Полезная модель относится к области мостостроения и может быть использована при возведении автодорожных вантовых разводных мостов, как правило, в городах через широкие судоходные реки. Технической задачей полезной модели является снижение материальных и финансовых затрат на строительство вантового разводного моста, а также использование всех пустотелых стоек пилонов в судоходном пролете одновременно и в качестве подъемных опор для вертикального перемещения разводного пролетного строения до проектного уровня. Техническая задача решена за счет того, что вантовый разводной вертикально-подъемный мост, состоящий из вантово-балочных пролетных строений имеет в судоходном пролете вертикально-подъемное пролетное строение и два пилона с четырьмя пустотелыми стойками, отличается тем, что все стойки пилонов в судоходном пролете используются в качестве подъемных опор, внутри которых размещены противовесы, тяговые лебедки и канатно-полиспастные системы для перемещения вверх пролетного строения. При этом все стойки пилонов вверху жестко соединены между собой по фасаду и поперек моста горизонтальными металлическими балками, которые используются в качестве пешеходных мостов. При этом подъем на них людей осуществляется специальными обзорными лифтами, размещенными снаружи всех стоек пилонов.
Полезная модель относится к области мостостроения и может быть использована при возведении автодорожных вантовых разводных мостов, как правило, в городах через широкие судоходные реки.
Известны различные конструкции больших и внеклассных вантовых неразводных мостов через широкие и глубокие судоходные реки и проливы (Байтовые мосты. А.А. Петровский и др. - М.: Транспорт, 1985. Металлические мосты. Н.Н. Бычковский, А.Ф. Данковцев. В 2-х частях. Саратов, 2005. Инженерные сооружения в транспортном строительстве. В 2-х кН. П.М. Саламахин и др. - М.: Академия, 2008. Вестник мостостроения. Журнал. 2003, 1; 2).
Для обеспечения судоходного габарита по высоте (до 70 м и более) строятся высокие опоры, что требует значительных материальных и финансовых затрат на сам мост и на устройство длинных эстакадных сооружений к ним, чтобы обеспечить проектные уклоны для въезда транспорта на мост. Однако такие решения возможны не всегда из-за отсутствия необходимых территорий, особенно в стесненных условиях городских застроек на берегах водной преграды.
Известна также конструкция металлического вантового однопилонного разводного моста (Патент на полезную модель 118319 от 20.07.2012 г. «Металлический вантовый однопилонный разводной мост»), в которой часть вантово-балочного пролетного строения (ВБПС) над судовым ходом, примыкающая непосредственно к пилону, является раскрывающейся за счет поворота ее вверх вокруг горизонтальной оси с использованием противовесов канатно-полиспастной системы и тяговых лебедок. Указанные элементы размещены внутри обеих полых стоек пилона (железобетонных или металлических).
Основным недостатком вантового моста является следующее: в период разводки моста неразводная часть ВБПС удерживается от горизонтального сдвига ее вантами к пилону специальным жестким металлическим упором, размещенном в устое моста. Кроме того, неразводная часть ВБПС в разведенном положении моста может иметь (как консоль) значительные поперечные колебания (амплитуды) при воздействии ветром, что затруднит процесс разъединения и соединения разводной и неразводной частей ВБПС. Следствием этого может стать невозможность разводки моста при сильных ветрах.
Известны также конструкции разводных вертикально-подъемных мостов (например, через р. Неву, Северную Двину, Свирь и др. реки), в судоходных пролетах которых размещены балочные пролетные строения и две подъемные башни с элементами канатно-полиспастной системы и направляющими для вертикального перемещения пролетного строения [Разводные мосты. В.И. Крыжановский - М.: Транспорт, 1967].
Основным недостатком вертикально-подъемного моста, принятого за прототип является ограничение судоходного габарита по высоте. При высоте башен больше ширины судоходного пролета такие мосты становятся нерентабельными из-за высокой стоимости устройства подъемных башен.
Технической задачей полезной модели является снижение материальных и финансовых затрат на строительство вантового разводного моста, а также использование всех пустотелых стоек пилонов в судоходном пролете одновременно и в качестве подъемных опор для вертикального перемещения разводного пролетного строения до проектного уровня.
Техническая задача решена за счет того, что вантовый разводной вертикально-подъемный мост, состоящий из вантово-балочных пролетных строений имеет в судоходном пролете вертикально-подъемное пролетное строение и два пилона с четырьмя пустотелыми стойками, отличается тем, что все стойки пилонов в судоходном пролете используются в качестве подъемных опор, внутри которых размещены противовесы, тяговые лебедки и канатно-полиспастные системы для перемещения вверх пролетного строения. При этом все стойки пилонов вверху жестко соединены между собой по фасаду и поперек моста горизонтальными металлическими балками, которые используются в качестве пешеходных мостов. При этом подъем на них людей осуществляется специальными обзорными лифтами, размещенными снаружи всех стоек пилонов.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема фрагмента вантового моста с судоходным пролетом, где обозначено:
а - разрез стойки пилона с размещенным в ней противовесом, тяговой лебедкой и канатно-полиспастной системой подъема пролетного строения;
б - общий вид по фасаду моста стойки пилона с вантами веерной системы и обзорным лифтом;
в - поперечный разрез моста в судоходном пролете;
г - вид пилонной опоры сверху и частей подъемного и вантово-балочного пролетных строений;
1 - вантово-балочные пролетные строения;
2 - подъемное пролетное строение;
4 - стойки пилонов;
5 - балки жесткости;
6 - панорамные лифты;
7 - обзорные павильоны на оголовках стоек пилонов;
8 - противовес;
9 - тяговая лебедка;
10 - опорная балка;
11 - ролики полиспастов;
12 - консоли подъемных (поддомкратных) балок подъемного пролетного строения;
13 - опорные части;
14 - пилонная опора.
Вантовый разводной вертикально-подъемный мост представляет собой протяженную конструкцию, состоящую из нескольких вантово-балочных пролетных строений 1 и не менее одного вертикально-подъемного пролетного строения 2 в судоходном пролете, а также нескольких пилонных опор 14. Вантово-балочные пролетные строения 1 поддерживаются вантами 3 веерной системы. Стойки пилонов 4 вверху жестко соединены между собой по фасаду и поперек моста металлическими балками.
Вантовый разводной вертикально-подъемный мост работает следующим образом. Подъемное пролетное строение 2 перемещается вверх с использованием противовесов 8, тяговых лебедок 9, канатно-полиспастной системы, состоящей из стальных канатов (тросов), различных роликов 11, часть которых закреплена на опорной балке 10 и на четырех консолях 12 пролетного строения 2.
В нижнем (неразведенном) положении пролетные строения 1 и 2 опираются на опорные части 13, размещенные на пилонных опорах 14 судоходного пролета.
Во время разводки моста пешеходы, а также обслуживающий персонал могут переходить с одной части моста на другую по балкам жесткости 5, на которых устроены настилы и перила. Подъем людей на оголовки стоек пилонов 4 осуществляется панорамными лифтами 6, которые прикреплены к фасадным поверхностям стоек 4. На оголовках стоек 4 могут быть смонтированы павильоны 7 (или навесы) с ограждениями. Эти павильоны (или навесы) могут использоваться также в качестве обзорных площадок.
Масса противовесов, мощность лебедок, полиспасты рассчитываются на основе данных о длине и массе подъемного пролетного строения.
Полезная модель расширяет область использования стоек пилонов и упрощает конструкцию опор в судоходном пролете.
1. Вантовый разводной вертикально-подъемный мост, состоящий из вантово-балочных пролетных строений и имеющий в судоходном пролете вертикально-подъемное пролетное строение и два пилона с четырьмя пустотелыми стойками, отличающийся тем, что все стойки пилонов в судоходном пролете используются в качестве подъемных опор, внутри которых размещены противовесы, тяговые лебедки и канатно-полиспастные системы для перемещения вверх пролетного строения.
2. Вантовый разводной вертикально-подъемный мост по п.1, отличающийся тем, что все стойки пилонов вверху жестко соединены между собой по фасаду и поперек моста горизонтальными металлическими балками, которые используются в качестве пешеходных мостов, при этом подъем на них людей осуществляется специальными обзорными лифтами, размещенными снаружи всех стоек пилонов.
Разводной мост - это мост, который перемещается для обеспечения прохода (обычно) для лодок или барж. Преимущество постройки разводных мостов заключается в их более низкой стоимости из-за отсутствия высоких опор и длинных подходов. Основным недостатком является то, что движение по мосту приостанавливается, когда он открывается, чтобы под ним проплыли судна.
1. Мост Тысячелетия в Гейтсхеде (Gateshead Millennium Bridge), Великобритания
Мост Тысячелетия в Гейтсхеде является пешеходно-велосипедным мостом, который раскинулся поперёк реки Тайн (Tyne), Англия. Этот мост соединяет одну сторону набережной, на которой находится квартал искусств Гейтсхед (Gateshead"s Quays), с другой её стороной, которая носит название набережной Ньюкасла (Quayside of Newcastle). В целом, мост напоминает две изящные дуги, одна из которых играет роль палубы для прохода пешеходов и велосипедистов, а вторая дуга является поддерживающей. Опирающиеся на две площадки дуги параллельно тянутся от одной набережной к другой.
Когда возникает необходимость пропустить судно, весь мост поворачивается как единая цельная структура. По мере того, как опускается поддерживающая дуга, поднимается дуга-палуба, уравновешивая её. Таким образом формируется свободное пространство для прохождения судов по реке. 
Параболические дуги палубы отмеряют расстояние в 105 метров, однако пешеходам и велосипедистам приходится преодолевать по палубе 120 метров, так как дополнительный изгиб в 15 метров необходим для освобождения пространства для проходящих по реке судов. Необычное зрелище моста в движении привело к тому, что местные жители иногда называют его «Подмигивающий глаз», так как если смотреть со стороны реки, его форма напоминает подмигивающий глаз. Мост выглядит элегантно как в статичном положении так и в движении, но во время того как он движется, просто невозможно не любоваться этим потрясающим зрелищем архитектурного искусства. 
Мост приводится в движение шестью гидравлическими цилиндрами диаметром 45 сантиметров, которые расположены симметрично - по три на каждой стороне. Каждый из них работает от электродвигателя мощностью 55 кВт. Под мостом могут проплывать маленькие корабли и лодки, высота которых над водой не превышает 25 метров. Мост делает полный оборот в 40° примерно за 4,5 минуты, в зависимости от того, с какой скоростью дует ветер. 
Строительство моста помогло архитектурной фирме «Wilkinson Eyre» в 2002 году выиграть премию Стерлинга (Stirling Prize), выданную ей Королевским институтом британских архитекторов (Royal Institute of British Architects). В 2003 году мост был удостоен высшей награды Гиффордского Института инженеров - проектировщиков (Gifford IStructE Supreme Award), ну а в 2005 году Международная ассоциация дорожно-мостового строительства (International Association for Bridge and Structural Engineering (IABSE)) присудила этой фирме награду за Выдающуюся Структуру (Outstanding Structure Award) за строительство моста Тысячелетия.
2. Мост Слауэрхоф (Slauerhoffbrug), Нидерланды
Мост Слауэрхоф это полностью автоматический разводной мост (также известный как хвостовой мост), который находится в нидерландском городе Леуварден (Leeuwarden). Мост использует две подъёмные лапы для перемещения секции дороги с места на место прямо на самой дороге.
Он также известен как «летающий разводной мост Слауэрхоф». Разводной мост можно легко и быстро поднять или опустить при помощи одного несущего кронштейна (вместо шарниров). Это, в свою очередь, позволяет судам быстрее проходить, лишь ненадолго задерживая движение по дороге.
Размер палубы составляет 15 на 15 метров. Она выкрашена в голубой и жёлтый, то есть в цвета представляющие флаг и знак Леувардена. Мост Слауэрхоф был, вероятнее всего, назван в честь Яна Якоба Слауэрхофа (JJ Slauerhoff), знаменитого нидерландского поэта, проживавшего в Леувардене.
Несущий кронштейн расположен рядом с мостом. Палуба косого моста подчёркивает ассиметричную форму. В несущем кронштейне есть пазы для балластного блока, когда мост находится в открытом состоянии. 
Надежная опора подъёмной лапы скрывается в двигающемся отрезке дороге. В конструкции нет грузовых и поперечных балок. Нижняя часть мостовой палубы является плоской.
3. Мост Жака Шабана-Дельма (Pont Jacques Chaban-Delmas), Франция
Мост Жака Шабана-Дельма это вертикально-подъёмный мост, протянувшийся над рекой Гаронна (Garonne) во французском городе Бордо (Bordeaux). Он был открыт 16 марта 2013 года президентом Франции Франсуа Олландом (François Hollande) и мэром Бордо Аленом Жюппе (Alain Juppé). Длина главного пролёта моста составляет 110 метров. 
Высота подъема моста составляет примерно 50 метров и поднимается он порядка 120 раз в год для того, чтобы под ним проплыли крупнотоннажные суда, направляющиеся к портам окружающим Бордо. 
На разводном пролёте моста есть симметричный поперечный отсек, который поддерживает четыре полосы движения - две дороги для транспорта и две пешеходно-велосипедных дороги. 
По состоянию на 2013 год, этот мост является самым длинным вертикально-подъёмным мостом в Европе. Он был назван в честь Жака Шабана-Дельма, бывшего премьер-министра Франции и бывшего мэра Бордо.
4. Бискайский мост (Vizcaya Bridge), Испания
Бискайский мост это мост с подвесной кабиной, который связывает города Португалете (Portugalete) и Лас-Аренас (Las Arenas), являющегося частью муниципалитета Гечо (Getxo) испанской провинции Бискайя (Biscay). Бискайский мост пересекает устье реки Ибаизабал (Ibaizabal River).
Местное население и даже официальный веб сайт обычно называют мост «Puente Colgante», что в буквальном переводе означает «висящий мост», хотя конструкция этого моста довольно сильно отличается от подвесного моста. 
Бискайский мост был построен, чтобы соединить два берега, которые расположены в устье реки Ибаизабал. Это старейший мост с подвесной кабиной в мире. Он был построен в 1893 году по проекту Альберто Паласио (Alberto Palacio), одного из учеников Гюстава Эйфеля (Gustave Eiffel). 
Длина моста, всё ещё находящегося в эксплуатации, составляет 164 метра, и его кабина может перевозить шесть машин и несколько десятков пассажиров с одного берега на другой за полторы минуты. В дневное время кабина моста отправляется через каждые восемь минут (каждый час в ночное время), круглый год. В дневное и ночное время плата за переправу разная. Мост является частью транспортной системы Кредитранс метрополитена Бильбао (Bilbao"s Creditrans). 
Конструкция состоит из четырёх 61 метровых башен, которые являются основой моста и находятся на берегах реки. В башнях было установлено два новых подъёмника для посетителей, позволяющих людям прогуливаться по платформе моста, откуда открывается вид на порт и залив Абра (Abra).
5. Женский мост (Puente de la Mujer), Аргентина
«Puente de la Mujer» (в переводе с испанского языка означает «Женский мост») это вращающийся пешеходный мост, расположенный у пирса №3 в коммерческом районе Буэнос-Айреса (Buenos Aires) под названием Пуэрто Мадеро (Puerto Madero) в Аргентине. Это канатный висячий мост, a также разводной мост, однако он обладает необычным, немного ассиметричным строением.
На мосту расположен лишь один грузоподъёмный механизм, кабеля которого поддерживают часть моста, поворачивающуюся на 90 градусов для того, чтобы позволить судам проплыть через мост. Когда мост поворачивается, чтобы позволить проплыть судам, дальний конец вращающейся площадки оказывается на специальной опоре, уравновешивающей площадку. 
Пешеходный мост, длина которого составляет 170 метров, весит 800 тонн. Ширина моста равна 6,2 метра и делится он на три части: две неподвижные длиной 25 метров и 32,5 метра и среднюю часть, длина которой составляет 102,5 метров. Средняя часть моста вращается на белой бетонной опоре, позволяя судам преодолеть участок моста менее чем за две минуты. 
Эта центральная секция поддерживается металлической «иглой» с бетонной сердцевиной. Высота «иглы» равна примерно 34 метрам. Кабеля, поддерживающие центральную часть моста, присоединены к «игле», наклонённой под углом в 39°. Компьютерная система, установленная на восточном конце моста, при необходимости включает поворотный механизм.
6. Разводной пешеходный мост через реку Халл (River Hull Footbridge), Великобритания
Стальной разводной пешеходный мост через реку Халл (также называемый мост «Скэйл-Лэйн» (Scale Lane Bridge)) это первый в мире пешеходный мост, который вращается для того, чтобы открыться для прохождения судов и закрыться, в то время как на нём находятся пешеходы. Великолепная сборная конструкция, разработанная лондонской компанией «McDowell+Benedetti», пересекает реку Халл в графстве Йоркшир (Yorkshire) и на то, чтобы полностью открыться или закрыться уходит примерно две минуты. Мост соединяет центр города (Халл) со строящейся восточной его частью играя роль, как важного элемента городской инфраструктуры, так и новой городской достопримечательности.
Диаметр пешеходного моста составляет приблизительно 16 метров и крутится он на нескольких колёсах, ездящих по округлой колее, находящейся под центром моста, позволяя ему открываться и закрываться - в зависимости от интенсивности речного движения. 
На полное открытие или закрытие уходит примерно две минуты, в течение которых мост движется очень медленно, на скорости, которая ниже скорости «Лондонского глаза» (London Eye). Пешеходы и велосипедисты могут оставаться на нем, в то время как он вращается, и насладиться видами на реку с совершенно нового ракурса.
Разводной пешеходный мост через реку Халл ночью
Освещение для моста было разработано компанией «Sutton Vane Associates», которая разместила энергосберегающие лампочки таким образом, чтобы они отбрасывали отсвет на воду ночью, создавая такое впечатление, что мост очерчен световым лучом по контуру.
Маленькие точки света подчеркивают форму моста и появляются тогда, когда мост начинает поворачиваться. Для большего впечатления, во время движения моста включаются лампы, помещённые в нишах, создавая уникальное световое представление.
7. Мост «Рог» (Hörn Bridge), Германия
Мост «Рог» это складной мост, расположенный в городе Киль (Kiel), в области Шлезвиг-Гольштейн (Schleswig-Holstein), Германия. Мост охватывает конец Кильского фьорда (Kiel Fjord) под названием «Рог» (Hörn). Он был разработан компанией «Gerkan, Marg and Partners». Это разводной откатно-раскрывающийся мост, состоящий из трёх сегментов. Длина главной его части составляет 25,5 метров и складывается в форму латинской буквы «N». Мост был построен в 1997 году и обошёлся в 10 501 224 доллара. 
Ширина моста «Рог» составляет пять метров. Он соединяет центр города на западном берегу Хорна (Hörn) с кварталом Гаарден (Gaarden) на восточном берегу. Этот пешеходный мост особенно важен для пассажиров, так он соединяет Норвежский Паромный терминал (Norwegenkai) с центральным железнодорожным вокзалом.
Многие жители города Киль поначалу скептически отнеслись к дизайну моста. Поначалу в работе механизма постоянно случались неполадки, отсюда мост и получил своё неофициальное прозвище «не сворачивающийся мост» (Klappt-Nix-Brücke). Для того, чтобы обеспечить переход дороги для пешеходов и велосипедистов, прямо рядом с мостом «Рог» был построен выдвижной мост с гидравлическим приводом, в качестве промежуточного решения. Он до сих пор используется во время ремонта и технического обслуживания складного моста. Мост «Рог» теперь считается шедевром техники и даже стал туристической достопримечательностью. 
Обычно мост открывается один раз в час, позволяя небольшим судам и кораблям среднего тоннажа проплыть в залив и из него. С моста открываются одни из лучших панорамных видов на город Киль. Он также является началом и концом живописного маршрута: туристического маршрута из города Бремерфёрде (Bremervörde) в Килерфёрде (Kieler Förde). Маршрут лежит приблизительно через 50 различных паромов, мостов, судоходных шлюзов, приливных барьеров и морских музеев, а также мостовых паромов в городе Рендсбург (Rendsburg) и Остен (Osten).
8. Мост в Форидском заливе (Foryd Harbour Bridge), Великобритания
Пешеходно-велосипедный мост в Форидском заливе (Foryd Harbour Cycle and Pedestrian Bridge) расположен в Риле (Rhyl), прибрежном курортном городке и общине, расположенной в графстве Денбишир (Denbighshire), находящемся на северо-восточном побережье Уэльса (Wales), Великобритания. Подъёмное крыло моста является частью впечатляющей конструкции, и поднимаясь обеспечивает беспрепятственный доступ к судоходному каналу. Для поддержания равновесия второе крыло моста также поднимается. Таким образом, оба крыла моста являются зеркальным отражением друг друга. 
Двойная мачта из стали высится почти на 50 метров над водой. В ней расположен подъёмный блок и отходящие от него подъёмные канаты. Мачта представляет собой визуальное подтверждение присутствия моста, который видно на многие километры. Она также является главной достопримечательностью в гавани.
Мачта поддерживается системой оснасток, похожей на ту, которую можно увидеть на многих лодках. Для того чтобы мачта, находящаяся по центру гармонично вписывалась в конструкцию, каждый из рукавов моста раздваивается у его середины и предоставляет пешеходам проход шириной в три метра.
9. Затопляемые мосты на Коринфском канале (Submersible Bridges at Corinth Canal), Греция
Затопляемый мост на восточном конце Коринфского канала
Коринфский канал в Греции перерезает узкий Коринфский перешеек (Isthmus of Corinth) и отделяет полуостров Пелопоннес (Peloponnesian peninsula) от материковой части Греции, соединяя Коринфский залив (Gulf of Corinth) с Сароническим заливом (Saronic Gulf) в Эгейском море (Aegean Sea).
Построенный между 1881 и 1893 годами Коринфский канал считался крупным техническим достижением того времени. Хотя канал избавляет от 700-километрового путешествия вокруг полуострова Пелопоннес, он слишком узок для современных грузовых океанских суден, так как он может принимать только те суда, ширина которых не превышает 16,5 метров, а осадка 7,3 метра.
Лодка проплывает над затопляемым мостом на восточном конце Коринфского канала.
Суда могут проходить через канал только по одному и по односторонней системе. Крупные суда приходится тащить на буксирных лодках. На сегодняшний день канал преимущественно используется туристическими кораблями. Ежегодно каналом пользуются порядка 11 000 судов.
В 1988 году были построены два затопляемых моста по краям Коринфского канала, один в Коринфском перешейке и один в Коринфе. Палуба затопляемого моста опускается под воду на восемь метров, чтобы позволить судам использовать водный путь. 
Основное преимущество снижения части моста вместо её поднятия выше уровня самого моста состоит в том, что таким образом не создаётся никакого ограничения по высоте над судоходным каналом и, следовательно, судна любой высоты могут беспрепятственно проплывать по каналу. Это особенно касается парусных суден. Кроме того, отсутствие нависающей структуры считается эстетично приятным. Тем не менее, присутствие части затопляемого моста под водой ограничивает суда в плане осадки.
10. Железнодорожный поворотный мост Эль-Фердан (El Ferdan Railway Bridge), Египет
Железнодорожный поворотный мост Эль-Фердан, также известный как мост Аль-Фирдан, протянулся через Суэцкий канал (Suez Canal), недалеко от города Исмаилия (Ismailia) в северо-восточном регионе Египта. 
Мост соединяет материковую часть Египта с Синайским полуостровом (Sinai Peninsula). Длина моста составляет 335 метров. Это самый длинный разводной мост в мире. Обе стороны конструкции поворачиваются на опорах, когда мост открывается или закрывается, и благодаря паре электрических поворотных приводов на то, чтобы полностью открыться, мосту требуется в общей сложности 30 минут. 
В отличие от других мостов в этом списке железнодорожный поворотный мост Эль-Фердан остаётся открытым для движения судов по каналу, и закрывается лишь для того, чтобы по нему могли проехать поезда, пересекающие канал. Мост спроектировал и построил целый консорциум бельгийских, немецких и египетских архитекторов. Строительство моста было закончено в 2001 году. Мост обошёлся в 80 миллионов долларов. Мост был официально открыт в 14 ноября 2001 года.
Бонус 1: Поворотный акведук в Бартоне (Barton Swing Aqueduct), Великобритания
Поворотный акведук в Бартоне это поворотный допускающий навигацию акведук, который находится в области Бартон-апон-Ирвелл (Barton upon Irwell) в графстве Большой Манчестер (Greater Manchester), Англия. Акведук переносит воду канала Бриджуотер (Bridgewater Canal) через канал Манчестер Шип (Manchester Ship Canal).
Поворотный акведук в Бартоне в закрытом положении.
Поворотное движение акведука позволяет крупным судам, использующим канал для морских судов, проплывать под акведуком, а более маленьким, узким лодкам пересекать канал по самому акведуку.
Поворотный акведук в Бартоне в открытом положении.
Этот первый и единственный поворотный акведук в мире, считается одним из самых значительных подвигов гражданского строительства викторианской эпохи. Разработанный сэром Эдвардом Лидером Уильямсом (Sir Edward Leader Williams) и построенный Эндрю Хэндисайд (Andrew Handyside) из города Дерби (Derby), поворотный акведук открылся в 1894 году и до сих пор остаётся в эксплуатации. 
Акведук является своего рода поворотным мостом. Когда он закрыт, он позволяет маленьким суднам проходить по каналу Бриджуотер. Когда крупным судам требуется проплыть по каналу для морских судов, расположенных под акведуком, 1450-тонный и 100-метровый железный желоб поворачивается на 90 градусов на осевом стержне, установленном на специально построенном для этой цели острове.
Шлюзы на каждом конце желоба удерживают около 800 тонн воды. Дополнительные ворота на каждом берегу удерживают воду в прилегающих к ним участках канала. Изначально на акведуке ещё была встроенная тропинка, которая тянулась вдоль всей его длины, примерно в 2,7 метрах над уровнем воды канала Бриджуотер. В наши дни эту тропинку убрали.
Бонус 2: Танковый мостоукладчик M60A1 (M60A1 Armored Vehicle Launched Bridge)
Танковый мостоукладчик M60A1 (инженерная машина, стоящая на вооружении армии США) был разработан для установки и снятия 18 метрового моста. M60A1 используется во время боевых действий, и является по сути складываемым мобильным мостом, установленном на шасси танка. Для управления машиной, которая приводится в движение дизельным двигателем мощностью в 750 лошадиных сил, требуется два человека. Вес моста и танкового шасси составляет 58 тонн.
Мобильный мост может выдержать проезд по нему танка Абрамс на пониженных скоростях. Танковый мостоукладчик M60A1 поступил на вооружение корпуса морской пехоты США (Marine Corps) в конце 1980-х годов. На данный момент, планируется, что M60A1 будет продолжать использоваться вплоть до 2015 года. Впоследствии на замену M60A1 придёт инженерная машина M104 WOLVERINE.
Танковый мостоукладчик M60A1 является бронированной инженерной машиной применяемой для установки и снятия складного моста (его ещё называют «ножницами»). M60A1 состоит из трёх главных частей: корпус, мост и модуль запуска. Модуль запуска встроен в танковое шасси. Мост в развёрнутом состоянии способен обеспечить проезд по нему гусеничной и колесной технике, не превышающей грузоподъёмность класса 60 по классификации НАТО.
Мост может быть снят с любого конца. Ширина его проезда составляет 3,8 метра. Установка моста занимает от двух до пяти минут, снятие около 10 минут, и чаще всего проходит под прикрытием другой бронетанковой техники. В развёрнутом состоянии мост покрывает расстояние в 18,3 метра и выдерживает нагрузку в 70 тонн. 70-тонной технике танковый мостоукладчик позволяет проехать 15 метров, техника грузоподъёмного класса 60 проезжает все 18 метров.
Впечатляющий мост Lower Hatea Crossing (Te Matau a Pohe) был открыт 27 июля 2013года, членом парламента Фангареи Филом Хитли в Новой Зеландии.
Lower Hatea Crossing – это магистральный мост 265 метров в длину и 17м в ширину, пересекает реку Хатея и соединяет Pohe Island и Port Road. Состоит из девяти средних пролетов по 25м и двух крайних - по 20м.
Мост двухполосный, ширина каждой полосы 4,1м, с одной стороны моста имеется пешеходный тротуар 2,5м в ширину, с другой стороны велосипедная дорожка шириной 3м.
Этот мост был построен для уменьшения пробок в центре города и для улучшения проезда к Фангарей Хедс и к аэропорту, поэтому он является ключевым в сети магистральных дорог Фангареи. Предполагается, что он будет пропускать до 8000 автомобилей в сутки. Проект моста принадлежит английской консалтинговой компании Knight Architects.
Te Matau a Pohe является разводным, его 25метровый центральный пролет поднимается при прохождении судов, но это делается не для всех судов. Многие лодки свободно проходят под мостом без подъема пролета. Для пропуска же судов в высоту более 7,5м необходимо отправить запрос по радиограмме о поднятии пролета или позвонить. Суда, дожидающиеся этого поднятия, пришвартовываются к понтонам с любой стороны моста.
Этот разводной мост откатно-раскрывающейся системы, первый в своем роде в Новой Зеландии. Такие мосты довольно редки за пределами США. Такая система была выбрана, потому что необходимый просвет раскрытия пролета достигается быстрее, чем в других разводных мостах, из-за того что пролет откатываясь назад заодно и вращается. И такое быстрое поднятие уменьшает время ожидания для туристов на мосту.
Так как доступ к месторасположению моста был нелегкий, из-за мелководья и действия приливов, которые препятствовали движению большого плавающего оборудования, а также ограниченный дорожный доступ к этому объекту, разработчиками было решено использовать сборные и готовые модульные элементы, которые могли бы быть отправлены и установлены соответствующими механизмами.
Мост сформирован из единиц сборного железобетона, подъемный же пролет состоит из двух стальных конструкций: J-образных балок, которые устанавливаются на ортотропную плиту из сварной стали и двух консольных плит из алюминия. Легковесная ортотропная плита уникальная для Новой Зеландии и отражает интернациональный современный технический уровень.
Так противовесы, находящиеся вверху балки в форме J сохраняют равновесие от веса ортотропной плиты и минимизируют мощность необходимую для опускания пролета.
Подъемный пролет приводится в движение гидравлическими цилиндрами, которые имеют отверстия 320мм, штоки диаметром 280мм, величину рабочего хода 8380мм и весом 8 тонн каждая.
Эти цилиндры для поднятия и опускания пролета весом 400тонн были сделаны в Голландии корпорацией Eadon – это один из немногих заводов в мире, который может производить цилиндры такого размера и качества. Подача питания к цилиндрам осуществляется четырьмя гидравлическими агрегатами мощностью 30кВТ приводящие в движение насосы.
Гидравлические цилиндры базируются на опоре, которая усилена предварительно напряженной арматурой тянущейся вниз с обеих сторон из монолитных стоек V-образной формы. Опоры в свою очередь опираются на сваи-оболочки.
Новая Зеландия известна своими землетрясениями, поэтому на мосту использованы фиксированные соединения между мостовой плитой и опорами и сделаны монолитные устои, дающие дополнительное преимущество, увеличивающее устойчивость с каждой стороны моста. Данная конструкция еще имеет плюс, помогает защитить мост от ударных нагрузок судов. Большинство судов используемых сейчас на реке легкие, но в будущем планируется возможность эксплуатации 350т барж.
Подъемный пролет сконструирован для работы в условиях штормового ветра, однако мост все равно не открывают при штормовом ветре и в часы пик.
В мире очень мало новых мостов откатно-раскрывающейся системы и еще меньше, которые открывались бы с помощью гидравлических цилиндров. В Новой Зеландии вообще мало разводных мостов и поэтому это реальное достижение, внесенное в их инфраструктуру. А изогнутая форма J-образных балок имеет также культурный контекст и интерпретируется как "рыболовный крючок", который широко используются в культуре Маори. Форма запроектирована так, чтобы быть узнаваемой и днем и ночью, обеспечивая точный вход в городскую акваторию.
Строительство моста велось компаниями McConnell Dowell и Transfield.
Стоимость моста составила 32 млн. новозеландских долларов.
Страница 2 из 2
Раскрывающиеся мосты
Для таких мостов характерно вращательное движение пролетного строения относительно горизонтальной оси. Однокрылый раскрывающийся разводной мост представляет собой несимметричную систему (рис. 9.1). В закрытом состоянии пролетное строение опирается на опорные части (3) и (4); ось вращения (2) разгружена при помощи специального подклинивающего устройства (6). При раскрывании пролетное строение опирается на ось вращения, а для обеспечения устойчивого положения пролетного строения при этом и уменьшения требуемой мощности двигателей пролетное строение уравновешено противовесом (5). Расчетный пролет L выбирают в зависимости от заданной ширины подмостового габарита с учетом расстояния от центров опирания до граней опор, а также с учетом неполного освобождения подмостового габарита при раскрывании (на 5-10% больше ширины подмостового габарита). Расположение шва (1) проезжей части возможно позади оси вращения или впереди его. Последнее решение имеет преимущества: при любом положении временной нагрузки от нее не возникает отрицательной опорной реакции на опоре, на которой расположен конец крыла; во время раскрывания не образуется щели в проезжей части, через которую в колодец опоры падает грязь с разводного пролетного строения, и не исключено случайное падение человека. Шов проезжей части над главными балками и в этом случае нужно устраивать позади оси вращения, чтобы при открывании главные балки не упирались в конструкцию проезжей части.
Рис. 9.1 - Раскрывающийся мост: L - расчетный пролет моста
Для обеспечения равновесия пролетного строения раскрывающегося моста в любой момент движения необходимо, чтобы центры тяжести крыла, противовеса и ось вращения лежали на одной прямой, а моменты веса противовеса Q и веса крыла G относительно оси вращения были равны. Если противовес расположить в колодце опоры (см. рис. 9.1), потребуется значительная ширина ее. Ширина опоры может быть уменьшена, если противовес разместить между балками или фермами соседнего пролета (рис. 9.2, а) с устройством в опоре открытых ниш, а подклинку дать на конце крыла, притягивая его вниз. Уменьшить ширину опоры можно устройством шарнирного прикрепления противовеса к хвостовой части крыла (рис. 9.2, б). При этом увеличится глубина колодца, в который опускается противовес. Кроме того, если возможен подъем уровня воды выше дна колодца, потребуется гидроизоляция его. К опоре противовес дополнительно присоединяется тягой АВ для обеспечения поступательного движения и предотвращения раскачивания его. Для сохранения равновесия такой системы необходимо, чтобы точка Оʹ подвеса противовеса, ось О вращения и центр тяжести пролетного строения (вместе с хвостовой частью) лежали на одной прямой, а фигура OOʹВА представляла собой параллелограмм (см. рис. 9.2, б).
Рис. 9.2 - Расположение противовеса раскрывающегося пролетного строения
Важен вопрос числа и расположения главных балок разводного пролетного строения с учетом габарита проезда по мосту. Для железнодорожного однопутного моста, а также автодорожного при небольшой ширине проезда нужно ставить две балки. При большой ширине проезда число балок можно увеличить, но целесообразно принимать его четным с тем, чтобы можно было соединять балки связями попарно.
Раскрывающаяся система может быть и с двумя крыльями. Ее иногда применяют по архитектурным соображениям, а экономически целесообразной она может оказаться, если разводной пролет имеет значительную длину (50-70 м). Здесь, как правило, получается экономия мощности механизмов разведения и двигателей, которые должны быть рассчитаны на значительно меньшие нагрузки (хотя и поставлены в двух экземплярах). Ширина опор также может быть уменьшена. Особое внимание нужно обращать на статическую схему пролетного строения в закрытом состоянии. Здесь возможны два основных варианта: соединение концов крыльев при помощи продольно-подвижного шарнира; замыкание пролетного строения в трехшарнирную распорную систему с передачей распора через средний шарнир (рис. 9.3). В первом случае конструкция соединения проста, но жесткость пролетного строения сравнительно мала, при проходе нагрузки возникает перелом профиля проезда над шарниром. Поэтому для железнодорожных мостов это решение неприемлемо. Во втором случае конструкция усложняется и на опоры передается распор, который может быть значительным, так как система получается пологой (f/L ≥ 1/15). Однако конструкция обладает большей жесткостью. От пролетного строения (см. рис. 9.3) распор передается на опору через упор (1), ограничивающий поворот качающейся стойки (2). Пролетное строение немного не уравновешено; при закрывании качающаяся стойка, поворачиваясь, приподнимает его и разгружает ось вращения.
Рис. 9.3 - Распорная система
Возможно соединение концов крыльев замком, способным работать на полный изгибающий момент. Такое решение не реализовано из-за трудности обеспечить достаточно жесткий замок, рассчитанный на значительные усилия, который к тому же можно было бы быстро закрыть и открыть.
Для приведения раскрывающихся разводных мостов в движение применяют электромеханический или гидропривод . Электромеханический привод (рис. 9.4, а) имеет ведущую шестерню (1), которая вращается от электромотора с редуктором и имеет зацепление с зубчатой дугой (2), закрепленной на пролетном строении. Возможен вариант привода с шестерней на пролетном строении и с зубчатым кругом на опоре. Имеет свои преимущества привод с кривошипно-шатунным механизмом (рис. 9.4, б). Здесь ведущая шестерня (1) вращает кривошип (3), усилие передается на пролетное строение через шатун (4). Преимущество этого привода - нулевая скорость поворота пролетного строения в начале и конце движения. Гидропривод (рис. 9,4 в) состоит из гидроцилиндров (5) и насосных установок. В гидроцилиндре имеется поршень (6), шток которого шарнирно присоединен к пролетному строению (7). Гидроцилиндр также шарнирно присоединен к опоре. Подавая под давлением масло в полость над поршнем или под ним, можно создавать усилие, необходимое для приведения в движение пролетного строения. Гидроцилиндры имеют диаметр до 500 мм, давление масла до 10 МПа и развивают усилие до 2000 кН.
Рис. 9.4 - Привод раскрывающихся мостов
Откатно-раскрывающиеся мосты
Пролетное строение такого моста (рис 9 5) при разведении откатывается по специальному пути катания (1), опираясь на него кругом катания (2), прикрепленным к пролетному строению, которое совершает плоско-параллельное движение. Поворачиваясь в вертикальной плоскости и откатываясь назад, оно полностью освобождает отверстие разводного пролета, что является преимуществом этой системы.
Рис. 9.5 - Откатно-раскрывающийся мост
Вертикально-подъемные мосты
Пролетное строение вертикально-подъемного моста (рис. 9.6) при разведении перемещается поступательно в вертикальной плоскости. Для этого служат башни (4), которые опирают на специальные опоры или на соседние пролетные строения. На башнях укрепляют шкивы (2) через которые проходят тросы (1). Тросы соединяют подъемное пролетное строение с противовесами (3), которые при раскрывании моста опускаются вниз. Высоту подъема h п пролетного строения определяют как разность высот подмостового габарита в разводном пролете в закрытом h 3 и в раскрытом h p состояниях - причем высота h 3 может быть приближенно принята равной высоте подмостового габарита в неподвижных судоходных пролетах. При предварительном определении высоты башен оставляют запас а , равный 3-5 м.
Рис. 9.6 - Вертикально-подъемный мост
Назначая размеры башни, заботятся об устойчивости ее против опрокидывания как вдоль так и поперек моста. Значительные растягивающие усилия в ногах башни нежелательны. Поэтому длина основания башни при расположении ее на соседнем пролетном строении обычно назначается около 1/6 H, а при опирании на опоры - 1/4÷1/5 H; ширина башни поперек моста, как правило, не менее 1/6 H.
Кроме основной разновидности вертикально-подъемных мостов с подъемом всего пролетного строения на специальных башнях, применяли системы с поднимающейся конструкцией проезжей части при небольшой высоте подъема h п, с пролетным строением, опускающимся под воду, и в других редких случаях.
Подъемное пролетное строение может иметь сквозные или сплошные главные фермы. Для железнодорожных мостов, как правило, применяют две главные сквозные фермы с ездой понизу, а для автодорожных используют также и другие типы конструкций, например пролетное строение с ездой поверху и с несколькими главными балками. В этом случае потребуются мощные поперечные балки, за концы которых будут закреплены тросы противовесов. Пролетное строение со сквозными главными фермами может иметь ту же конструкцию, что и типовое пролетное строение обычного неподвижного моста.
Дополнительно требуются лишь элементы опорной стойки и верхнего пояса в первой панели. К образуемому ими верхнему узлу прикрепляют поперечную подъемную балку.
Башни в большинстве случаев состоят из двух продольных ферм, включающих в себя передние и задние стойки и решетку, и двух ферм связей, расположенных в поперечных плоскостях. Фермы связей в нижней части представляют собой порталы для обеспечения проезда. Наверху устраивают оголовки в виде системы балок, воспринимающих нагрузку от шкивов и передающих ее на башни. Передние стойки башен вертикальны, задние обычно наклонны или очерчены по ломаной. Расстояние между осями передних стоек в поперечном направлении, как правило, равно расстоянию между осями главных ферм подъемного пролета или соседнего с подъемным (если башня располагается на соседнем пролетном строении). Ширину башни поверху в продольном направлении принимают минимальной, недостаточной для свободного движения противовеса внутри башни. Понизу башня должна иметь ширину, достаточную для обеспечения ее устойчивости против опрокидывания. Если к разводному пролету примыкают небольшие пролеты, то башни ставят на сближенные опоры. Если пролетные строения в соседних пролетах имеют большую длину, то башни располагают на них (см. рис. 9.6). Иногда при небольшой высоте подъема и значительной высоте соседних пролетных строений оказывается возможным обойтись без башен, расположив оголовки и шкивы на верхних поясах соседних пролетных строений. Подъемные тросы, перекинутые через шкивы и связывающие подъемное пролетное строение с противовесом, прикрепляют к пролетному строению при помощи поперечных подъемных балок.
Оголовок башни (рис. 9.7) представляет собой балочную клетку, воспринимающую нагрузку от шкивов и передающую ее в узлы башни. Шкивы (1) опираются своими осями через подшипники (2) на продольные балки (3). Каждая продольная балка одним концом располагается на передней поперечной балке (4), прикрепленной к передним стойкам (5) башни, а другим концом соединена с задней поперечной балкой (6). В местах передачи на балки сосредоточенных усилий ставят ребра жесткости. Чтобы продольные балки (3) были устойчивы и хорошо противостояли горизонтальным ветровым и случайным нагрузкам, их поперечное сечение можно сделать коробчатым или укрепить места опирания на переднюю поперечную балку при помощи кронштейнов.
Рис. 9.7 - Конструкция оголовка башни
Вертикально-подъемные мосты обладают значительной жесткостью. В качестве подъемных пролетных строений могут быть использованы типовые конструкции с незначительными изменениями. Система достаточно экономична, если высота подъема не слишком велика. Недостаток - наличие башен, ухудшающих внешний вид моста.
Для приведения вертикально-подъемных мостов в движение, как правило, используют электромеханический привод. Электрические лебедки приводят в движение пролетное строение при помощи системы блоков и тросов, закрепленных за пролетное строение и башни. Лебедки можно размещать на пролетном строении, тогда синхронность их работы можно легко обеспечить. Находит применение привод, при котором электромоторы с редукторами размещают на башнях, а усилие от ведущей шестерни передается непосредственно на зубчатый венец шкива. Это устройство надежно в работе, но требует синхронизации вращения шкивов на обеих башнях, что можно обеспечить при помощи специальной электрической системы, связывающей электродвигатели привода (электрический вал).
Поворотные мосты
Такие разводные мосты имеют пролетные строения, поворачивающиеся вокруг вертикальной оси. В разведенном состоянии пролетное строение располагается вдоль реки, открывая для судоходства обычно два одинаковых пролета. Одной из разновидностей может служить поворотный мост (рис. 9.8) с опиранием пролетного строения на катки (2) при помощи центрального барабана (4), прикрепленного к пролетному строению. Катки перекатываются по кольцевому пути (5), уложенному на опоре (6). Для центрирования пролетного строения и катков служит неподвижная ось (3), не несущая вертикальной нагрузки. На крайних опорах установлены подклинивающие устройства (1), воспринимающие на себя часть постоянной нагрузки в закрытом состоянии.
Рис. 9.8 - Поворотное пролетное строение
Поворотные мосты сравнительно просты по конструкции, имеют достаточную жесткость и в разведенном состоянии не стесняют габарита для прохода судов по высоте. Недостатки их - опасность навала судов на пролетное строение и как следствие замедление прохода судов, а также значительная ширина центральной опоры. Выбирая систему поворотного моста, нужно иметь в виду, что при опирании пролетного строения на катки, они работают и под эксплуатационными нагрузками. Чтобы предупредить быстрый износ катков, необходимо ставить их довольно много; диаметр круга катания получается значительным и размеры центральной опоры возрастают. Катки подвержены неравномерному износу, а замена их связана с подъемкой пролетного строения. Требуется точное выравнивание кругового пути под катками, в противном случае резко возрастают сопротивления движению и износ катков.
Расстояние между главными фермами пролетного строения при езде поверху принимают равным 2,5-3,5 м, а число главных ферм - в зависимости от габарита проезда на мосту. В случае стесненного подмостового габарита применяют пролетное строение с ездой понизу с двумя главными фермами. Главные фермы могут быть сквозными или сплошными; как правило, при пролетах до 50 м преимущество имеют сплошные главные фермы. Высота главных ферм обычно увеличивается к центральной опоре, где достигает примерно 1/8-1/15 L; в середине пролета высота главных ферм около 1/10-1/20 L.
Для поворота пролетного строения может быть использован электромеханический или гидравлический привод, аналогичный применяемым для раскрывающихся мостов с той разницей, что вращение здесь происходит относительно вертикальной оси.
Приведенными примерами не исчерпывается все многообразие систем и разновидностей разводных металлических мостов. В подходящих условиях могут быть применены раскрывающиеся мосты с расположением противовеса над проезжей частью (что сокращает размеры опоры), а также коромысловые раскрывающиеся мосты. При длине разводного пролета более 50 м во многих случаях оказываются целесообразными сквозные фермы. При стесненном подмостовом габарите в закрытом состоянии уместно разводное пролетное строение с ездой понизу.
Пример конструкции раскрывающегося разводного моста
Конструция разводного городского моста, обеспечивающего пропуск морских судов при подмостовом габарите шириной 55 м и высотой 60 м, разработана Ленгипротрансмостом. Разводная часть перекрыта однокрылым раскрывающимся пролетным строением, имеющим в закрытом состоянии расчетный пролет 60,4 м. Угол раскрытия, равный 77°, обеспечивает подмостовой габарит (рис. 9.9). Подклинка хвостовой части не применена. В закрытом состоянии пролетное строение опирается на неподвижную опорную часть концом крыла (1) на шарнирную стойку, расположенную на одной вертикали с осью вращения, и представляет собой простую балку на двух опорах с консолью, на которой размещен противовес. Устойчивое положение крыла в закрытом состоянии, а также разгрузка оси вращения обеспечиваются за счет неуравновешенности крыла при раскрывании (момент от неуравновешенных сил 6 МН∙м). Такое решение потребовало увеличения мощности привода, но зато упростило конструкцию ввиду отсутствия механизмов подклинки.
Рис. 9.9 - Раскрывающееся разводное пролетное строение: 1 - очертание подмостового габарита; 2 - крыло в раскрытом положении; 3 - ось вращения; 4 - противовес; 5 - опорная стойка; 6 - крыло в закрытом положении
Мост с шириной проезжей части 18,5 м рассчитан на четырехполосное автомобильное движение. Кроме того, предусмотрены два тротуара по 2,25 м рис. 9.10). В поперечном сечении пролетное строение имеет четыре главные балки сплошного сечения и ортотропную плиту проезжей части в виде горизонтального листа толщиной 12 мм, усиленного продольными ребрами 80×10 мм через 400 мм и поперечными балками высотой 500 мм, поставленными через 2200 мм. Стенки главных балок имеют толщину 12 мм (в хвостовой части - 20 мм) и усилены продольными и поперечными ребрами жесткости. Материал пролетного строения - стали классов С-35 и С-40. Два противовеса расположены между главными балками. По обе стороны от пар балок размещены гидроцилиндры привода. В раскрытом состоянии противовесы опускаются в колодец опоры, низ которого находится на 3,5 м ниже уровня воды в реке. Поэтому особое внимание обращено на гидроизоляцию колодца: нижняя его часть защищена от проникания воды сплошным кожухом из стали толщиной 10 мм, усиленным ребрами жесткости. Кожух сварен и проверен на водонепроницаемость до бетонирования опоры.
Рис. 9.10 - Поперечный разрез у противовесов: 1 - главные балки; 2 - противовес; 3 - ось гидроцилиндра
Во время раскрывания и в раскрытом состоянии крыло опирается на оси вращения, раздельные для каждой главной балки (1); применены роликовые двухрядные самоустанавливающиеся подшипники (2) (всего 8 шт.), допускающие статическую нагрузку до 4,9 МН (рис. 9.11). Вес крыла с противовесом составляет приблизительно 24 МН.
Рис. 9.11 - Расположение основных механизмов
Пролетное строение приводят в движение при помощи гидропривода. Гидроцилиндры (3) расположены в поперечном сечении в четырех плоскостях вертикально и создают пару сил с плечом 3,4 м, поэтому во время их работы не происходит дополнительной перегрузки оси вращения. Штоки гидроцилиндров шарнирно прикреплены к пролетному строению, в состав которого включены специальные поперечные балки (7) с кронштейнами (8). В помещении внутри опоры разводного пролетного строения размещены основные наносные установки, обеспечивающие раскрытие за 4 мин, а также запасные насосные установки, работающие от автономной электростанции.
Опорные стойки (9), на которые опирается пролетное строение в закрытом состоянии, служат одновременно механизмом для разгрузки осей вращения крыла (рис. 9.12). При раскрытом крыле стойки расположены наклонно, а пролетное строение опирается на оси вращения. Во время закрывания, при подходе крыла к горизонтальному положению, стойка при помощи специальной тяги подводится к крылу и вступает в зацепление с опорной частью, прикрепленной к нижнему поясу главной балки. В этот момент опорная стойка имеет небольшой наклон к вертикали, а крыло - к горизонтали. При дальнейшем движении, которому способствует неуравновешенность крыла, стойка встает в вертикальное положение. При этом крыло приподнимается приблизительно на 5 мм, ось вращения разгружается, а в подшипнике оси вращения образуется зазор.
Рис. 9.12 - Опорная стойка: 1 - ось вращения; 2 - зазор под подшипником; 3 - тумба под ось вращения; 4 - опорная стойка после раскрытия; 5 -тяга; 6 - опорная стойка в закрытом положении; 7 - опора
Для смягчения удара при подходе крыла к положению наибольшего раскрытия предусмотрены буферные устройства (6) из резины, а для фиксации крыла в раскрытом положении - автоматические гидравлические замки (5) в виде выдвижных засовов в углублениях на концах главных балок (см. рис. 9.11).
Пример конструкции вертикально-подъемного моста
Конструкция пролетного строения железнодорожного моста разработана Ленгипротрансмостом в 1978 г. По условиям судоходства для прохода крупных судов требуются отверстие моста 40 м и высота подъема 30 м (рис. 9.13).
Рис. 9.13 - Вертикально-подъемное разводное пролетное строение
В качестве подъемного использовано типовое пролетное строение (10) пролетом 44,8 м с добавлением элементов, необходимых для подъема его в положение (9). Башни подъемного пролета расположены на соседних пролетных строениях и имеют сварные элементы с монтажными соединениями на фрикционных болтах (сталь 15ХСНД). Передние стойки башен (6) вертикальные, коробчатые. На них передаются значительные усилия. Наклонные задние стойки (1), как и элементы решетки продольных вертикальных ферм башен, имеют Н-образное сечение.
В поперечных плоскостях поставлены связи (11), и, кроме того, в горизонтальных плоскостях в каждом узле башен - крестовые поперечные связи. Оголовок башни представляет собой балочную клетку, опертую на переднюю (4) и заднюю (2) поперечные балки. На оголовок опираются подшипники шкивов (3), имеющих диаметр 2700 мм. Каждый шкив имеет с одной стороны зубчатый венец, с которым находится в зацеплении ведущая шестерня, приводимая в движение электромотором через редуктор. Шестерни двух шкивов на одной башне расположены на одном общем валу. Для синхронизации подъема обоих концов пролетного строения использовано устройство, называемое электрическим валом и требующее укладки кабелей, соединяющих электродвигатели привода на обеих башнях. Для того чтобы избежать укладки кабелей под водой, применен легкий кабельный мостик (8).
Пролетное строение уравновешивается при помощи противовесов (5), состоящих из металлических каркасов с монолитным бетонным заполнением и съемных железобетонных плит для точной регулировки веса. Предусмотрено подвешивание противовесов к балкам оголовка при помощи стальных лент для разгрузки канатов при ремонте. Подвесные тросы (7) по 10 на каждом шкиве соединяют пролетное строение и противовесы (тип тросов 37-Г-В-ЖС-О-Н-140). Тросы прикреплены к подъемной балке (12), расположенной в узле В1 пролетного строения.
Пролетное строение оборудовано дополнительными устройствами (рис. 9.14). Подвесные тросы прикреплены к подъемной балке (1) через стальные стержни с резьбой, ввинченные в анкерные стаканы (11) и имеющие на концах гайки (3) для точкой регулировки длины каждого троса. Регулировать можно при помощи переставных гидравлических домкратов (4) со специального мостика (5). При подходе тросов к подъемной балке они разводятся по обе стороны ее стальными отклоняющими отливками (2). Для предотвращения раскачивания пролетного строения на тросах во время подъема имеются направляющие устройства в виде восьми обойм с роликами, прикрепленных к пролетному строению. Во время подъемки ролики катятся по направляющим листам башен. В плоскости нижнего пояса в опорных узлах одного конца пролетного строения поставлены обоймы с тремя роликами (9), препятствующие перемещению пролетного строения как в продольном, так и в поперечном направлениях. В остальных опорных узлах верхнего и нижнего поясов поставлены обоймы с одним роликом (10), препятствующие только поперечным перемещениям. Таким образом обеспечены стабильное положение пролетного строения при подъеме и свобода температурных перемещений опорных узлов. К опорной поперечной балке подъемного пролетного строения прикреплены пневматические буферные устройства (8) для предотвращения ударов при опускании пролетного строения. Для точной фиксации пролетного строения в поперечном направлении служит центрирующее устройство (7), прикрепленное к опоре, в которое входит выступ со скосами, присоединенный к опорной поперечной балке.
Рис. 9.14 - Детали разводного пролетного строения
Вес подъемного пролетного строения 2,23 МН; оно уравновешено противовесами не полностью. Пролетное строение тяжелее противовесов на 40 кН, кроме того, неуравновешенная часть тросов при опущенном пролетном строении составляет 66 кН, что создает устойчивое положение пролетного строения в закрытом состоянии. Для дополнительной гарантии против самопроизвольного подъема пролетного строения, например от действия восходящего ветра, предусмотрены пролетные замки. Ригель замка (6) после опускания пролетного строения перемещается при помощи механического привода (12) в продольном направлении и входит в вырезы коробки центрирующего приспособления,
Железнодорожный путь на пролетном строении устроен на металлических поперечинах. Для точного совмещения рельсового пути на разводном и неподвижном пролетных строениях предусмотрены рельсовые замки.
Продолжительность подъема основным приводом 2 мин. Кроме основного, предусмотрены запасной привод с автономной электростанцией (время подъема 17 мин) и ручной аварийный привод (время подъема 150 мин). Мощность основного и синхронизирующего приводов 45 - 22 = 67 кВт.
Разводными называются такие мосты, в которых пролетное строение (одно или более) может передвигаться, образуя свободный проход для судов, высота которых превышает подмостовой габарит.
К современным типам разводных железнодорожных мостов относятся поворотные, раскрывающиеся и подъемные.
Подъемный мост во время строительства приведен на рис.1.
Рис. 1. При реконструкции моста общей длиной около 800 м, включавшей подъемку его на 1,20 м, подъемное пролетное строение весом 1 050 т заводилось в пролет на плаву с помощью четырех барж
Поворотные мосты.
Поворотные мосты открываются вращением пролетного строения вокруг вертикальной оси, которая может располагаться в середине пролета, у одного из его концов или в промежуточной точке.
По способу опирания они разделяются на поворотные мосты с центральной осью вращения и с центральным барабаном. Эти разновидности опор иногда комбинируются.
В поворотных мостах с центральной осью вращения вес пролетного строения передается на ось вращения, а в закрытом состоянии подвижная нагрузка передается на центральный бык с помощью подклинивающего механизма. Поддерживающие колеса, помещенные под поворотной плитой, обеспечивают устойчивость пролета при повороте.
В поворотных мостах с центральным барабаном вес поворачивающегося пролетного строения передается через клепаную конструкцию в форме барабана на ряд катков, находящихся между верхним и нижним кругами катания. Радиальные связи, соединенные с кольцом, охватывающим ось вращения, и с направляющими катков, служат для центрирования вращения.
В большинстве конструкций поворотных мостов крылья устраивают одинаковой длины, и мост оказывается уравновешенным относительно центра вращения. При пересечении узких рек иногда применяют пролетные строения, наружная часть которых длиннее береговой части; в этом случае равновесие достигается при помощи противовесов.
Длина крыльев поворотного моста определяется в первую очередь требованиями норм, регулирующих ширину габарита для судоходства. Другим фактором, влияющим на назначение этой длины, является угол пересечения водотока.
В тех случаях, когда ширина судоходного габарита равна или более 15,2 м, обычно применяют сквозные фермы с ездой поверху или понизу закрытого или открытого типа. При ширине судоходного габарита 12,2 м и менее применяют сплошные балки с ездой поверху или понизу.
В прежние годы в США применяли главным образом поворотные мосты с центральным барабаном, которые были и самыми ранними из разводных металлических мостов. Таким конструкциям, а также мостам с комбинированным опиранием отдавали предпочтение перед поворотными мостами с центральной осью, особенно для тяжелых многопутных сооружений большого пролета. Однако с течением времени распространение поворотных мостов с центральной осью возрастало и в настоящее время их широко применяют в американской практике.
Важными преимуществами этого последнего типа являются простота конструкции, экономия материалов и места, уменьшение количества деталей, требующих применения специальных материалов и особой точности работ, а также легкость монтажа.
Эта конструкция допускает также уменьшение размеров центрального быка. Простота сооружения приводит к снижению стоимости.
Несмотря на все эти преимущества, применение поворотных мостов с центральной осью, если не считать отдельных примеров, ограничивается легкими однопутными пролетными строениями сравнительно небольшой длины, примерно 45-75 м. Построено лишь несколько однопутных пролетных строений такой системы пролетом 79 м и одно пролетное строение длиной 139,6 м, а также несколько двухпутных пролетных строений длиной 76-119 м.
Поворотные мосты с центральным барабаном целесообразны при сплошных и сквозных пролетных строениях длиной 30-70 м, преимущественно однопутных. Комбинированные системы поворотных мостов применяют при сквозных пролетных строениях длиной 60-152 м, главным образом двухпутных.
Поворотные механизмы обоих этих типов сильно различаются в деталях и по грузоподъемности.
Для размещения продольных и поперечных балок центрального барабана, обеспечивающего более равномерную передачу нагрузки на центральный бык, а также необходимых связей и поворотного механизма в обоих указанных типах требуется большее расстояние между подошвой рельса и головой центрального быка, чем в поворотных мостах с центральной осью.
На рис. 2 показан рельсовый замок поворотного моста.
Рис. 2. Специальные устройства (рельсовые замки) по концам поворотных пролетов для обеспечения правильного положения пути в плане и облегчения пропуска колес подвижного состава по рельсовым стыкам
Недостатком поворотных мостов является необходимость расположения центрального быка в русле водотока. Это создает известные неудобства для судоходства даже тогда, когда мост разведен и железнодорожное движение прервано. Отсюда вытекает современная тенденция перехода от поворотных мостов к раскрывающимся и подъемным.
Раскрывающиеся мосты.
В раскрывающемся мосту один конец подвижного пролетного строения закреплен. Пролетное строение вращается около шарнира или цапфы у закрепленного конца, причем свободный конец описывает вертикальную дугу. Все перемещения пролетных строений этого типа происходят в вертикальной плоскости, в отличие от поворотных, которые перемещаются в горизонтальной плоскости. Поэтому раскрывающиеся мосты целесообразны в тех условиях, когда имеются ограничения габарита по бокам моста. Другое их преимущество заключается в том, что отпадает необходимость в сооружении центрального быка и предохранительных устройств (от навала судов), благодаря чему не загромождается русло реки.
Применение раскрывающихся мостов началось уже давно, чему способствовала простота их конструкции. Однако тяжелые раскрывающиеся пролетные строения железнодорожных мостов со специальными приспособлениями, приводимыми в движение от силовых установок, появились сравнительно недавно; конструкции этого рода нуждаются в значительном улучшении.
Мосты этого типа распадаются на два основных класса: шарнирно раскрывающиеся и откатные раскрывающиеся. Наиболее широко применяются шарнирные типы, к числу которых относятся системы Брауна, Ралля, Штрауса, а также американский мост и др. В американском мосту (конструкция Абта) противовес шарнирно прикреплен к стойкам в хвостовой части и расположен со стороны русла. При подъеме крыла с помощью механизма, находящегося со стороны берега, противовес опускается вертикально вниз. В мостах системы Брауна противовес, расположенный с береговой стороны стойки, висит на конце коромысла, шарнирно связанного через тяги с подъемным крылом.
Пролетные строения системы Ралля шарнирно прикреплены в центре тяжести к тяге, на нижнем конце которой имеется неподвижный шарнир. К пролетному строению прикреплена ось, на которой свободно сидят два катка, опирающиеся на балки катания. Движение пролетного строения ограничено тягами, которые вызывают его опрокидывание.
Конструкция Штрауса разделяется на типы с противовесом, расположенным выше или ниже проезжей части, и тип с цапфой в пяте (коромысловые мосты).
Разводные пролетные строения откатно-раскрывающегося типа раскрываются при откатывании назад по криволинейным в профиле направляющим. Хорошо известной конструкцией этого рода является откатно-раскрывающийся мост Шерцера.
Подъемные мосты. В подъемном мосту отверстие освобождается при поднятии одного пролетного строения. В опущенном положении подвижная часть представляет собой обычное пролетное строение на двух опорах.
В большинстве случаев подъем осуществляется при помощи тросов, проходящих через шкивы на башнях, установленных у концов пролета. К концам тросов подвешиваются противовесы. Иногда для перемещения пролета пользуются вместо тросов шарнирными рамами.
Преимуществами подъемных мостов являются сравнительная свобода выбора длины пролета и простота конструкции. Однако подъемный механизм их довольно дорог, а содержание проволочных тросов и других частей является достаточно трудной задачей.
Далее, если в других системах разводных мостов при разведенном пролете высота подмостового габарита оказывается неограниченной, то подъемный мост нельзя поднять выше определенного, заранее фиксированного положения. Технические условия AREA на разводные мосты содержат необходимые указания по проектированию и строительству этих сооружений.
Судоходная сигнализация. На мостах над судоходными реками должна быть установлена сигнализация для судоходства, удовлетворяющая требованиям соответствующих организаций.
