Русский язык

Пантонный мост. Виды и назначение переправ

Engineering News-Record

Обзор мостов на плавучих опорах, которые раздвигают границы возможностей этой технологии

Постоянные понтонные мосты по сути являются эксклюзивными сооружениями, возводить которые имеет смысл только для определенных редко встречающихся видов участков: особо глубоких водных объектов, а также водных объектов с очень мягким дном, где установка опор была бы нецелесообразной.

Понтонный мост Эвергрин-Пойнт в городе Сиэтл, США, длина 2350 метров (понтонная секция моста), строительство завершено в 2016 году. По шестиполосному мосту через озеро Вашингтон проходит дорога штата SR 520 – из самого Сиэтла в его восточные пригороды. Мост поддерживают 77 бетонных понтонов, которые крепятся к дну озера 58 якорями, привязанными к стальным тросам. Размеры каждого из 21 понтонов, на которых держатся настил и пролетная конструкция, составляют 110 м x 23 м x 8,5 м, масса – 10000 тонн. А 44 дополнительных понтона, которые используются для стабилизации веса моста, имеют массу по 2300 тонн каждый. Настил с каждого из концов соединяется с неподвижными подъездами к мосту двумя поперечными понтонами, каждый из которых весит 9200 тонн, с помощью шарниров. Понтоны были спроектированы Департаментом транспорта штата Вашингтон, пролетная конструкция – компанией KPFF. Строительство моста осуществлялось совместным предприятием с участием Kiewit Corp., General Construction Co. и Manson Construction. Особенности рельефа озера - глубина воды 61 м и 61 м мягкого ила под ней - послужили аргументом в пользу понтонного моста, так как обычный обошелся бы чрезмерно дорого, потребовалось бы сооружать башни и обширные подъезды к нему, которые были бы слишком затратны и совершенно неуместны в районе, где преобладает жилая застройка. Стоимость постройки составила 4,5 млрд долларов. Этот мост стал заменой прежнего четырехполосного понтонного моста Эвергрин-Пойнт, который был открыт в 1963 году. Фото: Wikimedia Commons

Наиболее активно новые проекты понтонных мостов изучаются в Норвегии, которая уже является счастливой обладательницей двух самых длинных в мире мостов такого типа. Прибрежная автомагистраль E39, крупномасштабный проект, над которым ведется работа в этой стране, будет включать в себя восемь крупных переходов через водные преграды. Один из них, Бьорнафьорден, скорее всего, станет понтонным мостом.


Заполняя форму Вы соглашаетесь с нашей политикой конфиденциальности и даете согласие на рассылку

«Мы рекомендуем понтонный мост, но пока не решили, будет ли он с креплением на концах (как Бергсойсунд и Нордхордланд), или же по сторонам и с креплением тросами к морскому дну [по типу понтонных мостов в окрестностях Сиэтла], – рассказывает Эйдем Матиас Эгеланд, руководитель проекта строительства перехода черед фьорд в Норвежском управлении дорожного хозяйства. – Большую сложность для сооружения здесь понтонного моста с креплением по сторонам, по сравнению с мостами около Сиэтла, представляет глубина. У моста через Худ-Канал самое глубокое якорное крепление – 120 метров ниже уровня моря, а глубина Бьорнафьорда – более 600 метров в самой глубокой точке».

Норвежская администрация дорог общего пользования (НАДОП) заказала проведение исследований обоих вариантов.

«Такие фирмы, как Multiconsult, а также Johs Holt, NGI, Entail, Rambøll и Aker Solutions, проводили исследование понтонного моста с креплением по сторонам, – рассказывает Эгеланд, – в то время как Norconsult, Dr.techn.Olav Olsen, NGI, Aker Solutions и Aas-Jakobsen рассматривали мост с креплением на концах. Следующим этапом станет дальнейшее изучение этих двух концепций понтонных мостов для принятия окончательного решения о выборе между ними».

Все четыре самых длинных понтонных моста в США расположены в окрестностях Сиэтла. Самый старый из них, мост имени Лейси В. Мэрроу, был построен на основе проекта прогрессивного инженера Гомера Хэдли, разработавшего свою идею после того, как ему пришлось заниматься строительством бетонных барж во время Первой мировой войны. Впервые он предложил эту идею на заседании Американского общества инженеров гражданского строительства в 1921 году, однако она была отвергнута. В последующие годы Хэдли работал в Ассоциации фирм цементной промышленности. В конце концов ему удалось убедить Департамент шоссейных дорог штата Вашингтон попробовать его идею на практике. Строительство первого моста с использованием бетонных понтонов завершилось в 1940 году.

Мост имени Лейси В. Мэрроу, Сиэтл, США, 2020 метров, 1940 год. По нему проходят ведущие на восток полосы федеральной трассы Interstate 90 – через озеро Вашингтон из Сиэтла, штат Вашингтон, в Мерсер Айленд, расположенный в том же штате. Это первый в мире понтонный мост, сооруженный с использованием бетонных плавучих опор, он был спроектирован инженером Гомером Хэдли и построен компанией Puget Sound Bridge and Dredging Co., и обошелся в 9 миллионов долларов. При проведении реконструкции в 1990 году затонула секция моста длиной 850 метров, так как во время шторма был заполнен водой один из понтонов. Мост вновь открылся в 1993 году после капитального ремонта, затраты на который составили 93 миллиона долларов. Фото предоставлено Департаментом транспорта штата Вашингтон

Особенности рельефа двух водных объектов, расположенных неподалеку от Сиэтла, служат доводом в пользу понтонных мостов. «Глубина воды и длина открытых водных участков – вот основная причина, по которой Департаментом транспорта штата Вашингтон было принято решение о строительстве понтонных мостов, – поясняет Стив Пир, менеджер отдела информационных средств и строительных коммуникаций Департамента транспорта штата Вашингтон. – Озеро Вашингтон достаточно глубокое, 200 футов воды и под ними 150-200 футов мягкого трепельного грунта. Глубина воды в Худ-Канале в некоторых местах превышает 300 футов. Протяженность мостов через озеро Вашингтон и Худ-Канал должна составлять более мили. Для моста традиционной конструкции потребовались бы опоры высотой больше, чем 40-этажное здание, а висячий мост наподобие перекинутого через пролив Золотые Ворота пришлось бы делать слишком массивным, чтобы можно было поднять [подвесить] его над водой. Подводя итог: Для уникальных условий нашего региона понтонный мост является наиболее практичной конструкцией, как в архитектурном, так и в финансовом плане».

Мост через Худ-Канал, США, длина 1988 метров, 1961 год. По этому мосту дорога штата SR 104 проходит через Худ-Канал – природный фьорд, впадающий в залив Пьюджет-Саунд. Мост соединил берега полуостровов Олимпик и Китсап. Глубина воды на этом участке составляет от 24 до 104 м, а под ней – несколько сотен футов ила, в силу чего строительство опорных колонн для обычных мостов обошлось бы слишком дорого. В 1979 году, после ураганного ветра, несколько понтонов оторвались от креплений и затонули. Мост был закрыт на ремонт и возобновил свою работу в 1982 году. С 2003 по 2009 год Департаментом транспорта штата Вашингтон была осуществлена замена восточной половины понтонной секции моста, восточного и западного подъездных участков, восточного и западного переходных участков, а также электрооборудования западной половины. На заводе Concrete Technology в Такоме изготовили 14 понтонов. Каждый понтон состоит примерно из 40 индивидуальных ячеек. Фото: Wikimedia Commons

Самый новый понтонный мост в этом регионе – Эвергрин-Пойнт, самый длинный мост такого типа в мире, – был открыт в 2016 году. Он пришел на смену существовавшему ранее понтонному мосту и обладает большей пропускной способностью для транспорта. При проектировании моста закладывалась возможность пустить по нему в будущем еще и скоростной трамвай. Чтобы решить проблемы с погодными условиями и проведением технического обслуживания, конструкторская группа предложила поднять настил моста над понтонами на 20 футов, что обеспечивает возможность полного доступа ко всем его системам снизу. «Этот проект был сложной задачей, потому что понтонный мост имеет тенденцию прогибаться и изгибаться под воздействием нагрузки от движения по нему и факторов окружающей среды, таким образом, пролетная конструкция должна была иметь достаточно прочные сочленения, способные выдерживать эти прогнозируемые смещения», – рассказывает Майкл Абрахамс, технический директор по конструкциям компании WSP USA.

Мост Демерара Харбор Бридж, Гайана, длина 1851 метр, 1978 год. Мост охватывает устье реки Демерара в Джорджтауне, столице Гайаны. Проектирование и изготовление элементов моста было выполнено британской фирмой Thos. Storey (Engineers) Ltd., которая известна по производству мостов Бейли. Министерство транспорта и общественных работ Гайаны разработало проект береговых опор, пункта сбора пошлины за проезд и западной подъездной дороги. Сейчас по двухполосному мосту проезжает в среднем 14 000 автомобилей в сутки. Пропускная способность моста ограничена необходимостью ежедневно разводить его, открывая движение по реке, а процесс сведения происходит медленно. Время разведения моста зависит также от уровня воды и скорости течения (приливной волны), которые часто вступают в противоречие с периодами максимальной интенсивности движения транспорта. Компания-владелец и оператор моста Demerara Harbour Bridge Corp. наняла для проведения расчетно-аналитического обоснования и проектирования нового моста через реку Демерара голландскую фирму LievenseCSO, деятельность которой посвящена строительству гидротехнических и прибрежных сооружений. В их отчете, который был представлен в августе 2017 г., говорится, что существующий мост «давно уже пережил свой срок службы» и «более не пригоден для обслуживания нынешних и будущих потоков движения транспорта». Рекомендация фирмы заключается в строительстве нового трехполосного моста с фиксированными опорами. Фото: Wikimedia Commons

Департамент транспорта штата Вашингтон намеревается заявить о прохождении еще одной ключевой точки после того, как к уже существующему мосту имени Гомера М. Хэдли через озеро Вашингтон будут добавлены рельсы для скоростного трамвая. Сложной задачей для транспортной компании Sound Transit стал монтаж рельсов на мосту, при сооружении которого были использованы складывающиеся соединения для перехода от жесткой конструкции к плавучей, которая может подниматься и опускаться на целых 2 фута в зависимости от уровня воды. Начав работу с консультационной группой, под руководством компании, ныне носящей название WSP, директор британской фирмы Andy Foan Ltd. Энди Фоэн разработал «рельсы с опорой на криволинейный элемент» – крыльчатую изогнутую платформу в месте двух соединений, там, где в конструкции моста осуществляется переход от жестких опор к плавучим.

«Конструкторская бригада компании WSP осуществила разработку, анализ и тестирование на прототипах [в полном объеме] конструкции с изогнутыми элементами, соответствующей техническим требованиям Sound Transit для скоростного трамвая, – говорит Абрахамс. – Она представляет собой рельсовое звено с плавно изменяющимся радиусом, которое может использоваться и в других сферах, например, для сооружения плавучих верфей или железнодорожной колеи в ледниковых или сейсмических зонах».

Предполагается, что строительство начнется летом этого года и завершится к 2020 году.

Абрахамс также участвовал в разработке проекта единственного другого сопоставимого по размерам понтонного моста в США, расположенного не в штате Вашингтон – моста Форд-Айленд (иначе именуемого мостом имени адмирала Клэри) на Гавайях. Абрахамс поясняет, что флоту «потребовался мост через Перл-Харбор, который обеспечивал бы низкоуровневый переход, при минимальных помехах для визуального восприятия расположенного поблизости мемориала линкора «Аризона», а также с условием наличия 650-футового судоходного канала для прохождения авианесущих крейсеров». Длина моста составляет 4672 футов, длина понтонной секции – 930 футов; строительство было завершено в 1998 году.

Мост имени Гомера М. Хэдли, США, 1772 метра, 1959 год. По нему проходят в направлении на запад и обратно полосы федеральной трассы Interstate 90 – через озеро Вашингтон между городом Мерсер Айленд, штат Вашингтон, и Сиэтлом. Стоимость строительства составила 97 миллионов долларов. Он назван в честь Гомера Хэдли – инженера, спроектировавшего соседний мост имени Лейси В. Мэрроу. В конструкцию моста входят 18 понтонов: 10 бетонных и девять с пролетной конструкцией на возвышении. Фото предоставлено Департаментом транспорта штата Вашингтон

Варианты с понтонными мостами рассматриваются и в нескольких других странах, где подобные сооружения уже имеются. Представители руководства японского города Нагасаки подумывают о строительстве понтонного моста через залив Омура, который сможет обеспечить дополнительный маршрут до аэропорта. Еще один возможный проект – понтонный мост через озеро Оканаган в Канаде.

Мост Бербис-Бридж, Гайана, 1571 метр, 2008 год. Мост охватывает устье реки Бербис и включает в себя 39 понтонов. Над его строительством работал консорциум компаний Bosch Rexroth и Mabey & Johnson. Стоимость строительства составила 38 миллионов долларов. Ежедневно мост разводят на 1½ часа для прохождения речного транспорта. С автомобилей взимается пошлина за проезд в размере 2200 гайанских долларов (10 долларов США). Фото предоставлено Berbice Bridge Co.

Одной из отличительных особенностей понтонных мостов являются их потребности в техническом обслуживании. «Им требуется больший объем обслуживания в силу подвижного характера такого моста, – говорит Николас Райэн, референт по связям с СМИ компании SNC-Lavalin. – На соединения оказывают воздействие более сильные движения, обусловленные колебаниями моста. Эти движения приводят к более сильному износу соединений в ходе нормальной эксплуатации».

Мост Нордхордланд, Норвегия, 1246 метров (понтонная секция), 1994 год. Этот комбинированный вантовый и понтонный мост около города Берген соединяет с материком остров Флатой, пересекая Салхусфьорден, глубина которого составляет 500 м. Имеются две полосы для автомобилей и дорожка для пешеходов/велосипедистов. Плавучая секция представляет собой стальное коробчатое пролетное строение на 10 бетонных понтонах, каждый из которых состоит из 9 водонепроницаемых ячеек. Проект был создан фирмой Aas-Jakobsen. С учетом такой большой глубины фьорда боковые системы крепления моста обошлись бы слишком дорого. Вместо этого понтоны зафиксированы при помощи соединений с гибкими пластинами, болтов и натянутых тросов. Мост построен консорциумом Arbeidsfellesskapet Salhus Bru, в который вошли следующие компании: Norwegian Contractors, Aker Entreprenor, Veidekke и Kvaerner Eureka. Фото предоставлено Норвежской администрацией дорог общего пользования

Хотя постоянные понтонные мосты обладают прочной репутацией, их число невелико, а вот временные понтонные мосты распространены гораздо более широко, они используются как во время военных учений, так и в случае гражданских чрезвычайных ситуаций. Они широко применялись в годы Второй мировой войны и силами союзных держав, и войсками стран Оси, самый известный из них был сооружен, когда американским частям необходимо было пересечь реку Рейн после разрушения существующих мостов отступающими немецкими войсками.

Мост Бергсойсунд, Норвегия, 933 метра, 1992 год. Мост соединяет острова Аспойя и Бергсойя, пересекая фьорд глубиной 320 метров. Понтоны и береговые опоры проектировались инженерной фирмой Johs Holt, стальная пролетная конструкция – фирмой DNV Veritec. Бетонные понтоны изготовлены компанией Norwegian Contractors, ферменная пролетная конструкция из стальных труб – Aker Verdal. Мост опирается на семь бетонных понтонов. Фото предоставлено Норвежской администрацией дорог общего пользования

Мост Уильяма Р. Беннетта, Британская Колумбия, Канада, 690 метров, 2008 год. Проектирование и сооружение моста осуществлялось компанией SNC-Lavalin, получившей контракт на его эксплуатацию и техническое обслуживание на 30 лет в виде государственно-частного партнерства. Роль ведущей проектно-конструкторской фирмы выполняла компания Buckland & Taylor Ltd. в партнерстве с SNC-Lavalin. Пятиполосный мост опирается на 9 понтонов, каждый из которых имеет ширину 25 м, а их длина варьируется от 25 м до 90 м. Строительство обошлось в 144,5 миллиона канадских долларов. Мост стал заменой трехполосному мосту через озеро Оканаган, тоже понтонному, который был сооружен в 1958 году. По словам представителей SNC-Lavalin, в числе множества сложных задач, с которыми компания столкнулась в ходе проекта, были: «напряженный график, строительство моста в непосредственной близости от существующего понтонного моста и обеспечение нормального движения транспорта во время строительства, обеспечение рабочей силой по причине быстрого роста рынка, археологическая зона и необходимость консультаций с коренным населением, а также демонтаж существующего моста». Фото предоставлено SNC-Lavalin

Мост Юмемай, Осака, Япония, 410 метров. Первый в мире разводной понтонный мост соединяет два искусственных острова, Юмесима и Майсима, в Осакском заливе. Конструкция понтонного моста была выбрана по причине того, что такой подход оказался наиболее подходящим для мягкого грунта осушенного участка земли. Двойные арки моста опираются на два больших стальных понтона. Понтоны рассчитаны на противодействие коррозии за счет обшивки титановыми пластинами по бокам и наличия системы катодной защиты. Плавучая часть моста весит 30 000 тонн. Северный водный путь, который он пересекает, редко используется для прохождения судов, но когда это все же происходит, маневрирование мостом осуществляется с помощью буксиров. Фото: Wikimedia Commons


Присоединяйтесь к более 3 тыс. наших подписчиков. 1 раз в месяц мы будем отправлять на ваш email дайджест лучших материалов, опубликованных у нас на сайте, на странице в LinkedIn и Facebook.

Вот уже на протяжении нескольких поколений деревянные конструкции применяться в строительстве широкого плана. Их можно по праву считать ровесниками человека. Много лет тому назад всем Славянам были чужды дома выстроенные из целого или обтесанного дерева.

Идея этих сооружений проста и понятна. На берегах сооружаются опоры, между которыми протягивается цепочка надувных конструкций – понтонов, лежащих на воде. На понтоны сверху укладывается дорожное полотно, по которому водную преграду пересекает автомобильный транспорт и пешеходы. Помимо понтонов, для возведения наплавных мостов могут использоваться любые другие плавучие средства, например, плоты или баржи.

Наплавные сооружения возникают обычно там, где строительство на постоянных опорах невозможно или чрезвычайно дорого, например, на очень широких или глубоких реках, в местах с непостоянным потоком пересекающих водную преграду транспортных средств. Наплавные мосты не ставятся надолго, это скорее краткосрочная конструкция, по крайней мере, в условиях российской зимы, когда все реки покрываются льдом.

Обусловлено это тем, что плавучие элементы такого моста не удерживаются при ледоходе. Поэтому в зимнее время мост разбирается, а на его месте при необходимости организуется ледовая переправа. Хотя известные случаи, когда небольшой ледоход такие сооружения выдерживали. Наплавные мосты отличаются короткими сроками монтажа, поэтому они популярны для решения военных задач.

В российской армии существуют специальные подразделения, и специализирующиеся на быстром развертывании таких переправ. Мы всегда были одними из первых в решении данного военного вопроса, поэтому в 1973 году именно с использованием советских систем египетская армия форсировала Суэцкий канал.

Оказывается, в военных целях понтоны используются уже очень давно. В исторических хрониках есть упоминания о строительстве мостов этого типа в 5 веке до нашей эры во время войны персов со скифами. Продолжалась их славная история и в царской Руси, и во время Великой Отечественной Войны. Сегодня в России понтонные наплавные мосты - это средство мирного применения. Они позволяют сооружать переправы через крупные реки в сельской местности и при освоении новых территорий.

Какие же преимущества выделяют строители? Первое это высокая скорость наведения. Какой бы простой ни была конструкция на жестких опорах, в любом случае наплавная переправа будет возведена значительно быстрее. При строительстве не нужно ориентироваться на глубину водоема и характер дна, как это происходит при сооружении мостов на жестких опорах.

Это позволяет использовать рабочих с низкой квалификацией. Стоимость строительства моста такого типа чрезвычайно мала, так как сроки возведения минимальны, плавучие средства достаточно мобильны и могут использоваться неоднократно. Для прохождения небольших судов в конструкции предусматривается судоходный канал, который при необходимости открывается.

Для полноты картины нужно отметить и недостатки. Такому мосту требуется постоянная обслуживающая бригада, так как необходимо следить за целостностью конструкции, пропускать плывущие по воде суда и ремонтировать опоры. Есть ограничения для наведения наплавных мостов на реках с сильным течением. От 2,5 м/с это уже опасно и грозит опрокидыванием моста, от 3,5 м/с практически невозможно.

Под нагрузкой наплавные мосты деформируются, поэтому скорость движения транспортных средств по ним невелика, для автомобилей это от 10 до 30 км/ч. Есть определенные затруднения при значительном изменении уровня рек. Обычно подразумевается, что понтонный мост выдерживает колебания уровня воды в 2,5-3 метра, при больших значениях необходима перепланировка береговых опор.

Однако, несмотря на все недостатки, потребность в наплавных мостах будет всегда, ведь это прекрасный вариант как для решения аварийных задач, так и для организации относительно постоянной переправы при отсутствии иных вариантов.

(ВСН 24-88-3)

Паромные переправы:

Компоновку ген. плана паромных переправ рекомендуется разрабатывать в зависимости от структуры и объема перевозок, характера перевозок, рода перевозок, структура перевозимых транспортных средств

Площадь входного рейда должна иметь как правило размеры позволяющие вписать окружность диаметром более или равным -2,5м

Паромы по назначению (ж\д, ж\д с автомобильной палубой, автомобильные с пассажирными помещениями, автомобильно-грузовые)

Простейшим видом транспортной связи между берегами является паромная переправа. Паромные, переправы применяют при слабом движении по дороге, экономической нецелесообразности устройства постоянного или наплавного моста, а также для временного обеспечения связи между берегами, например, на время разводки наплавного моста при пропуске паводка или ледохода.

Паромная переправа состоит из парома, перемещающегося между берегами, причальных устройств (пристаней) для его загрузки и разгрузки и подъездов к причальным устройствам.

Для паромной переправы выбирают участок реки с возможно большими глубинами как в пределах основного русла, так и у берегов, для беспрепятственного движения парома по реке и подхода его к пристаням. Желательно располагать паромные переправы на плесовых участках, избегая резких излучин реки, а также мест, где возможен размыв берегов.

Вид парома, способ передвижения и его конструкция зависят от количества переправляемых паромом грузов, ширины реки и ее водного режима.

На несудоходных реках небольшой ширины для переправы с малой пропускной способностью применяют паромы из баржей, плашкоутов или понтонов, перемещающихся поперек реки при помощи тросов.

Наплавные мосты

При необходимости перехода через многоводную реку с большой глубиной воды или слабыми грунтами в ее ложе осложняется удорожается устройство мостовых опор. В таких случаях иногда целесообразна постройка наплавного моста на плавучих опорах. Наплавные мосты нередко устраивают для обеспечения связи между берегами на короткий срок, например при возведении стационарного моста на время его строительства. Наплавные мосты могут быть с успехом применены на пионерных дорогах. Немалую роль играют наплавные мосты в условиях военного времени.

Основная особенность наплавных мостов заключается в том, что они имеют переменный уровень. При колебаниях горизонта воды в реке поднимается или опускается наплавной мост. При проходе по мосту подвижной нагрузки плавучие опоры довольно сильно погружаются в воду, что также вызывает значительные вертикальные деформации (прогибы) моста (рис. 137, а). Все это осложняет сопряжение наплавных мостов с берегами, так как требуются специальные переходные конструкции.


Рис. 137. Схемы наплавных мостов: а - обычный наплавной мост; б - наплавной мост постоянного уровня; в - наплавной мост с ездой непосредственно по плавучим опорам; г - судоходный пролет в наплавном мосту;

1 - береговая эстакада; 2 - переходный пролет; 3 - плавучая часть; 4 - пролетное строение;

5 - верховой якорь; 6 - низовой якорь; 7- якорный канат; 8 - анкер или винтовая свая;

9 - тяж для закрепления плавучей опоры на постоянном уровне; 10 - выводная часть

Возможно устройство и таких наплавных мостов, которые сохраняют постоянный уровень при колебаниях горизонта воды или загружении моста временной нагрузкой. В них плавучие опоры связывают вертикальными тяжами или тросами с анкерами, закрепленными в грунте дна (рис. 137, б). Анкерами могут служить тяжелые якори (металлические или бетонные) или винтовые сваи, завинченные на достаточную глубину. Тяжам придают начальное натяжение, соответствующее расчетному давлению на опору от временной нагрузки с необходимым коэффициентом запаса. Наибольшие усилия, возникающие в закрепляющих устройствах, составляют разность между расчетным водоизмещением плавучей опоры и минимальным действующим на нее давлением. При наинизшем эксплуатационном горизонте воды и загружении моста временной нагрузкой натяжение в закрепляющих устройствах ослабевает, но не должно доходить до нуля.

Наплавные мосты могут быть деревянными, металлическими и железобетонными.

По условиям эксплуатации наплавные мосты могут быть стационарными, работающими круглый год, или сезонными, работающими с перерывами.

Стационарные наплавные мосты применяют в тех случаях, когда режим пересекаемой реки допускает пользование мостом в течение всего года. Однако большинство рек СССР замерзает зимой, в весенний же период на реках проходят паводки и ледохо

Плавучая часть, или собственно наплавной мост, обычно состоит из плавучих опор и опирающихся на них пролетных строений. Для обеспечения необходимой грузоподъемности плавучим опорам приходится придавать довольно большие размеры в плане. Чтобы не стеснять живого сечения пересекаемого водного препятствия, плавучие опоры обычно развивают в направлении течения реки (см. рис. 137, а).

Мосты - это очень сложные конструкции. На возведение некоторых из них уходят многие месяцы и годы. Понтонные мосты существенно отличаются от остальных видов. Их не только можно быстро построить. Они также достаточно быстро снимаются с реки.

Общая информация

Строительство мостов представляет собой невероятно сложный процесс, который зачастую занимает еще и большой период времени. Возведение новой переправы всегда ассоциируется с преодолением препятствий, достижения новых границ и целей, новыми открытиями и свершениями. В зависимости от их конструкции мосты могут быть арочными, балочными, висячими, вантовыми и понтонными.

Первые четыре из перечисленных - достаточно сложные конструкции, которые для возведения требуют невероятно точных расчетов на нагрузку и инженерных решений. Но есть один вид мостов, который совершенно не вписывается в это описание, - понтонные мосты. Эти переправы могут быть возведены за считанные месяцы и так же быстро разобраны и убраны.

История появления наплывных мостов

Считается, что наплывные, или понтонные мосты являются одним из самых древних видов военных переправ. Согласно историческим фактам, первые такие переправы сооружались еще в пятом веке до нашей эры во времена персидских битв через реки и другие водоемы.

Во времена Юлия Цезаря воины постоянно использовали понтонные мосты для переправы через реку. Для этого просто вдоль берега реки сооружали плот, длина которого была равна ширине реки. Пока он сооружался, его начальная и конечная часть были закреплены. А когда длина такого плота становилась достаточной, чтобы пересечь реку, конечная часть откреплялась, течение поворачивало мост поперек реки, а воины устремлялись на соседний берег.

Со временем конструкция таких переправ менялась и усовершенствовалась. Длина мостов также может быть разной. Например, в 1785 году чуть меньше чем за трое суток был построен понтонный мост на основе плотов. А в городе Севастополе был создан мост длиной около километра, который сыграл важное значение в ходе сражения. Благодаря ему солдаты смогли сделать отход через бухту. Во времена всех великих битв и войн такие переправы играли важную роль.

Что собой представляют понтонные переправы в современном мире

Сегодня такие переправы используются не только для военных целей, хотя это также очень часто имеет место быть. Чаще всего этот вид переправ используется:

  • как военный понтонный мост для переправы войск;
  • если нужно переправить людей и технику на самоходном понтоне;
  • как площадка для посадки вертолетов на воду;
  • для хранения и транспортировки самолетов по воде;
  • как постоянная переправа на реках, где нет сильного ледохода;
  • как временное сооружение, которое служит переправой, пока основной мост находится на реконструкции или ремонте;
  • в качестве вспомогательных конструкций для обеспечения разбивания осей опор, подачи материалов при возведении мостов.

Также достаточно часто бывают случаи, когда плавучие мосты делаются для нужд служб МЧС.

Какие могут быть понтонные переправы

Мосты, в основе которых лежат плавучие понтоны, не сильно отличаются. Разница может быть в материале, из которого произведены сами понтоны, и в способе их закрепления между собой. Основой всех плавучих переправ служат модульные понтоны. Также принято разделять три основные системы таких мостов:

  • разрезная;
  • шарнирная;
  • неразрезная.

Различием между этими системами является способ закрепления модулей или пролетов по всей длине моста. Причем каждая из этих систем проходит проверку на прочность и надежность по-разному.

Понтоны, в свою очередь, также могут быть разными. Их основное отличие - это размеры и материал, из которого они изготовлены. Сейчас наиболее распространены следующие виды понтонов:

  • пластиковые;
  • понтоны алюминиевые;
  • понтоны из стали.

Понтоны из металла имеют два вида. Они могут быть с пустотелыми коробами, что обеспечивает их плавучесть, даже если один из коробов разгерметизируется. Для создания второго вида используются короба, которые заполнены полимером в виде пены. В этом случае можно сэкономить на металле, при этом не снизив показатели плавучести. Такие стальные понтоны используются в основном для перевозки горючих материалов, например, нефти.

Плюсы

Если сравнивать понтонные переправы с другими видами мостов, можно отметить внушительный ряд преимуществ первых:

  • в первую очередь стоит отметить, что понтонные переправы возводятся очень быстро при сравнительно небольших материальных затратах;
  • строительство мостов зачастую зависит от глубины реки и свойств грунта, который находится на дне реки, для понтонных переправ эти показатели не важны;
  • эти переправы обладают еще и таким немаловажным свойством, как мобильность.

Минусы

Конечно, кроме преимуществ, понтоны имеют и недостатки, которых также немало. К ним можно отнести:

  • необходимость постоянной оценки и наблюдения за состоянием соединений частей моста;
  • при сильном течении и волнении, особенно в отдельные сезоны, использование понтонных мостов может быть проблематично, в некоторых случаях если скорость течения больше 3,5 м/с, использование этих мостов не рекомендуется;
  • поскольку под нагрузкой происходят деформации моста, скорость передвижения по мосту должна быть достаточно низкой (для машин от 10 до 30 км);
  • плавающие мосты перекрывают реку, что, в свою очередь, не дает возможности проходить судам.

Отдельным недостатком стоит отметить деформацию моста в осенне-зимние периоды во время движения льда. Известны частые случаи, когда наплывные мосты сносятся льдами. Поэтому в периоды, когда наступают морозы и на реке начинают образовываться льдины, которые способны нанести вред переправе, понтоны обычно убирают.

Например, на реке Бия сделан большой понтонный мост. Бийск разделен рекой на две части, и чтобы попасть на другой берег, удобнее всего использовать этот мост. Но в зимние месяцы, когда температуры понижаются, мост убирается, поскольку начинают появляться первые льды, которые могут повредить мост. Устанавливать после этого мост можно только тогда, когда в его районе вода будет полностью очищена ото льда. Очевидным минусом таких мостов является зависимость от погодных условий. В этом случае пока лед полностью не станет на реке, мост установлен назад не будет.

Понтонный мост как переправа военных сил

Как уже и упоминалось ранее, понтонные переправы использовались еще в древние времена военными в ходе сражений. Но если раньше для их построения использовались в основном такие материалы, как древесина и ткани, то сегодня конструкция понтона прошла модернизацию.

С развитием промышленности и науки для построения таких переправ стали использовать новые материалы. Теперь военные понтоны возводят в основном из пластиковых модулей. Пластик имеет преимущества над деревом и металлом. Понтоны из пластика не подвергаются гниению, к тому же они эластичны и намного меньше деформируются. Также их легко как собирать, так и разбирать. Процесс сборки и разборки занимает минимум времени, что немаловажно в ходе военных действий. Еще одно преимущество современных военных понтонов из пластика - это доступная цена.

Безопасна ли понтонная переправа?

В современном мире сказать, что та или иная вещь полностью безопасна, нельзя. Однако можно снизить к минимуму шанс возникновения каких-либо неприятных последствий, если полностью соблюдать правила эксплуатации.

Плавучие понтонные мосты - это поистине уникальные конструкции, которые помогают решать многочисленные проблемы переправы через водоемы, причем не только для людей, но и для автомобилей. При соблюдении всех правил и постоянном облуживании такой мост может прослужить до 30 лет.

Главной проблемой таких мостов является сезонность. Это касается тех рек, где с приходом низких температур на поверхности начинают образовываться льдины и течение их несет на мост. В таких случаях, чтобы мост не повредился, на время, пока лед не станет, его следует убирать. В целом мосты из понтонов безопасны и служат долгое время без особых проблем.

5.4.69. Основными задачами содержания наплавных мостов и паромных переправ являются организация безопасного и бесперебойного движения транспортных средств и людей через водные преграды и безопасного прохода судов на судоходных реках, предупреждение образования дефектов и своевременное устранение небольших повреждений в конструкциях мостов и паромных переправ, обслуживание причальных устройств, паромов и буксиров.

5.4.70. Наплавные мосты и паромные переправы оборудуются служебным помещением, спасательным и противопожарным оборудованием и средствами регулирования движения на подъезде к мосту или переправе. В темное время суток мосты и переправы освещаются (при наличии вблизи линий электропередачи, а на судоходных реках - в любом случае).

Паромные переправы также комплектуются необходимыми материалами (брезент, быстротвердеющий цемент, деревянные пробки и т.д.) для выполнения аварийных работ по ликвидации повреждений, а также средствами для быстрой откачки воды из плавсредств.

На судоходных реках наплавные мосты и паромные переправы оборудуются навигационными знаками. Знаки, режим их эксплуатации, разводка мостов и пропуск судов принимаются согласно действующих Правил плавания по внутренним судоходным путям.

5.4.71. Работы по содержанию паромных переправ и наплавных мостов назначаются на основании ежедневных осмотров конструкций, устройств и механизмов переправ, проводимых должностными лицами обслуживающего персонала в соответствии с их должностными обязанностями.

В процессе их содержания выполняются следующие работы:

Ежедневный осмотр всех конструкций, сопряжений, механизмов и устройств для разводки, подъема переходных пролетов и причалов, креплений буксиров, швартовых устройств, навигационных знаков, плавсредств и их внутренних помещений, а также ежесменные осмотры должностными лицами обслуживающего персонала вверенных им частей, конструкций и плавсредств с выявлением дефектов, повреждений плавсредств;

Постоянное наблюдение за состоянием якорных и других закреплений наплавных мостов, плавучих причалов, направляющих тросов, креплений паромов к тросам и буксиров к паромам, подтягивание якорных тросов и тросов закреплений;

Регулярную очистку от грязи проезжей части и тротуаров наплавных мостов, грузовых палуб и площадок для пассажиров паромов, переходных пролетов и конструкций пролетных строений, наблюдение за состоянием отвода воды с конструкций;

Проветривание в сухую погоду внутренних помещений плавсредств, откачка появляющейся воды;

Смазку направляющих роликов и блоков тросов для перемещения паромов и разводки наплавных мостов;

Техническое обслуживание двигателей, рулевых устройств и механизмов буксирных катеров и теплоходов, а также лебедок, механизмов для разводки наплавных мостов, подъема переходных пролетов;

Подтягивание болтовых соединений, подбивка скоб деревянных конструкций, регулировка элементов сопряжений;

Регулирование высотного положения причалов и переходных пролетов, разводка, сводка, сезонная разборка и наводка наплавных мостов;

Уход за настройками плавсредств, спасательными средствами, навигационными знаками, семафорами и средствами регулирования движением, павильонами и помещениями для ожидания пассажиров.

5.4.72. К числу профилактических работ на паромных переправах и наплавных мостах, не требующих прекращения работы переправы в целом или отдельных технических средств в составе переправы, относятся:

Восстановление на проезжей части элементов искусственной шероховатости металлических покрытий, замена отдельных досок настилов и локальный ремонт покрытий проезжей части и тротуаров наплавных мостов, переходных пролетов и причалов, грузовой палубы и площадок для пассажиров паромов;

Устранение просадок в местах сопряжения переходных пролетов с подходами;

Восстановление или замена отдельных секций или участков перил, ограждений, колесоотбойных брусьев на наплавных мостах, паромах, причалах и подходах (в зоне ожидания автотранспорта), шлагбаумов, устанавливаемых перед въездом на переправу;

Замена обшивки свайных опор переходных частей и причалов, ледорезов;

Очистка от гнили, устранение повреждений, антисептирование и окраска отдельных деревянных элементов пролетных строений наплавных мостов на отдельных плавучих опорах, переходных пролетов и причалов;

Устранение отдельных раковин и трещин, локальное восстановление защитного слоя железобетонных элементов пролетных строений и причалов, надводной части железобетонных понтонов и дебаркадеров;

Замена отдельных поперечин, простых прогонов, замена или правка отдельных связей;

Зачистка, шпатлевка и подкраска отдельных элементов и участков надстроек и надводного борта плавсредств;

Замена швартовых цепей, якорных и направляющих тросов и тросов закреплений, а также креплений тросов к плавучим опорам, паромам и берегам, креплений буксиров к паромам;

Исправление и замена такелажа, сигнальных (семафорных) мачт, навигационных знаков и огней;

Мелкий ремонт двигателей буксирных теплоходов и катеров, лебедок, пожарных и осушительных насосов;

Устранение локальных повреждений обшивки плавсредств и их течи, локальных повреждений надстроек, отдельных узлов и систем плавсредств, причалов, сопряжений и переходных трапов, а также мелкие ремонтные работы во внутренних помещениях плавсредств.

5.4.73. При планово-предупредительных работах (ППР) все мероприятия могут проводится при ограничении или запрещении движения через переправу. Сюда входят:

Полная замена настила или устройство нового асфальтобетонного покрытия на проезжей части и тротуарах наплавных мостов, переходных пролетов и причалов, на грузовой палубе и площадках для пассажиров паромов;

Полная замена перил, ограждений и колесоотбойных брусьев на наплавных мостах, паромах, причалах и переходных пролетах, подходах в зоне ожидания автотранспорта, восстановление тротуаров на наплавных мостах, на сопряжении пролетов с насыпями подходов, балочной клетки;

Сплошная окраска металлических конструкций, корпусов и надстроек плавсредств, полное антисептирование и окраска деревянных конструкций, устройство или полное восстановление защитных покрытий, устранение многочисленных раковин и трещин на бетонных и железобетонных конструкциях;

Замена и усиление части обшивки и отдельных элементов набора корпуса плавсредств, заделка повреждений корпуса железобетонных понтонов и дебаркадеров;

Ремонт главных двигателей, устройств и систем буксирных теплоходов и катеров, самоходных паромов;

Восстановление поврежденных отдельных балок пролетных строений, замена связей и опорных частей.

5.4.74. При содержании переправ с приближением холодов организуют постоянное наблюдение за режимом реки.

При появлении на реке шуги систематически скалывают лед с бортов плавучих опор и судов, тросов и якорных канатов. Днища плавсредств очищают путем протаскивания стального троса. Для предохранения якорных канатов от перерезания льдом на них надевают отрезки металлических труб или короба, сколоченные из трех досок.

Причальные устройства защищают ограждениями (бонами), расположенными с верховой стороны и при необходимости с низовой. Боны устраивают из одиночных или спаренных бревен и надежно закрепляют анкерами (зачаливают).

5.4.75. На период паводка, ледохода, а также ледостава при небольшой интенсивности движения наплавные мосты убирают в затоны или наименее опасные участки реки. Место стоянки понтонов предохраняют ледорезами. Лед вокруг свай причальных устройств скалывают, лунки утепляют соломой, хворостом и пр.

При интенсивном движении через переправу и слабом ледяном покрове наплавные мосты на зимний период сохраняют. Для этого вокруг моста устраивают и поддерживают майну весь зимний период, а плавучие средства регулярно очищают от наледей.

5.4.76. Повреждения обшивки плавающих средств ликвидируют по мере их появления. В качестве временных мер применяют: накладки из досок, плотно прикрепляемые к поврежденным участкам деревянных обшивок на шпатлевке, битумной мастике и т.д., деревянные пробки для заделки мелких единичных пробоин в стальной обшивке, стальные листы для заделки отдельных больших пробоин, брезентовые пластыри, а также быстротвердеющий бетон для тампонажных работ.

Плавсредства паромных переправ (паромы, буксиры, плавучие причальные устройства) и наплавных мостов эксплуатируются в соответствии с документами по речному транспорту.

5.4.77. Грузовая палуба паромов ограждается колесоотбойным брусом, а площадка для перевозки пассажиров отгораживается от грузовой палубы и со стороны борта перилами с поручнями. Вход на палубу ограждают съемными предохранительными тросами или закрывают подъемными аппарелями.

На подходе к переправе устанавливают шлагбаумы и соответствующие дорожные знаки (в том числе схема расстановки транспортных средств на пароме), наносят необходимую дорожную разметку, устанавливают ограждения и другие устройства для обеспечения безопасности движения, а также павильоны для пассажиров.

5.4.78. Закрепление троса (каната) на пароме с буксиром выполняют с обеспечением возможности его быстрой отдачи, чтобы избежать столкновения парома с плывущими по реке предметами или льдинами.

Причальные устройства паромных переправ выполняются с обеспечением возможности эксплуатации переправы в условиях изменения уровня воды. Глубина воды около причала допускается не менее, чем на 25 см больше максимальной осадки парома (с учетом крена). Содержание и ремонт причальных устройств и надстройки наплавных мостов в зависимости от их материала и конструкций выполняют согласно соответствующих разделов настоящей главы.

5.4.79. Все элементы конструкций переправ защищают от коррозии или загнивания. Металлические элементы плавсредств окрашивают битумными красками, а деревянные - просмаливают. При ослаблении якорных закреплений плавучих опор или их смещении подтягивают канаты или производят утяжеление якорей.

Технология устранения повреждений металлических, железобетонных и деревянных конструкций пролетных строений и других элементов аналогична применяемым на мостовых сооружениях на постоянных опорах.