Читать книгу "100 великих чудес инженерной мысли - Андрей Низовский"

Уже на этапе обследования морского дна водолазы столкнулись с серьезными трудностями: сильные глубоководные течения препятствовали работам. К тому же необходимо было гарантировать безопасность морского движения через пролив на протяжении всего срока строительства. Вдобавок в январе 1995 г. произошло 7,2-балльное землетрясение, эпицентр которого находился прямо в проливе Акаси! Природа как будто испытала постройку на прочность и невзначай внесла коррективы в план строительства: из-за землетрясения расстояние между пилонами моста «раздвинулось» на 1 метр. Так что теперь протяженность центрального пролета моста составляет 1991 м вместо запланированных 1990.

Как бы то ни было, японские инженеры блестяще справились со всеми трудностями. Правда, им пришлось отказаться от первоначальной идеи автомобильно-железнодорожного моста. В своем окончательном виде мост Акаси-Кайкио – целиком автомобильный.

Торжественная церемония закладки моста-рекордсмена состоялась в апреле 1988 г. Строительство заняло долгих 10 лет – с 1988 по 1998 год. К 1995 г. над проливом уже гордо возвышались две могучих башни-пилона высотой 297 метров каждая. Они оборудованы специальными демпфирующими устройствами, призванными противодействовать вибрации, вызываемой ветром. На сооружение башен ушло 12 400 тонн стали. Еще 57 700 тонн весят мощные стальные кабели, составляющие основу конструкции подвесного моста. Их общая длина составляет 300 000 километров.

До постройки Акаси-Кайкио самые длинные висячие мосты в Японии не превышали 1 км. Новый мост оказался почти в два раза длиннее. Однако, если центральный пролет увеличился, то и вся структура стала более восприимчивой к аэродинамическим нагрузкам. Чтобы оценить грозящую мосту опасность, японские инженеры построили его модель в масштабе 1: 100 и испытали ее в различных режимах. В итоге они заложили в мост запас прочности, позволяющий постройке противостоять ветрам, несущимся со скоростью 80 метров в секунду!

Главные башни моста передают вес 120 000-тонного сооружения к мощным бетонным опорам, имеющим диаметр 85 метров и уходящим на 60 метров вглубь морского дна. Специально для них был разработан новый тип бетона – «подводный неразрушающийся бетон». Для сооружения каждой опоры потребовалось 140 000 кубометров этого чудо-бетона. Они способны с успехом противостоять морским течениям и выдержать удар землетрясения силой до 8,5 баллов по шкале Рихтера.

Основные работы были завершены в 1997 г. Самый длинный подвесной мост в мире имеет шесть полос движения – по три в обе стороны. Его общая протяженность составляет 3910 метра. Мост соединяет острова Хонсю, Авадзи и Сикоку и, включившись в общенациональную дорожную сеть, способствует развитию западных областей Японии.

Мост Татара

Система мостов, связывающих острова Хонсю и Сикоку, стала частью большого проекта, призванного сформировать единую сеть автомагистралей и скоростных железных дорог в Японии. На западе с 1999 г. эту роль выполняет мост Татара – самый большой вантовый мост в мире.

Вантовый мост – мост с основной несущей конструкцией в виде висячей фермы, выполненной из стальных тросов-вантов. Жесткое дорожное полотно поддерживается тросами, закрепленными непосредственно на опорах. Использование высокопрочных стальных тросов позволяет экономить материалы, снизить затраты, а также делает конструкцию более легкой. Вантовые мосты в наши дни считаются самой прогрессивной системой мостовых конструкций, наиболее выгодной с экономической точки зрения. В широких масштабах их стали возводить начиная с 1950-х гг.

Необходимость постройки моста была связана со строительством автомагистрали «Нисисэто», соединившей густонаселенный район Хиросимы с западной частью острова Сикоку. Строителям магистрали предстояло пересечь Внутреннее Японское море – Сэто. Первоначально предполагалось, что мост будет висячим, но затем было решено строить мост вантовым.

Одной из главных задач являлось обеспечение аэродинамической стабильности моста. Тихоокеанские тайфуны – серьезное испытание для любой конструкции. Сперва инженеры и ученые моделировали различные ситуации на компьютере, потом перешли к практическим испытаниям образцов, сделанных в масштабе 1:50 и 1:200, в аэродинамической трубе. Учитывалось все: топография местности, господствующие ветра, сейсмические нагрузки, скорость морского течения… Модель моста подвергли даже «испытанию дождем», подставив под струи воды, сила которых была сопоставима с силой ливня, приносимого океанскими бурями. Наконец, проекту был дан зеленый свет.

Строительство началось в апреле 1995 г. В проливе, разделяющем оба острова, появились плавучие краны, проходческое оборудование, строительная техника. Почти год ушел на то, чтобы соорудить мощные бетонные основания и установить нижние блоки главных башен моста. А с марта 1996 г. на протяжении трех месяцев велся монтаж двух 226-метровых стальных башен. Они имеют вид перевернутой латинской буквы «Y». Проектировщики пришли к выводу, что такая форма повышает сопротивляемость башен к ветровой нагрузке. Кроме того, она хорошо вписывается в окружающий ландшафт.

Последние блоки башен были установлены в конце июня 1996 г. А в феврале 1997-го началась сложная работа по монтажу главной балки центрального пролета: согласно проекту его протяженность должна была составлять 890 м! Высота балки в средней части пролета составляет 2,7 м, а общий вес конструкции – 16 401 т. Когда работа по ее монтажу уже была близка к завершению, внезапно налетевший тайфун подверг постройку первому реальному испытанию на прочность. Скорость ветра достигала 26 м/сек. Но все конструкции устояли, и это вселило в строителей окончательную уверенность в надежности моста. Впрочем, когда монтаж всех частей был окончательно завершен, мост еще раз проверили на вертикальную и горизонтальную вибрации. Все характеристики оказались в норме и вполне соответствовали проектным.

Мост Татара был открыт для движения 1 мая 1999 г. Его общая протяженность составляет 1480 м – это мировой рекорд для вантовых мостов. Мост состоит из трех пролетов. Протяженность центрального составляет 890 м, двух других – 270 и 320 м. Общий вес стальных конструкций моста – 37 530 тонн.

Сегодня по мосту Татара в четыре ряда движется поток автомашин. Максимальная разрешенная скорость для них – 80 км/час. Помимо этого мост имеет дополнительные дорожки для велосипедов, мопедов и пешеходов.

Мост Васко да Гама

Мост Васко да Гама в Лиссабоне, построенный к открытию всемирной выставки «Экспо-98» стал одним из последних грандиозных сооружений ХХ в. Это самый длинный мост в Европе.