Г – проект Дефонтена (1941 г.); д – проект С.В. Кербедза (1841 г.)

Рис. 1.3. Тауэрский мост

(нижняя часть моста разводная, сверху (в галереях) находится пешеходный проход,

возможно там же расположены несущие кабели, проходящие между башнями)

Третий период – XX, начало XXI в. – характерен интенсивным сооружением висячих мостов:

– 1903 г., США, г. Нью-Йорк, Вильямсбургский мост с центральным пролетом величиной 488 м;

– 1905 г., г. Будапешт, р. Дунай, мост Елизаветы с пролетом 290 м, это один из последних помпезных, вычурных сооружений XIX в. (в 1944 г. разрушен, восстановлен в 1964 г. в современном стиле);

– 1926 г., США, р. Делавар в Филадельфии мост с центральным пролетом 533 м;

– 1937 г., США, г. Сан-Франциско, мост Золотые Ворота с центральным пролетом величиной 1280 м (рис. 1.4) (пилоны высотой 227,5 м несут нагрузку 22000 т, высота фермы жесткости 7,6 м, поддерживается двумя кабелями из параллельных проволок диаметром 92,7 см каждый);

Рис. 1.4. Мост Золотые ворота

(около моста установлен памятник его автору и находится музей, посвященный строительству моста)

Основные данные по наиболее известным, висячим мостам, построенным в XVIII–XX вв., сведены в таблицы 1.1, 1.2 и 1.3. В приложениях и на рис. 1.5 … 1.7 показаны фотографии некоторых перечисленных сооружений.

Таблица 1.1.

Рис. 1.5. Мост Verrazano Narrows, США, 1964 г.

(величина пролетов 370+1299+370 м)

Таблица 1.2.

Рис. 1.6. Оклендский мост

Рис. 1.7. Фортский мост (Шотландия), 1958 г.

Последние десятилетия ХХ в. и начало XXI, характеризуются массовым строительством висячих мостов больших и сверхбольших пролетов в Японии, Дании, КНР, Великобритании, США, Швеции, Турции, Португалии и других странах (см. табл. 1.3 и приложения).

Таблица 1.3.

Первым висячим мостом в России считается построенный в 1823 г. в Екатериннгофском парке Петербурга мост пролетом 15,2 м.

В 1820 – 1830 гг., в Петербурге было построено несколько висячих мостов, некоторые из них сохранились до сегодняшнего дня – Львиный, Почтамтский, Банковский (рис. 1.8), некоторые не дошли до нас, но оставили заметный след в истории города – Египетский, Пантелеймоновский и др. (рис. 1.9).

а) б)

в)

Рис. 1.8. Сохранившиеся висячие мосты Санкт-Петербурга

а – скульптуры-пилоны Банковского моста через Канал Грибоедова;

б – фрагмент пилонов Почтамптского моста через р. Мойку; в – Львиный мост через Канал Грибоедова;

а) б)

Рис. 1.9. Несохранившиеся висячие мосты Санкт-Петербурга

а – Египетский мост через р. Фонтанку (1826-1905);

б – пилоны Пантелеймоновского моста через р. Фонтанку (1823-1905);

В начале XIX в. существовало несколько проектов висячих мостов через Неву (рис. 1.10), однако реализовать их на практике не удалось.

а) б) в) г)   д)

Рис. 1.10. Проекты висячих мостов через Неву в Санкт-Петербурге

а, б – проекты И.С. Лудона (1916 г); в – проект П.П. Базена (1916 г.) фрагмент;

г – проект Дефонтена (1941 г.); д – проект С.В. Кербедза (1841 г.)

Одними из первых построенных в России цепных мостов, также считаются построенные в 1853 г. два моста одинаковой конструкции через р. Великую в г. Острове. Мосты имели пролет 93 м и простые балки жесткости в виде деревянных ферм, в 1926 г. деревянные фермы были заменены металлическими.

Отставание нашей страны в области строительства висячих мостов больших и сверхбольших пролетов, объясняется многими причинами, одна из которых отсутствие сравнительно больших водных преград, требующих мостов большой длины и высоты.

Один из первых вантовых мостов был сооружен в 1600 г. в Венеции. Мост был построен с применением металлических цепей. В 1784 г. во Фрейбурге был построен вантовый мост из деревянных элементов.

Мосты с радиально-вантовыми фермами висячей системы предложены французским инженером Пойе в 1790 г.г. Среди первых реализованных проектов следует отметить:

– 1817 г., Англия, пешеходный мост (рис. 1.11) пролетом 33,5 м (из проволочных канатов с металлическим пилоном).

Рис. 1.11. Пешеходный мост, 1817 г.

Далее в строительстве вантовых мостов произошел многолетний перерыв, первая половина XIX в. была периодом увлечения легкими висячими цепными мостиками. Отказ от строительства вантовых мостов в тот период объясняется серьезными конструктивными и эксплуатационными недостатками, обусловленными в основном непониманием действительной работы сооружений вследствие низкого уровня развития строительной механики того времени и дефектами конструктивных решений. В частности; недостаточное сечение вант и чрезвычайно большое провисание их под действием собственного веса вызывали значительные деформации пролетных строений при проходе по мосту временной нагрузки. В результате сложилось мнение, что вантовые системы обладают чрезвычайно малой жесткостью и для мостов непригодны. Лишь позже, когда для повышения жесткости легких цепных висячих мостов пришлось переходить к более тяжелым комбинированным цепным системам с балками жесткости, снова начали обращаться к вантовым системам.

– 1868 г., г. Прага, р. Влтава, вантовая ферма пролетом 146 м (рис. 1.12).

Рис. 1.12. мост через Влтаву, 1868 г.

Кроме применения в мостах вантовых систем в чистом виде, во второй половине XIX в. ванты начинают использовать и в сочетании с цепью в висячих и цепных мостах с целью повышения их жесткости (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Схема моста через р. Огайо и пилоны Бруклинского моста в США

Широкое распространение вантовые мосты получили в начале ХХ в., особенно во Франции и ее колониях, решающее значение в успешном использовании вантовых ферм имели работы французского инженера Жискляра. Им были разработаны вантовые фермы, достаточно экономичные по расходу материала, и вместе с тем удовлетворяющие требованиям прочности, устойчивости и жесткости, предъявляемым к мостам. Поэтому началом эпохи вантовых мостов, можно считать конец XIХ, начало XX вв.

– 1907 (1909) г., Франция, мост Кассагне (Де-ля-Кассань) в Восточных Пиренеях пролетом 156 м под электрическую железную дорогу, построенный инженером Жискляром, именем которого названы вантовые фермы (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Мост под железную дорогу, 1907 г.

В 1930 – 1940 гг. большое внимание строительству мостов с вантовыми решетчатыми фермами уделялось и в СССР, в качестве примеров сооружений следует назвать мост через р. Магана в Грузии пролетом 80 м (рис. 1.15), через р. Сурхоб пролетом 120 м, через р. Нарын пролетом 132 м и через р. Заревшан пролетом 145 м.

Рис. 1.15. Схема моста через р. Магану

С середины 50-х г.г. на смену вантовым решетчатым фермам стали приходить вантово-балочные мостысовременных типов с металлическими, а в дальнейшем и с железобетонными балками жесткости. Первый такой мост был построен в 1956 г., в Швеции через фиорд Штремзунд (Стромзунд), пролет моста 182,6 м, система вант «пучок», мост двухпилонный (рис. 1.16).

Рис. 1.16. Схемы моста через Штремзунд

1 – ванты, 2 – балка жесткости, 3 – пилоны. 4 – проезжая часть, 5 – продольные связи между балками

Со второй половины ХХ в. вантово-балочные мосты стали получать все большее распространение. За последние десятилетия построены многие десятки вантовых мостов, из которых автодорожных и городских порядка 80%, совмещенных – около 15%, железнодорожных – около 5%.

Общая характеристика отдельных построенных в мире двухпилонных и однопилонных вантовых мостов приведена в табл. 1.3 и 1.4. Некоторые дополнительные сведения об этих сооружениях даны в приложении.

Таблица 1.4.

Из построенных за последние десятилетия в нашей стране вантово-балочных мостов, представляют наибольший интерес:

– 1983 г., г. Череповец, мост через р. Шексну пролетом 194 м, однопнлонный, система «веер» с малым числом вант (рис. 1.17 а);

– сданный в 2000 г. в постоянную эксплуатацию однопилонный мост через р. Обь у г. Сургута, с основным пролетом 408 м, система – многовантовый «веер» (рис. 1.17 б);

– строящийся в Санкт-Петербурге вантовый мост (рис. 1.18 в).

Рис. 1.17. Вантовые мосты

а – через р. Шексну, б – через р. Обь

Рис. 1.18. Строительство вантового моста через р. Неву

(снимок осени 2002 г.)