостов такого типа. Прибрежная автомагистраль E39, крупномасштабный проект, над которым ведется работа в этой стране, будет включать в себя восемь крупных переходов через водные преграды. Один из них, Бьорнафьорден, скорее всего, станет понтонным мостом.
Заполняя форму Вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности и даете согласие на рассылку
«Мы рекомендуем понтонный мост, но пока не решили, будет ли он с креплением на концах (как Бергсойсунд и Нордхордланд), или же по сторонам и с креплением тросами к морскому дну [по типу понтонных мостов в окрестностях Сиэтла], – рассказывает Эйдем Матиас Эгеланд, руководитель проекта строительства перехода черед фьорд в Норвежском управлении дорожного хозяйства. – Большую сложность для сооружения здесь понтонного моста с креплением по сторонам, по сравнению с мостами около Сиэтла, представляет глубина. У моста через Худ-Канал самое глубокое якорное крепление – 120 метров ниже уровня моря, а глубина Бьорнафьорда – более 600 метров в самой глубокой точке».
Норвежская администрация дорог общего пользования (НАДОП) заказала проведение исследований обоих вариантов.
«Такие фирмы, как Multiconsult, а также Johs Holt, NGI, Entail, Rambøll и Aker Solutions, проводили исследование понтонного моста с креплением по сторонам, – рассказывает Эгеланд, – в то время как Norconsult, Dr.techn.Olav Olsen, NGI, Aker Solutions и Aas-Jakobsen рассматривали мост с креплением на концах. Следующим этапом станет дальнейшее изучение этих двух концепций понтонных мостов для принятия окончательного решения о выборе между ними».
Все четыре самых длинных понтонных моста в США расположены в окрестностях Сиэтла. Самый старый из них, мост имени Лейси В. Мэрроу, был построен на основе проекта прогрессивного инженера Гомера Хэдли, разработавшего свою идею после того, как ему пришлось заниматься строительством бетонных барж во время Первой мировой войны. Впервые он предложил эту идею на заседании Американского общества инженеров гражданского строительства в 1921 году, однако она была отвергнута. В последующие годы Хэдли работал в Ассоциации фирм цементной промышленности. В конце концов ему удалось убедить Департамент шоссейных дорог штата Вашингтон попробовать его идею на практике. Строительство первого моста с использованием бетонных понтонов завершилось в 1940 году.
Мост имени Лейси В. Мэрроу, Сиэтл, США, 2020 метров, 1940 год. По нему проходят ведущие на восток полосы федеральной трассы Interstate 90 – через озеро Вашингтон из Сиэтла, штат Вашингтон, в Мерсер Айленд, расположенный в том же штате. Это первый в мире понтонный мост, сооруженный с использованием бетонных плавучих опор, он был спроектирован инженером Гомером Хэдли и построен компанией Puget Sound Bridge and Dredging Co., и обошелся в 9 миллионов долларов. При проведении реконструкции в 1990 году затонула секция моста длиной 850 метров, так как во время шторма был заполнен водой один из понтонов. Мост вновь открылся в 1993 году после капитального ремонта, затраты на который составили 93 миллиона долларов. Фото предоставлено Департаментом транспорта штата Вашингтон
Особенности рельефа двух водных объектов, расположенных неподалеку от Сиэтла, служат доводом в пользу понтонных мостов. «Глубина воды и длина открытых водных участков – вот основная причина, по которой Департаментом транспорта штата Вашингтон было принято решение о строительстве понтонных мостов, – поясняет Стив Пир, менеджер отдела информационных средств и строительных коммуникаций Департамента транспорта штата Вашингтон. – Озеро Вашингтон достаточно глубокое, 200 футов воды и под ними 150-200 футов мягкого трепельного грунта. Глубина воды в Худ-Канале в некоторых местах превышает 300 футов. Протяженность мостов через озеро Вашингтон и Худ-Канал должна составлять более мили. Для моста традиционной конструкции потребовались бы опоры высотой больше, чем 40-этажное здание, а висячий мост наподобие перекинутого через пролив Золотые Ворота пришлось бы делать слишком массивным, чтобы можно было поднять [подвесить] его над водой. Подводя итог: Для уникальных условий нашего региона понтонный мост является наиболее практичной конструкцией, как в архитектурном, так и в финансовом плане».
Мост через Худ-Канал, США, длина 1988 метров, 1961 год. По этому мосту дорога штата SR 104 проходит через Худ-Канал – природный фьорд, впадающий в залив Пьюджет-Саунд. Мост соединил берега полуостровов Олимпик и Китсап. Глубина воды на этом участке составляет от 24 до 104 м, а под ней – несколько сотен футов ила, в силу чего строительство опорных колонн для обычных мостов обошлось бы слишком дорого. В 1979 году, после ураганного ветра, несколько понтонов оторвались от креплений и затонули. Мост был закрыт на ремонт и возобновил свою работу в 1982 году. С 2003 по 2009 год Департаментом транспорта штата Вашингтон была осуществлена замена восточной половины понтонной секции моста, восточного и западного подъездных участков, восточного и западного переходных участков, а также электрооборудования западной половины. На заводе Concrete Technology в Такоме изготовили 14 понтонов. Каждый понтон состоит примерно из 40 индивидуальных ячеек. Фото: Wikimedia Commons
Самый новый понтонный мост в этом регионе – Эвергрин-Пойнт, самый длинный мост такого типа в мире, – был открыт в 2016 году. Он пришел на смену существовавшему ранее понтонному мосту и обладает большей пропускной способностью для транспорта. При проектировании моста закладывалась возможность пустить по нему в будущем еще и скоростной трамвай. Чтобы решить проблемы с погодными условиями и проведением технического обслуживания, конструкторская группа предложила поднять настил моста над понтонами на 20 футов, что обеспечивает возможность полного доступа ко всем его системам снизу. «Этот проект был сложной задачей, потому что понтонный мост имеет тенденцию прогибаться и изгибаться под воздействием нагрузки от движения по нему и факторов окружающей среды, таким образом, пролетная конструкция должна была иметь достаточно прочные сочленения, способные выдерживать эти прогнозируемые смещения», – рассказывает Майкл Абрахамс, технический директор по конструкциям компании WSP USA.
Мост Демерара Харбор Бридж, Гайана, длина 1851 метр, 1978 год. Мост охватывает устье реки Демерара в Джорджтауне, столице Гайаны. Проектирование и изготовление элементов моста было выполнено британской фирмой Thos. Storey (Engineers) Ltd., которая известна по производству мостов Бейли. Министерство транспорта и общественных работ Гайаны разработало проект береговых опор, пункта сбора пошлины за проезд и западной подъездной дороги. Сейчас по двухполосному мосту проезжает в среднем 14 000 автомобилей в сутки. Пропускная способность моста ограничена необходимостью ежедневно разводить его, открывая движение по реке, а процесс сведения происходит медленно. Время разведения моста зависит также от уровня воды и скорости течения (приливной волны), которые часто вступают в противоречие с периодами максимальной интенсивности движения транспорта. Компания-владелец и оператор моста Demerara Harbour Bridge Corp. наняла для проведения расчетно-аналитического обоснования и проектирования нового моста через реку Демерара голландскую фирму LievenseCSO, деятельность которой посвящена строительству гидротехнических и прибрежных сооружений. В их отчете, который был представлен в августе 2017 г., говорится, что существующий мост «давно уже пережил свой срок службы» и «более не пригоден для обслуживания нынешних и будущих потоков движения транспорта». Рекомендация фирмы заключается в строительстве нового трехполосного моста с фиксированными опорами. Фото: Wikimedia Commons
Департамент транспорта штата Вашингтон намеревается заявить о прохождении еще одной ключевой точки после того, как к уже существующему мосту имени Гомера М. Хэдли через озеро Вашингтон будут добавлены рельсы для скоростного трамвая. Сложной задачей для транспортной компании Sound Transit стал монтаж рельсов на мосту, при сооружении которого были использованы складывающиеся соединения для перехода от жесткой конструкции к плавучей, которая может подниматься и опускаться на целых 2 фута в зависимости от уровня воды. Начав работу с консультационной группой, под руководством компании, ныне носящей название WSP, директор британской фирмы Andy Foan Ltd. Энди Фоэн разработал «рельсы с опорой на криволинейный элемент» – крыльчатую изогнутую платформу в месте двух соединений, там, где в конструкции моста осуществляется переход от жестких опор к плавучим.
«Конструкторская бригада компании WSP осуществила разработку, анализ и тестирование на прототипах [в полном объеме] конструкции с изогнутыми элементами, соответствующей техническим требованиям Sound Transit для скоростного трамвая, – говорит Абрахамс. – Она представляет собой рельсовое звено с плавно изменяющимся радиусом, которое может использоваться и в других сферах, например, для сооружения плавучих верфей или железнодорожной колеи в ледниковых или сейсмических зонах».
Предполагается, что строительство начнется летом этого года и завершится к 2020 году.
Абрахамс также участвовал в разработке проекта единственного другого сопоставимого по размерам понтонного моста в США, расположенного не в штате Вашингтон – моста Форд-Айленд (иначе именуемого мостом имени адмирала Клэри) на Гавайях. Абрахамс поясняет, что флоту «потребовался мост через Перл-Харбор, который обеспечивал бы низкоуровневый переход, при минимальных помехах для визуального восприятия расположенного поблизости мемориала линкора «Аризона», а также с условием наличия 650-футового судоходного канала для прохождения авианесущих крейсеров». Длина моста составляет 4672 футов, длина понтонной секции – 930 футов; строительство было завершено в 1998 году.
Мост имени Гомера М. Хэдли, США, 1772 метра, 1959 год. По нему проходят в направлении на запад и обратно полосы федеральной трассы Interstate 90 – через озеро Вашингтон между городом Мерсер Айленд, штат Вашингтон, и Сиэтлом. Стоимость строительства составила 97 миллионов долларов. Он назван в честь Гомера Хэдли – инженера, спроектировавшего соседний мост имени Лейси В. Мэрроу. В конструкцию моста входят 18 понтонов: 10 бетонных и девять с пролетной конструкцией на возвышении. Фото предоставлено Департаментом транспорта штата Вашингтон
Варианты с понтонными мостами рассматриваются и в нескольких других странах, где подобные сооружения уже имеются. Представители руководства японского города Нагасаки подумывают о строительстве понтонного моста через залив Омура, который сможет обеспечить дополнительный маршрут до аэропорта. Еще один возможный проект – понтонный мост через озеро Оканаган в Канаде.
Мост Бербис-Бридж, Гайана, 1571 метр, 2008 год. Мост охватывает устье реки Бербис и включает в себя 39 понтонов. Над его строительством работал консорциум компаний Bosch Rexroth и Mabey & Johnson. Стоимость строительства составила 38 миллионов долларов. Ежедневно мост разводят на 1½ часа для прохождения речного транспорта. С автомобилей взимается пошлина за проезд в размере 2200 гайанских долларов (10 долларов США). Фото предоставлено Berbice Bridge Co.
Одной из отличительных особенностей понтонных мостов являются их потребности в техническом обслуживании. «Им требуется больший объем обслуживания в силу подвижного характера такого моста, – говорит Николас Райэн, референт по связям с СМИ компании SNC-Lavalin. – На соединения оказывают воздействие более сильные движения, обусловленные колебаниями моста. Эти движения приводят к более сильному износу соединений в ходе нормальной эксплуатации».
Мост Нордхордланд, Норвегия, 1246 метров (понтонная секция), 1994 год. Этот комбинированный вантовый и понтонный мост около города Берген соединяет с материком остров Флатой, пересекая Салхусфьорден, глубина которого составляет 500 м. Имеются две полосы для автомобилей и дорожка для пешеходов/велосипедистов. Плавучая секция представляет собой стальное коробчатое пролетное строение на 10 бетонных понтонах, каждый из которых состоит из 9 водонепроницаемых ячеек. Проект был создан фирмой Aas-Jakobsen. С учетом такой большой глубины фьорда боковые системы крепления моста обошлись бы слишком дорого. Вместо этого понтоны зафиксированы при помощи соединений с гибкими пластинами, болтов и натянутых тросов. Мост построен консорциумом Arbeidsfellesskapet Salhus Bru, в который вошли следующие компании: Norwegian Contractors, Aker Entreprenor, Veidekke и Kvaerner Eureka. Фото предоставлено Норвежской администрацией дорог общего пользования
Хотя постоянные понтонные мосты обладают прочной репутацией, их число невелико, а вот временные понтонные мосты распространены гораздо более широко, они используются как во время военных учений, так и в случае гражданских чрезвычайных ситуаций. Они широко применялись в годы Второй мировой войны и силами союзных держав, и войсками стран Оси, самый известный из них был сооружен, когда американским частям необходимо было пересечь реку Рейн после разрушения существующих мостов отступающими немецкими войсками.
Мост Бергсойсунд, Норвегия, 933 метра, 1992 год. Мост соединяет острова Аспойя и Бергсойя, пересекая фьорд глубиной 320 метров. Понтоны и береговые опоры проектировались инженерной фирмой Johs Holt, стальная пролетная конструкция – фирмой DNV Veritec. Бетонные понтоны изготовлены компанией Norwegian Contractors, ферменная пролетная конструкция из стальных труб – Aker Verdal. Мост опирается на семь бетонных понтонов. Фото предоставлено Норвежской администрацией дорог общего пользования
Мост Уильяма Р. Беннетта, Британская Колумбия, Канада, 690 метров, 2008 год. Проектирование и сооружение моста осуществлялось компанией SNC-Lavalin, получившей контракт на его эксплуатацию и техническое обслуживание на 30 лет в виде государственно-частного партнерства. Роль ведущей проектно-конструкторской фирмы выполняла компания Buckland & Taylor Ltd. в партнерстве с SNC-Lavalin. Пятиполосный мост опирается на 9 понтонов, каждый из которых имеет ширину 25 м, а их длина варьируется от 25 м до 90 м. Строительство обошлось в 144,5 миллиона канадских долларов. Мост стал заменой трехполосному мосту через озеро Оканаган, тоже понтонному, который был сооружен в 1958 году. По словам представителей SNC-Lavalin, в числе множества сложных задач, с которыми компания столкнулась в ходе проекта, были: «напряженный график, строительство моста в непосредственной близости от существующего понтонного моста и обеспечение нормального движения транспорта во время строительства, обеспечение рабочей силой по причине быстрого роста рынка, археологическая зона и необходимость консультаций с коренным населением, а также демонтаж существующего моста». Фото предоставлено SNC-Lavalin
Мост Юмемай, Осака, Япония, 410 метров. Первый в мире разводной понтонный мост соединяет два искусственных острова, Юмесима и Майсима, в Осакском заливе. Конструкция понтонного моста была выбрана по причине того, что такой подход оказался наиболее подходящим для мягкого грунта осушенного участка земли. Двойные арки моста опираются на два больших стальных понтона. Понтоны рассчитаны на противодействие коррозии за счет обшивки титановыми пластинами по бокам и наличия системы катодной защиты. Плавучая часть моста весит 30 000 тонн. Северный водный путь, который он пересекает, редко используется для прохождения судов, но когда это все же происходит, маневрирование мостом осуществляется с помощью буксиров. Фото: Wikimedia Commons
Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.
Вы счастливый обладатель дома у водоема, наверняка вы представляли себе мостик посередине озерца, на который в тихую погоду можно выйти порыбачить или просто посидеть, наслаждаясь гладью воды или шелестом прибоя. Конечно, можно соорудить капитальный мост забетонированный, а можно прибегнуть к более романтичному способу и создать плавучий мост. Такой причал основывают на понтонах, которые и помогают причалу держаться на поверхности. Изготавливаем понтоны из бочек своими руками.
Единственным недостатком будет высокая цена. Если вы хотите сохранить семейный бюджет, можно воспользоваться пластмассовыми бочками.
Изготавливаем своими руками понтон, используя бочки
Разберемся детально в процессе изготовления плавучего причала из бочек собственноручно. Для создания причала нам понадобятся материалы и строительный инструмент:
- Пластиковые бочки четыре штуки, можно использовать металлические, за неимением первых.
- Деревянные доски или влагоустойчивая фанера.
- Брус 10 см.
- Брус 5 см.
- Канат.
- Смола эпоксидная.
- Краска алкидная.
Для создания понтона, древесину лучше выбирать лиственную. Она не так гниет при контакте с водой, что значительно продлит срок службы. Если не удалось найти такие брусья, можно остановить свой выбор на дубе или сосне. Все материалы нужно грунтовать и покрасить. При выборе фанеры, торцы промазывают заранее подготовленной смолой. Если вы в качестве бочек выбрали металлические их также необходимо тщательно загрунтовать. А затем покрасить антикорозийкой. Производить сбор понтона лучше рядом с водой, что бы не тащить готовую конструкцию:
- Итак, изначально готовим квадрат, одна сторона должна быть 2.5 м. Если соблюдать этот размер здесь отлично поместятся бочки. Для изготовления каркаса используем лаги. Для получения ровного квадрата, в углы кладите ровные брусья или измерить диагонали квадрата;
- Далее подготавливаем двухсотлитровые бочки, нам потребуется четыре штуки. Как правило, найти такие совсем не проблема, остается поддать их обработке;
- Покрываем бочку краской, а затем промазываем пробку герметиком или силиконом. Если в наличии бочек нет, их всегда можно приобрести в строительном магазине. При покупке отдавайте предпочтение пластиковым изделиям;
- Когда бочки готовы, сооружаем внутренний скелет понтона. Для этого необходимо по углам квадрата поместить бочки. Размеры бочек позволяют это сделать без проблем. Нам необходимо укрепить бочки, внутри устанавливаем брусья, так что бы одна сторона фиксировала бочку, а другая упиралась в каркас. Для прочности сооружения можно закрепить бочки еще двумя брусьями. Их необходимо разместить по обе стороны от бочки, плотно прижав ее. Брусья к основе крепятся шурупами. Далее бочки фиксируются веревками. Для каждой бочки делаются по шесть дырок. Затем конструкция переворачивается.
Дальнейшая сборка понтона проводится уже на воде. Каркас верхней стороны обшивается материалом, который вы выбрали для создания пола.
Создаем понтон из пластмассовых бутылок
Самым обычным способом создания понтона будут понтоны, изготовленные из бутылок:
- Для начала работы необходимо собрать огромное количество пластмассовых бутылок. Хорошо если все бутылки двухлитровыми, необходимо будет приблизительно 350 штук. Такое количество необходимо, если бутылки двухлитровые и причал небольшой. Если бутылки меньшего объема их понадобиться больше. Лучше если бутылки будут не ровные, тогда их связать будет намного проще;
- Перед началом работы необходимо проверить герметичность каждой из бутылочек. Ваша цель создать большой причал, его необходимо делать из нескольких не больших;
- Для создания понтона из пластиковых бутылочек необходимы брусья для каркаса, канаты и мешки. В каждый из мешков необходимо поместить бутылки, в обычный мешок помещается около тридцати бутылок. Их нужно сложить по вертикали в два слоя. От количества мешков, зависит вес, который причал сможет выдержать;
- Для установки мешков крепите их к каркасу при помощи мешков. Размещать мешки необходимо соответственно размерам причала. Покрытие лучше делать из досок. Причал лучше крепить к сваям или при помощи якорей.
Также используя такой метод создания понтонов, используя автомобильные камеры и пенопласт.
Видео о понтонах на пластиковых поплавках
Видео о самодельном понтоне из пластиковых бутылок