Schrägseilbrücke nach Russky Island – ein Durchbruch im russischen Brückenbau

In Fernost wurde im Frühjahr dieses Jahres der Bau einer der weltweit größten Schrägseilbrücken abgeschlossen. Die neue Brücke überquert den östlichen Bosporus und verbindet das Festland mit der Russky-Insel. Im April 2012 haben die Bauherren das Schweißen einer Kanalspanne von 1104 Metern abgeschlossen.

Dies ist die erste Brücke dieser Größe und Bauart in Russland. Es kann zu Recht als eine einzigartige Leistung russischer Ingenieure bezeichnet werden, da die Brücke in mehreren Indikatoren gleichzeitig zum Champion geworden ist: der längsten Schrägseilspanne der Welt (1104 m), den längsten Kabeln (580 m). Darüber hinaus war es das zweithöchste der Welt, seine Pylone erreichen eine Höhe von 320 m. Die Gesamtlänge des Bauwerks beträgt 3100 m, und die Höhe des Hauptgleises beträgt 70 m über dem Boden, wodurch selbst die sperrigsten Ozeandampfer darunter hindurchfahren können.

Historischer Bezug

Die Behörden der UdSSR planten in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts den Bau einer Brücke, die die russische Insel mit dem Festland verbinden sollte. Zum ersten Mal sprachen sie 1939 darüber, als das erste Projekt der Brücke vorgeschlagen wurde. Aber dann, aufgrund des Ausbruchs des Großen Vaterländischen Krieges, kamen die Dinge nie zum Tragen. Später, in den 1960er Jahren, wurde ein zweiter Versuch unternommen, aber das zweite Projekt wurde nie umgesetzt..

Was damals jedoch nicht getan wurde, wurde schließlich im 21. Jahrhundert realisiert. 2007 fand eine Ausschreibung zur Entwicklung eines Projekts für eine moderne Brücke nach Russky Island statt, das von der NGO Mostovik gewonnen wurde.

Zusammen mit der größten Designorganisation in Russland, dem CJSC-Institut Giprostroymost St. Petersburg, hat der Produktionsverband mit der Entwicklung begonnen. An dem Projekt arbeiteten auch mehrere kleine russische und ausländische wissenschaftliche Unternehmen, darunter Cowi A / S (Dänemark), Primortisiz, Primorgrazhdanproekt, NPO Gidroteks, das fernöstliche Forschungsinstitut Morflot und einige andere.

Bei der Entwicklung des Projekts berücksichtigten die Experten mehr als 10 sehr unterschiedliche Optionen, darunter Projekte sowohl für klassische Hängebrücken als auch für Schrägseilbrücken. Infolgedessen wurde der Bau der Schrägseilbrücke bevorzugt. Der Entwurf wurde im März 2008 abgeschlossen und kostete den Staat 643 Millionen Rubel.

Der Bau einer Schrägseilbrücke über den östlichen Bosporus zur Russky-Insel begann am 3. September 2008 in Vorbereitung auf den internationalen APEC-Gipfel, der 2012 in Wladiwostok stattfinden wird. Der Bau der Anlage wurde im Frühjahr 2012 abgeschlossen.

Am 22. Juni 2012 wurden umfassende dynamische Tests der Struktur abgeschlossen, die ihre Zuverlässigkeit und volle Betriebsbereitschaft bestätigten..

Der Bau der Brücke verlief unter schwierigen Bedingungen. Die Arbeit wurde durch das ungünstige Temperaturregime und starke Winde erschwert. Die Temperaturabfälle in Wladiwostok können zwischen -31 ° C und + 36 ° C liegen, die Höhe der Sturmwelle kann 6 m erreichen und die Dicke der Eisdecke beträgt 70 cm.

Insgesamt wurden für fast vier Jahre, in denen der Bau dauerte, 33,9 Milliarden Rubel Haushaltsmittel für die Umsetzung dieses Projekts ausgegeben. Aber das war es wert.

Technische Parameter des Projekts

Brückenparameter

Das Design der Brücke über den östlichen Bosporus wurde von Ingenieuren unter Berücksichtigung zweier entscheidender Faktoren entwickelt:

• Die kürzeste Entfernung entlang der Wasserfläche an der Kreuzung des Brückenübergangs beträgt 1460 Meter, und die Tiefe des Fairways beträgt 50 Meter.
• Starke Windlast im Baugebiet sowie eine Vielzahl von Temperaturunterschieden.

Technische Hauptparameter der neuen Brücke über den östlichen Bosporus:

• Mittlere Spannweite – 1104 Meter;
• Der kürzeste Typ – 135.771 Meter;
• Der längste Mann – 579,83 Meter;
• Die Höhe der Pylone beträgt 320,9 Meter;
• Gerüstraumhöhe – 70 Meter.
• Die Gesamtlänge der Brücke beträgt 1885,53 Meter;
• Die Gesamtlänge der Brücke mit Überführungen beträgt 3100 Meter;
• 4 Fahrspuren (2 in jede Richtung);
• Die Gesamtbreite der Fahrbahn beträgt 21 Meter.

Ich möchte darauf hinweisen, dass dies ein wirklich ehrgeiziges Projekt ist. Beispielsweise wurden für den Bau von Ankerspannen einer Brücke bis zu einer Höhe von siebzig Metern mehr als 21.000 Kubikmeter Betonmischung geliefert, und die Gesamtbewehrungsmenge der Seitenspannen betrug etwa 10.000 Tonnen.

Merkmale der Konstruktion von Pylonen

Damit die Brücke stark und zuverlässig ist, wurden unter jedem der beiden 320-Meter-Pylone 120 Bohrpfähle installiert. Die Pylone wurden mit einer einzigartigen selbstkletternden Schalung mit 4,5 m Griffen betoniert. Den Ingenieuren zufolge wurde für die ersten drei Griffe ein Kran verwendet, und die Schalung wurde dank der hydraulischen Bewegung spezieller modularer Elemente unabhängig nach oben bewegt.

An der Basis jedes Pylons befinden sich 120 Bohrpfähle mit einem Durchmesser von zwei Metern

Beachten Sie, dass die Technologie mit selbstkletternder Schalung nicht nur die Qualität der Bauarbeiten verbessern, sondern auch die Bauzeit der Brücke um das 1,5-fache verkürzen konnte. Da die Pylone der Brücke A-förmig sind, war es nicht möglich, Standardschalungen zu verwenden. Infolgedessen wurde für jeden Pylon ein separates Set speziell montiert..

Der Bau des Fundaments für den M7-Pylon erfolgte ohne Böschung. Alle Bohrarbeiten wurden in der Tiefe in Wasser durchgeführt. Beachten Sie, dass die Tiefe des Wasserbereichs in diesem Bereich 14 bis 20 m beträgt. Stahlmantelrohre wurden mit einem speziellen Schwimmkran unter Wasser getaucht. Nach dem Bau der Bohrpfähle wurde das Pylonfundament mit einer bis zu 2,5 m dicken Vergussschicht aus Beton verstärkt.

Für den Bau jedes Pylongrills wurden etwa 20.000 Kubikmeter Beton und etwa 3.000 Tonnen Metallkonstruktionen benötigt

Alles wurde in strikter Übereinstimmung mit der Technologie durchgeführt, um die Festigkeit und Stabilität der Pylone sicherzustellen.

Bau eines Schrägseilbrückensystems

Das Schrägseilsystem ist ohne Übertreibung die Basis der Brücke. Sie übernimmt die statischen und dynamischen Hauptlasten, ohne sie ist die Existenz der Brücke einfach unmöglich. Damit die Brücke stark ist, müssen die Kabel so weit wie möglich vor den Auswirkungen von Naturkatastrophen und anderen nachteiligen Faktoren geschützt werden..

Die massive Struktur der Brücke über die Straße von Vostochny Bosvor wird von 168 Kabeln von 135 bis 579 m getragen.

Beim Bau der Brücke wurden Kabel der französischen Firma Freyssinet verwendet. Wie der Hersteller feststellt, wurden alle Kabel in Fabriken hergestellt, die die strengste Auswahl bestanden und die Genehmigung von Freyssinet-Spezialisten erhielten..

Sie weisen die höchsten Indikatoren für Ausdauer, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf, die laut Experten eine geschätzte Lebensdauer von mindestens 100 Jahren ergeben haben. Die Struktur ist in der Lage, einer Bruchlast von 1850 MPa standzuhalten.

Ein verbessertes „kompaktes“ PSS-System wurde verwendet, um die zentrale Spannweite der Brückenstruktur zu fixieren, wobei die Litzen enger in der Schale platziert wurden. Aufgrund der Tatsache, dass die kompakte Konfiguration der Kabel eine Hülle mit kleinerem Durchmesser aufweist, konnte die Windlast auf der Brücke um 25 bis 30% reduziert werden. Darüber hinaus hat diese Technologie die Materialkosten für den Bau von Fundamenten, Versteifungsbalken und Pylonen um ein Drittel gesenkt..

Die Kabel bestehen aus parallelen Litzen, die einzeln gegen Korrosion geschützt sind und deren Anzahl zwischen 13 und 85 variiert

Ihre Stärke hängt davon ab, wie stark die Schutzhülle des Kabels ist. Für die neue Brücke wurde eine Polyethylenhülle mit hoher Dichte verwendet, die die folgenden äußerst wichtigen Eigenschaften aufweist:

• Temperaturbeständigkeit von -40 ° C bis + 40 ° C;
• Beständigkeit gegen die negativen Auswirkungen von ultravioletten Sonnenstrahlen.

Die PSS-Kabel enthalten parallele Litzen mit einem Durchmesser von 15,7 mm, von denen jeder 7 verzinkte Drähte enthält. Insgesamt hat jedes Kabel 13 bis 85 Litzen (Litzen).

Darüber hinaus verfügen die installierten Kabel über ein Schwingungsdämpfungssystem, mit dem sie die Struktur bei starkem Wind stabilisieren können..

Die Befestigung der Kabel an den Pylonen erfolgte nach der Verstärkung des Fundaments in einer Höhe von 189 m. Es wurde auch moderne Technologie eingesetzt, die es ermöglichte, den Bau erheblich zu beschleunigen – das Betonieren des Pylonkörpers und die Installation von Schrägseilpaaren wurden gleichzeitig durchgeführt.

Installation der zentralen Spannweite

Derzeit gibt es weltweit nur drei Schrägseilbrücken mit einer Spannweite von mehr als 1000 Metern. Neben der Far East Bridge enthält diese Liste auch: die Sutong Bridge in China (Spannweite 1080 m) und die Stone Cutters Bridge in Hongkong (1018 m).

Die Brücke nach Russky Island ist dank der längsten Schrägseilspannweite der Welt von 1104 Metern bereits Rekordhalter geworden und in die Geschichte des weltweiten Brückenbaus eingegangen. Dies war natürlich ziemlich schwierig, da der starke Wind in diesem Bereich den Rahmen und die Spannweite selbst stark belastet. Den Ingenieuren ist es gelungen, einen speziellen Aufbau mit einem speziellen aerodynamischen Abschnitt zu entwickeln, der es ermöglicht, die Last durch starken Wind zu reduzieren.

Die zentrale Versteifung ist eine einzelne Ganzmetallbox mit einer oberen und einer unteren Platte sowie einem System aus Querträgern und Membranen. Beachten Sie, dass das Gesamtgewicht der Struktur der zentralen Brückenspanne etwa 23.000 Tonnen betrug..

Um die optimale Konfiguration des Abschnitts zu bestimmen, wurden im Stadium der detaillierten Planung zusätzliche aerodynamische Berechnungen durchgeführt, die dann im Rahmen der Verarbeitung eines groß angelegten experimentellen Modells optimiert wurden.

Die Installation der zentralen Spannweite erforderte von den Bauherren Präzision und Qualität. Hochfeste Montagefugen wurden zum Verbinden von vertikalen Blockwänden, Querträgern, Längsrippen und Membranen verwendet.

Die Paneele wurden per Lastkahn zum Aufstellungsort geliefert und anschließend mit einem Kran auf eine Höhe von 70 Metern angehoben

Die für die Installation des zentralen Aufbaus der Brücke erforderlichen großflächigen Abschnitte wurden auf Lastkähnen zum Montageort geliefert und dann mit einem Turmdrehkran auf eine Höhe von 76 Metern angehoben, wo mehrere Tonnen schwere Elemente miteinander verbunden und Kabel daran befestigt wurden.

Unter den Rekordhaltern, aber nicht der Hauptsieger

Unsere Brücke steht zu Recht ganz oben auf der Liste der Schrägseilbrücken mit der längsten Schrägseilspannweite. Russische Spezialisten haben es geschafft, eine beeindruckende Struktur zu bauen, aber es ist uns noch nicht gelungen, bei Brücken ähnlichen Typs führend in Länge und Höhe zu werden..

Die längste Schrägseilbrücke der Welt befindet sich noch in China. Die Länge der Hangzhou Bay Bridge im Ostchinesischen Meer beträgt etwa 36 km und ist damit fast 18-mal länger als die neue Far East Bridge. Der Bau kostete die VR China 1,4 Milliarden US-Dollar.

Die längste Brücke der Welt Hangzhou Bay

Diese Brücke verbindet Shanghai und die kleine Stadt Ningbo in der Provinz Zhejiang. Es wurde für fast 4 Jahre gebaut, der Verkehr darauf wurde am 1. Mai 2008 eröffnet. Die Brücke ist ziemlich breit, 6 Spuren von 3 in jede Richtung.

Die Brücke befindet sich in einem Gebiet mit schwierigen klimatischen Bedingungen, mit häufigen Taifunen, Stürmen und heftigen Winden. Aus diesem Grund wurde der Bau der Brücke speziell verstärkt und für den Bau eine spezielle Zusammensetzung aus Beton und Stahl verwendet, die gegen Taifune resistent ist..

Die Hangzhou-Brücke hat eine besondere Form: Sie hat die Form des Buchstabens „S“. Als Hauptgrund für die Wahl eines solch ungewöhnlichen Designs sagen die Ingenieure den Wunsch, die Brücke so widerstandsfähig wie möglich gegen starke Flutwellen zu machen.

Die höchste Schrägseilbrücke der Welt ist das Millau-Viadukt, das auf einer Höhe von 270 Metern gebaut wurde. Diese erstaunlich schöne Struktur befindet sich in Südfrankreich und verbindet Paris mit Barcelona und führt durch eine breite Schlucht über den Tarn.

Viadukt Millau (le Viaduc de Millau) – Schrägseilbrücke, die das Tal des Tarn in der Nähe der Stadt Millau in Südfrankreich überquert

Die Viadukt-Millau-Brücke wurde im Dezember 2004 für Autos geöffnet, und ihr Bau kostete Privatinvestoren fast 400 Millionen Euro.

Die Brücke hat 7 Schrägseilsäulen, die sich in einem Abstand von 350 Metern voneinander befinden. Die Höhe der Struktur (die höchste Säule) beträgt 343 Meter und die Länge beträgt fast 2,5 Kilometer.

Fazit

Der Präsident bezeichnete in einem seiner Interviews die Brücke zur Russky-Insel als „neues Symbol Russlands“. Es ist schwer, ihm nicht zuzustimmen. Unsere Ingenieure können sehr stolz sein. Die neue Schrägseilbrücke in Wladiwostok ist nicht nur eine moderne Ingenieurkonstruktion, sondern eine große Leistung einheimischer Wissenschaftler und Bauherren.

Durch den Bau dieser Brücke hat Russland der gesamten Weltgemeinschaft tatsächlich bewiesen, dass es große und komplexe Projekte aus technischer Sicht unabhängig umsetzen kann. Schließlich wurden alle Phasen des Projekts von der Entwurfsphase bis zum Bau vollständig von russischen Streitkräften durchgeführt..

Die Inbetriebnahme dieser Brücke ist auch aus wirtschaftlicher und sozialer Sicht wichtig. Da es neue Möglichkeiten für die Entwicklung sowohl von Wladiwostok als auch der gesamten fernöstlichen Region eröffnet.

Ich möchte hoffen, dass dies nicht das letzte Projekt dieser Größenordnung für Russland ist..