Звено моста

Звено моста — часть наплавного моста из понтонного парка[1][2].

В наплавных мостах на отдельных плавучих опорах, расположенных на некотором расстоянии друг от друга, звено состоит из нескольких мостовых паромов[1].

В наплавных мостах-лентах, звено — элемент паромно-мостовой конструкции понтонно-мостового парка (ПМП), являющийся неделимой по длине частью моста[1].

Звено моста ПМП может быть использовано в качестве плавучих площадок при строительстве мостовых переходов (для размещения копров, кранов, экскаваторов, водолазных станций и других механизмов), а также для оборудования пирсов, причалов и плавучих домов.

История

История звеньев моста неразрывно связана с развитием наплавных мостов и понтонных переправ. Первые наплавные мосты, состоящие из отдельных звеньев (лодок, плотов, паромов), известны с глубокой древности. В Древнем Китае, Египте, Греции и Риме применялись понтонные мосты для переправы войск и грузов через водные преграды.

В XVIII—XIX веках с развитием военного дела и инженерных войск конструкция звеньев моста была усовершенствована. В России в 1873 году на вооружение был принят понтонный парк Томиловского, в котором звенья моста состояли из отдельных деревянных лодок-понтонов с деревянными пролётными строениями. В XX веке с появлением металлических понтонов и стандартизированных паромно-мостовых парков (ПМП) звенья моста стали унифицированными элементами, допускающими быструю сборку и разборку переправ.

В Советском Союзе, а затем в России были разработаны понтонно-мостовые парки различных модификаций (ПМП, ППС, ППВ), в которых звенья моста представляли собой шарнирно соединённые понтоны с уложенной на них проезжей частью, что позволяло наводить мосты грузоподъёмностью до 60-80 тонн.

Виды

Звенья моста классифицируются по нескольким признакам.

По типу моста

  • Звено наплавного моста на отдельных плавучих опорах — звено состоит из нескольких мостовых паромов, соединённых в единую конструкцию.
  • Звено наплавного моста-ленты — элемент понтонно-мостового парка (ПМП), представляющий собой неделимую по длине часть моста. В мостах-лентах звенья соединяются последовательно, образуя непрерывную ленту, перекрывающую водную преграду.

По назначению

  • Речное звено — основное звено, предназначенное для установки в русловой части моста. Речные звенья могут использоваться как для мостов, так и для паромных переправ.
  • Береговое звено — звено, предназначенное для сопряжения моста с берегом. Береговые звенья имеют специальные устройства (сходни, аппарели) для въезда на мост с берега. В наплавных мостах-лентах обычно используются два береговых звена (левое и правое) и одно или несколько речных звеньев.
  • Выводное звено — звено, имеющее возможность перемещения для открытия судового хода (в разводных наплавных мостах).
  • Моторное звено — звено, оснащённое двигателем (подвесным мотором, гребным винтом) для самостоятельного движения по воде.

По конструкции

В зависимости от конструкции понтонов и способа их соединения различают:

  • Звенья с шарнирно соединёнными понтонами — понтоны соединяются посредством шарниров, что обеспечивает гибкость конструкции на волне.
  • Звенья с жёстким соединением понтонов — понтоны соединяются с помощью стыковых и стягивающих устройств, обеспечивающих жёсткость.
  • Универсальные понтонные звенья — могут применяться как в однопутных, так и в двухпутных мостах.

Материалы

Звенья понтонных мостов изготавливают из различных материалов, выбор которых определяется условиями эксплуатации, грузоподъёмностью и требованиями к долговечности.

Сталь

Стальные понтоны и звенья моста обладают высокой прочностью и грузоподъёмностью. В военных понтонно-мостовых парках (ПМП) широко используются стальные понтоны сварной конструкции. Стальные звенья обеспечивают надёжность при эксплуатации в сложных гидрологических условиях, однако подвержены коррозии и требуют регулярного технического обслуживания.

Лёгкие сплавы

Алюминиевые и другие лёгкие сплавы применяются для уменьшения массы звеньев, что особенно важно для мобильных понтонных парков, перевозимых на автомобильных шасси. Лёгкие сплавы устойчивы к коррозии, но уступают стали по прочности.

Пластмассы и композитные материалы

Конструкционные пластмассы и полимерные композиционные материалы (ПКМ) находят всё большее применение при изготовлении звеньев моста благодаря высокой коррозионной стойкости, малому весу и долговечности[3][2]. Абсолютная непотопляемость звеньев обеспечивается заполнением понтонов пенопластом или другими плавучими материалами.

Древесина

В исторических и некоторых современных конструкциях малых наплавных мостов применяется древесина (сосна, ель, лиственница), однако она уступает металлическим и полимерным материалам по долговечности и грузоподъёмности.

Проектирование

Проектирование звеньев моста, как и других мостовых сооружений, регламентируется нормативными документами и включает расчёт на различные нагрузки.

Нормативная база

В России проектирование наплавных мостов и их звеньев регулируется следующими документами:

  • СП 35.13330.2011 «Мосты и трубы» (актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*).
  • СП 79.13330.2012 «Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний».
  • Ведомственные нормы и руководства по проектированию понтонно-мостовых парков.

Основные расчётные параметры

При проектировании звеньев моста учитываются следующие нагрузки и воздействия:

  • Постоянные нагрузки — собственный вес конструкции (понтонов, проезжей части, настила).
  • Временные нагрузки — нагрузка от транспортных средств (колёсная или гусеничная), пешеходов, снеговая нагрузка.
  • Гидростатические нагрузки — давление воды на понтоны, определяющее плавучесть и осадку звена.
  • Волновые нагрузки — воздействие волн на конструкцию моста.
  • Течения — гидродинамическое давление воды при наличии течения.
  • Ветровые нагрузки — давление ветра на надводную часть конструкции.

Конструктивные особенности

При проектировании звеньев моста предусматриваются:

  • Стыковые узлы для соединения звеньев между собой (вилочные, штыревые, болтовые соединения).
  • Стягивающие устройства для обеспечения жёсткости моста в поперечном направлении.
  • Аппарели и сходни для въезда на мост с берега.
  • Шарнирные соединения между понтонами для обеспечения гибкости конструкции на волне.
  • Системы якорного крепления для фиксации моста в заданном положении.

Современные методы проектирования звеньев моста используют численные методы расчёта (метод конечных элементов) и программные комплексы, позволяющие моделировать напряжённо-деформированное состояние конструкции при различных нагрузках[3].

Примечания

  1. 1 2 3 Военный энциклопедический словарь. — М.: Военное издательство, 1984 год.
  2. 1 2 Васильев Кирилл Андреевич, Борисов Вячеслав Андреевич, Аверченко Глеб Александрович. Понтонные (наплавные) мосты из некондиционных труб полиэтилена низкого давления // Инновационные транспортные системы и технологии. — 2021. — № 1.
  3. 1 2 Смердов Дмитрий Николаевич. Систематизация применения полимерных композиционных материалов при проектировании мостовых сооружений // Инновационные транспортные системы и технологии. — 2024. — № 3. — doi:10.17816/transsyst635339.

Литература