Как строят мост через море

Выйти сухим: как сегодня строят большие мосты и другие объекты на воде

Возведение мостов, строительство портов или причалов требует проведения сложных инженерных работ в воде. В древности эту проблему решали просто: для строительства люди искали в водоемах мелкие места для или возводили насыпи. Но современные технологии позволяют строителям творить чудеса и работать прямо на дне моря или реки, не замочив, как это принято говорить, ног.

«Осушить» нужный участок дна на время строительства позволяют коффердамы, которые также называют «кессонами». «Коффердам», что в вольном переводе с голландского означает «сундук», — кораблестроительный термин. Так называют узкий отсек, который разделяет помещения на судне. В строительстве этим словом обозначают временную конструкцию, представляющую собой водонепроницаемый каркас, внутри которого можно проводить работы на дне водоема. Строительство и установка коффердама – долгий, сложный и дорогостоящий процесс.

Сначала необходимо собрать сведения об участке, где будут проводить ремонтные или строительные работы, изучить глубину и рельеф дна. Инженеры-подводники, которые работают над такими проектами, учитывают результаты анализа грунта, сезонные колебания температур, силу ледяных и штормовых атак.

Далее в нужном месте забивают сваи для обеспечения надежной фиксации будущего коффердама, затем его собирают – ведь обычно конструкция кессона состоит из нескольких частей, которые поочередно опускают на дно. Но коффердам может быть и цельным, собранным заранее. Его погруженный в воду каркас крепят к сваям. Затем мощные насосы откачивают из «сундука» воду: в результате на дне водоема остается пустая и сухая внутри «коробка» коффердама, окруженная водой. Можно забираться внутрь нее и производить все необходимые работы – например, по установке опоры моста, по ремонту судна, строительству канала или ликвидации аварии подводного нефтепровода.

При всей масштабности и дороговизне чаще всего коффердам — это одноразовое сооружение. После окончания работ его затапливают, а рядом могут соорудить новый – так происходит, например, при строительстве опор моста. Иногда коффердам разбирают и используют на части. Но сегодня появились и надувные коффердамы, которые можно использовать повторно: это самая современная разработка в сфере строительства мостов и плотин.

Эксперты положительно оценивают перспективы применения коффердамов в будущем. В наше время строительство многих крупных объектов без коффердамов представить уже невозможно.

Источник

Стройка под водой – как они это делают? Секреты инженерной мысли

Еще со времен возведения египетских пирамид человек был склонен реализовать гениальные – а иногда даже безумные – проекты, которые поражают своей грандиозностью. Чтобы сделать это, приходилось проводить в различных местах и самых сложных условиях, однако заметим: это все происходило на поверхности земли. Зато сегодня технический прогресс позволяет проводить ремонтные и строительные операции… под водой!

Стройка под водой – как они это делают

Подводное строительство – какое оно?

Ремонт сложной техники или возведение огромных зданий сейчас ни у кого удивления не вызывает. Для квалифицированного инженера, опытного строителя, архитектора это не проблема. Но интересовались ли вы тем, как ремонтируют огромный пассажирский лайнер, обслуживают сверхтяжелые современные танкеры, строят мостовые переходы и сооружают подводные объекты? Такие задачи – и без того достаточно серьезные – усложняются тем, что все работы нужно выполнять в воде. И чтобы решать такие задачи, инженеры специально для таких целей создали коффердамы.

Коффердам

Это английское слово, которые многие из вас наверняка слышат впервые, дословно переводится на русский язык как «сундук». В целом, коффердам – это временная конструкция, своего рода водонепроницаемый каркас, который устанавливается в воду там, где нужно выполнить ремонтные, строительные или иные инженерные работы.

Строительство под водой

На заметку! Коффердамы позволяют не только ремонтировать большие круизные лайнеры и сооружать мостовые опоры. Благодаря этим герметичным оболочкам, выполненным из бетона, можно сооружать шлюзы плотин и строить опорные конструкции для трубопроводов, пролегающих под водой.

Что касается технологии создания подобных инженерных конструкций, то она очень сложная и требует много сил, денег, времени. Ведь чтобы посреди реки или моря соорудить из армированного бетона временный каркас, необходимо выполнение целого комплекса работ. Лишь после того, как строительство коффердама завершится, из его внутренней полости с помощью мощных насосов откачивают воду, а специалисты (уже в «сухих» условиях) могут заниматься своим делом – монтировать подводные конструкции либо строить мостовые опоры.

Геотехники не просто опускают такой огромный ящик на дно реки или моря, они также обеспечивают полную водонепроницаемость и надежность всей конструкции

Коффердамы – очень полезные сооружения, они позволяют строить плотины, доки, возводить элементы моста. Ведь в подобных условиях применение традиционных строительных технологий попросту невозможно. Для сооружения коффердама инженерам необходимо проводить сложные расчеты – только так будет обеспечена полная безопасность. Что очень важно, ведь вода обладает общеизвестным свойством просачиваться сквозь бетон, подмывать основы конструкции и медленно их разрушать.

Для строительства коффердама нужно провести сложные расчеты

Цены на цемент М500

Как строятся коффердамы?

В целом, строительство подобных конструкций делится на несколько этапов. В первую очередь, на нужном участке выполняются геодезические исследования, анализируется рельеф дна и морской грунт. Инженеры оценивают вероятность штормов, учитывают температурные колебания. Когда экспертиза завершится, специалисты приступают к выполнению проектных работ.

Далее согласно проекту в нужном месте забиваются огромные сваи. Положение свай определяет специальная сварная металлоконструкция, которая установлена на дне. Ж\б опоры каркаса закладываются с учетом глубины водоема. На требуемую глубину сваи забиваются в подводный грунт для обеспечения надежной фиксации будущей конструкции после сборки. Никаких ошибок быть не должно: если нарушить технологию или ошибиться в расчетах, то коффердам в будущем может разрушиться под давлением воды!

В нужных местах забиваются сваи

После забивки свай начинается непосредственно сборка коффердама. Последний может быть цельным, собранным заранее, либо состоящим из нескольких частей, которые поочередно опускаются на дно. Погруженная в воду оболочка крепится к бетонным сваям. В конце мощные насосы откачивают из огромного «сундука» воду, после чего можно приступать к целевым работам – строительству моста, ремонту судна, ликвидации нефтяной аварии или прокладке трубопровода.

Коффердамы могут заранее полностью собирать

Когда работы закончатся, конструкцию затопят или демонтируют.

Затопление конструкции после завершения работ

На заметку! Элементы коффердама изготавливаются из прочных стальных сплавов. Но прогресс на месте не стоит, поэтому сегодня существуют и надувные коффердамы, которые можно использовать повторно! Это самая современная разработка в сфере строительства мостов и плотин.

Коффердамы на данный момент широко используются как в военном, так и в гражданском строительстве. Именно так строился Керченский мост, расширялся Панамский канал, ликвидировались разливы нефти в мексиканском заливе, возводились мосты через реки Гудзон и Огайо…

Реконструкция бетонных сооружений водосливной плотины на Новосибирской ГЭС

Однако это далеко не все! При помощи коффердамов построили несколько подводных отелей и ресторанов!

Видео – Как строятся подводные объекты?

Источник

Как строят опоры для мостов под водой

Любое строительство моста начинается с комплексного геодезического исследования. Инженеры стараются выбирать наиболее узкое место реки или искусственно сокращают расстояние между берегами с помощью насыпи, когда это возможно.

После создания таких насыпей, для беспрепятственного протока воды строителям иногда приходится прибегать к углублению русла реки с помощью земснарядов. Также для возведения опор стараются использовать отмели, которые дополнительно отсыпают грунтом, создавая искусственные острова.

Концевые опоры мостов возводят непосредственно с берегов рек, используя для этого часть суши. А как построить мост, если опоры нужно возвести прямо посреди глубоководной реки?

Такие промежуточные опоры еще называют «быками» и для их строительства существует несколько способов.

Первый способ – осушить место возведения опор с помощью изменения русла реки. Временное русло в зоне строительства опор прокапывают земснарядами и пускают течение реки в обход.

Второй способ – вбить сваи для опор с борта специального понтона или судна.

Для этого в зоне возведения сначала создают водонепроницаемый каркас из специальных шпунтованных листов Ларсена. Профиль этих листов представляет собой жёлоб c закруглёнными краями боковых стенок и в стыках образует сплошную стену, которая герметизирует внутреннюю полость. Затем такой каркас усиливают изнутри, после чего из конструкции откачивают воду и вбивают сваи по контуру.

После погружения на необходимую глубину сваи сверху «распушивают», а затем обвязывают с помощью ростверка – решетчатой части, объединяющая верхнюю часть свайного фундамента.

Впоследствии конструкция заливается бетоном, образуя монолитную глыбу, а уже затем сверху возводятся железобетонные опоры.

И наконец, третий способ – возведение опор с помощью закрытых (подводных) кессонов. Такой способ устройства оснований называют также пневматическим.

Закрытый кессон — устройство для образования рабочей камеры без воды.

Представляет из себя закрытую конструкцию без дна, которая погружается в воду под собственным весом или с помощью балластных грузов. В ее внутреннее пространство через специальные шлюзы подается сжатый воздух, под действием которого внутри кессона образуется так называемый «воздушный колокол», в котором строители могут свободно перемещаться.

В кессонах имеются специальные шлюзы, через которые извлекается грунт и вводятся материалы для бетонирования опор. Подкапывая дно под краями кессона изнутри, строители постепенно углубляют конструкцию до достижения твердого слоя, который может служить надежной подошвой для будущего сооружения.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Строительство моста через воду – сложная задача, и, несмотря на многочисленные технологические достижения, основы остаются неизменными с древних времён

Под катом интересное видео, которое реконструирует этот процесс.

В эпоху Средневековья коффердамы строили из нескольких рядов брёвен, вбитых в грязь. Его делали водонепроницаемым с помощью грязи и укрепляли песком. Затем воду откачивали из ямы, используя водяное колесо. Грунт, скорее всего, укрепляли деревянными сваями, забиваемыми сваебойными машинами. Далее устанавливали деревянную решётку из дубовых балок и досок. Она фиксировалась с помощью больших круглых камней, которые соединялись между собой коваными железными прутьями. Как только основание было готово, можно было приступать к кладке столба.

Для строительства арок возводили деревянные подмости, поверх которых укладывали блоки песчаника или гранита. После того как был заложен краеугольный камень, подмости убирали; арку удерживал её собственный вес. Арки укрепляли несколькими слоями камней, которые достигали уровня мостового настила. В самом конце прокладывали мощёную дорогу из твёрдого камня.

Этот процесс воссоздали с помощью 3D-анимации в рамках проекта Praha Archeologicka, запущенного Институтом археологии при Чешской академии наук (Прага) и Институтом национального наследия. Пример, выбранный для анимации – настоящий средневековый мост – Карлов мост через реку Влтаву в Праге (Чешская Республика).

Строительство Карлова моста началось в 1357 году под покровительством короля Карла IV, но оно было завершено лишь в начале 15-го века. Мост состоит из 16 арок и 15 столбов. Его длина составляет 512 метров, а ширина – 10 метров. Балюстрада украшена 30 статуями и статуэтками, изображающими различных святых и покровителей: они были установлены гораздо позже, в период между 1683 и 1714 годами. Чтобы сохранить эти статуи, в 1960-х годах их заменили копиями. Оригиналы хранятся в Национальном музее Праги.

До середины 19-го века Карлов мост был единственной переправой через реку Влатву, что делало его важным связующим звеном между Пражским Градом и Старым Городом с прилегающими районами.

Источник