Вантовые мосты

Иногда осушители устанавливают  в среднем пролете моста, который  представляет собой металлическую  палубу. Внутренний объем пролета  среднего моста составляет около 50 000 м3.

 

Защита от коррозии крепежных тросов (вант) методом осушения впервые  использована в Японии фирмой Honshu-Shikoku Bridge Authority (HSBA) , осуществлявшей строительство самого длинного в мире вантового моста Tatara Bridge

  и самого длинного подвесного моста Akashi Kaikyo Bridge

Вантовый мост Tatara Bridge имеет общую длину 1480 метров и высоту опор 226 метров. Несущая конструкция (ферма) выполнена из 168 стальных тросов (вантов).

Подвесной мост Akashi Kaikyo Bridge, имеющий длину 3910 метров, сдан в эксплуатацию в 1998 г. Вдоль главного несущего кабеля осуществляется прокачка осушенного воздуха отрезками по 140 метров между точками его входа и выхода. Отличием от классической схемы антикоррозионной защиты Роблинга является наличие неопреновой обмотки, внутри которой создается поток осушенного воздуха .

В настоящее время при строительстве  и реконструкции подвесных и  вантовых мостов аналогичные технические  решения используются повсеместно.

Типичным примером является опыт эксплуатации моста Little Belt Suspension Bridge, соединяющего между собой материковую и островную части Дании . Мост Little Belt Suspension Bridge протяженностью 1700 м был открыт в 1970 г. Осушение стальной коробчатой балки центрального пролета было реализовано при его строительстве впервые в мире. Однако система осушения подвесных кабелей отсутствовала. После 15 с небольшим лет эксплуатации, в 1986 г., по результатам тщательного обследования главных несущих и анкерных (натяжных) кабелей, а также исходя из имеющегося мирового опыта, было принято решение о сооружении системы антикоррозионной защиты главных несущих кабелей методом осушения.

Мост Little Belt Suspension Bridge состоит из трех основных пролетов и двух береговых. Из основных центральный пролет имеет длину 600 м, а боковые по 240 м. Береговые пролеты имеют общую длину 240 м. Суммарная протяженность составляет 1700 м. Ширина моста – 33,3 м. Высота пилонов – 118 м.

На основе расчетов, тщательных исследований в натуре и подробного технико-экономического анализа принята схема антикоррозионной защиты главных несущих кабелей  методом осушения.

На каждом несущем кабеле организованы 6 отрезков, прокачиваемых осушенным воздухом ,а именно:

• От точки входа на наземных опорах с каждой стороны моста до точки выхода на анкерах;
• от точки входа на наземных опорах с каждой стороны моста до точки выхода наверху пилонов;
• от точки входа наверху каждого из пилонов до центральной точки выхода.

Используемая схема осушения и  ее конструктивное оформление характеризуются  следующими основными признаками, обеспечивающими  эффективность антикоррозионной защиты и экономичность эксплуатации:

• Герметичная, эластичная наружная обмотка главных несущих кабелей, имеющая продолжительный жизненный цикл при минимальном эксплуатационном обслуживании.
• Три самостоятельные системы снабжения осушенным до 40 % воздухом, размещенные в изолированных отсеках основной коробчатой балки центрального пролета, каждая из которых включает адсорбционный осушитель, буферную емкость и раздаточный коллектор. Данное решение способствует сокращению времени работы адсорбционных осушителей, являющихся основными потребителями электроэнергии.
• В точках входа и выхода воздуха стренги (пряди) кабеля распущены с целью снижения местных сопротивлений, что способствует сокращению общей потери напора.
• Все компоненты системы осушения, требующие технического обслуживания, легко доступны и обозреваемы. Наружная обмотка осуществляется с 50%-м перекрытием.

После этого обмотка нагревается. При этом витки обмотки сплавляются  между собой, образуя сплошной чулок толщиной 2,2 мм.

В составе системы осушения предусматривается  постоянный мониторинг следующих параметров:

• относительная влажность и температура воздуха в буферных емкостях;
• расход осушенного воздуха в точках входа;
• относительная влажность, температура и расход воздуха в точках выхода;
• относительная влажность и температура атмосферного воздуха.

Мост Nelson Mandela Bridge в Йоханесбурге на сегодняшний день – крупнейший подвесной мост в Южной Африке. Сооружение длиной 284 метра соединяет северную часть города с деловым центром. Мост имеет асимметричную конструкцию с двумя двойными опорами. Северная опора высотой 42 метра, южная опора высотой 27 метров. Данный мост оборудован системой осушения с использованием адсорбционных осушителей с силикагелем в качестве адсорбента.

Большая секция моста, по которой организовано движение транспорта, защищается от коррозии при помощи непрерывной циркуляции осушенного воздуха во внутреннем пространстве балок. Наличие системы осушения циркулирующего воздуха, которая в  состоянии поддерживать относительную  влажность не более 50%, исключает  необходимость принятия каких-либо дополнительных мер по предотвращению коррозии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Экономический ущерб от коррозии.

Экономические потери от коррозии металлов огромны. В США по последним данным ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составили 3,1 % от ВВП (276 млрд долларов). В Германии этот ущерб составил 2,8 % от ВВП. По оценкам специалистов различных стран эти потери в промышленно развитых странах составляют от 2 до 4 % валового национального продукта. При этом потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических конструкций, изделий, оборудования, составляют от 10 до 20 % годового производства стали.

 Ржавчина является одной из наиболее распространенных причин аварий мостов. Так как ржавчина имеет гораздо больший объём, чем исходная масса железа, её наращивание может привести к неравномерному прилеганию друг к друга конструкционных деталей. Это стало причиной разрушения моста через реку Мианус в 1983 году, когда подшипники подъёмного механизма проржавели внутри. Три водителя погибли при падении в реку. Исследования показали, что сток дороги был перекрыт и не был почищен, а сточные воды проникли в опоры моста. 15 декабря 1967 года Серебряный мост, соединяющий Поинт Плезант, штат Западная Виржиния, и Канауга, штат Огайо, неожиданно рухнул в реку Огайо. В момент обрушения 37 автомобилей двигались по мосту, и 31 из них упали вместе с мостом. Сорок шесть человек погибли, и девять серьезно пострадали. Помимо человеческих жертв и травм, был разрушен основной транспортный путь между Западной Виржинией и Огайо. Причиной обрушения стала коррозия.

Мост Кинзу в Пенсильвании был  разрушен в 2003 торнадо прежде всего потому, что центральные основные болты проржавели, существенно снизив его устойчивость.

 

 

 

 

 

5. Заключение.

За тысячи лет люди испробовали  множество способов защиты от коррозии металлов, многие из них применяются  и сегодня, например, покрытие маслом или жиром. Самым старым, но до сих  пор актуальным способом антикоррозийной  обработки металлов считается покрытие его поверхности оловом. Специалист в области антикоррозионной защиты металлоконструкций должен обладать знаниями в области физико-химических свойств лакокрасочных материалов, способах подготовки поверхности металла к обработке и способах изготовления разных компаундов.

Прямые убытки от коррозии металла, по мнению специалистов, составляют 4% от национального дохода развитых стран. А потери металла составляют до 20% от годового объема производства стали. На отечественном рынке ежегодные  убытки оцениваются в 100 млрд. руб. Цена на антикоррозийную обработку металлоконструкций в Москве достаточно сильно варьируется  и зависит, главным образом, от объема работ, состояния поверхности, сроков выполнения антикоррозийной защиты металлоконструкций, погодных условий  и многих других объективных факторов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Список литературы

Кирпичников Т. Мосты живут сто лет. Петербургская  ежедневная газета «Невское время» от 14 апреля 2005 г.

 Селезнева  М. Мосты в прошлое. Ежедневная  общерос. газета «Новые Известия» от 15 мая 2005 г.

3. Петров  ЮА. Мосты разводят крылья, а люди  – руки... Газета «Санкт-Петербургские  ведомости» от 27.05.2005 г.

4. Белянский С. Большепролетные сооружения: сталь или бетон? Информ.-аналит журн. «Промышленно-строительное обозрение». № 79, август 2004 г.

5. Мохначев  В. В Архангельске проведут  капитальный ремонт одного из  крупных мостов. Газета «Архангельские  новости» от 3 февраля 2004 г.

6. СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы.

7. СНиП 3.06.07-86. Мосты и трубы. Правила обследований  и испытаний.

8.Петропавловский А. А. «Вантовые мосты». Москва, Транспорт, 1985

9.Бычковский Н. Н., Бычковский С. Н., Пименов С. И. «Вантовые мосты», Саратов, 2007