Порта3 – градежништво, архитектура и екологија Порта3 – градежништво, архитектура и екологија
Овој документ покажува целосен приказ на дизајнот и изградбата на подвижен, кревачки, железнички мост.
Двојната употреба на постоечкиот мост Катвик за железнички сообраќај и за патен сообраќај го прави мостот „тесно грло“ за зголемениот сообраќај на железничкото пристаниште. Затоа, новоизградениот мост Катвик ќе биде 100 отсто железнички мост, во две насоки, кој во иднина ќе се користи само за железничкото пристаниште. Паралелно ќе се реконструира постоечкиот (стар) подвижен мост. По реновирањето на стариот мост, тој ќе се користи само за патен сообраќај. Двата принципа кои ја дефинираа работата на дизајнерите, проектантите, се: мостовите за патен и за железнички сообраќај да имаат ист визуелен стил, и методологијата за погонскиот менувач мора да се користи и за двата моста, на обновен начин.
Потребите на речниот сообраќај за јужна Елба водат поделен процес на поврзување меѓу страничните мостови (десно и лево) плус подвижниот дел за подигање на означената област во близина на Куксхафен и поставените столбови директно на одреденото место.
Споредните мостови ќе бидат како монтажна платформа на кранови прицврстени на столбовите. Овој метод беше разработен како последица на силните ограничувања и оптоварувања на речниот сообраќај.
Пристаништето се зголемува, речниот сообраќај е во пораст, а за жал, мостот Катвик не може да го следи неговиот раст. Исто така, на патиштата постојано се зголемува обемот на сообраќајот поради зголемениот товарен транспорт и растот на пристаништето. За ефикасна инфраструктура и оптимален проток на сообраќај, железничката и патната мрежа мора да се прошират согласно сеопфатната ситуација и опкружување. Мостот Катвик игра важна улога во оваа транспортна мрежа и по повеќе од четири децении на работење, апсолутно е неопходно да се прилагоди на денешните сообраќајни услови.
По околу три часа на ден, мостот е блокиран за железничкиот и патниот сообраќај поради бродовите кои поминуваат. Покрај тоа, има до седум часа „полициски час“ поради железницата, на која ѝ се дава приоритет пред патниот сообраќај. Поради конструкцијата на мостот која не е наменета за обемниот товар од зголемениот сообраќај и поради ограничувањата на брзината наметнати заради можностите на мостот, дополнително се ограничува користењето на мостот.
Поради погореспоменатите факти, употребата на мостот Катвик е сè повеќе неефикасна, како во време, така и во цена. Изградба на дополнителен мост би овозможила поделба на железничкиот сообраќај и на патниот сообраќај, така што времето на блокирање, стопирање и другите ограничувања значително ќе се намалат.
Високиот товар кој мостот Катвик мораше да го носи со децении, доведе до првите знаци на замор на мостот. За да се зачува што подолго градбата и конструкцијата да остане недопрена, постојниот мост Катвик мора да биде значително ослободен, односно помогнат со изградба на втор мост кој ќе го носи целиот железнички сообраќај, вклучувајќи и возови за тешки товарни возила.
ОСНОВНИ ИНФОРМАЦИИ ЗА ПРОЕКТОТ
Мостот Катвик ја преминува јужна Елба и е централна врска на Хамбуршкото пристаниште. Мостот со вертикален лифт, кој сè уште е рангиран како еден од најголемите мостови со вертикален лифт за железници во Европа, е речиси во постојана употреба 40 години и со својата забележителна структура и карактеристична архитектура одамна стана симбол на пристаништето. Проверениот и тестиран принцип на функционалност се докажува со континуираната употреба со децении: Кога бродот треба да помине, мостот е привремено блокиран за сообраќај, а се отвора во зависност од висината на бродот што поминува.
Поглед од северна страна
Како централна сообраќајна артерија и стратешка спојка, мостот Катвик со железничката линија до пристаништето е најважната врска меѓу западните и источните пристаништа. Патниот сообраќај го користи мостот како пригоден премин кон Вилхелмсбург или како врска со автопатот А7. Комбинираниот велосипедски и пешачки мост овозможува премин на мостот дури и без автомобил.
Со планираната изградба на железничкиот мост, железничкиот сообраќај се префрла на стариот мост, со што мостот Катвик ќе биде значително растоварен. Проектот Нов железнички мост Катвик (НМК) одржливо го промовира железничкиот тек во пристаништето и истовремено помага да се зачува изградениот мост Катвик од 1973 година како обележје на пристаништето Хамбург.
Барања кои мора да ги исполни новиот железнички мост Катвик
1. Сеопфатна експанзија за оптимизиран проток на сообраќај
– Со новиот градежен проект НМК кој се наоѓа на север од постоечкиот мост Катвик, железничкиот и патниот сообраќаен појас ќе бидат одделени еден од друг и прилагодени на современите барања. Во исто време, планираната експанзија ќе ја подготви транспортната мрежа за во иднина. Ова ја прави новата градба голем и значаен инфраструктурен проект и важна алка за развојот на пристаништата. Во моментов, тешко дека постои семејството на мостови во светот кои би можеле да се споредат со ова семејство, посебно што се однесува до технолошките барања.
– Како железнички мост, НМК ќе биде дизајниран да ги издржи стресовите и импактите на тековниот и идниот железнички сообраќај. Како и постојниот мост Катвик претходно, внатрешниот железнички сообраќај ќе го користи преминот до пристаништето во две насоки.
2. Одвојување на железницата и патиштата, а со тоа и поголема ефикасност за секој корисник
– Пешаците и велосипедистите добиваат безбеден премин преку јужна Елба со удобна велосипедска и пешачка патека на мостот, кој во исто време нуди прекрасен поглед на Елба и пристаништето.
– Употребата на мостот Катвик,изграден во 1973 година, е резервирана само за патен сообраќај.
Технички детали на новиот железнички мост Катвик
Планирањето предвидува изградба на мост со вертикален лифт со должина од 287 m, приближно 58 m северно од мостот Катвик. Со јасна висина од NN + 53 m во отворена положба, висината на преминот одговара на мостот Келбранд (Köhlbrand) и постоечкиот мост Катвик. Како мост од три полиња направен од челични конструкции, секоја со машинска куќа за управување на кулите на мостот, новата градба архитектонски е ориентирана кон мостот Катвик и создава целокупна хармонична слика. Заедно со стариот мост Катвик, новиот мост Катвик формира впечатливо семејство на мостови – архитектонски и технолошки ќе претставува апсолутно уникатна градба, која ќе постави нови стандарди во светот.
Со градбата на новиот мост, вклучувајќи изградба на патишта и надземни линии, голем број премини се поврзуваат во целокупниот транспортен систем со кој, покрај основната реконструкција на транспортниот центар Kattwykstraße / Kattwykdamm, ќе се поврзе и со патен и железнички премин.
Изведбата и вклучувањето на новата градба во тековниот транспортен сообраќај е посебен предизвик. Поради големината и сложеноста на проектот, не е потребна само техничка и проектантска експертиза, туку и интердисциплинарни вештини со кои би се задоволиле потребите на сите страни.
Должината на мостот што се крева е 130.819 m. Висината на столбовите е 81 метар над нивото на морето, со цел да се обезбеди висина на кревање од 45.70 метри. Еден процес на кревање ќе трае околу 240 секунди. Поради проширувањето, геометријата на мостовите на запад и на исток не се огледува како во огледало. Ова проширување имаше последици за статиката на конструкцијата во детали, како и шините на патеките и инспекциските платформи.[2]
Основа на страничната кула
Системската ширина на мостот е 11.30 m, a пешачката патека од носачите е на три метри до долната низа. Надградбата на западниот нов мост Катвик се состои од три полиња со паралелни носачи со ширина од 75.805 m (странични полиња). Западниот мост има тежина од 1.020 тони. Источниот мост има столбни носачи со малку отстапување и проширување од основата, поради тоа што е потребно да ги достигне комбинираните барања на топографската порта и ограничената брзина на железничката линија во кривина од 60 km/h. Тежината на источниот мост е околу 1080 тони.
Мостот на кревање има вкупна нето-тежина од 1.919 тони вклучувајќи ги сите елементи како огради, железнички пруги, држачи, механички делови, ролни, горен дел од лежиштата. Материјалот кој најчесто се користи за мостот е S355 J2+N, но носечките ролни за подигање на мостот, точките на јазли на вертикалните лежишта и центрирачките игли се направени од S690M. Дебелината на материјалите е помеѓу 10 mm (во областа на патеката) до 100 mm во точките на јазли на мостот или во долните сегменти на носачите.
Челичната конструкција на кулите е 77.1 m. Машинската куќа зема околу девет метри од оваа должина. Една кула, вклучувајќи два држачи и напречни/вкрстувачки греди е 985 тони. Системот на вкрстувачките рамки е дизајниран на 2.45 m, поврзувајќи ги внатрешно поставените греди во Т-форма засилени за да се редистрибуираат силите од товарот при подигање на мостот на водечките ролни.
Столбот се подготвува делумно во работилница за да се постигне точност од неколку милиметри, а посебното внимателно монтирање да ја осигура функционалноста на мостот. Водечките шини на мостот, зацврстени на конструкцијата на носачите, имаат толеранција од + -7.5mm до ролните на фиксирање на мостот при кревање.
Монтажа
Областа каде ќе бидат монтирани трите мостови е сместена во Куксхафен, на делтата на Елба во Северното Море. Оваа локација беше избрана поради условите на просторот, потребното речно поврзување и особено добрите услови за работа на пристаништето Niedersachsen Ports. Транспортот на деловите на мостот се врши со камиони.
По завршувањето на мостовите, покривање на деловите со заштита од корозија и инсталацијата на системот за одводнување и каблите кои поминуваат низ мостот, новиот мост ќе биде префрлен од кејот со пловење.
Страничен дел на градилиштето Куксхафен
Пловењето ќе се реализира со користење на приливот на плимата. Нормалната плима е приближно +/- 1,5 m во временска рамка од шест часа. За време на мирниот проток на јужна Елба, во период од 30 минути, ќе се реализира последниот дел од спуштањето на конструкцијата. Како последен дел од склопување на механичките делови на мостот, деловите ќе бидат поставени на врвот на столбовите.
Визуелен приказ на пловењето во подрачјето на кревање
Механички компоненти
Централниот елемент на механичката опрема на новиот мост Катвик е уред за подигање на вертикалниот елемент за кревање на мостот. Вертикалниот елемент за подигање ќе се подига на висина од 45 метри со помош на четири механички дигалки. Тежината на елементот на мостот од околу 1.960 м. т. ќе се изедначи со две противтежи, секој со тежина од 980 м. т.
Секоја механичка дигалка ќе се состои од цилиндар со жица (како цилиндар/барабан за возење) со пречник поголем од три метри, 12 јажиња со дијаметар од 70 мм, вратило од околу 13 метри, две рамки од перница, потпирач за менувач со тежина од приближно 25 м.т., вратило, сопирачки и мотор од 200 kW заедно со електрични сензори. Други важни делови од механичката опрема на новиот мост Катвик ќе бидат водечките ролни и водечки шини за подвижниот елемент на мостот и тежините на броевите. Уредот со хидрауличен погон, ќе го придвижи елементот на мостот во пониска положба.
Инсталација на носачот, делови 1-5 и делови 5-6 со употреба на пловечки носач
Монтажа
Распонот за кревање ќе се монтира на еластомерни лежишта. Притоа, секое лежиште ќе биде поставено под главните греди на носечката оска. Лежиштата ќе бидат поставени надолжно фиксирани на оската 30 и ќе се преместуваат на секоја страна на оската 20. За да се обезбеди функционирањето на железницата (вертикална деформација), крајните вкрстени носачи ќе бидат поддржани од дополнително, преместувачко еластомерно лежиште и монтирани во странична насока на мостот. Лежиштата се дизајнирани за максимална носивост од 12.500 kN и промена во x-насока од + 133 mm и – 92 mm.
Визуелизација на движечкиот елемент
За да се осигура дека распонот за кревање ќе се наоѓа на вистинската точка, дигалката е опремена со валjаци за движење, кои се поместуваат по должината на водечката патека на кулата. Ротирањето на распонот за кревање подразбира само мали отстапки. Во спротивна насока се толерира, односно се дозволува, само 4 mm на секоја страна. Во надолжен правец, се толерира само 2 mm на двете страни.
Освен технолошките предизвици, управувањето со процесот на кревање е исто така многу важен дел. Бројни компании, како што се бетонски конструктори, производители на лежишта, производители на систем за раководење и производство на дигалки, се вклучени и треба да имаат удел во управувањето со процесот на кревање за да се обезбеди непречен процес.
Лентите на супер градбата
Новиот железнички мост Катвик ќе биде изграден како двонасочен мост со вертикален лифт. Лентите на мостот треба да дистрибуираат до 25 тони оптоварување на оските од товарните возови до челичната конструкција. Освен тоа, за челичната конструкција може да има отстапки од неколку милиметри, наместо неколку сантиметри, со прилагодување на висината и прилагодување во спротивна насока.
Со финализирање, изведувачот, доколку е потребно, има можност да направи некои преостанати прилагодувања на градбата во двете насоки по мостот. Распределбата, прилагодувањето и управувањето со отстапките бараат извонредна внимателност.
Многу важна компонента на надградбата на пругата на НМК е патеката. Таа го поврзува поминувањето од главната носечка лента до делот за кревање на мостот. Поради големиот опсег на делот за кревање, од 133,44 m, има и надолжно проширување поради температурата. Ова проширување се компензира преку заедничката патека.
Бидејќи заедничката патека ќе се користи на различни начини, ефектите кои произлегуваат од тоа треба да бидат симулирани и оценети. Ова вклучува симулација на оптоварувањето на површината на тркалата, проценка на силите на кревање при пресврт на крајната тангента на мостовите и однесувањето при контактот при спуштање на мостот. Друг предизвик е ограничениот простор за инсталација. Во рамките на ширина од само неколку метри на подвижното лежиште, мораше да се постават заедничка патека, шини за железницата, водечка патека, заштита на шините и точка на греење. Овие градежни задачи се водеа со земање предвид на применливите стандарди и според упатствата на DB (Deutsche Bahn).
Заштита од корозија
Заштитата од корозија треба да се разгледува одделно за столбовите и за трите мостови. Надворешните површини ќе добијат слој од полиуретан со микоза железна руда (DB 701 / DB 703). Делови од столбовите ќе бидат обложени со полиуретан заснован на жолта боја (RAL 1003) за да се создадат области кои се контраст на сивите површини. Во моментов се прават тестови за да се испита дали бојата ќе трае соодветно долго време. Во целост, повеќе од 60.000 m² ќе бидат покриени со боја од SEH Engineering.
Двете странични полиња ќе бидат покриени со чакал со ProCoat. Ова е материјал заснован на уретан и гума. Предноста на ProCoat е, што покрај својата функција за заштита од корозија, таа има способност да ја намали бучавата направена од возовите кои поминуваат. Со користење на ProCoat со дебелина на слојот од 10 mm, бучавата може да се намали за околу 10 dB.
Изглед на новиот мост Катвик; во позадина стариот мост Катвик
Временска рамка и флексибилност
Поради високата економска важност на мостовите, почнува да се воочува потребата од нивна изведба.
Сложеноста на теренот бара подолго време за реализација и дополнителни технички фази за машинеријата која се користи при изведбата, со компензација на другите делови од опсежната работа. Во моментов, се склопуваат столбовите, работата на машинеријата на терен се намали за 12 месеци. Процесите на склопување пред монтажа и методите кои се користат притоа дадоа дополнителен придонес за целосно да се исполни оваа цел.
За да се решат обемните проблеми за краток временски интервал, беа дизајнирани специјални решенија, на пример железничкиот систем кој е прототип. За оваа цел е формиран специјален тим на проектанти, со членови вклучени од страната на клиентот, консултанти и специјалисти од SEH Engineering GmbH.
Македонски фирми вклучени во проектот Kattwyk:
Biro Stokuca
Biro SAP Bauprojekt
FAM Engineering
Автор: MBA, Жан ИВАНОВ, дипл. град. инж.
SEH Engineering GmbH, Хановер
(Proekt manager for the Kattwyk Bridge)
