Как строят мосты на воде: как сегодня строят большие мосты и другие объекты на воде

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.

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.

Фото: lakelanier.com

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.

Фото: скриншот Youtube

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

Фото: скриншот Youtube

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.

Фото: wikimedia / Kirill Borisenko / CC BY-SA 4.0

С помощью закрытых кессонов проводилось строительство опор для Бруклинского моста. Именно в то время строители внутри кессонов начали испытывать симптомы заболевания, позднее получившего название «Кессонная болезнь».

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.

Via:
Антон Соколов

как строят опоры мостов под водой

Строительство является одной из самых древних, сложных и вместе с тем динамично развивающихся отраслей хозяйства. Приходилось ли когда-нибудь задумываться над тем, как устанавливаются опоры современных мостов?

Дело в том, что в подавляющем большинстве случаев нельзя просто так взять и вбить в речное или морское дно сваи, на которых потом будет держаться вся конструкция. Такое попросту не будет работать. Для того, чтобы все получилось как надо, приходится идти на хитрость.

Строительство моста — это наука и искусство. |Фото: sonar2050.org.

Строительство современного моста – это целая наука и даже в некотором роде искусство! Любой подобный проект начинается с геодезического исследования: выбора наиболее удачного места в водоеме, где противоположные берега находятся ближе всего друг к другу. Когда это возможно, расстояние между противоположными берегами дополнительно сокращается при помощи формирования земляных насыпей.

После этого оценивается эффективность тока воды. В некоторых случаях строителям приходится искусственно заглублять русло водоема, чтобы вода текла без каких-либо препятствий. Чаще всего для этого в дело пускают земснаряды.

Даже сегодня стараются строить в самых узких местах. |Фото: skyscrapercity.com.

Далее начинается поиск подходящих мест для установки мостовых опор. Сначала ищут, нет ли в водоеме на месте установки моста подходящих отмелей. Если их нет, то они создаются искусственно. Уже существующие (природные) дополнительно укрепляются. В ряде случае могут даже создаваться целые искусственные острова. Сначала ставятся концевые опоры моста. Чаще всего они будут торчать еще из суши, а не из воды. Самое же интересное начинается тогда, когда мост следует построить в очень глубоком водоеме. Для установки таких опор используется один из трех методов.

Существует несколько способов возведения. |Фото: pokazuha.org.

Первый – условно самый простой: «обычное» вбивание свай прямо в воде с использованием специального строительного оборудования. Для такой работенки используются специальные строительные баржи и паромы. Для этого к месту строительства сначала пригоняют суда с которых возводится водонепроницаемый каркас из листов Ларсена. В результате получается герметичный желоб, который изолирует часть водоема. Каркас желоба усиливается, после чего из него откачивается вода. В месте осушения по контуру желоба вбиваются мостовые сваи, после чего остается только обратно затопить месте и снять листы Ларсена.

Могут осушить отдельное место. |Фото: lakelanier.com.

Второй – самый сложный: строительство мостовых опор «на сухую» методом осушения всего русла реки за счет ее временного поворота. Когда строительные работы завершают, реку возвращают в старое русло. Все это делается при помощи земснарядов и строительства временных дамб.

Могут повернуть русло водоема. |Фото: dvkomsomolsk.ru.

Третий способ – самый технологичный: с использованием закрытых кессонов. Кессон – это специальная рабочая камера без дна, которая устанавливается в месте строительства. Метод во многом похож на первый. С той лишь разницей, что создается не открытый желоб, а закрытый воздушный купол над местом строительства. Внутри кессона могут свободно передвигаться рабочие и функционировать строительная техника. Кессоны могут «закапываться» постоянно углубляясь. Для этого в них есть специальные шлюзы для удаления грунта из-под основания. Когда мостовые сваи будут установлены и залиты бетоном, кессон затопляется и снимается.

Можно спустить на воду закрытый кессон. |Фото: youtube.com.

Кстати, название «кессонная болезнь» (от которой страдают водолазы, скалолазы и космонавты) происходит от этих самых строительных кессонов использующихся при возведении мостов. Дело в том, что впервые люди массово столкнулись с симптомами кессонной болезни на работах по строительству Бруклинского моста в 1883 году. Из-за несовершенства ранних строительных кессонов рабочие массово страдали от данного недуга.

С кессонной болезнью впервые столкнулись при строительстве мостов. ¦Фото: podvodka.info.

как строят опоры мостов под водой

Строительство является одной из самых древних, сложных и вместе с тем динамично развивающихся отраслей хозяйства. Приходилось ли когда-нибудь задумываться над тем, как устанавливаются опоры современных мостов?

Дело в том, что в подавляющем большинстве случаев нельзя просто так взять и вбить в речное или морское дно сваи, на которых потом будет держаться вся конструкция. Такое попросту не будет работать. Для того, чтобы все получилось как надо, приходится идти на хитрость.

Строительство моста — это наука и искусство. |Фото: sonar2050.org.

Строительство современного моста – это целая наука и даже в некотором роде искусство! Любой подобный проект начинается с геодезического исследования: выбора наиболее удачного места в водоеме, где противоположные берега находятся ближе всего друг к другу. Когда это возможно, расстояние между противоположными берегами дополнительно сокращается при помощи формирования земляных насыпей.

После этого оценивается эффективность тока воды. В некоторых случаях строителям приходится искусственно заглублять русло водоема, чтобы вода текла без каких-либо препятствий. Чаще всего для этого в дело пускают земснаряды.

Даже сегодня стараются строить в самых узких местах. |Фото: skyscrapercity.com.

Далее начинается поиск подходящих мест для установки мостовых опор. Сначала ищут, нет ли в водоеме на месте установки моста подходящих отмелей. Если их нет, то они создаются искусственно. Уже существующие (природные) дополнительно укрепляются. В ряде случае могут даже создаваться целые искусственные острова. Сначала ставятся концевые опоры моста. Чаще всего они будут торчать еще из суши, а не из воды. Самое же интересное начинается тогда, когда мост следует построить в очень глубоком водоеме. Для установки таких опор используется один из трех методов.

Существует несколько способов возведения. |Фото: pokazuha.org.

Первый – условно самый простой: «обычное» вбивание свай прямо в воде с использованием специального строительного оборудования. Для такой работенки используются специальные строительные баржи и паромы. Для этого к месту строительства сначала пригоняют суда с которых возводится водонепроницаемый каркас из листов Ларсена. В результате получается герметичный желоб, который изолирует часть водоема. Каркас желоба усиливается, после чего из него откачивается вода. В месте осушения по контуру желоба вбиваются мостовые сваи, после чего остается только обратно затопить месте и снять листы Ларсена.

Могут осушить отдельное место. |Фото: lakelanier.com.

Второй – самый сложный: строительство мостовых опор «на сухую» методом осушения всего русла реки за счет ее временного поворота. Когда строительные работы завершают, реку возвращают в старое русло. Все это делается при помощи земснарядов и строительства временных дамб.

Могут повернуть русло водоема. |Фото: dvkomsomolsk.ru.

Третий способ – самый технологичный: с использованием закрытых кессонов. Кессон – это специальная рабочая камера без дна, которая устанавливается в месте строительства. Метод во многом похож на первый. С той лишь разницей, что создается не открытый желоб, а закрытый воздушный купол над местом строительства. Внутри кессона могут свободно передвигаться рабочие и функционировать строительная техника. Кессоны могут «закапываться» постоянно углубляясь. Для этого в них есть специальные шлюзы для удаления грунта из-под основания. Когда мостовые сваи будут установлены и залиты бетоном, кессон затопляется и снимается.

Можно спустить на воду закрытый кессон. |Фото: youtube.com.

Кстати, название «кессонная болезнь» (от которой страдают водолазы, скалолазы и космонавты) происходит от этих самых строительных кессонов использующихся при возведении мостов. Дело в том, что впервые люди массово столкнулись с симптомами кессонной болезни на работах по строительству Бруклинского моста в 1883 году. Из-за несовершенства ранних строительных кессонов рабочие массово страдали от данного недуга.

С кессонной болезнью впервые столкнулись при строительстве мостов. ¦Фото: podvodka.info.

Как строят мосты? Клуб почемучек. :: Это интересно!

Здравствуйте, дорогие читатели! Приветствую вас в пятничном выпуске 
«

Сегодня я отвечаю 
на вопрос мамы Юлии и ее дочки Риты (7 лет): «Как строят мосты?»

Начнем с самого начала. Что такое мост? Думаю, даже ребенок ответит, что мост — это сооружение, помогающее пересечь реку, озеро, ущелье или любое другое препятствие. Мост — это одна из первых инженерных конструкций, придуманная человеком.

Я приглашаю вас сегодня вместе с моими помощниками Катей и Витей повторить ход развития мостостроения и пройти все его этапы на собственном опыте. Для этого нам понадобится мисочка с водой, символизирующая реку, пластилин, зубочистки и полоски картона. Мои помощники будут делать модели всего того, о чем я буду рассказывать, а вы присоединяйтесь к нам. Готовы?

Чтобы понимать, о чем будет говориться дальше, я предлагаю разобраться с инженерными понятиями, касающимися мостов. Посмотрим на рисунок и составим небольшой словарик терминов.

Итак, мост состоит из пролетных строений и опор.

Пролетные строения — это собственно сам мост. То, по чему переходят реку люди или переезжает транспорт. Пролетные строения бывают самыми разными — балочными, фермовыми, арочными, вантовыми и еще несколько других видов. О каждом из них мы поговорим отдельно.

Опоры — это те конструкции, на которые мост (точнее, его пролетные строения) опираются и которые распределяют нагрузку, давящую на сам мост. Опоры, стоящие на берегах реки в обоих концах моста называются устоями. А промежуточные опоры, стоящие в воде — быками.

Теперь, когда о мостах мы уже кое-что знаем, отправимся в путешествие в далекое прошлое.

Спросите, что бы сделал малыш, если бы ему надо было попасть на другой берег речки? А из материалов и инструментов у него были бы только самые простые — дерево, камень, веревки? Скорее всего он ответит, что срубил бы достаточно высокое дерево, перекинул бы его через реку и перешел бы на другой берег по нему. Наверное, именно так и выглядели самые первые мосты на свете.

По одному бревну передвигаться не очень удобно, но если выложить ими целый ряд, то получится обыкновенная дорога, по которой легко перебраться на другую сторону. Именно так долгое время выглядело большинство мостов. Этот тип мостов называется балочным.

Кроме того, в те же давние времена были изобретены остальные основные конструкции мостов — распорные (арочные и подвесные) и понтонные.

Например, подвесные мосты тоже имеют очень давнюю историю. Они были распространены (и используются по сей день) в горных районах нашей планеты. В Индии, Китае, в Южной Америке. Везде, где есть узкие, но очень глубокие ущелья. Строятся они очень просто. На другой берег перебрасывается (или переносится вплавь) один из концов веревки. Второй конец остается на этом берегу. Оба конца закрепляются. Получается канатный мостик.

По нему рискнет пройти лишь цирковой акробат-канатоходец.

Вспомните, видели ли вы такой номер в цирке? Решится ли малыш повторить его? Нет? Тогда вам надо потренироваться! На прогулке поучитесь ходить по бордюру, как можно дольше сохраняя равновесие. Правда ли, что чтобы не упасть, лучше держаться за какие-нибудь перила? Поэтому чуть выше основного каната на подвесном мосту обычно протягивают еще две веревки, чтобы было за что держаться. Да и снизу часто вместо одного каната протягивают два и настилают по ним настил из поперечных дощечек.

А в Индии такие мосты бывают живыми! Люди протягивают канаты с берега на берег и пускают по ним виться ростки лиан. Лианы очень прочные и гибкие растения. И растут они достаточно быстро. Поэтому через некоторое время канат оказывается опутанным лианами, по которым вполне можно ходить как по мосту.

Еще один вид мостов — понтонные. Так называют плавучие мосты, пролеты которых опираются не на твердые опоры, а на плавающие в воде объекты — понтоны. Понтонами могут быть просто несколько бочек, связанных одна с другой и поставленных на якорь. Или какие-то плоты. Или даже суда.

Именно понтонный мост использовал великий и воинственный персидский царь Ксеркс в своем походе на греков. Он мечтал покорить Грецию, собрал несметное войско и выступил в поход. Но армии сначала надо было преодолеть пролив, отделяющий их от Греции — Геллеспонт (ныне Дарданеллы). И тогда Ксеркс приказал по всему проливу поставить на якорь корабли и соединить их мостками, чтобы воины могли перейти по этому плавучему мосту на греческий берег. Но, когда бОльшая часть моста была уже готова, на море вдруг началась сильная буря и разметала все корабли. Мост рухнул. А Ксеркс в ярости приказал своим рабам высечь непокорное море цепями!

Но и висячие мосты, и понтонные в те далекие времена использовать было не очень удобно. Они были ненадежными и сложными в эксплуатации. До тех пор, пока не были изобретены новые строительные материалы (а произошло это уже в 19 веке), основными мостами все же были балочные и арочные.

С балочным мостом мы уже познакомились. Он достаточно прочен и его легко строить. Но со временем оказалось, что у такого моста есть ряд недостатков. Самый главный из них тот, что под большим грузом он прогибается. Человек свободно проходит по нему, а вот груженая повозка уже может мост прогнуть и даже переломить.

Предложите малышу подумать, что же можно сделать в таком случае?

Конечно же, подставить под длинный пролет опору!

Если мы взглянем на Рисунок 1, то вспомним, что такие промежуточные опоры называют «быками«.  Правда, необычное название? У детского писателя А. Шибаева есть такое забавное стихотворение:

«Что за шутки? Говорят,
На быках мосты стоят!
Вот он, мост,
Под ним река —
Ни единого быка!
Не пойму я ничего:
Утонули, что ли?
Или все до одного
Убежали в поле
От нелёгкого труда?
Ну, а мост на чём тогда?..»

Промежуточная опора-бык поможет и при второй проблеме: если длина балки моста короче длины реки. Ведь не всегда можно найти такое бревно, чтобы оно доставало с одного берега до другого. Тогда и кладут несколько балок, опирая их концами на опоры, стоящие в воде.

Но даже при наличии промежуточных опор, балки под грузом прогибаются. Эту проблему решили древние римляне.  Дорожная сеть в их огромной империи простиралась на 300 тыс. км. И нередко римлянам приходилось пересекать на своем пути большие и малые речки. От того, насколько успешно они это могли делать, зависела боеспособность римских армий. Поэтому в строительстве мостов римлянам не было равных.  Именно они стали строить первые каменные мосты, использовать в строительстве цемент и делать арочные (или как их еще называют, сводчатые) конструкции.

Знает ли малыш, что такое арка? Возьмите полоску картона и попросите малыша продемонстрировать вам арку. Чем же она лучше ровного перекрытия?

Дело в том, что нагрузка на горизонтально расположенную поверхность гораздо больше, чем на выгнутую дугой. Это можно проверить самому. Пусть малыш попробует надавить пальцем на середину «моста» из полоски картона. Он легко прогнется. А теперь выгните полоску в виде арки и пусть малыш попробует прогнуть этот мост. Правда, это сделать гораздо труднее?

Поэтому и мосты с арочными перекрытиями очень прочны и их можно делать гораздо длиннее, чем балочные. Есть мосты, построенные древними римлянами, которые стоят до сих пор. Так же как и акведуки (мосты не для людей или транспорта, а для воды), по которым проходил водопровод в римские города. Например, одни из самых знаменитых и хорошо сохранившихся из них, которыми можно любоваться и по сей день, это мост  Понте де Тиберио в Римини и акведук Пон-дю-Гар во Франции.

Долгое время прочности деревянных балочных и каменных арочных мостов хватало, чтобы обеспечивать движение любых грузов через реки. Но вот пришел 19 век. А вместе с ним появились новая техника и новые материалы. По всему миру стала активно строится сеть железных дорог. И вот тогда обнаружилось, что старые мосты для нее не подходят. Чтобы выдерживать тяжелые грузовые составы понадобились мосты еще более прочные, чем традиционные каменные. И тогда люди для строительства мостов начали использовать сталь. Стальной мост крепок, строить его быстрее и дешевле, чем каменный. Но в конструкции стальных мостов потребовались улучшения. Для них стали использовать фермы.

Фермы — это такие металлические решетчатые конструкции. Сейчас мы чаще всего их видим на железнодорожных мостах, опорах линий электропередач, подъемных кранах. Они придают крепость сооружению за счет перераспределения нагрузки между всеми элементами.

Давайте сравним простой балочный мост и такой же балочный мост, укрепленный фермами. Уже на этапе сборки можно своими руками почувствовать, насколько полоса, состоящая из треугольников, крепче простой линейной конструкции. Попросите ребенка повертеть мост в руках — он обязательно оценить его крепость.

Но самые длинные и самые распространенные современные мосты относятся не к балочным, а к подвесным. Да-да, к подвесным! Оказывается, висящий мост прочнее того, что стоит, опираясь на берега. Только, конечно, висит мост уже не на канатах, и даже не на цепях, а на стальных тросах. 

Чтобы подвесить мост, сначала строятся высокие столбы — пилоны, на которых потом крепится система тросов, удерживающих всю конструкцию. Бывает две разновидности крепления. У висячих мостов несущие тросы крепятся обычно в одной точке наверху пилона и имеют дугообразную форму.  А у вантовых мостов тросы крепятся по всей высоте пилона и натянуты как струна.

Ну а теперь самый главный вопрос, который очень интересовал мою дочку все то время, пока я рассказывала о строении мостов. Да, мосты бывают длинные и короткие, ровные и выгнутые, деревянные и стальные, крепкие и не очень. Но как их ставят на опоры в реке? Ведь там же вода?

Тогда я попросила Катю придумать какой-нибудь способ, чтобы можно было поставить опору для моста посреди реки, и она сама смогла найти один из ответов. Я уверена, что подумав, вы тоже его найдете 🙂 Реку надо просто осушить! Можно прорыть для нее временное русло, и когда вода уйдет, спокойно построить опору на сухом месте. Можно дождаться естественного падения уровня реки (например, один из самых старейших средневековых каменных мостов — мост в Регенсбурге, или Штайнерн Прукн, начали строить в 1135 году, когда река необыкновенно обмелела).

Этот способ, конечно, подходит не всегда (спросите малыша, а когда он не может применяться?). Поэтому наряду с ним используют и другие способы. Например, если грунт в месте строительства моста позволяет, то в дно можно вбить сваю — опору с заостренным концом. Сваи вбивают обычно прямо с судна. И опора прочно укрепляется на дне. В нашей модели мягкий грунт мы смоделировали пластилином  — в него очень крепко встала свая-палочка.

Но если мы по какой-то причине не можем это сделать, то можно опору установить на фундаменте. Этот способ часто используют в современном мостостроении. Но как же сделать бетонный фундамент под водой? Во-первых, бетон может застывать и в воде. А во вторых, в том месте, где будут производится работы можно воду и убрать. Делается это с помощью кессонов.

Чтобы понять, что это такое, проведем один физический опыт.  Даже не опыт, а фокус. Для него нам понадобится миска с водой, пустой стакан и большой кусок скомканной бумаги. Вложите бумагу в стакан так, чтобы комок там плотно застрял и не выпадал при переворачивании. И скажите малышу, что вы сможете перевернуть вверх ногами и погрузить стакан с бумагой в воду так, что бумага останется совершенно сухой. А потом просто проделайте то, что сказали. Никаких особых навыков вам не понадобится — просто поставьте стакан вверх дном в миску. И вы увидите, что воздух в стакане так и остался. Он вытеснил воду с этого места и внутри миски с водой образовался воздушный колокол. И бумага осталась совершенно сухой — достаньте стакан обратно и убедитесь в этом.

Вот на наш стакан и похож кессон. В нужном месте устанавливают цилиндрическую водонепроницаемую камеру, открытую снизу. И в этом месте создается воздушный колокол, дно реки освобождается. В камеру через специальный шлюз забираются рабочие и устанавливают опору.

Вот так все просто и интересно! 
Надеюсь, Рите понравится мой ответ 🙂

Если вас тоже увлекла тема строительства мостов, то можно посмотреть про это одну из серий развивающего американского мультсериала «Волшебный школьный автобус«. Называется она «Under Construction» (в русском переводе «Строительство»). Ссылка на ютьюбе http://www.youtube.com/watch?v=DzOQJu0Bpag В этой серии ученики мисс Фризл стали маленькие-маленькие и им пришлось строить разнообразные мосты из подручных материалов.

А еще можно скачать игру-головоломку на андроид, в которой нужно строить из ферм 
все более и более сложный
 железнодорожный мост так, чтобы потом поезд мог по нему проехать. Очень увлекательное занятие 🙂 Называется игра «X-construction«

Чтобы я ответила и на ваши вопросы, вступайте в Клуб (для этого надо всего лишь поставить его баннер на боковую панель блога, а если такого нет — то дать ссылку в любых соц. сетях) и присылайте их мне на почту tavika2000 @ yandex.ua (убрать пробелы) с пометкой «Клуб почемучек». 
Среди всех присланных вопросов, независимо от того, опубликовала я на них ответ или нет, я разыгрываю призы.

Следующий розыгрыш состоится в первый день рождения «Клуба почемучек», который он отмечает 26 октября. Не пропустите!   Призом будет один из возрастных блоков моего платного проекта «Нескучная наука».

А также я приглашаю спонсоров к сотрудничеству с моим Клубом!!! 

Архив прошлых выпусков «Клуба почемучек» можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Другие развивающие занятия на тему техники можно увидеть здесь: 
Что быстрее, машина или поезд, 
Как работает лифт,  
Почему самолет оставляет на небе белый след,
Куда пропадает мультгерой, когда выключают телевизор,
Добыча и выплавка металлов,
Водяные часы — клепсидра,
Как самим сделать мультфильм,
Почему люди не выпадают из качелей,
Ракета на водяном двигателе, 
Как увидеть МКС, 
Как сделать флюгер
  

Материалы по теме:

• Сайт «Все о строительстве мостов» (http://www.mostow.ru)
• Райнер Кёте. Мосты (http://www.razlib.ru/istorija/mosty)
• Мост. Википедия (http://ru.wikipedia.org/wiki/Мост)

Как строят под водой. Фото и видео

Со времен строительства пирамид, люди реализовывали гениальные, безумные, грандиозные архитектурные и инженерные проекты. Иногда, для этого приходится трудится в самых неожиданных и негостеприимных местах. Однако, много тысяч лет все, что строилось – было на поверхности земли. Однако, с развитием технологий, появилась возможность осуществлять грандиозные строительные проекты под водой

Починить автомобиль или поставить забор на даче не так уж сложно. Чаще всего, с любой из этих задач справится даже один, более-менее, подготовленный человек. Однако, как быть, если нужно починить огромный пассажирский лайнер, морской танкер или поставить мост через морской пролив? Такие задачи выглядят куда сложнее, особенно если добавить к ним маленькую деталь все это нужно делать непосредственно на месте в воде. Специально, для таких ситуаций человеком и были созданы коффердамы.

Коффердам – это временный водонепроницаемый каркас, который устанавливается прямо в воде в определенном место для проведения инженерных работ. Сам по себе, процесс создания такой инженерной конструкции достаточно долгий и сложный. Первым делом, в месте установки коффердама забивают огромные сваи. После этого, конструкцию собирают на месте, опуская по частям на дно или же собирают в сухом доке, а затем, привозят на место и устанавливают всю разом на подготовленные заранее сваи.

При этом, коффердам нельзя поставить в любом месте. Перед его установкой, проводится серьезная работа по анализу, в первую очередь, морского грунта в конкретном месте строительства. Помимо этого, инженеры должны учесть силу ледяных и штормовых атак, а также , сезонные колебания температур.

Как только коффердам установлен, начинается третий этап работ – это откачка воды. Когда это будет сделано, на объекте начнут проводить целевые работы: ремонт корабля, строительство моста, прокладка газопровода, ликвидация нефтяных аварий и т.п. Все это стало возможным, благодаря современным технологиям.

Как строят опоры для мостов под водой ⋆ Как это сделано

Задумывались ли вы когда-нибудь как строят бетонные опоры для будущих мостов прямо 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.

С помощью закрытых кессонов проводилось строительство опор для Бруклинского моста. Именно в то время строители внутри кессонов начали испытывать симптомы заболевания, позднее получившего название «Кессонная болезнь».

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.

Как строятся мосты над водой? — Магистр инженерного дела

Практически все путешествуют каждый день, и вы должны пересечь любой мост на своем пути. Мосты — это связующее звено между двумя землями, разделенными водным пространством. Вы когда-нибудь задумывались, как в водоемах сооружают столбы, чтобы построить мост?

Добро пожаловать в магистр инженерного дела. В этой статье мы расскажем ответ…

Мосты над водой строят разными способами (в зависимости от уровня воды и качества почвы).

Первый метод используется для мостов, сооружаемых на небольшой глубине. При небольшой глубине воды фундамент моста закладывается путем временного засыпания определенного места, над которым могут быть построены опоры (тип опоры). В противном случае, когда почва в верхнем слое не подходит для строительства моста, временно возводятся буровые установки и сооружаются сваи глубоко внутри русла реки. Затем мост может быть построен либо с опорой на уже построенные опоры, либо с помощью временных платформ / грязевых островов в воде, либо с помощью барж (хотя редко в водах меньшей глубины).

Следующий способ — строительство моста через глубокий водоем (река или море). В этом случае используется техника коффердама. В этом методе стена, окружающая участок, строится внутри воды, и вода непрерывно откачивается из этого участка. После этого внутри перемычки возводится фундамент моста (столбы). Как место строительства — само море или река. Поэтому требуется круглосуточный мониторинг за пределами перемычки для проверки приливов. Мосты, возводимые с помощью этой техники, прочные и выдерживают большие нагрузки.

И последняя техника называется Case Drilling. Это наиболее продвинутая техника. В этой технике водонепроницаемая камера удерживает воду под давлением воздуха. Затем внутри камеры устанавливается герметичная трубчатая камера. После этого внутрь трубы вставляется длинное сверло и начинается процесс сверления. Вода, залитая во время этого процесса, откачивается. После этого в отверстие, которое просверливается внутри, вставляется футляр для дополнительной поддержки. Таким образом создается прочный каркас.Этот каркас залит бетоном. Затем строятся столбы и, следовательно, мост.

мост | История, конструкция, типы, детали и факты

Мост , конструкция, которая проходит горизонтально между опорами и предназначена для восприятия вертикальных нагрузок. Прототип моста довольно прост — две опоры удерживают балку, но инженерные проблемы, которые необходимо преодолеть даже в этой простой форме, присущи каждому мосту: опоры должны быть достаточно прочными, чтобы удерживать конструкцию, и промежуток между опорами. должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать нагрузки.Пролеты обычно делают как можно короче; длинные пролеты оправданы там, где не хватает хорошего фундамента, например, на глубоководных эстуариях.

Большой мост Сето

Многопролетный Большой мост Сето через Внутреннее море, соединяющий Кодзиму, Хонсю, с Сакаиде, Сикоку, Япония.

Orion Press, Токио

Британская викторина

Мост Викторина

Где самый длинный мост? Где находится мост Золотые Ворота? Узнайте об известных мостах, а также о мостах, установивших мировые рекорды, в этой викторине.

Все основные мосты строятся на деньги населения. Таким образом, конструкция моста, наилучшим образом отвечающая общественным интересам, преследует тройную цель: быть максимально эффективным, экономичным и максимально элегантным. Эффективность — это научный принцип, в котором ценится сокращение количества материалов при одновременном повышении производительности. Экономия — это социальный принцип, который ценит снижение затрат на строительство и обслуживание при сохранении эффективности. Наконец, элегантность — это символический или визуальный принцип, который оценивает личное самовыражение дизайнера без ущерба для производительности или экономии.Нет разногласий по поводу того, что составляет эффективность и экономичность, но определение элегантности всегда было спорным.

Современные дизайнеры писали об элегантности и эстетике с начала 19 века, начиная с шотландского инженера Томаса Телфорда. В конечном итоге мосты принадлежат широкой публике, которая является окончательным арбитром в этом вопросе, но в целом профессионалы занимают три позиции. Первый принцип гласит, что конструкция моста является прерогативой инженера, и что красота полностью достигается только добавлением архитектуры.Вторая идея, аргументированная с точки зрения чистой инженерии, настаивает на том, что мосты, обеспечивающие наиболее эффективное использование материалов, по определению красивы. Третий случай утверждает, что архитектура не нужна, но инженеры должны подумать о том, как сделать структуру красивой. Этот последний принцип признает тот факт, что у инженеров есть много возможных вариантов примерно равной эффективности и экономии, и поэтому они могут выражать свои собственные эстетические идеи без значительного увеличения материалов или стоимости.

Подвесной мост Томаса Телфорда через реку Конуи, ведущий к замку Конуи, район округа Конуи, Уэльс.

J. Allan Cash Фотобиблиотека / энциклопедия Britannica, Inc.

Вообще говоря, мосты можно разделить на две категории: стандартные путепроводы или мосты уникальной конструкции через реки, ущелья или устья. В этой статье описываются особенности, общие для обоих типов, но основное внимание уделяется уникальным мостам из-за их большего технического, экономического и эстетического интереса.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Элементы конструкции моста

Базовые формы

Существует шесть основных форм мостов: балка, ферма, арка, подвеска, консоль и опора.

мостовидные формы

Шесть основных мостовидных форм.

Британская энциклопедия, Inc.

Балочный мост — наиболее распространенная форма мостовидного протеза. Балка воспринимает вертикальные нагрузки при изгибе. При изгибе балочного моста он подвергается горизонтальному сжатию сверху.При этом низ балки подвергается горизонтальному растяжению. Опоры переносят нагрузки от балки за счет сжатия вертикально к фундаменту.

Балочный мост, в котором силы растяжения показаны красными линиями, а силы сжатия — зелеными линиями.

Британская энциклопедия, Inc.

Когда мост состоит из балок, проложенных между двумя опорами, он называется мостом из балок с простой опорой. Если две или более балки жестко соединяются друг с другом через опоры, мост становится неразрезным.

Как строятся мосты | Как строят мосты

Когда люди начали распространяться по землям и территориям, у нас появилась структура, позволяющая преодолевать естественные препятствия и преграды. Инженеры использовали свои инструменты для создания мостов, связывающих нас между городами и изменяющих весь ландшафт.

Первый метод используется для мостов , встраиваемых в воду на небольшой глубине. При небольшой глубине воды фундамент моста закладывается путем засыпки определенного места на временный период, над которым опоры (тип опоры может быть построен ).После этого фундамент моста (столбы) построен внутри перемычки

Самый важный момент в этой статье

Как строятся мосты?

Конструкция моста претерпела огромные преобразования с начала раз, включая новые более прочные материалы, тяжелую технику и новые методы строительства. Строительство моста претерпело огромные преобразования с года, когда появились новые более прочные материалы, тяжелая техника и новые методы строительства.

Хотя строительство мостов в наше время намного проще, проектирование мостов требует точной физики, огромных ресурсов и тщательного планирования до и во время строительства. Прежде чем мосты будут построены, проектировщиков должны проверить участок на наличие таких элементов, как прочность почвы, глубина и планировка своей земли.

Используя компьютерное проектирование, инженеры могут найти изображение этого моста в зависимости от веса и погодных условий и определить правильную конструкцию. Когда планирование завершено, рабочие приступают к работе на стройплощадке, используя различные материалы и собирая конструкции, чтобы поддерживать опору даже под действием силы тяжести.

В то время как мосты требуют тщательной и точной работы, основные основы мостов прочные, выдерживаются и просты после разрушения.

Также прочтите: Бетонирование в строительстве | Классификация | Недвижимость | Оценки | Преимущества и недостатки | Контроль качества

Факторы, связанные с наведением мостов:

Прежде чем вы углубитесь в то, как были построены мосты, вам нужно помнить о нескольких вещах.Мосты над водой могут быть как плавучие, так и постоянные.

Совершенно очевидно, что плавающие не являются постоянными и используются лишь кратковременно.

Следовательно, им не нужна база. Но постоянные мосты требуют фундамента, и поэтому необходимо учитывать три основных фактора. .

1. Состояние участка
2. Технические возможности и инженерные возможности исполнителя
3. Технология доступна из страны.

Первые две переменные зависят от инженеров. Однако фактор доступности технической поддержки полностью зависит от имеющейся строительной техники.

В этом отношении следует отметить, что на рынке доступно множество типов строительной техники , которые специально разработаны для поддержки конструкции моста .

Также прочтите: Что такое удобоукладываемость бетона | Факторы, влияющие на работоспособность | Тест | Ошибки

Этапы строительства моста:

При строительстве мостов через большие водоемы, такие как очень глубокая река или даже море, выполняются следующие шаги.

Строительство фундамента:

Для того, чтобы можно было построить фундамент, основание погружается в водяной слой сверху. Это как рама для столбов, которая может удерживать мост на месте. После этого с помощью буровых установок сооружается служебный пирс.

Строительство перемычки:

Вокруг опорных вышек и пирса создается перемычка. Это особый тип стены, которая окружает фундамент.Постоянная откачка удаляет воду изнутри. Участок полностью просушивается, после чего закладывается фундамент.

Собираем все вместе:

После возведения фундамента опорные опоры забрасываются в двор или залиты на место. Иногда этот процесс выполняется где-то в другом месте, а затем используются баржи, чтобы собрать все вместе . После этого зазоры стыкуются отрезками бетонной конструкции.

Иногда секции поддерживаются огромными подвесными тросами. Поскольку они вытянуты на место, их сшивают вместе r. Хотя это наиболее распространенные методы построения моста , существуют также различные методы, которые можно использовать для построения мостов .

Конечно, методы, которые можно использовать для мостов на мелководье, отличаются от методов, применяемых на тяжелой воде.

Также читайте: Что такое сливовый бетон | Приложение | Смешайте Дизайн | Методология

Различные типы планирования при строительстве мостов

Основные этапы планирования строительства моста:

• Исследование потребности в мостике
• Оценка трафика
• Месторасположение
• Подробный отчет по проекту
• Реализация
• Разведывательное исследование
  • Изучение альтернатив
  • Возможное альтернативное исследование
• Предварительное проектирование
  • Разработка планов
  • Эскизный проект и калькуляция
  • Оценка альтернатив, анализ рисков и окончательный выбор

Краткая записка

Как строятся мосты?

Когда мостов, требующих опор, построены и над водоемом, фундаменты закладываются путем погружения кессонов в русло реки и заливки их бетоном.Далее, анкерные крепления , построенные на обоих концах, обычно из железобетона со встроенными стальными проушинами, к которым будут крепиться тросы.

Как строятся фундаменты моста?

Когда мостов , требующих опор, построены и над водоемом, фундаментов сделаны путем погружения кессонов в русло реки и заполнения их бетоном. Кессоны — это большие коробки или цилиндры, сделанные из дерева, металла или бетона.В случае подвеса мостов , башни построены над кессонами .

Понравился этот пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Рекомендуемое чтение —

Как строились средневековые мосты — анимация

Строительство моста через воду — непростая задача, и, несмотря на многие технологические достижения, основы остались неизменными с древних времен. Сначала на русле реки сооружается перемычка, и вода внутри этой закрытой конструкции откачивается, обнажая мутную кнопку.На этом основании возводятся опоры моста.

Исторический Карлов мост в Праге. Фото: Adisa / Shutterstock.com

В средние века перемычка строилась из нескольких рядов бревен, вбитых в грязь. Его сделали водонепроницаемым с помощью грязи и укрепили песком. Затем воду из ямы откачивали водяным колесом. Основание, скорее всего, укрепляли деревянными сваями, забиваемыми сваебойным станком. На нем была установлена ​​деревянная решетка фундамента, сложенная из дубовых балок и досок.Решетка была закреплена крупными круглыми камнями, которые соединялись между собой коваными прутьями. После того, как фундамент был подготовлен, можно было начинать кладку столба. Для сооружения арок были возведены деревянные опоры, поверх которых положили точно вырезанные блоки песчаника или гранита. Как только краеугольный камень был на месте, фальшивая опора была удалена, и арка удерживалась вместе собственным весом. Арки укрепляли, кладя на них несколько слоев камней до уровня настила моста.Наконец, была уложена брусчатка из твердого камня.

Этот процесс был прекрасно воссоздан в трехмерной анимации Praha Archeologicka, находящегося в Праге проекта Института археологии Чешской академии наук (CAS), Прага, и Института национального наследия. Примером, выбранным в этой анимации, является настоящий средневековый мост — Карлов мост через реку Влтаву в Праге, Чешская Республика.

Строительство Карлова моста началось в 1357 году под эгидой короля Карла IV, но не было завершено до начала 15 века.Мост имеет 16 арок и 15 столбов, каждая из которых защищена ледяной стражей. Его длина 512 метров, а ширина почти 10 метров. Балюстрада украшена 30 статуями и статуями, изображающими различных святых и святых покровителей, хотя они были возведены намного позже, между 1683 и 1714 годами. Чтобы сохранить эти статуи, они были заменены точными копиями в 1960-х годах. Оригиналы хранятся в Пражском национальном музее.

До середины 19 века Карлов мост был единственным переходом через реку Влтаву, который делал мост важным связующим звеном между Пражским Градом и Старым городом города и прилегающими территориями.

Фото: Rasto SK / Shutterstock.com

За шестьсот лет своего существования мост пережил несколько катастроф. Повреждения от наводнений были наиболее частыми, первый раз был нанесен только через 30 лет после завершения строительства моста. В 1496 году одна из арок обрушилась, когда вода повредила опорные столбы. Во время большого наводнения 1890 года огромное количество плотов, бревен и прочего плавающего мусора прилипло к мосту и сломало три арки и две опоры.Войны также нанесли значительный ущерб мосту, особенно в конце Тридцатилетней войны, когда одни из самых тяжелых боев произошли прямо на мосту. В ходе боевых действий башни моста были сильно повреждены, после чего с него пришлось удалить остатки почти всех готических украшений. Мост избежал разрушения во время Второй мировой войны, по окончании которой все повреждения были отремонтированы, а автомобильное движение было запрещено.

Сегодня Карлов мост — одна из главных достопримечательностей Праги.

Фото: kunmingzijin / Shutterstock.com

Фото: AlexAnton / Shutterstock.com

Фото: NaughtyNut / Shutterstock.com

Фото: Виталий Титов / Shutterstock.com

Влияние факторов окружающей среды на строительство фундамента моста

🕑 Время чтения: 1 минута

Обсуждается влияние условий окружающей среды на выбор типа фундамента для мостов над водой.Проектирование фундамента для мостов над водой — сложная и утомительная задача, и проектировщик столкнется с серьезными проблемами.
Наиболее важным фактором, который может влиять на проектирование мостов над водой, являются условия окружающей среды, а не состояние грунта, в отличие от конструкции фундамента моста на суше, которые зависят от состояния грунта.
Следовательно, очень важно понимать условия окружающей среды, которые влияют на проектирование водных мостов, и определять их влияние на выбор типов фундаментов и методов их строительства.

Рис.1: Фундамент моста над водой

Влияние условий окружающей среды на фундаменты мостов

Факторы окружающей среды, влияющие на выбор типов надводных фундаментов и методов их строительства, рассматриваются ниже:

• Условия воздействия и водная глубина
• Море или речное течение
• Столкновение корабля
• Плавучий лед
• Землетрясения

Условия воздействия и глубина воды фундаментов мостов

Когда конструкция моста строится в открытых водах при переходе через широкий залив, он обычно подвергается воздействию сильных течений и ветра.Это агрессивное состояние приводит к нежелательным воздействиям, таким как ухудшение незавершенной конструкции и ограничение срока эксплуатации плавучей строительной установки.
Это нежелательное условие способствует использованию сборных элементов конструкции большого размера. Например, кессоны открытых колодцев и кессоны-ящики. Кессонные блоки обычно сплавляют и транспортируют на строительную площадку моста. После этого их погружают и кладут на подготовленную грядку или сваи.

Рис. 2: Открытый кессон, затопленный на подготовленном слое

Коробчатый кессон можно использовать в том случае, если глубина морской воды достаточно велика для плавания коробчатого кессона.Погодные условия играют важную роль при транспортировке кессонного ящика на строительную площадку моста, проходке и установке кессонных блоков. Таким образом, необходимо учитывать возможные задержки строительства из-за плохих погодных условий.
Что касается кессона открытого колодца, он подходит для мелководья, в котором нижняя часть с мелкой осадкой перемещается на строительную площадку и погружается, извлекая грунт из открытых колодцев, при этом стены постепенно поднимаются.Стоит отметить, что процесс строительства кессона открытого колодца более чувствителен к влиянию погодных условий по сравнению с процессом монтажа кессонных блоков коробчатого типа. Строительство коробчатого кессона может быть выполнено в короткие сроки, если только плохие погодные условия не остановят монтаж.

Воздействие морского или речного течения на фундамент моста

Сваи или опоры могут подвергаться силе сопротивления, создаваемой морским или речным течением. Эта сила создает промывные ямы в местах, где почва уязвима для эрозии на уровне морского дна.Наличие этих отверстий вокруг коффердамов нежелательно, поскольку оно создает круговое движение воды в этом месте из-за временных условий, таких как частично забитые шпунтовые сваи.
Текущая сила сопротивления может создать проблемы при установке шпунтовых или несущих свай. Это связано с тем, что такая сила при высоких скоростях колеблется и, как следствие, повреждает сваю до установки заглушек сваи или временного обеспечения песком, которое предотвращает колебания сваи.

Влияние столкновения судна с основанием моста

Столкновения могут произойти из-за того, что корабли вышли из-под контроля и могут вызвать выход из строя опоры моста.В определенных широких устьях глубоководный канал может качаться с одной стороны на другую за довольно короткое время, и почти все опоры построенного моста окажутся под угрозой.
Обрушение старого моста Sunshine Skyway в 1980 году из-за столкновения судна с одним из опор моста является реалистичным примером риска столкновения судов.

Рис.3: Обрушение моста Old Sunshine Skyway Bridge

Рис.4: Разрушение старого моста Саншайн Скайуэй в 1980 году из-за столкновения судна с одним из опор моста

Таким образом, необходимо принять необходимые меры для предотвращения опасности столкновения корабля с пирсами.Эти меры, безусловно, увеличат общую стоимость строительства фундамента.
Примеры мер предосторожности против столкновения судов включают создание искусственного острова вокруг пирса для остановки судна перед столкновением с пирсом моста. Эту меру защиты следует учитывать для опор на мелководье.

Рис.5: Опоры моста на острове Пенанг защищены от столкновения судов с помощью искусственного острова

Рис.6: Детали опор моста, окружающего искусственный остров, для защиты причала от столкновения судов

Если искусственные острова будут построены на большой глубине, количество камней, используемых для защиты от волн, и матрасов, используемых против размыва, неизбежно будет большим, что создаст проблемы для судоходства.Еще одна мера защиты — установка свай отбойных труб, которые обычно соединяются большой кольцевой балкой. Кольцевые балки должны находиться на некотором расстоянии от причала, чтобы обеспечить возможность отклонения причала, в то время как они поглощают кинетическую энергию движущегося судна и заставляют его остановиться.

Рис. 7: Установка коротких свай вокруг опор в качестве соображений защиты от столкновения судов, Sunshine Skyway Bridge

Рис. 8: Защита пирсового моста от столкновения судов

Воздействие плавающего льда на фундаменты мостов

Существует сходство между эффектом удара плавучего ледяного покрова и воздействием столкновения корабля на пирс моста.Итак, их конструкция также похожа друг на друга. Однако в первом случае есть дополнительная опасность — постепенное повышение давления из-за скопления пакетов льда.
Направление нарастания давления — поперечное к опоре моста или вертикальное, когда начинают формироваться гребни давления. Рекомендуется использовать мост с одной опорой, а не групповые сваи, потому что одиночные сваи изменят направление льдин и предотвратят образование гребневого давления.
Для конструкции гравитационного основания лучшая форма фундамента моста в районах, подверженных плавучему льду, — это установка тонких опор с массивным основанием.Это связано с тем, что последний будет обеспечивать сопротивление силам скольжения и опрокидывания, тогда как первый не создает большого сопротивления силе плавающего ледяного покрова.
Более того, если использование свай необходимо из-за грунтовых условий, то вокруг групповой сваи следует установить кольцо из близко расположенных юбочных свай.
Наконец, для случая, когда вода движется параллельно берегу реки, введение в сваи разреженной воды будет удовлетворительным ответом на силы плавучего льда.Это связано с тем, что водоразделы разрезают и ломают льдины и, следовательно, избегают удара и давления плавающих ледяных щитов.

Влияние землетрясений на фундаменты мостов

Землетрясения создают разрушительную силу на опорах моста, особенно на большой глубине, потому что сила, действующая на надстройку моста, будет сочетаться с нагрузкой на опору, и, следовательно, будет создаваться значительный опрокидывающий момент у основания опоры. Массу воды, заменяемой пирсом, необходимо прибавить к массе пирса.Эксцентричная нагрузка, поддерживаемая пирсом, критически велика на большой глубине, что делает выбор тонкого пирса и массивного основания желательным вариантом. Рекомендуется использовать круглую колонну, потому что сейсмические силы не имеют определенного направления и могут быть в любом направлении.
Еще одна проблема — разжижение рыхлой и средней плотности почвы из-за сотрясения почвы. Эту проблему можно решить, используя свайный фундамент для уплотнения почвы до такой степени, чтобы можно было безопасно поддерживать опоры. Глубину ожижения можно вычислить, используя гранулометрический состав и плотность на месте.Наконец, разжижение может вызвать цунами или вызвать оползни подводного потока, и впоследствии будет создаваться горизонтальная сила у основания пирса.
Подробнее:
Как защитить фундаментные конструкции от почв и грунтовых вод?
Планирование строительства моста, включая последовательность и этапы планирования
Детали мостов — бетонные и стальные детали и детали мостов
Подшипники мостов — типы подшипников для мостовых конструкций и детали
Башни висячих и вантовых мостов — функции и концептуальный дизайн

20 мостов по всему миру, которые не имеют никакого смысла

За годы люди совершили множество инженерных и архитектурных подвигов.Признайтесь, мы стали мастерами многих способов передвижения — от изобретения колеса и лодки до запуска в космос.

Одно из самых недооцененных достижений — мост. С незапамятных времен люди наводили мосты, чтобы помочь добраться из точки А в точку Б. Однако в настоящее время передовой архитектурный дизайн и инженерия превратили скромный мост из чего-то утилитарного в вид искусства.Многие современные мосты — это чудеса техники по форме и функциям.

Тем не менее, иногда мы заходим слишком далеко. Некоторые люди смотрят на мосты и задаются вопросом, как далеко они могут продвинуть этот древний вид искусства. В процессе они иногда создают что-то, что связано не столько с функцией, сколько с формой. В некоторых случаях даже форма отсутствует.Есть несколько мостов, которые невероятно опасны в дополнение к тому, что они совершенно бессмысленны.

Мы собрали 20 самых странных, странных и бессмысленных мостов по всему миру. Некоторые из них безопаснее других. Некоторые из них вам захочется пересечь с закрытыми глазами. В любом случае, эти мосты заставляют нас спрашивать: «Почему?»

20 Не смотри вниз на этот мост в Малайзии

Через: pexels.ком

Небесный мост на Лангкави в Малайзии определенно оправдывает свое название. Он находится на высоте 2000 футов над уровнем моря, подвешен к вершине горы Мат Цинканг. Фактически, он считается одним из самых высоких в мире одноразовых мостов. Мост длиной 400 футов и шириной менее 6 футов — отличный способ сделать панорамный снимок архипелага Лангкави.

Конечно, вам нужно сначала добраться до моста.Туристы, надеющиеся подняться над облаками и лучше увидеть 99 островов, должны сначала подняться на вершину по канатной дороге! В этом нет особого смысла. Может, нам лучше остаться на земле.

19 Гора Хуа использует термин «мост» нечетко

Через: Викимедиа

Если вы отправитесь в северный Китай, вы, вероятно, посетите национальный парк Маунт-Хуа.Это одно из самых известных мест. Претензия парка на известность — узкие пешеходные тропы или «мосты», которые соединяют несколько вершин в этом районе.

Высоко на склоне горы подножки были закреплены прямо в скале.Также есть длинные ржавые цепи, которые защитят вас от долгого спуска. Местами шириной всего метр, пройти других туристов практически невозможно. . Падения имеют углы от 70 до 80 градусов, поэтому гора Хуа — определенно то место, где вы должны следовать старому совету: «не смотри вниз».

18 Этот мост в Китае — бесконечная петля

Через: arch3o.ком

Когда вы переходите мост, вы обычно ожидаете, что у него будет четкая отправная точка и четкая конечная точка. В конце концов, в этом и смысл моста. Вы используете его, чтобы переходить от одной стороны чего-либо к другой.

Мост Удачного Узла, который простирается над рекой Гавань Короля Драконов в Чанше, по-видимому, пропустил записку.600-футовый мост фактически представляет собой 3 моста в 1, сплетенных вместе, чтобы создать то, что дизайнеры называют кольцом Мебиуса. Вы даже можете подумать, что это немного похоже на американские горки.

17 Этот мост может быть американскими горками

Через: Instagram

Если мост Lucky Knot Bridge выглядит как американские горки, то мост Эшима Охаши в основном таков.Этот мост, расположенный в регионе Тюгоку на японском острове Хонсю, поднимается вверх и вверх, принимая автомобильное движение над озером Накауми.

Ширина моста составляет всего 1 милю, но уклон 5% с одной стороны и 6% с другой.Фотографические уловки могут сделать склоны хуже, чем они есть на самом деле, но это все еще крутые уклоны. Мы настоятельно рекомендуем убедиться, что ваши тормоза находятся в исправном состоянии, прежде чем отправиться на прогулку по озеру на своей машине.

16 Вьетнамских «обезьяньих мостов» — традиция

Через: Викимедиа

Эти следующие мосты не совсем чудеса современной инженерии, и они не пересекают зияющие пропасти.Напротив, это давняя традиция. Могучая река Меконг ревет через Вьетнам, но людям еще нужно перебраться через реку. «Обезьяньи мосты» давно стали решением.

Обезьяньи мосты, как правило, представляют собой бамбуковые длинные мосты с одним поручнем, и жители Южного Вьетнама долгое время строили их вручную.При переходе вы наклонитесь и примете позу обезьяны, когда перебегаете через реку. В наши дни обезьяньи мосты заменяют бетонные конструкции, которые, на наш взгляд, наверное, немного разумнее.

15 Этот кустарный мост может буквально свернуть красную дорожку

Через: Викимедиа

Следующий мост пришел к нам из Великобритании, где дизайнерская фирма стала немного меньше интересоваться функциональностью и немного больше интересовалась формой.Катящийся мост, единственный в своем роде в мире, был построен в 2004 году. Он служит пешеходной дорожкой на лондонском канале Гранд Сентрал Юнион.

Мост оснащен гидравлической системой, которая позволяет ему свертываться в восьмиугольник.Он убирается, чтобы лодки могли проходить через канал. Эксперты говорят, что мост довольно сложен для всех, что он на самом деле делает, поэтому мы задаемся этим ключевым вопросом. Почему?

14 человек преодолевают эти мосты ради невероятного пейзажа

Через: Викимедиа

Гора Ай-Петри, или по-английски гора Святого Петра, находится в Крыму.Вершина горы известна высоким крестом, венчающим саму вершину. Мы не уверены, кто смотрел сюда и думал, что им нужно повесить крест на вершине горы, но они были храбрыми душами.

В наши дни на вершину можно подняться по паре вантовых мостов с деревянными планками.Это еще одно место, куда вы, вероятно, не захотите смотреть вниз. Облачный покров часто закрывает землю внизу, но после долгого подъема здесь вы будете иметь хорошее представление о том, как далеко он находится. Вместо этого вы можете подняться на канатную дорогу за 4 доллара.

13 Самый высокий пешеходный мост Сингапура может быть самым бессмысленным

Через: Викимедиа

Самый высокий пешеходный мост Сингапура соединяет парк Маунт-Фабер и парк Телок-Бланга-Хилл.Это не самое странное.

Мост впечатляет высотой 118 футов и имеет длину около 900 футов. Пешеходные мосты позволяют архитекторам немного больше экспериментировать с дизайном, поскольку им не требуется выдерживать такой большой вес.Тем не менее, соответственно названные волны Хендерсона волнообразно движутся вдоль этих 900 футов, создавая змееподобную форму на горизонте Сингапура.

Мост также включает скамейки прямо в его каркас, так что вы можете сидеть и смотреть на горизонт.Ночью его освещают светодиодные фонари, но это все еще странный мост посреди двух национальных парков.

12 Забыли часы? Этот мост уже пройден

Через: Викимедиа

Разве вы не ненавидите, когда застреваете на мосту, но забыли часы, чтобы не сказать, который час? Мы думаем, что чаще всего это должно было случиться с архитектором, который проектировал так называемый «Мост солнечных часов».

Этот пешеходный мост сделан из стали, стекла и гранита и пересекает реку Сакраменто в Исследовательском парке Тертл-Бэй. Это не было бы даже примечательным, если бы не тот факт, что у него есть опорная башня высотой 217 футов, которая действует как гигантские солнечные часы. Мы не собираемся ждать ответа, зачем мосту нужны гигантские солнечные часы.

11 Массивный виадук Мийо поднимет вас выше

Через: pxhere.ком

Еще в 2001 году Великобритании понадобился новый мост, чтобы перебросить людей через долину реки Тарн. Они решили решить эту проблему с помощью массивного Виадука Мийо. Этот гигантский мост на самом деле является одним из самых высоких в мире, его высота составляет 1125 футов.

Строительство моста заняло всего 3 года благодаря инновационным технологиям строительства.Это впечатляет, если подумать о масштабах проекта. Что делает мост бессмысленным, так это то, что сама палуба находится на высоте 885 футов над уровнем моря. В туманные дни вы и другие водители можете потеряться в облаках. Если это кажется немного опасным, возможно, потому, что это так.

10 Этот французский мост похож на лифт

Через: Instagram

Река Сена — один из основных торговых водных путей Франции, что означает, что через ее воды проходит много судов.Любой мост через него должен строиться с учетом этого. Пон-Гюстав-Флобер, безусловно, стал самым высоким подъемным мостом в Европе.

В отличие от мостов, которые поднимают участки дороги под углом, этот мост идет прямо вверх и вниз .Чтобы подняться наверх, потребуется около 12 минут, позволяя высоким кораблям проходить под ним. Глупая часть этого? Мост поднимают всего около 30 раз в год. Это кажется немного экстравагантным!

9 На проектирование моста через залив Ханчжоу ушло десятилетие

Через: Instagram

Мост через залив Ханчжоу — удивительный инженерный подвиг.Мост связывает города Цзясин и Нинбо. Наконец, он открылся в 2008 году, примерно после десятилетнего планирования, и пассажиры могли отключать свои одометры примерно на 75 миль каждый раз, когда они путешествовали между двумя городами.

Мы, безусловно, ценим экономию времени на поездках, но это не значит, что мост через залив Ханчжоу имеет смысл. Его длина составляет 22 мили, что делает его самым длинным мостом в мире, пересекающим океан. Поскольку мост выходит в море, инженерам приходилось учитывать мощные тайфуны и приливы, которые в Ханчжоу чрезвычайно сильны! Мы думаем, что будем продолжать ходить или, по крайней мере, проверять погоду перед отъездом.

8 Не все, что сделал Леонардо да Винчи, было гением

Через: Flickr

Вы, наверное, узнали о Леонардо да Винчи в школе или, по крайней мере, из разговоров о Моне Лизе.Воплощение человека эпохи Возрождения, Да Винчи был не просто художником. Он также интересовался биологией и инженерией. Еще в 1500-х годах он проектировал вертолеты и механизированные доспехи.

Он также спроектировал мост для османского султана.Примерно 500 лет спустя кто-то решил вдохнуть новую жизнь в эскизы да Винчи. Глядя на результат, мы понимаем, почему кому-то понадобилось 500 лет, чтобы построить этот мост. По крайней мере, архитектор доказал, что вы действительно можете создать дизайн Да Винчи, что долгое время считалось невозможным.

7 Этот мост в Амстердаме ломает стереотипы

Через: Викимедиа

Амстердам — ​​город, известный своими мостами, многие из которых имеют очень традиционный дизайн.Однако на заре нового тысячелетия город нанял дизайнерскую фирму, чтобы связать район Споренбург и остров Борнео. Видимо, у всех было немного футуристического настроения, потому что то, что они получили, было совсем не традиционным.

Мост, открытый в 2001 году, имеет длину около 300 футов.Он известен как «Pythonbrug» или «Python Bridge», что приятно на носу. Дорожка накатывается волнами, иногда с уклоном более 5%! Мы думаем, что Амстердам, вероятно, должен придерживаться проверенного и верного.

6 Этот мост должен выглядеть как глаз

Через: Flickr

Если вам нравятся ваши мосты с некоторой долей жуткости, этот следующий определенно для вас.Мост Миллениум в Гейтсхеде пересекает реку Тайн, соединяя Нью-Касл и Гейтсхед.

Поскольку мост пересекает реку, он должен быть в состоянии пропустить судоходство.Однако это не какой-то старый наклонный мост, и система из 6 гидроцилиндров поворачивает мостовую под углом 40 градусов, чтобы лодки могли пройти. Более того, архитектор сказал, что оно должно выглядеть как медленно открывающееся веко, когда открывается . Мы не совсем понимаем, почему мост должен так выглядеть, но тогда мы не архитекторы.

5 Эресуннский мост… Сложный

Через: Викимедиа

Швеция и Дания имеют долгую и сложную историю, поэтому вполне логично, что две скандинавские страны построят себе длинный сложный мост через пролив Эресунн, разделяющий их водоем.

Мост протяженностью почти 5 миль начинается с вантового сооружения со стороны Швеции и заканчивается туннелем со стороны Дании. Им даже пришлось построить небольшой искусственный остров посреди пролива, чтобы вода не затопила вход в туннель.

Хотя эксперты говорят, что мост был лучшим решением для облегчения путешествия между Швецией и Данией, мы скажем, что вы, вероятно, могли бы сесть на лодку.

4 Пуэнте-де-ла-Мухер представляет движение к движению

Через: Викимедиа

Следующий мост, расположенный в Буэнос-Айресе, Аргентина, называется Пуэнте-де-ла-Мухер.В грубом переводе это означает «Женский мост». Он был спроектирован той же архитектурой, что и Мост солнечных часов.

Главное достоинство моста в том, что часть палубы, поддерживаемая наклонным пилоном, может поворачиваться на 90 градусов.Он должен был приспособиться к проходящим кораблям, но поворот на 90 градусов кажется излишним.

Тем не менее, некоторые архитекторы мостов пытаются сделать современные мосты более подвижными.Нельзя сказать, что мы согласны с этой идеей, поскольку мы предпочитаем, чтобы наши мосты были стационарными.

3 Это один из самых длинных плавучих мостов в мире

Через: Викимедиа

Если вы путешествуете между Сиэтлом и Мединой в штате Вашингтон, вы, скорее всего, пересечете трассу 520 штата.Если вы это сделаете, вы действительно пройдете по одному из самых длинных плавучих мостов в мире.

Плавучий мост Evergreen Point был построен в 1966 году, и даже сегодня его плавучий пролет длиной 1,4 мили делает его одним из самых длинных в мире.В 1960-х годах строительство подвесного моста через озеро Вашингтон было невозможным из-за большой глубины воды.

Мост пострадал от ветра, и в него даже врезалась баржа.В наши дни большую часть моста необходимо заменить. С появлением новых технологий плавучие мосты также стали в некоторой степени бессмысленными.

2 Этот мост — испытание без лишних затрат

Через: Викимедиа

Мост Октавио Фриас де Оливейра был завершен 10 лет назад, но проект все еще остается гигантским.Х-образный мост возвышается на 452 фута над рекой Пиньейрос в Сан-Паулу. Затем правительство Бразилии обмануло это с помощью изготовленной на заказ светодиодной системы освещения, которая, как утверждается, использует примерно половину мощности других систем освещения мостов.

Почему этот мост не имеет смысла? Это единственное в мире сооружение, где две изогнутые гусеницы поддерживаются одной мачтой.Мы не уверены, делает ли это его инновационным или просто плохой идеей. Две дорожки, одна на высоте 12 метров, а другая на 24 метра, в конечном итоге пересекают друг друга, в результате чего мост становится отличительным знаком X.

1 Фолкеркское колесо похоже на мост для лодок

Через: Викимедиа

Эта запись не является мостом в строгом смысле слова.Это лодочный подъемник в Шотландии, который соединяет каналы Форт-энд-Клайд и Юнион. В отличие от традиционной системы шлюзов, Фолкеркское колесо перемещает лодки, поднимая их из воды, а затем помещая в канал Юнион.

Установка колеса знаменует собой первое соединение двух каналов с 1930-х годов.Колесо также является первым и единственным в мире вращающимся подъемником для лодок! Кроме того, он не приведет вас к каналу Юнион, который на 11 метров выше, чем Колесо. Замки по-прежнему необходимы, что заставляет задуматься, почему кто-то решил, что решение проблемы — Фолкеркское колесо.

Ссылки: Unilad.com, PopularMechanics, Vietnam.net, Atlas Obscura, highbridges.com, Wired.com

Следующий
Все незабываемые впечатления, уникальные для Китая, которые понравятся семьям

Как работают мосты — объясните это

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 16 октября 2020 г.

Над, под или прямо посередине? Это звучит просто, но с древних времен он ставит перед каждым великим инженером вызов. Нам нравится, когда дороги и железные дороги прямые и ровные, но неровности и неровности Земли делают такое строительство непростой задачей. Как пройти по шоссе через долину или сделать так, чтобы железная дорога пересекала ручей? Самый простой ответ
использовать мост . Возможно, это звучит просто, но какой тип моста вы используете? Почему существует так много разных типов и как все они работают? Давайте посмотрим поближе и узнаем больше!

Фото: Один из величайших мостов в мире.Спустя более 150 лет после завершения строительства в 1859 году удивительный Королевский мост Альберта в Королевстве Исамбард Брунель до сих пор сохранил
железнодорожные поезда 30 м (100 футов) над рекой Тамар, разделяющей Корнуолл и Девон в Англии. Но разве это подвесной мост,
или это ферменный мост? Ну, это, конечно, ферменный мост (обратите внимание на толстые, трубчатые, «линзовидные» фермы наверху). Вертикальные связи, идущие от верхнего изгиба («хорды») ферм через нижний изгиб вниз к настилу, означают, что мост не толкает наружу свои опорные башни, хотя он толкает свои грузы вниз на них.Но здесь также есть элементы других мостов — кусочки подвесного моста, кусочки тетивы (связанная арка) — и я думаю, что это хороший пример того, как некоторые мосты на самом деле являются гибридами, объединяющими несколько разных типов мостов в одну структуру. Рядом с ним в 1960-х годах был построен современный подвесной мост, через который также переправлялись автомобили (см. Фото ниже).

Чудо мостов

Фото: Мосты не просто несут нагрузки: с высокими башнями и изящными пролетами их вдохновляющий дизайн — это триумф архитектуры и инженерии.Это Палладианский мост в Приор-парке в Бате, Англия, построенный в 1755 году и, по общему мнению, один из четырех таких мостов в мире. Вы можете видеть, что нижняя часть моста — по сути его настил — опирается на пять отдельных каменных арок.

В бесконечной войне людей против природы только когда-либо
быть одним победителем, но люди все еще могут утешить себя
случайные победы, которые являются величайшими мостами мира
представлять. Если нам нужно пересечь реки или долины, соединитесь
острова на материк, перевозят автомобили, людей или искусственные водные пути,
мосты — прекрасное решение, когда природа мешает нам.Историки предполагают, что люди изобрели мосты, когда увидели, как упали
деревья могут помочь им пересечь мелкие реки. С тех пор у мостов
выросли длиннее, технически сложнее и многое другое
впечатляющий, медленно развивающийся от простых каменных арок до изящных
парящие подвесные мосты длиной в несколько миль. Атакует ветры
сверху, омываемый реками снизу, весь день загруженный движением транспорта
долго, это чудо, что мосты так долго остаются в вертикальном положении.

Как мосты уравновешивают силы

Силы заставляют вещи двигаться, но они также удерживают их.Это далеко
от очевидного, но когда что-то вроде небоскреба вырисовывается высоко над
нам или мост тянется под нашими ногами, скрытые силы трудны
на работе: мост никуда не идет, потому что все силы, действующие на него
идеально сбалансированы. Проектировщики мостов, короче говоря, сила
Балансиры .

Самая большая и самая распространенная сила во Вселенной, гравитация, — это
постоянно тянуть вещи вниз, что не проблема для
небоскреб, потому что земля под ним поднимается прямо вверх
очередной раз.Но мост через реку, долину, море или дорогу вполне
другое: огромная палуба (основная горизонтальная площадка
мост) не имеет опоры непосредственно под ним. Чем длиннее мост,
чем больше он весит, тем больше несет и тем больше риск
он рухнет. Конечно, время от времени мосты падают, и
довольно эффектно, но большинство из них счастливо стоят годами, десятилетиями,
или даже столетия. Они делают это, тщательно уравновешивая два основных вида
сил, называемых сжатием (толкающая или сжимающая сила, действующая внутрь) и
натяжение (тянущая или растягивающая сила, действующая наружу), направляя нагрузку
(общий вес моста и вещей, которые он несет) на
абатменты (опоры с обеих сторон) и опоры
(одна или несколько опор посередине).Хотя видов много
мостов, практически все они работают за счет уравновешивания сжимающих
сил в некоторых местах с растягивающими силами в других местах, поэтому нет
общая сила, чтобы вызвать движение и нанести ущерб.

Иллюстрация: Уравновешивающие силы в мосту: разные типы мостов переносят нагрузки за счет сил сжатия («сжатие» — показано здесь красными линиями) и растяжения («растяжение» — показано синими линиями): 1) Балочный мост имеет его балка частично в растяжении и частично в сжатом состоянии, при этом упоры (боковые стойки) сжаты; 2) Арочный мост выдерживает нагрузки за счет сжатия; 3) У подвесного моста опоры (башни) сжаты, а палуба подвешена к толстым подвесным тросам на более тонких тросах, каждый из которых находится в растянутом состоянии.4) Вантовый мост аналогичен, но палуба свисает прямо с опор на тросах. Опоры сжаты, а кабели растянуты. 5) Ферменный мост — это своего рода мост с усиленной балкой. Как и у балочного моста, верхняя часть сжимается, а нижняя — растягивается. Диагональные фермы растянуты, а вертикальные — сжаты. 6) Консольный мост уравновешивает силы натяжения над настилом моста и силы сжатия внизу.

Перевозка грузов

Если мост разгружен, все, что ему действительно нужно сделать, это поддержать его
собственный вес (статическая нагрузка ), поэтому растяжение и сжатие в
его структура — это, по сути, статические силы (те, которые не вызывают
движение), мало меняясь от часа к часу или день ото дня.Тем не мение,
по определению мосты должны нести изменяющуюся величину веса (
с живой нагрузкой ) от таких вещей, как железнодорожные поезда, автомобили или люди,
которые могут значительно увеличить обычные растягивающие или сжимающие силы.
резко. Например, железнодорожные мосты изгибаются и изгибаются каждый раз, когда
тяжелый поезд пересекает их и снова «расслабляется», как только
груз прошел.

Экологические силы

Мосты также должны выдерживать постоянно меняющиеся факторы окружающей среды. Арочные мосты через реки,
например, им приходится справляться с скопившейся за ними водой (их опоры часто стратегически
размещены отверстия для просачивания воды при сильном наводнении).Приостановка
мосты, по которым перевозятся автомобили, несут одни и те же нагрузки в течение всего дня,
хотя, часто располагаясь в ветреных устьях, они также должны терпеть
пронзительные порывы ветра, создающие крутящую силу,
называется кручение , в мостовом настиле.
(Современные подвесные мосты решают эту проблему, имея палубы с
аэродинамически спроектированные поперечные сечения, испытанные в
аэродинамические трубы,
и может быть усилен фермами снизу.) Нагрузки, вызывающие смещение моста
движение вперед и назад может быть особенно опасным, если они это сделают
дико вибрируют на своей так называемой естественной или резонансной частоте. Resonance , как это известно, делает бокалы для вина.
разбиться, когда оперные певцы подойдут слишком близко; «пение»
ветер может иметь столь же катастрофические последствия для моста.

Мосты в истории

Люди находят мосты завораживающими и сбивающими с толку одновременно.
Почему так много разных типов? Как инженеры выбирают один
добрый над другим? Почему люди склонны строить разные виды
мосты в разные периоды истории? Есть простые ответы на
все эти вопросы — и сложные тоже.

Фото: Мосты — продукт своего места и времени:
место, потому что они должны быть адаптированы к конкретным местным условиям; и время, потому что они всегда использовали самые современные материалы и инженерные технологии. Это вид на революционный Бруклинский мост в Нью-Йорке, сделанный со стороны Бруклина. Предоставлено: фотографии из архива Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Один простой ответ заключается в том, что за тысячи лет человеческих
цивилизации инженеры постепенно развивались все более изощренно.
конструкции мостов, которые могут перекрывать все большие расстояния.Старейший
типы мостов, балки и арки, могут растягиваться только до того, как они
разрушиться под собственным весом; более сложные версии этих
конструкции (фермы, коробчатые балки и консольные мосты) могут достигать
способствовать; а подвесные и вантовые мосты могут идти дальше
по-прежнему. Эта постепенная эволюция — и расширение — мостов
стало возможным частично благодаря более глубокому пониманию инженерии, но
также путем разработки гораздо более прочных материалов. Арочные мосты были
популярны в средние века, например, потому что они были быстрыми и
легко построить из местных материалов и прослужил долгое время
с минимальным обслуживанием или без него.Когда Железный мост,
первый в мире чугунный (арочный) мост был построен в Коулбрукдейле в Шропшире, Англия, в 1779 году.
революция в мостостроении; в 19 ​​веке сотни
из других мостов были построены из железа, а затем стали, в том числе Новые
Знаменитый Бруклинский мост 1883 года в Йорке с пролетом 486 м (1595 футов). Подвесные и вантовые мосты больше всего полагаются на
надежный из современных материалов, железобетона и стали. Некоторый
новейших мостовидных протезов, естественно, используют самые современные композитные материалы.
материалы.

Типы мостов

Хотя обсуждать мосты в этом довольно абстрактном и
теоретически, гораздо интереснее взглянуть на некоторую специфику
исследуя по очереди каждый основной тип моста.

Балка

Фото: Балочный мост, соединяющий железнодорожную ветку с дорогой в Дорсете, Англия. Обратите внимание на опору с правой стороны, которая не дает мосту обрушиться с холма по направлению к нам.

Балка — самый простой (и часто самый дешевый) мост:
колода, охватывающая относительно небольшое расстояние, поднята
парой абатментов (вертикальные опоры с обоих концов).Встаньте на доску (палубу), натянутую между парой стульев (опор).
и вы заставите его прогнуться вниз посередине, так что внизу он немного длиннее
и немного короче сверху. Это говорит нам о том, что нижняя часть балки
находится в напряжении (растягивается дольше, чем обычно), в то время как
верх находится в сжатии (сжался короче). Нагрузка на мост вроде
он передается через луч к опорам на обоих концах,
которые также сжаты (сдавлены вниз). Чем длиннее луч,
тем больше вероятность провисания посередине, поэтому базовая балка
мосты обычно довольно короткие.Современные балочные мосты могут быть очень
длиннее, если они построены с коробчатыми балками (огромные пустотелые коробки
изготовлены из повторяющихся секций стальных балок и / или усилены
бетон) или скрепленный фермами (диагональная арматура)
сбоку или снизу. Балки
далее в нашей статье объясняется, как
здания работают.

Арка

Фото: Мост Палтни в Бате, Англия, состоит из трех каменных арок. Построенный в 1773 году, он построен по образцу Понте Веккьо во Флоренции, Италия.

Арки — единственные виды мостов, которые полностью поддерживаются силами.
сжатия. Под аркой есть напряжение, но оно
обычно незначительна, если только арка не большая и неглубокая. Что делает
смысл, если задуматься, потому что бесконечно широкая арка
просто быть горизонтальной балкой с натянутой нижней стороной.
Настил моста, опирающийся на арку, упирается в изгибы камней.
(или металлические детали) под ним, плотно прижав их
вместе и эффективно делая их сильнее.Нагрузка на камень
арочный мост передается через центральный камень (так называемый краеугольный камень ),
вокруг изгиба других камней и в опоры,
где твердая земля с обеих сторон отталкивается вверх и внутрь. Как луч
мосты, арки относительно просты и дешевы в строительстве, и
не нужно перекрывать дорогу или реку центральными опорами. Они могут
легко превышают пролет базовой балки, хотя их большим недостатком является то, что они
нужны большие абатменты, поэтому они не всегда являются эффективным способом
мосты вроде автомагистрали, если под ней требуется большой зазор.Виадуки и акведуки (водные мосты) часто представляют собой вариации арочных мостов,
с несколькими арками рядом.

Примеры арочных мостов: мост Мостар в Боснии и Герцеговине и Карлов мост в Праге.

Ферма

Фото: мост с фермами, через который проходит пешеходная дорожка над железнодорожной линией в Дорсете, Англия.

Одним из способов увеличения досягаемости базового балочного моста является усиление
это — и инженеры нашли лучший способ сделать это с помощью
система диагональных, треугольных брусков по бокам, которые называются
фермы.Есть много способов устроить фермы для поддержки
мостик, дающий множество замысловатых и зачастую привлекательных решетчатых узоров;
линзовидные (изогнутые) фермы, использованные в верхней части Королевского моста Альберта
фото, являются одним из примеров. Типичный ферменный мост выглядит как пустотелый короб с открытым
или закрытые вертикальные стенки и крыша, стороны усилены диагональными фермами,
и основание на балках.

Консоль

Фото: Хьюи П. Длинный консольный мост через реку Миссисипи недалеко от Нового Орлеана,
строился в начале 1930-х гг.Обратите внимание, как явно неподдерживаемые пролеты на обоих концах расширяются наружу и становятся тонкими.
воздух от опор — принцип консолей в действии.
Картина восстановлена ​​с оригинала Маркуса Ламкина.
любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Две смежные балки, выходящие наружу от пирса, могут
уравновешивают друг друга — так же, как канатоходец может уравновесить
удерживая обе руки прямо от ее тела. Это основная идея
консольный мост. Обычно, когда мы говорим о кантилевере, мы имеем в виду балку, опирающуюся только на одну
конец, как трамплин или качели, только намного более жесткий.В консольном мосту,
обычно есть пара консолей, выходящих из каждого
пирс с коротким балочным мостом между ними, соединяющий их
все вместе; в качестве альтернативы, у некоторых есть консоль, выходящая
от каждого упора к середине, с балкой, перекрывающей их. Консольные мосты бывают
иногда трудно распознать, потому что они обычно усилены балками
и фермы, но их легче обнаружить, если вы помните, что на них
несколько секций и часто имеют хотя бы один пирс посередине.

Самый известный в мире консольный мост
Форт-Бридж в
Шотландия, имеет три консоли (усиленные решеткой из ферм)
с двумя более короткими балочными перемычками между ними.Самая длинная консоль в мире — это
очень похожий Квебекский мост,
длиной чуть менее 1 км (987 м или 3239 футов, если быть точным).
Другие примеры консольных мостов включают мост Квинсборо в Нью-Йорке и Crescent City Connection в Новом Орлеане.

Подвеска

Фото: Мост Тамар, построенный в 1961 году, пересекает реку Тамар, границу между Корнуоллом и Девоном, Англия, рядом с железнодорожным мостом Брюнеля 1859 года (который вы можете видеть на заднем плане).Обратите внимание на усиление фермы и балки под настилом.

Если вам нужен мост с большим пролетом, подвесной мост
в каком-то смысле это действительно ваш единственный вариант. Гений подвески
мост заключается в использовании очень высоких опор с огромными изогнутыми магистральными тросами.
натянутые между ними. Десятки более тонких вертикальных подвесных тросов
различной длины свисают с основных кабелей и поддерживают огромные
вес палубы и груза, который она несет. (И хотя люди
всегда замечаем кабели в подвесном мосту, они часто не
Найдите балки и фермы, укрепляющие настил под ними.Это
тонкий и очень важный момент: большинство мостов на самом деле
композиты двух или более основных типов мостов.) Самый большой
все мосты используют подвесной подход; самый длинный в мире,
Акаси Кайкё в Японии составляет 3,9 км (2,4 мили) в длину.

Известные висячие мосты, включая мост Хамбер.
и Клифтонский висячий мост в Англии,
мост Золотые Ворота в Калифорнии,
и Бруклинский мост на Манхэттене, Нью-Йорк.

Вантовый

Фото: Артур Равенел-младший.вантовый мост в Charleston S.C.
Фотография любезно предоставлена ​​американским проектом Кэрол М. Хайсмит в архиве Кэрол М. Хайсмит,
Библиотека Конгресса США.

Большой недостаток подвесных мостов в том, что они должны быть
прикреплены к земле с обеих сторон. Это не всегда возможно, если
нет места для кабелей или подходящего основания, чтобы закрепить их
в. Другой вид подвесного моста, известный как вантовый
мост, устраняет это, уравновешивая два комплекта подвески
тросы по обе стороны от каждой опоры, которая поддерживает нагрузку.В
«нормальный» подвесной мост, палуба подвешена на тросах различной
длины, которые сами поддерживаются чрезвычайно сильной основной
подвесные тросы. В вантовом мосту есть только один набор
тросы, идущие по диагонали от каждого пирса до настила моста,
который имеет тенденцию быть более прочным и громоздким, чем висячий мост.

Вантовые мосты значительно короче обычных
подвесные мосты и, как правило, не перекрывают гораздо большие расстояния
более 1 км; самый длинный в мире в настоящее время
Русский мост в
Владивосток, Россия, на 1.1 км (3622 фута).
Другие примеры включают мост Васко да Гама.
в Португалии,
Виадук Мийо во Франции,
мост Ханчжоу в Китае,
и мост Аккордов в Иерусалиме.

Понтон

Фото: Понтонный мост через реку Евфрат в Ираке. Фото Кевина К. Кихуиса-младшего любезно предоставлено Корпусом морской пехоты США.

Лодки, очевидно, плавают по воде, поэтому, если вам нужно в спешке построить временный мост, одним из возможных решений будет спустить палубу на серию лодок.Такой плавучий мост называется понтоном — и он широко используется военными для импровизированных переходов через реки (например, когда существующие мосты были взорваны по стратегическим причинам). Хорошо организованные армии имеют заранее подготовленные секции понтонных мостов, которые они могут поставить на место и скрепить болтами в любом месте и в любое время. Основные проблемы с понтонными мостами — это основная нестабильность и относительно легкие нагрузки, которые они могут нести. Поскольку палуба плавает очень близко к ватерлинии, понтонный мост автоматически блокирует движение лодок по реке, хотя обычно можно отделить часть или две от середины и отпустить ее, чтобы позволить речному движению пройти.

Дуга сквозная и перетяжка (тетива)

Фото: Мост Адских Врат, мост через арку в Нью-Йорке, на снимке.
около 1915–1920 гг. Обратите внимание на то, как настил моста проходит через арку горизонтально (так
часть арки находится над палубой, а часть — ниже) и большие опоры с обоих концов
удерживая арку на месте. Фото Детройт Паблишинг Ко. Любезно предоставлено Библиотекой Конгресса США.

Подвесьте балочный мост к верхней арке, и то, что вы получите, называется
мост через арку (если настил прорезает арку) или
связно-арочный мост (если настил привязывает арку к основанию).Оба типа немного похожи на подвесные мосты, потому что
палуба и ее груз свисают с арки. Однако, хотя они выглядят
очень похожи, они по-разному уравновешивают силы.

В мосту со сквозной аркой, как и в обычной каменной или кирпичной арке, концы арок
толкать («толкать») наружу и отталкивать за абатменты. Такие мосты
по этой причине их иногда называют упорными дугами.

Примеры мостов со сквозной аркой: мост Харбор-Бридж в Сиднее.
в Австралии,
Мост Адских Ворот в Нью-Йорке
(показано здесь) и мост Тайн-Роуд в Ньюкасле, Англия.

Фото: Борода Дэниела Картера, арочный мост через реку Огайо.
Обратите внимание на то, как колода сидит у основания арки (другими словами, вся арка
над палубой) и привязывает на место; по этой причине не нужны большие абатменты
чтобы удерживать арку на месте. Фотография любезно предоставлена ​​архивом Кэрол М. Хайсмит,
Библиотека Конгресса США, Отдел эстампов и фотографий.

В мосту с завязанной аркой, в то время как арка поддерживает
колода, колода также не дает арке выдвигаться наружу, удерживая
он на месте, поэтому арка и настил уравновешивают друг друга.Так же, как вантовый мост более самонесущий, чем
подвесной мост, потому что он устраняет анкерные тросы,
таким образом мосты с арочной связкой более самонесущие, чем обычные
арка, потому что им меньше нужны прочные абатменты. Завязанная арка
мосты иногда называют тетивами, потому что они напоминают
арка лука вытащила готовая стрелять стрелой, и потому что
перекладина связывает лук аналогичным образом.

Примеры арочных мостов: Пуэнте-де-ла-Баркета в Испании и
Мост Святого Георгия в Делавэре, США.Мост Чаотяньмэнь в Китае одновременно
сквозной арочный и арочный мосты.

Мосты подъемно-поворотные

Фото: Разводной мост Эль-Фердан проходит через Суэцкий канал в Египте. Это самый длинный поворотный мост в мире длиной 340 м (1100 футов). Фото Даниэля Мешеля любезно предоставлено
ВМС США.

Обычные мосты непрактичны, если что-то вроде низкой дороги
должен пересечь реку или канал, по которому должны проходить высокие лодки.В этом случае нам понадобится механический мост с настилом, который можно приподнять или откинуть в сторону, когда это необходимо. Башня
Мост в Лондоне, Англия, представляет собой своего рода двойной подъемный мост: у него есть раздельная платформа, которая поднимается вверх.
в центре. Примеров разводных мостов можно найти повсюду.
Мир. У некоторых есть две движущиеся части, которые поворачиваются в стороны, оставляя свободный центральный канал; другие
Поверните на центральной опоре, чтобы открыть один или два чистых канала водного пути с каждой стороны.

Как спроектировать мост?

Так же, как мосты уравновешивают конкурирующие силы из разных
направлениям, поэтому инженерам приходится учитывать все аспекты
когда они планируют новый мост.

Тип

Как далеко нужно протянуть мост? Это обычно
определите тип необходимого моста. Очень короткий промежуток (более
небольшая река, дорога или железная дорога) заслуживает только недорогой балки или
ферма; подвесные и вантовые мосты, как правило,
излишне сложно и дорого; и арочные мосты построены
гораздо реже, чем в средние века, отчасти потому, что
другие типы мостов более эффективно используют доступное пространство. В виде
мы уже видели, тип моста определяет используемые материалы,
в очень большой степени.Даже в этом случае может существовать возможность использования локальных
материалы, чтобы мост вписался в окружающую среду. Это было конечно
особенность традиционных арочных мостов, часто построенных из местного камня
или камень. Современные мосты обычно строят из стали и бетона.
и вынуждены полагаться на дизайн, чтобы интегрироваться в их
вместо этого окружение. Мосты коробчато-балочного типа часто изготавливают секциями,
вне строительной площадки, что означает, что их можно очень быстро установить. К сожалению, это
также имеет тенденцию означать, что они выглядят очень похожими и универсальными.

Переход

Место, где строится мост, также является критически важным
важный фактор. Достаточно ли твердое основание для установки больших абатментов?
для арки? Есть ли прочная порода, в которую подвесные тросы могут
быть закрепленным (а если нет, лучше ли будет вантовый мост)? Если
мост должен пересекать реку, как можно безопасно опоры и башни
погрузились в его ложе, чтобы их не унесло стремительной водой.
Точное расположение моста тщательно выбирается, чтобы упростить
строительство, снижение затрат и обеспечение прочности моста и
прочный.Мосты не всегда можно пересечь идеально.
прямая линия, однако; мосты иногда приходится пересекать под углом
(что дает так называемый мост , перекос, ), изгиб или изменение направления
из одного раздела в другой. Современные мосты с коробчатыми балками, построенные из
модульные секции палубы, легко изгибаются даже в довольно драматических
углы.

Фото: Виадук Калстока с момента его завершения в 1908 году, перевозил железнодорожные составы высоко над рекой Тамар в Калстоке, графство Корнуолл в Англии.Представьте себе инженерные проблемы здесь. Вы должны перевозить очень тяжелые грузы (поезда) на высоком уровне по довольно широкому
долина реки, оставляя достаточно места для прохода парусных лодок. Одна арка такая высокая и широкая
было бы невозможно построить, поэтому проектировщик выбрал вместо этого 12-арочный виадук. Уродливый мост мог
запросто испортили красивый пейзаж здесь, но эта элегантная структура служит идеальным фокусом.
Хотя он выглядит как камень, на самом деле это сборный железобетон.

Нагрузка

Помимо постоянной и постоянной нагрузки, какие виды случайных,
переходные силы, которые может выдержать мост? Здесь
землетрясения или ураганы, и если да, то как можно спроектировать мост
выжить в них? Сможет ли речной мост выдержать наводнения? И что
о грузе, который он будет нести? Если это автомобильный мост, сколько стоит
трафик, вероятно, увеличится в ближайшие годы и десятилетия, и
всегда ли мост будет достаточно прочным, чтобы справиться с ними? Что, если
несколько из этих переходных сил возникают одновременно? Для
Например, предположим, что мосту одновременно приходится выдерживать сильный ветер,
огромное давление из-за повышения уровня воды и интенсивного движения транспорта?

Прочие факторы

Инженеры должны учитывать все виды других факторов, помимо
основной тип, расположение и прочность моста.Например, делает ли
по мосту должны проходить разные виды транспорта (железная дорога, автомобили,
и пешеходов) и как он их разделит? Как насчет безопасности
соображения (не допустить, чтобы автомобили с большой скоростью проехали через край),
и такие вопросы, как минимизация риска самоубийств (особая проблема
для некоторых из самых высоких мостов в мире)? Какое обслуживание
понадобится ли мост, от регулярных осмотров бетона до систематических
покраска для защиты от коррозии?

Мосты в гармонии

Наука, технологии и инженерия
дайте нам уверенность в том, что мы можем построить камень, железо, сталь или бетон
мосты, которые просуществуют многие десятилетия.Но это еще не все
мост, чем просто оставаться в вертикальном положении, пока шаттл с банальными грузами
Это. Подумайте о некоторых из величайших мостов в мире —
Арка Старого моста в Мостаре, Бруклинский подвесной мост на Манхэттене, консольный мост Форт-Рэйлэйл или совсем недавно построенный,
например, вантовый виадук Мийо во Франции — и вы
быстро понять, что великие мосты запоминаются так же захватывающе
как великие постройки. Сидя в реке или пересекая долину, вы
мог бы утверждать, что мост нарушает равновесие в природе.Но
мосты соединяют людей и сообщества вместе, и многие
будет оспаривать, что великие мосты — это настоящее чудо света, которое улучшает
их окружение. Кто, например, может представить залив Сан-Франциско
без моста Золотые Ворота? Так что, возможно, так же верно будет утверждать, что гений большого моста заключается в налаживании партнерских отношений.
между людьми и местом, чтобы техника и природа сидели счастливо,
бок о бок.

.