Мост към Крим: проекти от миналото и строителство в настоящето

За повечето от жителите на страната ни руският юг се свързва предимно с нежното слънце и топлото море, но в действителност природата е сурова.

Памет на сблъсък

Първо, както Крим, така и Кавказ са планински райони. Кримските и кавказките планини имат подобно естество и принадлежат към така нареченото алпийско-хималайско геосинклинално сгъване. Сгъваемият колан започва да се оформя в мезозоя (преди около 50 милиона години), когато плаващите африкански, арабски и индуистски плочи започват да "смазват" евразийската плоча от юг. Този процес не спира до сега, а защото планините на сгъваемия пояс продължават да растат. И така, те са сеизмично опасна зона. Крим и Кавказ не са изключение. Няма директно високи планини, където се намира Керченският проток, през който се изгражда мостът, но геологията на този понижен участък също е много сложна. Можем да кажем, че в тези части загина големият океан Тетис, който продължи около милиард години и преди смъртта раздели древните континенти Лавразия и Гондвана. Тогава дериватите на тези континенти започнаха да се „събират“ и Тетис попадна в няколко водни тела, включително Средиземноморието, Черния, Каспийския, Аралския. Тези водоеми преживяха, както се казва в хидрологията, трансгресията и регресията. След това нивото в тях се увеличи и те се разпространиха в обширни територии, сливайки се помежду си, после намалиха, а след това моретата се превърнаха в езера и загубиха контакт помежду си. Всички тези резервоари от различни епохи са оставили слоеве от дънни седименти. Най-старите, покрити със слой от по-нови, потопени надолу, превърнати в твърда скала. Прясните находища останаха за времето хлабави и меки. Въпреки това, на моменти се е случвало, че древните твърди отлагания са били подложени на тектонски сили и смачкани, образувайки гънки под формата на синклини и антиклинии. И тъй като тези скали са твърди и не гъвкави, в процеса на раздробяване често се образуват разломи в тях, което е изпълнено със сеизмични заплахи. Именно тези разломи са образували дъното на Керченския проток. Но освен сгъване, резервоарите образуват нови слоеве от утайки. И това е друг проблем: за монтажа на опорите за мост дъното тук е твърде нестабилно, съставено от сравнително сгъстима, наситена с газ глина. Това е продукт на действие не само на морето, но и на реката.

По сухо море

Веднага възниква въпросът: откъде дойде реката в Керченския пролив? Преди 12-14 хиляди години Черно море преживя друга регресия, нивото му спадна с около 100 м, а плиткото Азовско море просто пресъхна. Палео-Дон, древният предшественик на съвременната руска река, проправи път по сухата долина, останала от нея. Реката образува устие на 50 км южно от несъществуващия тогава Керченски пролив, но древната речна долина минаваше точно между Крим и Кавказ, образувайки възглавница от пясък и тиня с дебелина седемдесет метра. Сега долината е скрита от водите на протока. И над всичко това трябва да изградите мост.

Технически параметри на съоръжението

Война и лед

Освен рискова геология, има и климат. Има ли лош климат на юг? Да, той очевидно не допринася за изграждането на мост през Керченския проток. В крайна сметка мостът вече е построен. През 1943 г., за да улеснят отстъплението на германските войски от Таман, нацистите решават да осигурят преминаване през пролива. Отначало е построена въжена линия, но с товароносимостта си нито резервоар, нито друго оборудване не могат да бъдат транспортирани през протока. Хитлер заповядва на Алберт Шпеер, известният архитект, министър и ръководител на Организация Тод (държавната военна строителна компания) да осигури изграждането на постоянен мостови път и железопътна линия в рамките на шест месеца. Мостът е построен в Германия и е доставен на строителната площадка. Мостът беше готов за една трета, когато натискът на Червената армия върху германските войски в Таман се засили дотолкова, че вече не беше до моста. Сюжетът беше взривен. Крим е освободен на следващата 1944 г., след което, използвайки германски структури, въпреки това е изграден железопътен мост от Крим до Кавказ. Но той стоеше само шест месеца. Колкото и странно да звучи, мостът не можеше да издържи налягането на леда. Да, това не е Арктика, а просто Азовско море - най-малкото море на Земята, което се загрява много бързо и се охлажда бързо. През зимата тук се образуват ледени полета, от време на време морето замръзва напълно. След това с повишаване на температурата ледената покривка започва да се напуква, да се разпада на отделни ледени крила и мощен вятър ги прогонва в Черно море през протока. Понякога ледовете са струпани една върху друга, образуват таралежи, което само увеличава натоварването върху всяка структура, която ще се издига във водите на протока. Доставяйки се до силата на ледения дрифт, няколко полета на съветския мост се напукаха и се сринаха. По решение на тогавашното ръководство мостът е временно демонтиран. Но няма нищо по-постоянно от временното. В средата на протока вече можете да видите битовете на метални опори. Въпросът за изграждането на нов мост се повдига многократно както в СССР, така и в междудържавните отношения между Русия и вече независима Украйна, но истинското нещо се появи на бял свят едва когато възникна остра политическа и икономическа нужда.

Етап 1 Монтаж на основи и подпорни конструкции.

Времето е много здраво. Но протокът не е река. Дори в най-тесните си места разстоянието от брега до брега е няколко километра. Така че при изграждането на мостови конструкции е необходимо да се използва строителна техника на плаващи платформи. И, разбира се, се използва, но тук климатът прави свои корекции: през февруари 2016 г. бяха отбелязани 250 часа от бурното море. При буря работата с водни кораби е невъзможна. Ето още едно предизвикателство към строителите от природата.

Етап 2 Монтаж и монтаж на педя.

Язовирът е построен по уважителна причина

И така, как руските инженери решават всички тези проблеми, свързани с топографията и климата, и защо трябва и трябва ли мостът да стои здраво, свързващ континента с полуострова? За да получат отговори на всички тези въпроси, „Популярна механика“ се обърна към генералния изпълнител на строителната компания „Стройгазмонтаж“ ООД, където ни разказаха за техническите подробности на проекта.

Етап 3 Устройството на пътните и железопътните коловози.

Двустепенният транспортен проход, който ще се състои от четирилентов път и двупътна железопътна линия, няма да върви по най-краткия маршрут, свързващ брега. Накратко, щеше да има северен маршрут, минаващ приблизително на мястото, където шест месеца стоеше злочестият железопътен мост - в района на пясъчната коса Чушка. Но изграждането на мост в този район би довело до допълнителни проблеми. Първо, има изграден фериботен прелез и пристанищни съоръжения - конструкцията очевидно ще попречи на функционирането им. Второ, този сайт е по-сеизмично опасен поради разломи и кален вулканизъм. Следователно маршрутът беше положен на мястото, където протокът е по-широк. Но там е остров Тузла. Той принадлежи към така наречените акумулативни образувания, тоест пясъчни отлагания, които по прищявка на морето постоянно променят конфигурацията си. Някога имаше верига от острови, а след това цяла шипа, свързваща Тузла с брега на Таман. През 1925 г. буря отмива косата и Тузла отново се превръща в остров. През 2003 г. около Крим се случи първият руско-украински конфликт. Русия започна да строи язовир от полуостров Таман до Тузла, сякаш възстановява замъглено стръмче. В резултат граничният спор беше решен и строителството на язовира беше спряно. Сега изграденият участък на язовира ще бъде част от транспортния проход. Тогава ще последва морският участък - мостът, още един сухоземен участък по протежение на Тузла и накрая още един мост вече към полуостров Керч.

Етап 4 Отваряне на движението и приключване на работата.

В тръбата и в басейна

Строежът е предшестван от месеци изследвания с цялостен анализ на всички неблагоприятни условия: сеизмични, почвена слабост, климат. Подробно заключение за сеизмичната интензивност на строителната зона представи Институтът по физика на Земята, наречен на OY Schmidt RAS. В резултат на това е разработен дизайн, който може да понася 9-точков тремор. Като част от проучването бяха определени типовете ледени натоварвания по мостовото пресичане - големината на леденото поле, дебелината и силата на леда. Въз основа на резултатите от анализа бяха извършени изчисления за определяне на натоварванията за опори върху термичното разширение на леда и върху ледени полета, идващи от Азовско море.

По време на подготовката на проектната документация специалисти на Криловския държавен научен център (Санкт Петербург) в лабораторни условия провериха как ще работи бъдещият мост по време на силна буря и лед. За да направите това, моделът на мостовата секция, отпечатан на 3D принтер в мащаб 1:50, е ​​„издухан“ в голям вятърен тунел. Моделът е тестван от вятър с различна сила: от тих до ураган, с пориви до 56 м / сек.

Тестът за якост на лед се проведе в експериментален басейн. Тук са монтирани модели на опори за мостове. Служителите на научния център замръзнаха лед с определени физикохимични свойства и имитираха различни ледени режими в басейна: ледени полета и хребети на хумота преминаваха между опори.

Проникване в червата

Общо преходът ще се състои от 595 опори, всяка от които ще стои на основата на купчината. Основният "трик" на дизайна е, че купчините се използват различни. В райони с дебели почви ще се използват метални тръбни купчини с диаметър 1420 мм. Те ще се потопят в земята на дълбочина 94 м, за да се опират на твърда скала. Някои от тях ще бъдат потопени с наклон, който ефективно ще разпредели натоварването в условия на висока сеизмичност. По този начин бетонният грил, върху който ще бъде монтирана опората, отдалеч ще наподобява кухненско столче с разперени настрани крака. Колко от тези крака ще бъдат, зависи от конкретните условия на мястото на монтаж на опората. За да се избегнат трудности с транспортирането, дълги тръбни опори се сглобяват от отделни секции. Секциите се подготвят на технологичния обект, разположен на полуостров Таман. 12-метровите тръби се заваряват автоматично в неподвижни стълбове. Готовите секции (от две или три тръби) се транспортират с кола до строителната площадка и се монтират в проводници - специални рамки. След като секцията отива в земята, следващата секция е заварена към нея в проводника. Не звучи нищо чудно, но всъщност това е технологично сложно заваряване със създаването на високопрецизни заварки. Това е първият обем високоточна заваръчна работа в Русия. Потапянето на метални тръбни купчини във водната зона ще се извършва с помощта на специални мобилни устройства, вибрации и хидравлични чукове.

Пилоти Пилотите, върху които ще стоят опорите на транспортното преминаване през Керченския проток, са представени от три основни типа. дълги тръбни купчини, които ще пробият дебелината на меките почви, ще се събират от отделни секции директно на строителната площадка.

Предвид заобикалящата ги агресивна среда, тръбните купчини (подобно на други метални конструкции на моста) се подлагат на антикорозионна обработка. Специално покритие се нанася в мобилен цех, разположен на строителна площадка. Тук е монтирана производствена линия, която може да обработва 12 тръбни секции на смяна. Първо, тръбата се подлага на топлинна обработка, в резултат на което всички замърсители се отстраняват от нейната повърхност. От пещта тръбата се изпраща към изстрелващо устройство за по-нататъшно почистване. Следва процесът на хромиране, след което тръбата се нагрява отново. На горещата повърхност се полагат антикорозионни и защитни покрития. Тръбата се охлажда и се тества по различни начини за здравина. Тогава той се номерира, маркира и въвежда в компютърна база.

Работещият мост и неговите опори. На строителната площадка ще бъдат издигнати три работещи моста, които ще транспортират строителни материали и оборудване до офшорни райони. Строителството трябва да продължи както при лошо време, така и при буря.

Също така, за да се създаде основата на опорите по време на изграждането на моста, ще се използват стоманобетон (квадрат в напречно сечение) призматични пилоти и пробивани купчини (пробити кладенци, пълни с армировка и бетонен хоросан). Общо се предполага, че ще потопи 5500 купчини в земята.

От море до море

За преминаването на морски плавателни съдове по Керченския проток, който по принцип е доста плитък, с нестабилна долна топография, каналът Керч-Еникалски отдавна има дълбочина 8 м. За да се даде възможност на корабите да се движат свободно от морето към морето, над канала фарватер се издига специален арков проход (всички други педя - лъч). Продължителността ще създаде свободно пространство за кораби с ширина 185 м и височина 35. Продължителността ще бъде 227 м, а височината на арките в най-високата точка - 45. В този участък пътните и железопътните педя ще бъдат подкрепени от основи, за изграждането на които са от 50 до 94 метра ще бъдат натоварени с повече от сто стоманени тръбни купчини. Цялостните арки ще бъдат сглобени на брега на Керч на специално място. Снабден е с халки за транспортиране за придвижване на готови педя към плаващата система. По море, конструкциите ще бъдат доставени до мястото на монтирането им върху опорите за мост. Монтажът ще се извърши с помощта на специално повдигащо устройство, което включва няколко мощни крикове с товароподемност 500 тона всеки.

Все още няма мост, но вече има мост. Както вече споменахме, бурно време може да попречи на работата по строителството с помощта на лодки. За да сте навреме за кратко време и да не зависите от капризите на елементите, преди началото на основното строителство във водната зона са изградени три работещи моста (първият вече е пуснат в експлоатация и се използва), което ще осигури доставката на материали и подхода на тежката техника към офшорните строителни обекти. Именно в подкрепа на един от спомагателните мостове през март тази година турски сух товарен кораб се разби, което беше първият сериозен инцидент при изграждането на транспортен проход. За щастие инцидентът не причини сериозни щети на строителните площадки и не наруши сроковете, така че ако всичко върви по план, през 2018 г. ще се организира движението на автомобили през Керченския проток, а влаковете ще тръгнат година по-късно.

Статията „Мостът над древна река“ е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 5, май 2016 г.).

Препоръчано

Аляска се стопява 100 пъти по-бързо, отколкото мислехме: грандиозно изтичане на времето
2019
Самолет за деня: Savoia-Marchetti S.55
2019
Пускане на огън: Не всеки Бикфорд шнур
2019