Мост Хаурах: Строительство самого длинного консольного моста в Индии

Мост Хаурах недавно отслужил 75 лет индийским городам-близнецам Калькутта и Хаурах и считается культовой достопримечательностью города. Он по-прежнему находится в хорошей форме как сооружение и, вероятно, будет служить жителям Калькутты еще много лет.

В Калькутте влажная погода и загрязненная окружающая среда. Другие стальные конструкции в этом регионе были подвержены разрушению из-за коррозии. Но мост Хаурах почти не нуждался в ремонте и модернизации и оставался в хорошем структурном состоянии. Несомненно, это объясняется тщательностью и контролем качества при его строительстве и систематическим техническим обслуживанием, которое продолжалось на протяжении многих лет.

Мост Хаурах — это сбалансированный консольный подвесной мост, и с момента своего строительства он пользуется неизменным интересом у людей. Калькутта была построена на берегу реки вдали от материка. Поэтому для въезда в город приходилось полагаться на главную железнодорожную станцию в Хаурахе. Однако после строительства моста Хаурах он стал главным звеном, соединяющим город с материком.

Мост Хаурах имеет длинный пролет 457 м и до 1941 года был третьим по длине консольным подвесным мостом в мире. В настоящее время это самый длинный консольный мост в Индии и шестой по длине консольный мост в мире.

Мост Хаураха ночью Мост Хаурах

  • 6. Детали фундамента моста Хаурах
    • 6.1 Фундамент пирса
    • 6.2 Анкерный блок
  • Часто задаваемые вопросы
  • 1. Выбор места

    Место для строительства моста Howrah было выбрано таким образом, чтобы существующий понтонный мост мог продолжать беспрепятственно обслуживать движение транспорта. В связи с наличием некоторых религиозных сооружений непосредственно выше по течению от существующего понтонного моста, место для моста Howrah было выбрано таким образом, чтобы осевая линия моста находилась на расстоянии 500 м от сооружений. Выравнивание было обеспечено под прямым углом к потоку.

    Расположение моста гарантировало, что фундамент главной башни будет находиться вне водного потока. Таким образом, была исключена возможность образования промоин вокруг фундамента.

    Понтонный мост до строительства моста Хаураха Существующий понтонный мост

    2. Этап планирования моста Хаура

    В 1922 году была создана новая комиссия по мосту Хаураха и сформирован комитет для планирования проекта. Комитет рассмотрел различные типы конструкций мостов:

  • Однопролетный арочный мост: Он был отвергнут из-за высокой боковой нагрузки.
  • Подвесной мост: Он был отклонен из-за продольной тяги на креплениях.
  • Пирсовый и балочный мост: Он был самым экономичным, но был отвергнут из-за вероятного изменения батиметрии реки и препятствия для речного транспорта.
  • Плавучий мост: Этот вариант был отклонен из-за его временного характера и возможности столкновения с речным транспортом.
  • Уравновешенный консольный мост: Этот вариант был окончательно принят, поскольку он позволял построить главную балку на свободе от реки, по которой проходил огромный коммерческий поток. Благодаря консольному расположению пролетного строения относительно анкерного пролета, движение по реке не затрагивалось. Этот вариант также обеспечил то, что фундамент в основном подвергался вертикальным нагрузкам.
  • 3. Материалы, использованные для строительства Мост Хаура

    Для того чтобы уменьшить тоннаж стальных конструкций, были использованы определенные стальные элементы. В таблице 1 показаны предел текучести и предел прочности стали, использованной при строительстве моста Хаурах. Эти элементы были выбраны таким образом, чтобы требования к прочности и пластичности могли быть учтены на этапе строительства и эксплуатации.

    Стальные изделияПредел прочности (МПа)Предел прочности (МПа)1. Пластины и профили3556642. Обычная марганцевая сталь3805803. Марганцево-хромовая сталь (импортная)3755754. Марганцево-хромовая сталь (Индия) 395614Таблица-1: Свойства стали, использованной при строительстве моста Хаурах

    Всего в строительстве моста было использовано 26 500 тонн стали. Из них 23 000 тонн стали было поставлено компанией Tata Steel из Джамшедпура, Индия. Благодаря использованию более высокого процентного содержания меди и хрома, элементам конструкции была придана устойчивость к коррозии. Благодаря повышенной коррозионной стойкости состояние моста сохранилось, несмотря на очень высокую степень влажности и температуру окружающей среды, превышающую 40°C.

    4. Геология участка

    Подробное описание грунтовых слоев под дном в местах расположения фундамента было подготовлено путем бурения грунта в месте расположения фундамента. Оно показало, что оба берега реки имеют глинистый слой с жесткой глиной примерно на 25-30 м ниже уровня земли. На стороне Калькутты жесткая глина расположена сравнительно ниже. На стороне Калькутты также имеется слой песчаного ила между мягкой глиной и жесткой глиной, что вызвало трудности во время строительства.

    5. Конструктивные детали моста Хаурах

    Необходимо было разработать стандарты нагрузки, так как во время строительства моста не существовало стандартного кодекса для проектирования мостов. Нормы нагрузки были разработаны таким образом, чтобы они могли охватить характер используемого движения с возможностью дальнейшего развития в будущем.

    Для снижения веса металлоконструкций была выбрана высокопрочная сталь. С принятием консольного моста было обеспечено беспрепятственное судоходство. По первоначальной концепции центральное подвесное пролетное строение должно было быть подкреплено хордами. Однако в окончательном варианте по эстетическим соображениям он был заменен на параллельные хорды. На стадии проектирования было уделено много внимания тому, чтобы сооружение оставалось символом на протяжении долгого времени.

    Структурная система моста Хаурах Структурная система моста Хаурах

    5.1 Детали надстройки

    Мост Хаурах является классическим примером сбалансированного консольного моста. Центральный пролет моста составляет 457 м, подвесной пролет — 171 м, консольные пролеты — 142 м. Длина анкерных пролетов — 99 м. Форма ферм для консольных и анкерных пролетов — К-тип, а для подвесного пролета — N-тип. Принятие К-типа фермы помогло уменьшить эффект прогиба от больших вертикальных нагрузок.

    Детали сбалансированной консольной конструкции моста Хаурах Детали надстройки моста Хаурах

    Ширина настила составляет 21 м, включая пешеходную дорожку 4,5 м с каждой стороны. Проезжая часть эквивалентна шести полосам движения в соответствии с действующими нормами Индийского дорожного конгресса (IRC: 6-2017), хотя мост был запланирован намного раньше публикации норм IRC. Поперечные балки опираются на подвесы основной конструкции моста, а между поперечными балками проложены стрингеры. Для движения автотранспорта был обеспечен пролет 5,8 м.

    Близкий вид моста Хаурах Пространство для движения автотранспорта на мосту Хаурах

    Система настила состоит из решетки поперечных балок и стрингеров. Настил имеет восемь сочленений с деформационными швами с уплотнением плиты. Два основных деформационных шва были снабжены двойным швом типа уплотнения плиты на стыке подвесного пролета и консольного плеча.

    Система решетки настила Система решетчатого настила

    На каждой главной башне были предусмотрены два вертикальных штыря на центральной оси моста для обеспечения возможности поворота во время возведения. На стыке консольного и подвесного пролетов, а также на главных опорах была предусмотрена компенсация трения скольжения в продольном направлении. Всего имеется 26 штыревых соединений, которые обеспечивают идеальное поведение фермы. Связующий элемент между консольным и подвесным пролетами закреплен штифтами на обоих концах и на вертикальном элементе. Таким образом, было достигнуто вращение во время расширения.

    Деформационный шов Деформационный шов

    5.2 Предварительное напряжение стальных конструкций

    Элементы ферм были изготовлены такой длины, чтобы при мертвой и живой нагрузке фермы напоминали правильную геометрическую форму, а все элементы были прямыми. Поэтому во время возведения отдельные элементы были предварительно напряжены во временно напряженном или изогнутом положении.

    5.3 Башни и главная опора

    Две главные башни состоят из двух стоек с системой К-образных балок между ними и портальным проемом для размещения проезжей части. Седла расположены в верхней части стоек, со штыревыми соединениями для верхней хорды и диагоналями для главных ферм.

    Основные опоры на башнях были вставлены между нижними хордами анкерных и консольных рычагов. Эти подшипники опирались на выдвижные пьедесталы, выступающие из основных стоек.

    Стойки имеют прямоугольное сечение и состоят из трех основных вертикальных полотнищ с поперечными вертикальными диафрагмами, разделяющими их на восемь отсеков.

    Нижние боковые элементы жесткости прикреплены большими фермами к основным опорам. Поперечные элементы между каждой парой опор передают поперечные и продольные силы на основные башни.

    5.4 Ветровые рамы

    Ветровые рамы на анкерных креплениях были предусмотрены на центральной оси моста. Рамы были спроектированы таким образом, чтобы воспринимать боковую ветровую реакцию надстройки без вмешательства в продольные и вертикальные перемещения, возникающие в результате изменения длины надстройки. Каждая ветровая рама состоит из пары скобчатых А-образных рам.

    6. Детали фундамента моста Хаурах

    Во время строительства моста Howrah не был разработан стандартный тест на пенетрацию, который в настоящее время используется для определения прочности грунта. Поэтому, чтобы понять прочность грунта, было проведено предварительное испытание несущей способности глины с помощью чугунного цилиндра.

    Был использован чугунный цилиндр с толщиной металла 32 мм и внутренним диаметром 2 метра. На стороне Howrah он был нагружен и продавлен до 26,5 м ниже уровня земли, где была обнаружена жесткая глина. Затем ствол цилиндра был обезвожен, и глина была осмотрена в ее естественном состоянии.

    Затем цилиндр был заполнен бетоном и нагружен до 212 т/м2 без каких-либо перемещений. Нагрузка была увеличена до 233 т/м2 , и наблюдалось движение. Цилиндр со стороны Калькутты был погружен на глубину 31,6 м, где встретилась жесткая глина, и нагружен до 183 т/м2 без каких-либо признаков движения. Нагрузка была увеличена до 269 т/м2 , когда было замечено движение. Это испытание нагрузкой дало представление о прочности глинистых пластов.

    Фундамент моста Хаурах Фундаментные опоры на стороне Калькутты

    6.1 Фундамент пирса

    Общее количество конструкционной стали, использованной в надстройке, составляет 26 500 тонн. Другой собственный вес надстройки приходится на железобетонный настил проезжей части, общая толщина которого составляет 130 мм, включая слой износа.

    Анализ показал, что максимальная нагрузка, которая может прийти на фундамент от надстройки, составляет 30 000 тонн на сжатие вниз в местах расположения главных пирсов и 13 500 тонн на растяжение вверх в точках крепления. Две опоры и два анкерных крепления на каждом конце примут на себя половину указанной нагрузки каждая.

    Структурный анализ нагрузки моста Хаурах Процесс передачи нагрузки моста Хаураха

    Чтобы выдержать максимальную нагрузку, был построен монолит 24 м × 55 м с внутренними соединительными крестообразными стенами. Эти стены опускались до 26,5 м со стороны Хауры и 31,5 м со стороны Калькутты, проникая в слой жесткой глины.

    Фотографии моста Хаурах во время строительства фундамента Конструкция фундамента

    6.2 Анкерный блок

    Управляющие условия для анкерных блоков отличались от условий для основных опор. Максимальная нагрузка на фундамент приходилась на период строительства. После этого нисходящая нагрузка уменьшалась за счет подъема надстройки.

    Согласно техническим условиям, собственный вес каждого анкерного крепления должен был превышать максимально возможный подъем не менее чем на 50%. Поскольку подъемная сила от надстройки находилась в двух точках на расстоянии 23,2 м друг от друга под главными фермами, а фундаменты должны были быть заглублены, чтобы добраться до глины, один большой монолит был не нужен и не экономичен.

    Поэтому было решено, что каждое анкерное крепление должно состоять из двух отдельно погруженных монолитов, каждый 8 м х 16 м, с двумя дноуглубительными валами, которые затем будут связаны между собой при помощи стяжной балки.

    Монолиты якорной стоянки были аналогичны основным монолитам и имели конструкцию RCC с бортиком из конструкционной стали.

    Часто задаваемые вопросы

    Какой самый длинный консольный мост в Индии?

    Мост Хаурах — самый длинный консольный мост Индии, расположенный в городе Колката, Западная Бенгалия. Он также является шестым по длине консольным мостом в мире.

    Почему был построен мост Хаурах?

    Он был построен для соединения двух крупных индийских городов Западной Бенгалии — Калькутты и Хауры.

    Какова длина моста Хаурах?

    Длина пролета моста Хаурах составляет 457 м.

    Когда был построен мост Хаурах?

    Он был построен в 1935 году.

    К какому типу мостов относится мост Хаурах?

    Это сбалансированный консольный подвесной мост.

    Какова высота моста Хаурах?

    Высота моста Хаурах составляет 8,8 м.

    Мост Ченаб: Строительство самого высокого в мире железнодорожного моста

    Знаковый мост: Важные аспекты его проектирования и строительства

    Мост «Золотые ворота»: Строительство одного из самых длинных подвесных мостов в мире

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой