Є досить просте пояснення технологій, завдяки яким мости не падають, а стоять століттями.
Будівництво мостів – дивовижний процес / фото Wikipedia
Іноді ми стаємо свідками по-справжньому вражаючих споруд – особливо величезних мостів, перекинутих через широкі річки, озера чи глибокі прірви. Здається майже загадкою, як людям вдалося придумати і втілити такі сміливі інженерні рішення. Тому в цьому матеріалі ми постараємося простою і зрозумілою мовою розповісти, як будують мости на воді, під водою і над прірвою, і за рахунок чого вони залишаються надійними і стійкими.
- Як будується міст через річку
- Як будують мости під водою
- Як будують мости над прірвою
Як будується міст через річку
Будівництво моста через річку – складний інженерний процес, але сьогодні він добре відпрацьований. Раніше, обираючи місце для моста, намагалися знайти мілководдя або насипати ґрунт у воді для опор. Але зараз, завдяки достатку сучасних технологій, є можливість зводити мости практично в будь-якому місці, навіть посеред глибокої річки.
Так виглядав процес будівництва Манхеттенського мосту / фото Wikipedia
Але як будується міст у воді, і що не дає йому впасти? Секрет у тому, що міст спирається не на воду, а на міцну основу під водою. Щоб установити опори моста прямо в річці, будівельники спочатку споруджують тимчасову водонепроникну стінку – так званий коффердам.
Відео дня
Він являє собою кільцеву дамбу навколо майбутньої опори. Усередині цієї огорожі воду відкачують, створюючи сухий простір для робіт. Потім на дні викопують ґрунт і забивають довгі палі – стовпи, які йдуть глибоко в ґрунт під руслом річки. Ці палі в результаті стануть “ніжками” моста, міцно закріпленими в землі.
Далі будується сама опора (п’єдестал) моста. В осушеному котловані всередині кофердама встановлюють армований каркас і заливають його бетоном, немов фундамент будівлі. Після затвердіння бетону виходить масивна залізобетонна колона – опора моста, яка і триматиме проліт.
Як будують мости під водою
Іноді осушити місце не виходить – у таких випадках застосовують іншу технологію. У воду опускають готовий сталевий каркас опори і заливають його спеціальним цементним розчином, який твердне навіть під водою! Такий гідротехнічний бетон не розмивається – він схоплюється і утворює моноліт навколо каркаса. Таким способом можна бетонувати основу опори безпосередньо на дні річки, не відкачуючи воду.
Крім того, використовують метод забивання паль із плавучих платформ. Величезні палебійні машини на баржах забивають сталеві або бетонні палі в дно водойми. Потім ці палі об’єднують у єдину конструкцію і заливають бетоном. У результаті опора моста надійно закріплена на пальовій основі, що йде глибоко під воду – саме так і стає зрозумілим, як тримається міст на воді, навіть якщо здається, що під ним немає опори. Коли всі опори стирчать із води на потрібну висоту, на них монтують прольоти – частини “дороги” між опорами.
Якщо проліт невеликий, використовують кран: готові балки або блоки моста підвозять і піднімають краном, встановлюючи на опори. Коли краном працювати неможливо, застосовують метод поздовжнього насування – секцію моста збирають на березі і потім поступово висувають її вперед на опори. Елементи прольоту з’єднують між собою болтами, зварюванням або заклепками – так мостове полотно стає цілісним і міцним.
Як будують мости над прірвою
Підвісний міст – інженерне диво, що дає змогу з’єднати береги, розділені величезною дистанцією, як, приміром, Golden Gate Bridge (Золоті Ворота) в Сан-Франциско, Балінхе в Китаї та інші. Щоб зрозуміти, як будують підвісні мости, варто уявити цей процес крок за кроком – від фундаменту і пілонів до натягування тросів і встановлення дорожнього полотна.
Міст “Золоті ворота” / фото Wikipedia
Спочатку по обидва боки протоки чи каньйону закладають масивні бетонні анкери – величезні блоки, заглиблені в землю. Вони потрібні, щоб утримувати натяг головних канатів мосту. Для раніше згаданого моста “Золоті Ворота” в якості берегових анкерів були споруджені гігантські бетонні блоки вагою приблизно по 60 000 тонн!
Потім одночасно будуються дві високі вежі по краях прольоту. Якщо міст проходить над водою, спочатку на дні створюють фундамент для пілона – часто за допомогою все того ж коффердама або з використанням опускних кесонів. Бази пілонів роблять надзвичайно міцними, адже їм належить нести колосальну вагу. Далі вежі зводять вгору зі сталі або залізобетону, монтуючи секції за допомогою кранів.
На наступному етапі, для максимальної міцності, між вершинами пілонів протягують один або кілька потужних гнучких канатів. Кожен такий головний кабель не цілісний, а звитий із тисяч тонких сталевих дротів.
У конструкції моста “Золоті Ворота” кожен головний канат складається приблизно з 27 000 дротів, сумарною довжиною близько 130 000 кілометрів. Спочатку через проліт перекидають порівняно тонкий дріт-пілот, потім ним заводять все нові пучки дротів, скручуючи їх у єдиний гігантський кабель. Готові канати закріплюють на берегових анкерах.
Після цього залишається всього два етапи. Монтаж полотна моста – до головних тросів підвісного моста кріпляться вертикальні підвіски – безліч металевих канатів поменше. На ці підвіски по всій довжині між вежами навішується пролітна будова.
Зазвичай спершу встановлюють металеві балки і ферми, створюючи каркас настилу, а потім на нього укладають дорожнє полотно. Секції настилу моста піднімають за допомогою кранів або збирають послідовно – від пілонів до середини, щоб частини конструкції врівноважували одна одну.
