Kabelforbundet bro til Russky Island – et gennembrud i russisk brokonstruktion

Indholdet af artiklen

• Historisk henvisning
• Tekniske parametre for projektet
• Funktioner ved konstruktion af pyloner
• Konstruktion af kabelforbundet brosystem
• Installation af centralspændet
• Blandt pladindehaverne, men ikke hovedvinderen
• Konklusion

I Fjernøsten i forår var opførelsen af ​​en af ​​verdens største kabelforbindte broer afsluttet. Den nye bro krydser den østlige Bosphorus-strædet og forbinder fastlandet med Russky-øen. I april 2012 afsluttede bygherrene svejsningen af ​​et kanalvidde på 1104 meter.

Dette er den første bro af denne størrelse og konstruktion i Rusland. Det kan med rette kaldes en unik præstation for russiske ingeniører, da broen er blevet en rekordholder for flere indikatorer på én gang: verdens længste kabelopholdsspænding (1104 m), den længste kabler (580 m). Derudover tog det den næsthøjeste i verden, dens pyloner når en højde på 320 m. Den samlede længde af strukturen er 3100 m, og højden på hovedsporet er 70 m over jorden, hvilket tillader selv de mest klodsede havforinger at passere under den.

Historisk henvisning

Sovjetunionens myndigheder planlagde i første halvdel af det 20. århundrede at bygge en bro, der skulle forbinde Russky-øen med fastlandet. De begyndte først at tale om det i 1939, da det første projekt af broen blev foreslået. Men så, på grund af udbruddet af den store patriotiske krig, kom det aldrig til udførelse. Senere, i 1960’erne, blev der foretaget et andet forsøg, men det andet projekt blev aldrig implementeret..

Hvad der ikke blev gjort dengang, blev dog endelig realiseret i det 21. århundrede. I 2007 blev der afholdt et bud på at udvikle et projekt til en moderne bro til Russky-øen, som blev vundet af NGO Mostovik.

Sammen med den største designorganisation i Rusland, ZAO Institute Giprostroymost Skt. Petersborg, er produktionsforeningen startet udviklingen. Flere små russiske og udenlandske videnskabelige virksomheder arbejdede også med projektet, herunder: Cowi A / S (Danmark), Primortisiz, Primorgrazhdanproekt, NPO Gidroteks, Far Eastern Research Institute Morflot og nogle andre.

I processen med at udvikle projektet overvejede eksperterne mere end 10 meget forskellige muligheder, blandt andet var projekter med både klassisk ophæng og kabelforbrugte broer. Som et resultat fik man foretrukket konstruktionen af ​​kabelforbrug. Designet blev afsluttet i marts 2008 og kostede staten 643 millioner rubler.

Opførelsen af ​​en kabelforbundet bro over den østlige Bosphorus-strædet til Russky Island startede den 3. september 2008 som forberedelse til det internationale topmøde i APEC, som afholdes i Vladivostok i 2012. Opførelsen af ​​anlægget blev afsluttet i foråret 2012.

Den 22. juni 2012 blev fuldskala dynamiske test af strukturen afsluttet, hvilket bekræftede dets pålidelighed og fulde driftsberedskab..

Konstruktionen af ​​broen foregik under temmelig vanskelige forhold. Arbejdet blev kompliceret af det ugunstige temperaturregime og kraftige vinde. Temperaturfald i Vladivostok kan variere fra -31 ° С til + 36 ° С, stormbølgens højde kan nå 6 m, og isdækkets tykkelse er 70 cm.

I alt i næsten 4 år, som konstruktionen varede, blev der brugt 33,9 milliarder rubler af budgetpenge på gennemførelsen af ​​dette projekt. Men det var det værd.

Tekniske parametre for projektet

Broparametre

Konstruktionen af ​​broen over den østlige Bosphorus blev udviklet af ingeniører under hensyntagen til to afgørende faktorer:

• Den korteste afstand langs vandområdet ved skæringspunktet mellem brokrydset er 1460 meter, og farvejens dybde når 50 meter.
• Stærk vindbelastning i byggeområdet samt en lang række temperaturforskelle.

Vigtigste tekniske parametre for den nye bro over det østlige Bosphorus:

• Central spanlengde – 1104 meter;
• Den korteste fyr – 135.771 meter;
• Den længste fyr – 579,83 meter;
• Højden på pylonerne er 320,9 meter;
• Stillads rumhøjde – 70 meter.
• Broens samlede længde er 1885,53 meter;
• Broens samlede længde med overganger er 3100 meter;
• 4 baner (2 i hver retning);
• Kørebanens samlede bredde er 21 meter.

Jeg vil gerne bemærke, at dette er et virkelig ambitiøst projekt. For eksempel blev der til konstruktion af ankerspænder på en bro til en højde af 70 meter leveret mere end 21 tusind kubikmeter betonblanding, og den samlede armeringsmængde af sidespændene var ca. 10 tusind ton.

Funktioner ved konstruktion af pyloner

For at broen skulle være stærk og pålidelig blev der installeret 120 borede bunker under hver af de to 320 meter lange pyloner. Pylonerne blev betonet ved hjælp af et unikt selvklatrende forskalling med 4,5 m greb. I henhold til ingeniørerne blev der brugt en kran til de første tre greb, derefter flyttede forskalingen uafhængigt takket være den hydrauliske bevægelse af specielle modulære elementer.

I bunden af ​​hver pylon er der 120 borede bunker med en diameter på to meter

Bemærk, at teknologien med brug af selvklatrende forskaling ikke kun gjorde det muligt at forbedre kvaliteten af ​​byggeriet, men også reducerede broens konstruktionstid med 1,5 gange. Da broens pyloner er A-formet, var det umuligt at bruge standard forskalling. Som et resultat blev der monteret et separat sæt til hver pylon..

Konstruktionen af ​​fundamentet til M7-pylon blev udført uden en dæmning. Alle boringer blev udført i vand på dybden. Bemærk, at dybden af ​​vandområdet i dette område er fra 14 til 20 m. Stålforingsrør blev nedsænket under vandet ved hjælp af en speciel flydende kran. Efter konstruktionen af ​​de borede pæle blev pylonfundamentet styrket med et fugerlag beton op til 2,5 m tyk.

Til konstruktionen af ​​hver pylongrillage tog det ca. 20.000 kubikmeter beton og ca. 3.000 ton metalstrukturer

Alt blev gjort i nøje overensstemmelse med teknologi for at sikre styrken og stabiliteten af ​​pylonerne.

Konstruktion af kabelforbundet brosystem

Kabelforstyrrende system er uden overdrivelse grundlaget for broen. Det er hun, der påtager sig de vigtigste statiske og dynamiske belastninger, uden det er broens eksistens simpelthen umulig. For at broen skal være stærk, skal kablerne beskyttes så meget som muligt mod virkningen af ​​naturlige elementer og andre uheldige faktorer..

Broens massive struktur over Vostochny Bosvor-stredet understøttes af 168 kabler fra 135 til 579 m lang.

Under konstruktionen af ​​broen blev kabler lavet af det franske firma Freyssinet brugt. Ifølge producenterne blev alle kabler lavet på fabrikker, der bestod det strengeste valg og modtog godkendelse fra Freyssinet-specialister..

De har de højeste indikatorer for udholdenhed, styrke, korrosionsbestandighed, som ifølge eksperter leverede en estimeret levetid på mindst 100 år. Strukturen er i stand til at modstå en brudbelastning på 1850 MPa.

Et forbedret “kompakt” PSS-system blev brugt til at fastgøre brokonstruktionens centrale spænding med et strammere arrangement af tråde i skallen. På grund af det faktum, at kablets kompakte konfiguration har en skal med en mindre diameter, var det muligt at reducere vindbelastningen på broen i niveauet 25-30%. Derudover har denne teknologi reduceret omkostningerne ved materialer til konstruktion af fundamenter, afstivningsbjælker og pyloner med en tredjedel..

Kablerne består af parallelle tråde, individuelt beskyttet mod korrosion, hvis antal varierer fra 13 til 85

Hvor stærk kablets beskyttende skal er, afhænger af dets styrke. Til den nye bro blev der anvendt en polyetylenskal med høj densitet, der har følgende ekstremt vigtige egenskaber:

• modstand mod temperatur fra -40 ° С til + 40 ° С;
• modstand mod de negative virkninger af ultraviolette solstråler.

PSS-kablerne indeholder parallelle tråde med en diameter på 15,7 mm, der hver omfatter 7 galvaniserede ledninger. I alt har hvert kabel fra 13 til 85 tråde (strenge).

Derudover har de installerede kabler et vibrationsdæmpningssystem (dæmpning), der giver dem mulighed for at stabilisere strukturen i stærk vind.

Fastgørelsen af ​​kablerne til pylonerne blev udført efter styrkelse af fundamentet og blev udført i en højde af 189 m. Der blev også brugt moderne teknologi, som gjorde det muligt at fremskynde konstruktionen betydeligt – betonning af pylonlegemet og installationen af ​​kabelforholdede par blev udført samtidigt.

Installation af centralspændet

Der er kun tre kabelforbindte broer med et spændvidde på mere end 1000 meter i verden i øjeblikket. Foruden Far East Bridge inkluderer denne liste også: Sutong Bridge i Kina (spanlængde 1080 m) og Stone Cutters Bridge i Hong Kong (1018 m).

Broen til Russky-øen er takket være verdens længste kabelopholdsspænding på 1104 meter allerede blevet rekordholder og indtastet verdensbrobygningens historie. Dette var selvfølgelig ganske vanskeligt at gøre, da den stærke vind i dette område lægger meget stress på rammen og selve spændvidden. Ingeniørerne formåede at udvikle en speciel overbygning med en speciel aerodynamisk sektion, der gør det muligt at reducere belastningen fra skrigende vind.

Den centrale afstivning er en enkelt, all-metal kasse med en øvre og nedre plade samt et system med tværbjælker og membraner. Bemærk, at den samlede vægt af den centrale brospændingsstruktur var omkring 23 tusind tons..

For at bestemme den optimale konfiguration af sektionen blev der udført yderligere aerodynamiske beregninger selv på det detaljerede designstadium, som derefter blev optimeret som en del af behandlingen af ​​en storstilet eksperimentel model.

Installation af det centrale spenn krævede præcision og kvalitet fra bygherrene. Samlingsfuger af høj styrke blev brugt til at forbinde lodrette blokvægge, tværbjælker, langsgående ribber og membraner.

Panelerne blev leveret til installationsstedet med pramme og derefter løftet af en kran til en højde af 70 meter

De store sektioner, der var nødvendige for opførelsen af ​​broens centrale overbygning, blev leveret til samlepladsen på pramme og derefter løftet af en tårnkran til en højde af 76 meter, hvor multi-ton elementer blev sammenkoblet og kabler blev fastgjort til dem.

Blandt pladindehaverne, men ikke hovedvinderen

Vores bro er med rette toppet af listen over kabelforbrugte broer med det længste kabelopholdsspænd. Russiske specialister formåede at opbygge en imponerende struktur, men vi har endnu ikke formået at blive førende inden for længde og højde blandt broer af lignende type..

Den længste kabelopholdte bro i verden er stadig i Kina. Hangzhou Bay Bridge i det østkinesiske hav er cirka 36 km lang, hvilket er næsten 18 gange længden af ​​den nye Far East Bridge. Dens konstruktion kostede Kina 1,4 milliarder dollars.

Den længste bro i verden Hangzhou Bay

Denne bro forbinder Shanghai og den lille by Ningbo i Zhejiang-provinsen. Det blev bygget i næsten 4 år, og trafikken på det blev åbnet 1. maj 2008. Broen er ret bred, 6 baner med 3 i hver retning.

Broen er beliggende i et område med svære klimaforhold, med hyppige tyfoner, storme og skæve vinde. På grund af dette blev broens struktur specielt styrket, og en speciel sammensætning af beton og stål blev brugt til konstruktion, som er modstandsdygtig over for tyfoner..

Hangzhou Bridge har en speciel form: den er bygget i form af bogstavet “S”. Som hovedårsagen til at vælge et sådant usædvanligt design kalder ingeniører ønsket om at gøre broen så modstandsdygtig som muligt over for stærke tidevandsbølger..

Den højeste kabelstabsbro i verden er Millau-viadukten, der er bygget i en højde af 270 meter. Denne utroligt smukke struktur er beliggende i det sydlige Frankrig og forbinder Paris med Barcelona og passerer gennem en bred kløft over Tarn-floden.

Viaduct Millau (le Viaduc de Millau) – kabelforbundet vejbro, der krydser Tarn-floddalen nær byen Millau i det sydlige Frankrig

Viillad-broen på Miillau blev åbnet for biler i december 2004, og dens konstruktion kostede private investorer næsten 400 millioner euro.

Broen har 7 kabelforbundne søjler, som er placeret i en afstand af 350 meter fra hinanden. Strukturens højde (den højeste søjle) er 343 meter, og længden er næsten 2,5 kilometer.

Konklusion

Præsidenten kaldte i en af ​​hans interviews broen til Russky-øen “et nyt symbol på Rusland.” Det er svært at være uenig med ham. Vores ingeniører har meget at være stolte af. Den nye bro med kabelophold bygget i Vladivostok er ikke kun en moderne teknisk struktur, det er en storstilet præstation af indenlandske forskere og bygherrer.

Ved at bygge denne bro beviste Rusland faktisk for hele verdenssamfundet, at det uafhængigt kan implementere store og komplekse projekter fra et teknisk synspunkt. Når alt kommer til alt blev alle faser af projektet fra designstadiet til konstruktion fuldt ud gennemført af russiske specialister..

Ibrugtagning af denne bro er også vigtig fra et økonomisk og socialt synspunkt. Da det åbner nye muligheder for udvikling af både Vladivostok og hele Fjernøsten-regionen.

Jeg vil gerne håbe, at dette ikke er det sidste projekt i denne skala for Rusland..