Иногда мы становимся свидетелями по-настоящему впечатляющих сооружений — особенно огромных мостов, перекинутых через широкие реки, озера или глубокие пропасти. Кажется почти загадкой, как людям удалось придумать и воплотить такие смелые инженерные решения. Поэтому в этом материале мы постараемся простым и понятным языком рассказать, как строят мосты на воде, под водой и над пропастью, и за счет чего они остаются надежными и устойчивыми.
Как строится мост через реку
Строительство моста через реку – сложный инженерный процесс, но сегодня он хорошо отработан. Раньше, выбирая место для моста, старались найти мелководье или насыпать грунт в воде для опор. Но сейчас, благодаря изобилию современных технологий, есть возможность возводить мосты практически в любом месте, даже посреди глубокой реки.
Но как строится мост в воде, и что не дает ему упасть? Секрет в том, что мост опирается не на воду, а на прочное основание под водой. Чтобы установить опоры моста прямо в реке, строители сначала сооружают временную водонепроницаемую стенку – так называемый коффердам.
Он представляет собой кольцевую дамбу вокруг будущей опоры. Внутри этого ограждения воду откачивают, создавая сухое пространство для работ. Затем на дне выкапывают грунт и забивают длинные сваи – столбы, которые уходят глубоко в почву под руслом реки. Эти сваи в результате станут "ножками" моста, прочно закрепленными в земле.
Далее строится сама опора (пьедестал) моста. В осушенном котловане внутри коффердама устанавливают армированный каркас и заливают его бетоном, словно фундамент здания. После затвердевания бетона получается массивная железобетонная колонна – опора моста, которая и будет держать пролет.
Как строят мосты под водой
Иногда осушить место не получается — в таких случаях применяют другую технологию. В воду опускают готовый стальной каркас опоры и заливают его специальным цементным раствором, который твердеет даже под водой! Такой гидротехнический бетон не размывается – он схватывается и образует монолит вокруг каркаса. Таким способом можно бетонировать основание опоры непосредственно на дне реки, не откачивая воду.
Кроме того, используют метод забивки свай с плавучих платформ. Огромные сваебойные машины на баржах вбивают стальные или бетонные сваи в дно водоема. Затем эти сваи объединяют в единую конструкцию и заливают бетоном. В результате опора моста надежно закреплена на свайном основании, уходящем глубоко под воду — именно так и становится понятным, как держится мост на воде, даже если кажется, что под ним нет опоры. Когда все опоры торчат из воды на нужную высоту, на них монтируют пролеты – части "дороги" между опорами.
Если пролет небольшой, используют кран: готовые балки или блоки моста подвозят и поднимают краном, устанавливая на опоры. Когда краном работать невозможно, применяют метод продольной надвижки – секцию моста собирают на берегу и затем постепенно выдвигают ее вперед на опоры. Элементы пролета соединяют между собой болтами, сваркой или заклепками – так мостовое полотно становится цельным и прочным.
Как строят мосты над пропастью
Подвесной мост – инженерное чудо, позволяющее соединить берега, разделенные огромной дистанцией, как, к примеру, Golden Gate Bridge (Золотые Ворота) в Сан-Франциско, Балинхэ в Китае и другие. Чтобы понять, как строят подвесные мосты, стоит представить этот процесс шаг за шагом — от фундамента и пилонов до натяжения тросов и установки дорожного полотна.
Сначала с обеих сторон пролива или каньона закладывают массивные бетонные анкеры – огромные блоки, заглубленные в землю. Они нужны, чтобы удерживать натяжение главных канатов моста. Для ранее упомянутого моста "Золотые Ворота" в качестве береговых анкеров были сооружены гигантские бетонные блоки весом примерно по 60 000 тонн!
Потом одновременно строятся две высокие башни по краям пролета. Если мост проходит над водой, сначала на дне создают фундамент для пилона – часто при помощи все того же коффердама или с использованием опускных кесонов. Базы пилонов делают чрезвычайно прочными, ведь им предстоит нести колоссальный вес. Далее башни возводят вверх из стали или железобетона, монтируя секции с помощью кранов.
На следующем этапе, для максимальной прочности, между вершинами пилонов протягивают один или несколько мощных гибких канатов. Каждый такой главный кабель не цельный, а свит из тысяч тонких стальных проволок.
В конструкции моста "Золотые Ворота" каждый главный канат состоит примерно из 27 000 проволок, суммарной длиной около 130 000 километров. Изначально через пролет перекидывают сравнительно тонкий провод-пилот, затем по нему заводят всё новые пучки проволок, скручивая их в единый гигантский кабель. Готовые канаты закрепляют на береговых анкерах.
После этого остается всего два этапа. Монтаж полотна моста — к главным тросам подвесного моста крепятся вертикальные подвески – множество металлических канатов поменьше. На эти подвески по всей длине между башнями навешивается пролетное строение.
Обычно сперва устанавливают металлические балки и фермы, создавая каркас настила, а затем на него укладывают дорожное полотно. Секции настила моста поднимают с помощью кранов или собирают последовательно – от пилонов к середине, чтобы части конструкции уравновешивали друг друга.
И, наконец, устанавливаются дополнительные связующие балки и демпферы жесткости (чтобы мост меньше раскачивался на ветру). А потом готовую конструкцию тщательно проверяют и испытывают нагрузками. Многие из вас наверняка видели, как по мосту сначала проходит колонна тяжелых грузовиков, чтобы убедиться, что конструкция выдерживает чрезвычайный вес.
Ранее УНИАН сообщал, что мало кто знает, из чего на самом деле делают пармезан...
