100 великих чудес инженерной мысли — страница 17 из 59

Ширина моста составляет 21 м. Его изящная стальная арка имеет протяженность 518 м, а общая длина сооружения составляет 923,5 м. Мост лежит на высоте 267 м выше течения реки.

22 октября 1977 г. Фейетвиллский мост был открыт для движения. Если раньше путь через ущелье Нью-Ривер занимал около 45 минут, то теперь автомобили пролетают его чуть больше чем за минуту. Пешеходам на мост вход строго воспрещен – за исключением только одного дня, третьей субботы в октябре. В этот день Торговая палата графства Фейетт регулярно празднует «День моста», и его проезжую часть заполняют тысячи пешеходов. Кульминацией праздника являются соревнования экстремалов, прыгающих с моста с парашютом.

Мосты Сэто-Охаси

«Охаси» по-японски – «большой мост», а Сэто – это японское Внутреннее море. Таким образом, «Сэто-Охаси» – «Большой мост через Внутреннее море». Именно такое название получил комплекс мостов, соединивший в 1988 г. японские острова Хонсю и Сикоку.

Мосты Сэто-Охаси строились девять лет. Сегодня они включают в себя шесть больших мостов, проложенных через Внутреннее Японское море – Минами-Бисан, Кита-Бисан, Иосима, Ивакуродзима, Хицуисидзима и Симодзиу – и четыре вспомогательных моста. Их общая длина – 12,3 км (в том числе 9,4 км – над морем). Следовательно, Сэто-Охаси – самый длинный мост в мире.

Грандиозное строительство продолжалось около десяти лет. В самые напряженные моменты здесь работало до 50 000 человек.

Самый протяженный из мостов – Минами-Бисан. Его длина составляет 1,723 метра – это пятый по длине мост в мире. Высота большей из двух его опор составляет 194 метра. Даже во время прилива расстояние от моста до уровня воды составляет 65 метров, и это позволяет танкерам и океанским судам беспрепятственно входить во Внутреннее Японское море.

Мосты Ивакуродзима и Хицуисидзима напоминают лебедей, расправляющих крылья. Они практически одинаковы не только по форме, но и по размерам – их длина составляет 792 метра. Мост Иосима единственный среди мостов Сэто-Охаси имеет ферменную конструкцию.



Все шесть мостов двухуровневые – на первом уровне проложена скоростная четырехполосная автострада, на втором – двухколейная обычная железная дорога, а также две колеи для линии высокоскоростной железной дороги – синкансен.

Как известно, эта местность постоянно находится под угрозой землетрясения. Однако мосты спроектированы таким образом, что способны выдержать землетрясение в 6,5 балла (по шкале Рихтера).

Самый лучший вид на мосты Сэто-Охаси открывается от города Окаяма, с холма Васузан. Перед восхищенным зрителем предстает панорама моря с небольшими прогулочными катерами и многочисленными маленькими островами, через которые, изгибаясь, тянется автомагистраль, кажущаяся висящей в воздухе – редкий в наше время пример гармонии природы и творения человеческих рук.

Мост Акаси-Кайкио

5 апреля 1998 г. по мосту Акаси-Кайкио, соединившему главный японский остров Хонсю с островом Сикоку, проследовал первый автомобиль. В строй вступил мост-гигант – самый длинный подвесной мост и одновременно самый высокий мост в мире.

Идея строительства моста родилась в 1986 г., во время разработки плана, предусматривавшего соединение транспортных систем островов Хонсю и Сикоку. Главным препятствием для проектировщиков служил пролив Акаси, отделяющий остров Хонсю от небольшого островка Авадзи. Ширина пролива составляет 4 км при максимальной глубине 110 м (на участке строительства моста – 45 м), скорость течения превышает 4 метра в секунду. При этом оба берега пролива отличаются друг от друга по геологии: дно у побережья острова Авадзи устлано крупным – до 10–20 см в диаметре – гравием, а у побережья Хонсю его сменяет смесь песка и отвердевшего ила. Движение через пролив чрезвычайно интенсивно: ежедневно здесь проходит до полутора тысяч судов. И вот через этот оживленнейший морской «проспект» японским инженерам предстояло перебросить мост длиной в 4 километра!



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.