§ 8. Система вантовых канатов моста Ветеранов, 2007 год.

А. Схема размещения.

Рис. Общая схема размещения вантового каната:

1 – направляющая гильза;

2 – анкерное устройство;

3 – демпфер вантового каната;

4 – футляр вантового каната из нержавеющей стали;

5 – плита пролетного строения;

6 – седлообразное устройство перехода каната через пилон;

7 – пилон;

8 – конец футляра вантового каната.

Систему вантовых канатов моста Ветеранов характеризует ряд уникальных особенностей. Главный напрягаемый элемент системы представляет собой 7-проволочную прядь диаметром 15 мм, заключенную в защитный чулок из полимерного материала на эпоксидной основе. Такие пряди числом от 82 до 156 формируют вантовый канат. Пряди каждого каната без разрезания огибают вершину пилона, и заанкериваются в одноименных точках противоположных консолей балки жесткости в уровне проезжей части. В теле пилона анкеров нет.

Такая компоновка вантового каната стала возможной благодаря применению впервые в практике мостостроения системы установленных в теле пилона седлообразных лотковых конструкций, внутри каждой из которых направления всех прядей были абсолютно идентичны, оставаясь разделенными собственными металлическими трубками. В пределах одного каната пряди взаимно параллельны до самого входа каждой в анкер. На выходе из тела пилона все пряди помещаются в общий защитный футляр из нержавеющей стали.

Б. Система седлообразных лотковых отклоняющих конструкций.

Рис. Общая схема седлообразного устройства перехода вант через пилон:

1 – торцевая пластина толщиной 10 мм;

2 – трубки для пропуска прядей (по числу канатов);

3 – отверстия для выхода нагнетаемого инъекционного раствора;

4 – начало касательной (конец кривой);

5 – межтрубное пространство заполняется инъекционным раствором;

6 – трубки из нержавеющей стали толщиной 25 мм для пропуска прядей (число трубок равно числу прядей в вантовом канате);

7 – изогнутая наружная труба;

8 – седлообразное устройство перехода вант через пилон;

9 – ось пилона.

В значительной части современных вантовых мостов применена анкеровка концов вантовых канатов в теле пилона.

Однако подобное решение требует принятия мер для восприятия больших растягивающих усилий, возникающих между одноименными противоположными анкерами, что в свою очередь, вызывает необходимость в мощном армировании пилона и создании предварительного обжатия узлов анкеровки. В последнее время стали применять тяжелые, сложные по конструкции и дорогостоящие металлические анкерные коробки, для этой же цели в качестве закладных частей заделываемые в тело бетонного пилона.

Система седлообразных лотковых конструкций была разработана в процессе проектирования моста Ветеранов. Исключая возникновение больших растягивающих усилий, такая система передает бетонному сечению пилона радиально-сжимающие усилия от вантовых канатов, максимально используя природные свойства бетона хорошо воспринимать сжимающие напряжения. Такая максимально эффективная форма передачи нагрузки позволяет сократить расход арматуры, а также уменьшить площадь поперечного сечения пилона. Поскольку внутри седлообразной лотковой конструкции расположение всех прядей строго параллельное и непосредственный контакт между прядями исключен, удалось использовать в полной степени преимущества, присущие системе натяжения монопрядей, которая в последние годы произвела революцию в технологии установки и натяжения вантовых канатов. Эта система бесповоротно устранила какие-либо ограничения на размер вантового каната, которые накладывались большими габаритными размерами и сложностью эксплуатации установок домкратного оборудования для натяжения многопрядевых канатов.

Седлообразная лотковая конструкция представляет собой изогнутую наружную трубу из нержавеющей стали с размещенными внутри трубками диаметром 25 мм. В каждую из трубок заведена одна 7-проволочная прядь – главный напрягаемый элемент вантового каната. Внутренние трубки также изготовлены из нержавеющей стали и индивидуально изогнутые.