Висячий мост через МКАД
В процессе завершения строительства и обустройства Московской кольцевой автодороги (МКАД) правительством Москвы было принято решение о строительстве
двух пешеходных мостов из клееной древесины через автостраду в начале и конце парковой зоны «Лосиный Остров», между Ярославским и Щелковским шоссе.
Предполагалось, что строительство обоих мостов осуществят зарубежные фирмы на конкурсной основе. Но организаторы конкурса предоставили возможность принять
участие в этом конкурсе и специалистам ЦНИИСК. Лаборатория деревянных конструкций института представила на конкурс несколько тривиальных схем двухпролетного моста: с несущими арками; с треугольными фермами; с фермами под крышей и др. Кроме того, был предложен вариант висячего моста с несущими жесткими нитями из клееной древесины.
При рассмотрении этого проекта иностранные специалисты заявили, что такая конструкция не может быть изготовлена из древесных материалов, но именно она была одобрена конкурсной комиссией по ряду показателей, в том числе эстетических и экономических. Сметная стоимость такого моста длиной 105 м оказалась на 20% ниже стоимости моста длиной 60 м, предложенного австрийской фирмой.
Реализации проекта предшествовала тщательная техническая экспертиза. Особое внимание уделялось конструкции стыков и соединений растянутых несущих вант и подвесок, выполненных с помощью новых в то время соединений — V-образных вклеенных по системе ЦНИИСК анкеров из периодической арматуры.
Конкурсной комиссией были затребованы отчеты и другие материалы по результатам экспериментальных исследований аналогичных стыков и соединений. В итоге в 1997
году проект вантового моста на 102-м километре МКАД был принят к исполнению.
Из-за наличия подземных газовых коммуникаций вдоль МКАД была принята четырехпролетная конструктивная схема моста вместо двухпролетной с монолитными
лестничными блоками по торцам, которые были заменены двумя наклонными лестничными пролетами. Этот шаг позволил снизить стоимость моста и сделать его архитектуру более выразительной.
Конструкция деревянных порталов принята в виде П-образных рам, плавно расширяющихся книзу до отметки 6 м для пропуска сводчатой галереи шириной 3,5 м с ограждением из поликарбоната. Жесткость каждой рамы обеспечивалась двумя горизонтальными ригелями, раздвинутыми по высоте до 4 м для устройства между ними крестовых связей из стальных труб диаметром 50 мм.
Верхний ригель выполнен из двутавра № 36, пропущен между двумя ветвями деревянных опорных стоек и закреплен к ним шпильками из оцинкованной стали. К стенке ригеля приварены проушины, к которым присоединены проушины смежных вантовых нитей, и объединены цилиндрическими шарнирами. Эти ответственные узлы порталов после сборки были закрыты декоративными и защитными медными колпаками.
Присоединение порталов к железобетонным опорам выполнено шарнирным, с помощью специальных стальных башмаков, установленных на болтах между ветвями стоек
сечением 2х140х600 мм и снабженных цилиндрическими шарнирами, что дает возможность поворота порталов вдоль моста.
При проектировании порталов предусматривались конструктивные меры защиты их от атмосферных воздействий. В частности, в конструкции не допускались разнообразные полочки и гнезда, на которых могли бы скапливаться осадки, торцы антисептировались и закрывались локальными кровлями.
Стойки порталов полностью собирались на заводе и оснащались опорнымибашмаками, для обеспечения их надежности применялось поперечное армирование. Наверху к порталам подвешены растянуто-изгибаемые жесткие нити криволинейной формы из клееной древесины. В крайних пролетах моста жесткие нити приняты без стыков по длине, в средних – из-за большой высоты порталов (9 м) жесткие нити приняты сборными по длине с одним стыком в середине пролета.
Новизна конструкции защищена авторскими свидетельствами и состоит в основном в техническом решении растянутых узловых соединений — шарнирных на концах и жестких в середине пролета. Соединения решены на V-образных вклеенных анкерах, многократно проверенных экспериментально в ЦНИИСК на натурных фрагментах.
Кроме того, по внутренним кромкам деревянные ванты снабжались специальными закладными деталями в форме проушин для шарниров стальных подвесок, к которым закреплены балки пролетного строения моста. Анкеровка подвесок в древесине вант и балок осуществлена V-образными анкерами, тестирование которых проведено в лаборатории ЦНИИСК.
Сборные ванты выполнены из гнутоклееных элементов радиусом около 19 м, сдвоенного по ширине сечения 2 х (140 х 800) мм со стрелой прогиба около 7 м.
Каждый элемент на концах содержит закладные детали — пластины, заанкеренные в древесине с помощью четырех V-образных анкеров на одну пластину или по 8 шт. на
одну сторону растянутого симметричного стыка. Для шарнирного присоединения к пилонам к закладным деталям вант приварены стальные проушины. Жесткий стык
внизу устраивался сваркой закладных деталей на стыкуемых элементах с помощью накладок.
Ванты крайних пролетов моста с меньшей стрелой подъема (около 5 м) изготавливались без стыка по длине, полностью готовыми к монтажу, с проушинами по концам для шарнирного присоединения к порталам и крайним фундаментам и перевозились к месту монтажа специальным автотранспортом. Подобно сборным вантам, крайние ванты также снабжались проушинами для подвески косоуров лестничных маршей. Верхние грани всех вант защищались медной кровлей. У порталов между вантами устроены крестовые связи из труб.
К жестким нитям посредством стальных подвесок разной высоты с шагом 3,5 м подвешены продольные балки пролетного строения сечением 140 х 700 мм и вся балочная клетка со связями, прогонами и дощатым полом. Балки опираются по концам непосредственно на железобетонные опоры. Причем опоры устроены так, что могут воспринимать не только вертикальную полезную нагрузку, но и горизонтальные ветровые нагрузки.
Для этого балки соединены крестовыми стальными связями из арматуры 20А240. Балки являются опорами для металлических полуарок каркаса галереи.
