Piekaramie tilti: definīcija, vēsture, konstrukcija un rekordi

Piekaramie tilti: definīcija, vēsture, modernā konstrukcija un rekordi — uzzini par seno izcelsmi, 19. gs. attīstību un pasaules garāko Akashi Kaikyō.

Piekaramais tilts ir tilta veids, kurā brauktuve vai gājēju daļa tiek atbalstīta ar vertikālām vai slīpām pakārējām vītnēm (suspenzijām), kas savukārt karājas no galvenām nesošajām trosēm vai virvēm. Šādu konstrukciju variants tiek izmantots gan vienkāršiem gājēju un mājlopu savienojumiem, gan smagām satiksmes joslām un dzelzceļu pārejām. Piekaramie tilti ir izmantoti jau no seniem laikiem — aptuveni kopš 100. g. pēc mūsu ēras — un vienkārši, tautas būvēti piekaramie tilti, paredzēti gājējiem un mājlopiem, joprojām tiek būvēti, bieži balstoties uz seno inku virvju tiltu principiem.

Vēsture

Vienkāršie piekaramie tilti, kuri ir piekārti starp divām augstām krasta vai klints vietām pār upi vai kanjona, parasti veido loku vai lēzeni nokarenu slīdošo līniju. Šie tilti senatnē bija praktiski un salīdzinoši ātri būvējami, tomēr tie nebija piemēroti smagai vai ātrai satiksmei. Ar industriālo revolūciju un tērauda ražošanas attīstību 19. gadsimta sākumā tika izstrādāta mūsdienu piekaramā tilta konstrukcija, kas ļāva ievērojami palielināt līmeņa pārklājuma laiduma garumu un nestspēju. Nozīmīgs pagrieziena punkts tiltu inženierijā bija arī 20. gadsimta aerodinamiskā izpēte pēc tādu katastrofu kā 1940. gada Tacoma Narrows tilta sabrukums, kas mainīja prasības tiltkarodziņu (deck) un kopējo konstrukcijas stabilitāti skārošai projektēšanai.

Konstrukcija un galvenās sastāvdaļas

Mūsdienu piekaramais tilts parasti sastāv no šādām galvenajām daļām:

• Tornis vai spāres — vertikālas konstrukcijas, kas balsta galvenās troses un pārnes slodzi uz pamatiem.
• Galvenās troses (galvenie kabeli) — bieži izgatavotas no daudziem stipriem tērauda stieplekabeliem, kas izstiepti starp abiem galvenajiem balstiem un nostiprināti pie masīvām enkurošanas konstrukcijām.
• Enkuri/ankurēšanas vietas — masīvas betona vai klinšu konstrukcijas, kas piesaista galvenās troses un pārnes to spēkus uz zemi.
• Pakārējās vītnes (suspension hangers) — vertikālas vai slīpas troses, kas savieno galvenos kabelus ar brauktuves konstrukciju.
• Brauktuve/tilta lāde (deck) — stabilizēta platforma, uz kuras atrodas brauktuve, gājēju celiņi un citas inženierbūves sistēmas; mūsdienās bieži tiek veidota kā stingrināta sija vai aerodinamisks profils, lai novērstu rezonansi un vēja ietekmi.

Galveno trosu izveide parasti notiek ar «spinning» metodi (dažkārt izmantojot atsevišķu stiepli vilkšanu un savērpi), pēc tam piekārējās vītnes tiek piestiprinātas un pa segmentiem tiek montēta brauktuve. Saliedētu tiltu nodrošina arī papildu šķērssaites, stīvums un aerodinamiskie elementi.

Būvniecības gaita (sākotnēji soļi)

• Pamatu un torņu izbūve: dziļas pamatnes, bieži ar pārejām uz bedrok.
• Enkuru izveide: masīvi betona vai akmens blokveida enkuri galvenajām trosēm.
• Galveno trosu īstenošana: stiepšana/spiediena uzlikšana un nostiprināšana.
• Piekārējo vītņu pievienošana un sprieguma regulēšana.
• Brauktuves segmentu montāža: dzelzsbetona vai tērauda sekciju pa vienai vai pa šūnām.
• Galvenā sprieguma un izlīdzināšanas darbi, drošības pārbaudes un apdare.

Priekšrocības un trūkumi

• Priekšrocības: spēj pārvarēt ļoti garus laidumus, samazina nepieciešamību pēc daudziem atbalsta balstiem ūdenī vai kanjonā, estētiski pievilcīgi un bieži kļūst par simboliem pilsētām.
• Trūkumi: augstas celtniecības un uzturēšanas izmaksas (īpaši trosēm un enkuriem), jutība pret vēja iedarbību un slodzēm, nepieciešama regulāra korozijas aizsardzība un tehniskā uzraudzība.

Uzturēšana un drošība

Piekaramo tiltu uzturēšana ietver regulāras pārbaudes, trosu un pakārējo vītņu ekspluatācijas stāvokļa monitoringu, krāsošanu vai speciālu aizsardzības sistēmu pielietošanu pret koroziju, kā arī mehāniskās vibrācijas, sprieguma un deformāciju uzraudzību ar sensoru sistēmām. Mūsdienās tiek izmantotas arī iekštelpu dehumidifikācijas sistēmas galvenajos kabelos, kameru un lāzeru skenēšanas tehnoloģijas defektu atklāšanai, kā arī autosistēmas, kas brīdina par pārlieku lielām slodzēm vai vides apstākļiem.

Rekordi un nozīmīgi piemēri

Ak izteikti garāko galveno laidumu pasaulē īpašnieks ir Akashi Kaikyō tilts — tā galvenais laidums ir aptuveni 1 991 metrs, un tas atrodas Japānā. Tas ir ilustratīvs piemērs mūsdienu inženiertehniskajām iespējām, kas izmanto masīvus galvenos kabelus, augstus torņus un smalku aerodinamisko brauktuvi. Cits plaši pazīstams piekaramais tilts ir Golden Gate (ASV), kura galvenais laidums ir aptuveni 1 280 metri, un kā arī Humber Bridge (Lielbritānija), kurš kādreiz bija pasaules garākais, ar galveno laidumu ap 1 410 metru.

Kopumā mūsdienu piekaramie tilti spēj sasniegt un pārsniegt kilometru garus laidumus, padarot iespējamas pārvērtības vietās, kur citādi būtu nepieciešami dārgi un sarežģīti risinājumi.

Ja vēlaties, es varu pievienot konkrētus piemērus no Latvijas vai tuvā reģiona, attēlus, tehniskus skaitļus par noteiktiem tiltiem vai sarakstu ar pasaulē garākajiem piekaramajiem tiltiem ar to galvenajiem laidumiem.

Meklēt pēc burta