| Bro over Skibets Fairway | |
|---|---|
| 59°55′27″ N sh. 30°12′42″ in. e. | |
| Anvendelsesområde | bilindustrien |
| Går over broen | WHSD |
| Kryds | Skibsfarled |
| Beliggenhed | Sankt Petersborg |
| Design | |
| Konstruktionstype | skråstagsbro |
| Antal spænd | 3 |
| Hovedspænd | 320 m |
| total længde | 622 m |
| Brobredde | 39 m |
| Udnyttelse | |
| Designer, arkitekt | CJSC "Institute" Stroyproekt "" |
| Byggestart | 2013 |
| Åbning | 2016 |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Broen over Ship Fairway er en metalkabelstagsbro over Ship Fairway ( Neva-bugten i Finskebugten ) i St. Petersborg , en del af den vestlige højhastighedsdiameter ( 3SD) vejafgiftsmotorvej . Bygget i 2013-2016. Broen er afgiftsfri, gang og cykling er forbudt på broen. Driften af Western High-Speed Diameter indtil 2042 inden for rammerne af en 30-årig koncession udføres af Northern Capital Highway LLC [1] .
Et træk ved broen er pyloner, der skråner fra lodret i en vinkel på 12° mod det centrale spænd, som ifølge projektets forfattere [2] symboliserer vindebroernes vinger i St. Petersborg [3] [4] . På grund af sine dimensioner fungerer broen som en arkitektonisk dominerende del af den sydlige del af St. Petersborgs havfacade. I 2019, ved den russiske konkurrence "Aluminium in Architecture 2019", blev broprojektet tildelt et Diplom i nomineringen "Den bedste arkitektoniske løsning til nye byggeprojekter" [5] .
Broen er en del af den sydlige overføring af hovedforløbet af WHSD [• 1] , der forbinder Kirovsky- og Vasileostrovsky-distrikterne [3] . Placeret fra PK121+69.60 til PK127+92.0. På sydsiden støder broen op til broen fra siden af Bely Island (PK115 + 00.04-121 + 69.60), fra nord - brotilgangen fra siden af Vasilyevsky Island (PK127 + 92.0 - 140 + 3.05) ) [6] .
Broen blev bygget som en del af konstruktionen af den centrale sektion af WHSD under det offentlig-private partnerskabsprogram i overensstemmelse med loven i St. Petersborg nr. 627-100 af 25. december 2006 "Om deltagelse af St. Petersborg i offentlig-private partnerskaber" [7] . I 2012 godkendte regeringen i Skt. Petersborg et dekret om opførelsen af to sidste etaper af den vestlige højhastighedsdiameter [8] . I august 2012 blev Northern Capital Highway-konsortiet, som omfatter VTB Capital , Gazprombank , det italienske byggefirma Astaldi SpA og tyrkiske IC Ictas Insaat AS og Mega Yapi , vinderen af koncessionsudbuddet [9] . Den generelle designer var CJSC "Institute" Stroyproekt "" , som også udviklede arbejdsdokumentationen (projektleder - T. Yu. Kuznetsova). Undersøgelsen af designløsninger blev udført af det franske firma Setec TPI [10] . Test af bromodellen for vindbelastninger blev udført i vindtunnelen i Nantes -laboratoriet [2] .
På designstadiet blev der afholdt en arkitektkonkurrence, som modtog 18 muligheder, herunder buede , hængende , extradose , bjælkestrukturer . Vinderen blev skråstagsudgaven med mottoet "vindebro" med et centralt spænd på 320 m og skrå pyloner 120 m høje [11] [12] . Ifølge Alexey Zhurbin, generaldirektør for Stroyproekt Institute CJSC, var "fødslen af ideen <...> om en otte-sporet skråstagsbro en kombination af to faktorer: en bred fairway og en tungt belastet by motorvej” [13] . Da byggeriet begyndte, blev det oprindelige design, færdiggjort i 2005, ændret en smule: pylonernes hældningsvinkel blev reduceret fra 16 til 12 grader [14] . Takket være denne ændring var det muligt at eliminere forspænding i pylonerne og lette konstruktionsteknologien [15] .
Byggeriet begyndte i marts 2013. Hovedentreprenøren for opførelsen af WHSD Central Section var ICA Construction, et joint venture af store internationale virksomheder - tyrkiske IC Ictas Insaat AS og italienske Astaldi SpA [16] . Indretningen af borede pæle i bunden af understøtningerne blev udført af Geoizol-firmaet, som også udførte installationen af metalkonstruktioner og operationelle faciliteter af brospændet [17] . Udstøbning af pylonerne er udført ved hjælp af en selvkørende klatreforskalling fra DOKA, som gør det muligt at løfte konstruktioner til næste etage af udstøbning af pylonlegemet uden at demontere det [18] . Særlige guider blev fastgjort til kroppen af støtten, langs hvilke forskallingen bevægede sig med donkrafte i en given retning. Forskallingen havde fire arbejdsniveauer (platforme), som gjorde det muligt at udføre hele rækken af arbejder på konstruktionen af understøtningen, også under vinterforhold [19] . Kontinuerlig geodætisk kontrol af placeringen af forskallingen af hvert støbegreb blev udført (højden af grebet er 3.815 m) [16] [20] [21] .
I oktober 2015 begyndte installationen af skråstagsbrosystemet [22] [23] . Det franske firma Freyssinet var leverandør af materialer, specialudstyr og udførte installationen af skråstagssystemet (ved hjælp af dets tekniske og arbejdsmæssige personale) [24] [25] . Hver streng i kabelsystemet blev spændt separat med en enkeltstrenget jack ved hjælp af en computer, således at kræfterne i alle strenge i et bundt var identiske [24] . For at sikre balancen i installationen blev arbejdet med spændingen af kablerne udført samtidigt på begge sider af pylonen [18] [23] .
Efter at have rejst tværstiverne mellem pylonerne, blev der installeret to tårnkraner med en SPIC boretårnslast med en løftekapacitet på 64 tons, som blev brugt til at rejse overbygningen. Til montering af skråstagssystemet blev der installeret 4 svingkraner med en løftekapacitet på 3,2 tons i toppen af hver pylon i en højde af 125 m. Arbejdet er udført af Viking Crane Technology LLC [26] .
Overbygningens metalstrukturer (8400 tons) blev fremstillet af Kurganstalmost CJSC [27] . Konstruktionen af metalafstivningsbjælken i sidespændene blev udført ved metoden med transportbånd-bagmontering og glidning. For at samle blokkene af overbygningen blev der bygget lagre , og til glidende - midlertidige understøtninger [28] .
Til konstruktionen af kanaldelen af overbygningen blev der brugt teknologien til ophængt installation med forstørrede segmenter, der vejede 200 tons. Den forstørrede samling af segmenterne blev udført på en bedding. Derefter blev de flyttet til en transportpram ved hjælp af specielle rulleanordninger (ved hjælp af metoden til tværgående og langsgående glidning). Prammen blev bragt ud i skibets sejlrendes vandområde og placeret i den position, der var nødvendig for at løfte segmenterne ved hjælp af slæbebåde, ankre og spil. Dernæst blev traverserne fastgjort til det monterede segment. Ved hjælp af monteringsenheder blev blokkene langsomt over flere timer løftet fra prammen til niveau med spændvidden. Stranddonkrafte med en løftekapacitet på 120 tons blev brugt til at løfte hvert segment [29] . Arbejdet med at løfte spændsegmenterne i kanalspændet blev udført af den specialiserede afdeling for Heavy Lifting i det schweiziske firma VSL [30] [2] .
Disse arbejder blev udført i det teknologiske vindue (fra kl. 22.00 til 06.00), hvor skibets sejlrende var spærret for navigation [31] . Løftningen af broens lukkeblok blev udført natten mellem den 8. og 9. august 2016 med deltagelse af Ruslands transportminister Maxim Sokolov [31] [32] . Det var forventet, at ceremonien også ville blive overværet af præsidenterne for Tyrkiet og Rusland [33] . Varigheden af installationen af blokken var næsten 10 timer [2] .
Dynamiske og statiske test af broen blev udført ved hjælp af flere dusin tipvogne lastet med knust sten [34] . Den store åbning af WHSD Central Section fandt sted den 2. december 2016 i nærværelse af den russiske præsident Vladimir Putin og St. Petersborgs guvernør Georgy Poltavchenko [35] . Den 4. december blev der åbnet for trafik langs den centrale sektion af WHSD og hele motorvejens længde [36] [37] [38] .
Broen er tre-fags, stålarmeret beton, to-pylon, kabel-stag (kabel-stag "fan" system) [6] . Broskema: 150 + 320 + 150 m. Det centrale spænd er sejlbart, med en dimension på 80 × 35 m. Broens samlede længde (langs endens akser understøtter IVc-7, IVc-10) [39] er 622 m [6] , bredde - 39 m [10] . Overbygningen er stålarmeret beton, består af to hoved-I-bjælker med en højde på 2,78 m og I-bjælker med en højde på 1,98 m, der går med et trin på 3,0 m [6] . Udefra er hovedbjælkerne dækket af kappegesimser, hvis konfiguration blev bestemt i løbet af aerodynamiske beregninger og gennemblæsning af designmodellen [12] .
Broens kørebaneplade er armeret beton, præfabrikeret-monolitisk [40] . Pladens tykkelse er 200 mm i den midterste del af spændet og 300 mm over pylonen. Den er dannet af præfabrikerede plader med dimensioner på 2,64x5,44 m. Pladens lukkesegment i midten af det centrale spænd er lavet af monolitisk beton [41] .
Overbygningen på bropylonerne har bærende dele designet til kun at optage vandrette belastninger, der virker på tværs af broen, lodrette belastninger opfattes fuldt ud af skråstagssystemet. På yderstøtterne hviler overbygningen på to Maurer Sohne støttedele, hvoraf den ene er allroundbevægelig, og den anden er lineært bevægelig [12] .
Fundamentet for understøtningerne er borede pæle , i bunden af hver pylon er der 60 pæle med en diameter på 1,2 m med en udvidelse på op til 2,4 m [41] [17] [42] . Endestøtterne er to-søjlede agterspejle lavet af monolitisk armeret beton [6] . Højden på understøtningerne fra bunden af grillerne er 31,25 m [39] . Kombinerede designpyloner: op til niveauet + 95,0 er de armerede betonstolper, og den øverste del, hvori elementerne i kabelsystemets forankringsenheder er placeret, er metal. Hver pylon består af to stolper med et massivt rektangulært tværsnit, der hælder fra lodret i en vinkel på 12° mod det centrale spænd og har en tværgående hældning på 1°. Højden af pylonerne fra toppen af grillerne er 126 m. Strukturen af pylonafstivningen omfatter fire niveauer af vandrette elementer og tre niveauer af skrå elementer [20] [43] . Pylonerne er foret med kassetter af Sibalux RF aluminium kompositpaneler 4 mm tykke. Den samlede vægt af kassetterne er 33,5 tons [5] [44] .
Kabelstagssystemet af parallelle tråde (Parallel Standard System Freyssinet) er fremstillet af det franske firma Freyssinet. Broen har 34 par kabler på begge pyloner, 16 skråstag (passerer inde i kåbene), der forbinder overbygningen med den armerede betondel af pylonen, og otte lodrette karme (placeret inde i understøtningerne), der forbinder afstivningsbjælken med kyststøtterne. Hvert kabel består af et forskelligt antal højstyrke galvaniserede syv-leder strenge, afhængig af kraften i dette kabel, beregnet af designeren. Ankerstørrelser fra 37 til 127 strenge blev brugt. Hver streng har sin egen individuelle tætekstruderede polyethylenkappe og er anbragt i en fælles HDPE-kappe, der danner fyret [45] [23] . I svøbets kappe er der lavet specielle flanger, som er nødvendige for at sikre, at vanddråber falder ujævnt af dem under regn, ellers er udsving i skjoldene mulige, som kan føre til resonansfænomener [22] . Trinnet med fastgørelse af fyrene i afstivningsbjælken er 18 m [46] [6] . I alt krævedes mere end 800 km højstyrke skråstag til brostagene [25] . For at dæmpe vibrationer blev der brugt forskellige typer anordninger, bestemt afhængigt af kablernes længde: interne hydrauliske dæmpere og interne radiale dæmpere installeret på kablerne over kørebanens niveau [47] .
Broen er designet til køretøjstrafik. Broens kørebane omfatter 8 kørebaner (4 i hver retning). Kørebanedimension: 2 x (G-17,5). Der er to servicepassager langs kørebanens kanter [41] . Belægningen på broens kørebane er asfaltbeton. Broens rækværk er lavet af simpelt metal [43] . For at belyse kørebanen er der monteret specielle lamper på kapperne [48] [25] . Forskellige typer sensorer er installeret på broen til drift: inklinometre , accelerometre , kabelkraftsensorer, GPS-sensorer osv. [48] [19] Alle sensorer er forenet af et informationssystem, ved hjælp af hvilket specialtjenester løbende overvåger tilstand af brokonstruktioner [18] . Under overbygningen er der tilvejebragt visningsanordninger, der gør det muligt at inspicere og vedligeholde overbygningen, samt kablernes fastgørelsespunkter [41] . I henhold til færdselsreglerne er gang- og cykeltrafik forbudt på broen (da broen er en del af motortrafikvejen) [49] . Fra 2018 [50] er den centrale del af den vestlige højhastighedsdiameter åben for cyklister og løbere en dag om året under WHSD Fontanka Festen [51] .