Ponte strallato per Russky Island – una svolta nella costruzione di ponti russi

Sezioni dell’articolo

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• Riferimento storico
• Parametri tecnici del progetto
• Caratteristiche della costruzione di piloni
• Costruzione del sistema di ponti strallati
• Installazione della campata centrale
• Tra i detentori del record, ma non il vincitore principale
• Conclusione

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In Estremo Oriente questa primavera, è stata completata la costruzione di uno dei ponti strallati più grandi del mondo. Il nuovo ponte attraversa lo stretto del Bosforo orientale e collega la terraferma con l’isola Russky. Nell’aprile 2012, i costruttori hanno completato la saldatura di un canale di 1104 metri.

Questo è il primo ponte di queste dimensioni e costruzione in Russia. Può essere giustamente definito un risultato unico per gli ingegneri russi, poiché il ponte è diventato un detentore del record per diversi aspetti contemporaneamente: la campata più lunga al mondo (1104 m), i cavi più lunghi (580 m). Inoltre, ha preso il secondo più alto del mondo, i suoi piloni raggiungono un’altezza di 320 m. La lunghezza totale della struttura è di 3100 m, e l’altezza della tela principale è di 70 m dal suolo, il che consente anche ai transatlantici più ingombranti di passare sotto di essa.

Riferimento storico

Le autorità dell’URSS nella prima metà del 20 ° secolo stavano progettando di costruire un ponte che collegasse l’isola Russky con la terraferma. Per la prima volta iniziarono a parlarne nel 1939, quando fu proposto il primo progetto del ponte. Ma poi, a causa dello scoppio della Grande Guerra Patriottica, le cose non sono mai state realizzate. Più tardi, negli anni ’60, fu fatto un secondo tentativo, ma il secondo progetto non fu mai implementato..

Tuttavia, ciò che non è stato fatto è stato finalmente realizzato nel 21 ° secolo. Nel 2007, è stata indetta una gara per sviluppare un progetto per un ponte moderno verso l’isola Russky, vinto dall’ONG Mostovik.

Insieme alla più grande organizzazione di design in Russia, l’Istituto CJSC Giprostroymost di San Pietroburgo, l’associazione di produzione ha iniziato lo sviluppo. Al progetto hanno lavorato anche diverse piccole società di ricerca russe e straniere, tra cui: Cowi A / S (Danimarca), Primortisiz, Primorgrazhdanproekt, NPO Gidroteks, Far Eastern Research Institute Morflot e alcuni altri.

Nel processo di sviluppo del progetto, gli esperti hanno preso in considerazione più di 10 opzioni molto diverse, tra cui progetti di sospensioni classiche e ponti strallati. Di conseguenza, è stata data la preferenza alla costruzione del ponte strallato. Il progetto è stato completato nel marzo 2008 e costa allo stato 643 milioni di rubli.

La costruzione di un ponte strallato attraverso lo stretto del Bosforo orientale verso l’isola di Russky è iniziata il 3 settembre 2008 in preparazione del vertice internazionale APEC, che si terrà a Vladivostok nel 2012. La costruzione della struttura è stata completata nella primavera del 2012.

Il 22 giugno 2012 sono stati completati i test dinamici su vasta scala della struttura, che hanno confermato la sua affidabilità e piena prontezza al funzionamento..

La costruzione del ponte è proseguita in condizioni piuttosto difficili. Il lavoro è stato complicato dal regime di temperature sfavorevoli e dai forti venti. Le cadute di temperatura a Vladivostok possono variare da -31 ° C a + 36 ° C, l’altezza dell’onda di tempesta può raggiungere i 6 me lo spessore della copertura del ghiaccio è di 70 cm.

In totale, per quasi 4 anni che la costruzione è durata, sono stati spesi 33,9 miliardi di rubli di budget per la realizzazione di questo progetto. Ma ne è valsa la pena.

Parametri tecnici del progetto

Parametri del ponte

Il progetto del ponte sul Bosforo orientale è stato sviluppato da ingegneri tenendo conto di due fattori determinanti:

• La distanza più breve lungo l’area dell’acqua all’intersezione del ponte è di 1460 metri e la profondità del fairway raggiunge i 50 metri.
• Forte carico del vento nell’area di costruzione, nonché un’ampia gamma di differenze di temperatura.

Principali parametri tecnici del nuovo ponte sul Bosforo orientale:

• Lunghezza della campata centrale – 1104 metri;
• Il ragazzo più basso – 135.771 metri;
• Il ragazzo più lungo – 579,83 metri;
• L’altezza dei piloni è di 320,9 metri;
• Altezza dello spazio dell’impalcatura – 70 metri.
• La lunghezza totale del ponte è di 1885,53 metri;
• La lunghezza totale del ponte con cavalcavia è di 3100 metri;
• 4 corsie (2 in ciascuna direzione);
• La larghezza totale della carreggiata è di 21 metri.

Vorrei sottolineare che si tratta di un progetto veramente ambizioso. Ad esempio, per la costruzione di campate di ancoraggio di un ponte fino a un’altezza di settanta metri, sono stati forniti oltre 21 mila metri cubi di miscela di calcestruzzo e la quantità totale di rinforzo delle campate laterali è stata di circa 10 mila tonnellate.

Caratteristiche della costruzione di piloni

Affinché il ponte fosse forte e affidabile, furono installati 120 pile annoiate sotto ciascuno dei due piloni da 320 metri. I piloni sono stati cementati utilizzando una cassaforma unica arrampicata con impugnature da 4,5 m. Secondo gli ingegneri, è stata utilizzata una gru per le prime tre impugnature, quindi la cassaforma è stata sollevata indipendentemente grazie al movimento idraulico di speciali elementi modulari.

Alla base di ogni pilone ci sono 120 pile annoiate con un diametro di due metri

Si noti che la tecnologia con l’uso della cassaforma auto-arrampicata ha permesso non solo di migliorare la qualità dei lavori di costruzione, ma ha anche ridotto i tempi di costruzione del ponte di 1,5 volte. Poiché i piloni del ponte sono a forma di A, non è stato possibile utilizzare la cassaforma standard. Di conseguenza, un set separato è stato appositamente montato per ogni pilone..

La costruzione della fondazione per il pilone M7 fu eseguita senza terrapieno. Tutte le operazioni di perforazione sono state eseguite in acqua in profondità. Si noti che la profondità dell’area dell’acqua in quest’area è compresa tra 14 e 20 m. I tubi del corpo in acciaio sono stati immersi nell’acqua mediante una speciale gru galleggiante. Dopo la costruzione delle pile annoiate, le fondamenta del pilone sono state rinforzate con uno strato di stuccatura di cemento fino a 2,5 m di spessore.

Per la costruzione di ogni griglia del pilone, sono stati necessari circa 20.000 metri cubi di cemento e circa 3.000 tonnellate di strutture metalliche

Tutto è stato fatto in stretta conformità con la tecnologia per garantire la forza e la stabilità dei piloni.

Costruzione del sistema di ponti strallati

Il sistema strallato è, senza esagerare, la base del ponte. È lei che assume i principali carichi statici e dinamici, senza di essa l’esistenza del ponte è semplicemente impossibile. Affinché il ponte sia forte, i cavi devono essere protetti il ​​più possibile dagli effetti di calamità naturali e altri fattori avversi.

La massiccia struttura del ponte sullo stretto di Vostochny Bosvor è sostenuta da 168 cavi lunghi da 135 a 579 m.

Durante la costruzione del ponte sono stati utilizzati cavi realizzati dalla società francese Freyssinet. Come notano i produttori, tutti i cavi sono stati realizzati in fabbriche che hanno superato la selezione più rigorosa e hanno ricevuto l’approvazione degli specialisti di Freyssinet..

Hanno i più alti indicatori di resistenza, resistenza, resistenza alla corrosione, che, secondo gli esperti, hanno fornito una durata stimata di almeno 100 anni. La struttura è in grado di resistere a un carico di rottura di 1850 MPa.

Un sistema PSS “compatto” migliorato è stato utilizzato per fissare la campata centrale della struttura del ponte, con un posizionamento più stretto dei fili nel guscio. A causa del fatto che la configurazione compatta dei cavi ha un guscio di diametro inferiore, è stato possibile ridurre il carico del vento sul ponte a un livello del 25-30%. Inoltre, questa tecnologia ha ridotto di un terzo il costo dei materiali per la costruzione di fondamenta, travi di rinforzo e piloni..

I cavi sono costituiti da trefoli paralleli, protetti individualmente dalla corrosione, il cui numero varia da 13 a 85

La sua forza dipende dalla forza del guscio protettivo del cavo. Per il nuovo ponte è stato utilizzato un guscio in polietilene ad alta densità, che presenta le seguenti proprietà estremamente importanti:

• resistenza alla temperatura da -40 ° С a + 40 ° С;
• resistenza agli effetti negativi dei raggi ultravioletti solari.

I cavi PSS includono trefoli paralleli con un diametro di 15,7 mm, ciascuno dei quali include 7 fili zincati. In totale, ogni cavo ha da 13 a 85 fili (trefoli).

Inoltre, i cavi installati hanno un sistema di smorzamento delle vibrazioni (smorzamento), che consente loro di stabilizzare la struttura in presenza di forti venti..

Il fissaggio dei cavi ai piloni è stato effettuato dopo il rafforzamento della fondazione ed è stato effettuato ad un’altezza di 189 m. È stata inoltre utilizzata la tecnologia moderna, che ha permesso di accelerare in modo significativo la costruzione: la cementificazione del corpo del pilone e l’installazione di coppie di cavi sono state eseguite contemporaneamente.

Installazione della campata centrale

Al momento ci sono solo tre ponti strallati al mondo con una luce di oltre 1000 metri. Oltre al Far East Bridge, questo elenco comprende anche: il Sutong Bridge in Cina (lunghezza della campata 1080 m) e il Stone Cutters Bridge a Hong Kong (1018 m).

Il ponte per Russky Island, grazie alla lunghezza del cavo più lunga del mondo di 1104 metri, è già diventato un detentore del record ed è entrato nella storia della costruzione del ponte mondiale. Certo, questo è stato abbastanza difficile da fare, dal momento che il forte vento in quest’area sollecita molto il telaio e la campata stessa. Gli ingegneri sono riusciti a sviluppare una sovrastruttura speciale con una sezione aerodinamica speciale, che consente di ridurre il carico dal vento quadrato.

L’irrigidimento centrale è una scatola singola interamente in metallo con una piastra superiore e inferiore, nonché un sistema di traverse e diaframmi. Si noti che il peso totale della struttura della campata del ponte centrale era di circa 23 mila tonnellate..

Al fine di determinare la configurazione ottimale della sezione, nella fase di progettazione dettagliata, sono stati eseguiti ulteriori calcoli aerodinamici, che sono stati quindi ottimizzati come parte dell’elaborazione di un modello sperimentale su larga scala.

L’installazione della campata centrale ha richiesto precisione e qualità da parte dei costruttori. Giunti di assemblaggio ad alta resistenza sono stati utilizzati per unire pareti verticali a blocchi, traverse, nervature longitudinali e diaframmi.

I pannelli sono stati consegnati al sito di installazione da chiatte e quindi sollevati con una gru a un’altezza di 70 metri

Le sezioni su larga scala necessarie per l’installazione della sovrastruttura centrale del ponte sono state consegnate al sito di assemblaggio su chiatte e quindi sollevate da una gru a torre ad un’altezza di 76 metri, dove elementi multi-tonnellata sono stati collegati e cavi sono stati collegati ad essi.

Tra i detentori del record, ma non il vincitore principale

Il nostro ponte è giustamente in cima alla lista dei ponti strallati con la più lunga campata strallata. Gli specialisti russi sono riusciti a costruire una struttura impressionante, ma non siamo ancora riusciti a diventare il leader in lunghezza e altezza tra ponti di tipo simile..

Il ponte strallato più lungo del mondo è ancora in Cina. La lunghezza del ponte della baia di Hangzhou nel Mar Cinese Orientale è di circa 36 km, che è quasi 18 volte più lunga del nuovo ponte dell’Estremo Oriente. La sua costruzione è costata alla RPC $ 1,4 miliardi.

Il ponte più lungo del mondo Hangzhou Bay

Questo ponte collega Shanghai e la cittadina di Ningbo nella provincia di Zhejiang. È stato costruito per quasi 4 anni, il traffico è stato aperto il 1 maggio 2008. Il ponte è abbastanza largo, 6 corsie di 3 in ogni direzione.

Il ponte si trova in una zona con difficili condizioni climatiche, con frequenti tifoni, tempeste e venti squallidi. Per questo motivo, la struttura del ponte è stata appositamente rinforzata e una speciale composizione di cemento e acciaio è stata utilizzata per l’edilizia, che è resistente ai tifoni..

Il ponte di Hangzhou ha una forma speciale: è costruito a forma di lettera “S”. Come ragione principale per scegliere un design così insolito, gli ingegneri affermano il desiderio di rendere il ponte il più resistente possibile alle forti onde di marea.

Il ponte strallato più alto del mondo è il viadotto di Millau, costruito a un’altitudine di 270 metri. Questa struttura straordinariamente bella si trova nel sud della Francia e collega Parigi con Barcellona, ​​passando attraverso un’ampia gola sul fiume Tarn.

Viadotto Millau (le Viaduc de Millau) – ponte stradale strallato che attraversa la valle del Tarn vicino alla città di Millau nel sud della Francia

Il ponte del viadotto Millau è stato aperto alle automobili nel dicembre 2004 e la sua costruzione è costata agli investitori privati ​​quasi 400 milioni di euro.

Il ponte ha 7 colonne strallate, che si trovano a una distanza di 350 metri l’una dall’altra. L’altezza della struttura (il pilastro più alto) è di 343 metri e la lunghezza è di quasi 2,5 chilometri.

Conclusione

Il presidente in una delle sue interviste ha definito il ponte per l’isola Russky “un nuovo simbolo della Russia”. È difficile non essere d’accordo con lui. I nostri ingegneri hanno molto di cui essere orgogliosi. Il nuovo ponte strallato costruito a Vladivostok non è solo una moderna struttura ingegneristica, è un risultato su larga scala di scienziati e costruttori domestici.

Costruendo questo ponte, la Russia ha effettivamente dimostrato all’intera comunità mondiale di poter realizzare autonomamente progetti grandi e complessi dal punto di vista ingegneristico. Dopotutto, tutte le fasi del progetto dalla fase di progettazione alla costruzione sono state completamente eseguite dalle forze di specialisti russi..

La messa in servizio di questo ponte è importante anche dal punto di vista economico e sociale. Dal momento che apre nuove opportunità per lo sviluppo di Vladivostok e dell’intera regione dell’Estremo Oriente.

Spero che questo non sia l’ultimo progetto di questa scala per la Russia..