Особенности строительства и конструкции Акаси-Кайкё | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 4 января, печатный экземпляр отправим 8 января.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Архитектура, дизайн и строительство

Опубликовано в Молодой учёный №22 (312) май 2020 г.

Дата публикации: 28.05.2020

Статья просмотрена: 731 раз

Библиографическое описание:

Пантелеева, В. С. Особенности строительства и конструкции Акаси-Кайкё / В. С. Пантелеева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 22 (312). — С. 173-174. — URL: https://moluch.ru/archive/312/70790/ (дата обращения: 23.12.2024).



Рассмотрены особенности конструкции и основные этапы строительства самого длинного висячего моста в Японии — Акаси-Кайкё. Описаны проектировочные решения для обеспечения безопасности моста от землетрясений.

Ключевые слова: висячий мост, проектирование, строительство, землетрясение, эксплуатация.

Акаси-Кайкё—висячий мост в Японии, пересекающий пролив Акаси и соединяющий город Кобе на острове Хонсю с городом Авадзи на острове Авадзи. Является частью одной из трёх магистралей, соединяющих Хонсю и Сикоку. Мост Акаси-Кайкё дважды вошёл в книгу рекордов Гиннесса: как самый длинный подвесной мост и как самый высокий мост, поскольку его пилоны имеют высоту 298 м, что выше 90-этажного дома.

Строительство моста Акаси-Кайкё началось в 1988 году и продлилось 10 лет. Ширина моста в месте пролива составляет 4 км.

При строительстве Акаси-Кайкё наибольшие сложности создавало море с его соленой водой, сильным течением и мягким грунтом. По принятому проекту, для устойчивости этого моста, необходимо было установить два подводных основания для главных опорных пилонов непосредственно в водах Акаси, и два опорных элемента, на противоположных берегах пролива. Твердый грунт необходим для поддержки этого основания. Морское дно в этом месте имеет сложную структуру. Основания пилонов установили на достаточно мягком грунте, но было установлено, что заложить фундамент на таком основании безопасно, поскольку был выполнен компьютерный анализ безопасности морского дна.

Меры против ветра становятся важными в проливе Акаси, куда часто приходят тайфуны. Рекордом на сегодняшний день в наблюдениях за сильным ветром была мгновенная максимальная скорость ветра равная 40 метрам в секунду, во время Тайфуна № 23 в 1965 году. Мост Акаси-Кайкё был спроектирован так, чтобы выдерживать скорость ветра до 78 м. Для испытаний конструкций моста, была выполнена ее модель в масштабе 1:70 и проведен эксперимент в аэродинамической трубе. В эксперименте сравнили вариант использования ферменных балок и вариант использования рамных балок, исследовали конструкцию, способную выдержать сильнейший ветер, и в конечном итоге решили использовать ферменные конструкции. Одним из результатов исследования является то, что мост Акаси-Кайкё имеет решетку, которая позволяет воздуху течь в центре моста, чтобы снизить ветровую нагрузку на мост.

С конструкцией, помещенной в такое место, может произойти такое явление как очистка и промывка поверхности бетона основания, таким образом, часть фундамента смоется, что снизит устойчивость пилонов, и вскоре опоры наклонятся под некоторым углом. Чтобы предотвратить это, грунт на морском заложен фундамент, а для ее защиты на дне насыпаны камни. Каменная насыпь составляет более 10 метров, и защищает фундамент со всех сторон. Пилоны моста расположены в морском проливе, глубиной более 60 метров. Первым делом, специальные суда извлекли донный грунт в местах будущей установки опор. Площадь фундамента составляет 110 м в диаметре. Этот гигантский кессон был построен на верфи в городе Цу, префектура Миэ, совершил поездку по полуострову Кии и отбуксирован десятками буксиров в пролив Акаси, и был установлен, когда не было прилива. После того, как кессон утонул, началась заливка бетона между двумя стенками. Здесь был впервые использован подводный бетон, он имел свойство застывать под водой. Он также обладает хорошей текучестью, поэтому даже если его поместить в море, он может образовать твердую основу без щелей.

Высота главной башни моста Акаси-Кайкё составляет 297 метров. Ошибка установки главной башни была сведена к минимуму, а допустимая погрешность на поверхности соединения составляла всего 0,04 мм.

После завершения основной башни следующим этапом является монтаж кабеля. Кабели из шестигранных кабелей и из сотен высокопрочных стальных проволок, соединенных вместе. Первая пилотная веревка между главными башнями была проложена вертолетом. Затем, наконец, начался монтаж кабеля. Кабель состоит из 290 жгутов. Для подвесных мостов, опорная сила кабеля, которая поддерживает балку, является жизненно важной. Поэтому для строительства подвесных мостов была разработана высокопрочная сталь. На мосту Бисан-Сето-Охаси с севера на юг, построенном в 1960 году, прочность проволоки составляла 160 кг на 1 мм2. Около 10 лет спустя, на мосту Акаси-Кайкё, вес увеличился на 20 кг до 180 кг. Благодаря этим технологическим инновациям удалось увеличить количество кабелей, поддерживающих нагрузку моста.

После того как кабель был готов, была установлена мостовая. Балочные блоки могут весить до 2400 тонн. Они устанавливались сразу с помощью крана. В центральной части моста этот метод препятствует проходу кораблей, поэтому в главной башне члены балочных балок и фермы жесткости были подняты, собраны на мосту и построены во время проектирования.

Во время строительства моста Акаси-Кайкё 17 января 1995 г. прямо под ним произошло землетрясение Хёгокен Наньбу, вызвавшее Великое землетрясение Хансин-Авадзи. Мост Акаси-Кайкё подвергся тремору сейсмической интенсивности в 7 баллов. Это случилось сразу после того, как кабель был подвешен над главной башней. Из-за сейсмической интенсивности две основные башни переместились на расстояние до 1 м вместе с землей, а крепления с обоих концов расширились на 1,1 м. Однако в ходе последующего исследования выяснилось, что повреждений основной башни и других объектов моста не было.

В настоящее время для перемещения автомобилей используется только верхняя часть пролётных конструкций, однако существует и нижний технический этаж, где, в перспективе, может быть проложено железнодорожное полотно. Эксплуатация этого чудо-моста расчитана не менее чем на 200 лет. Что касается противодействия землетрясениям, то технология Akashi Kaikyo Bridge является одной из лучших в мире.

Литература:

  1. Акаси-Кайкё // википедия URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ %D0 %90 %D0 %BA %D0 %B0 %D1 %81 %D0 %B8- %D0 %9A %D0 %B0 %D0 %B9 %D0 %BA %D1 %91
  2. Мост Акаси-Кайкё // Studfiles URL: https://studfile.net/preview/8154735/page:7/
  3. Ольга Рачкова Архитектура транспортных сооружений. 2-е изд. Учебное пособие для СПО изд. Москва: Юрайт, 2018. 197с. с.
Основные термины (генерируются автоматически): мост, главная башня, вариант использования, висячий мост, монтаж кабеля, морское дно, мягкий грунт, основная башня, сейсмическая интенсивность, Япония.


Похожие статьи

Анализ причин обрушения вантовых и висячих мостов

В настоящей статье рассматриваются наиболее характерные аварии вантовых и висячих мостов и анализируются их причины.

Преимущества и недостатки крупнейшей в мире гидроэлектростанции

Рассмотрены основные характеристики и особенности крупнейшей в мире гидроэлектростанции «Три ущелья», расположенной на реке Янцзы, Китай. Описаны этапы строительства и основные технологические решения, а также проанализированы достоинства и недостатк...

Защита железнодорожных мостов от угрозы подрыва

В данной статье освещаются проблемы безопасности железнодорожных мостов. Рассматриваются потенциальные угрозы, средства и методы защиты железнодорожных мостов, включая технологические инновации и стратегии управления рисками.

Строительство аэропорта на намывном острове

В данной статье рассмотрены проблемы строительства уникального сооружения на острове искусственного происхождения. Строительство Аэропорта на намывном острове — это сложное, неординарное решение архитекторов и инженеров. В статье проанализированы сло...

Повышение безопасности железнодорожных мостов

В материалах статьи рассмотрены вопросы крушений поездов на железнодорожных мостах, предложен способ непрерывного контроля технического состояния железнодорожного моста и разработана система его реализующая.

Теоретические основы проектирования мостовых сооружений с учётом землетрясений

В статье излагается методика расчёта колебаний мостовых сооружений и сейсмического действия природных тектонических землетрясений с учётом конструктивной особенности.

Конструктивные проблемы, возникающие при переоборудовании промышленных зданий в торговые центры

В статье рассматриваются частные случаи реконструкции промышленных зданий с целью изменения их функционального назначения, а также проблемы, возникающие в процессе данной операции.

Тенденция инфраструктурного развития восточного полигона

В статье рассматривается строительство и развитие железнодорожного моста Нижнеленинское — Тунцзян, который является важным элементом международного транспортного коридора «Приморье-1», соединяя российский Нижнеленинское и китайский Тунцзян. Описывает...

Строительство Транссибирской магистрали: предпосылки, этапы, сложности. Значение магистрали

В статье рассматриваются предпосылки, этапы строительства великого сибирского пути, сложности, с которыми пришлось столкнуться за это нелегкое время и значение магистрали, как для всего государства, так и для районов Сибири и Дальнего Востока.

Постоянное транспортное сообщение материк — остров Сахалин: история и современность

Статья посвящена вопросу о появлении постоянного транспортного сообщения между остров Сахалин и материком. Отмечается актуальность данной темы в современности, о чем говорит ряд публикаций в СМИ, исторический аспект строительства тоннельного перехода...

Похожие статьи

Анализ причин обрушения вантовых и висячих мостов

В настоящей статье рассматриваются наиболее характерные аварии вантовых и висячих мостов и анализируются их причины.

Преимущества и недостатки крупнейшей в мире гидроэлектростанции

Рассмотрены основные характеристики и особенности крупнейшей в мире гидроэлектростанции «Три ущелья», расположенной на реке Янцзы, Китай. Описаны этапы строительства и основные технологические решения, а также проанализированы достоинства и недостатк...

Защита железнодорожных мостов от угрозы подрыва

В данной статье освещаются проблемы безопасности железнодорожных мостов. Рассматриваются потенциальные угрозы, средства и методы защиты железнодорожных мостов, включая технологические инновации и стратегии управления рисками.

Строительство аэропорта на намывном острове

В данной статье рассмотрены проблемы строительства уникального сооружения на острове искусственного происхождения. Строительство Аэропорта на намывном острове — это сложное, неординарное решение архитекторов и инженеров. В статье проанализированы сло...

Повышение безопасности железнодорожных мостов

В материалах статьи рассмотрены вопросы крушений поездов на железнодорожных мостах, предложен способ непрерывного контроля технического состояния железнодорожного моста и разработана система его реализующая.

Теоретические основы проектирования мостовых сооружений с учётом землетрясений

В статье излагается методика расчёта колебаний мостовых сооружений и сейсмического действия природных тектонических землетрясений с учётом конструктивной особенности.

Конструктивные проблемы, возникающие при переоборудовании промышленных зданий в торговые центры

В статье рассматриваются частные случаи реконструкции промышленных зданий с целью изменения их функционального назначения, а также проблемы, возникающие в процессе данной операции.

Тенденция инфраструктурного развития восточного полигона

В статье рассматривается строительство и развитие железнодорожного моста Нижнеленинское — Тунцзян, который является важным элементом международного транспортного коридора «Приморье-1», соединяя российский Нижнеленинское и китайский Тунцзян. Описывает...

Строительство Транссибирской магистрали: предпосылки, этапы, сложности. Значение магистрали

В статье рассматриваются предпосылки, этапы строительства великого сибирского пути, сложности, с которыми пришлось столкнуться за это нелегкое время и значение магистрали, как для всего государства, так и для районов Сибири и Дальнего Востока.

Постоянное транспортное сообщение материк — остров Сахалин: история и современность

Статья посвящена вопросу о появлении постоянного транспортного сообщения между остров Сахалин и материком. Отмечается актуальность данной темы в современности, о чем говорит ряд публикаций в СМИ, исторический аспект строительства тоннельного перехода...

Задать вопрос