Мост Мескала в Мексике: самый высокий вантовый мост в стране (1993-1998 – мировой лидер). Особенности конструкции, история и расположение на трассе 95D.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Мост Мескала (также известный как Мост Мескала Солидарности) — это вантовый мост, расположенный в штате Герреро на шоссе 95D в Мексике. Он пересекает реку Балсас (местно известную как река Мескала) вблизи западного побережья Тихого океана страны. Этот мост общей длиной в 5 км и с шестью неравномерными пролётами, строительство которого было завершено в 1993 году, с 1994 года эксплуатируется как платный мост. С момента открытия в 1993 году до 1998 года, когда был открыт мост Акаси-Кайкё в Японии, он являлся самым высоким мостом в мире. Он также был самым высоким мостом в Мексике и вторым по высоте многокабельным вантовым мостом, построенным в мире. Мост Мескала был построен в рамках программы реструктуризации автомагистралей в Мексике в период с 1989 по 1994 год, что позволило сократить расстояние шоссе 95 между Куэрнавакой и Акапулько на 49 км. В марте 2007 года в одной из кабельных систем моста произошел пожар в результате аварии на главной проезжей части. Пожар возник, когда грузовик, перевозивший кокосы, столкнулся с двумя школьными автобусами. Мост был закрыт лишь частично до замены поврежденного кабеля.
The Mezcala Bridge (also known as the Mezcala Solidaridad Bridge), is a cable stayed bridge located in the state of Guerrero on Highway 95D in Mexico. It spans the Balsas River (known locally as the Mezcala River) close to the western Pacific coast of the country. This bridge, with a total length of and six uneven spans completed in 1993, has been in service since 1994 as a toll bridge. It was the world's tallest bridge from its opening in 1993 to 1998 when the Akashi Kaikyo Bridge in Japan was opened. It was also the highest bridge in Mexico and the second highest multiple cable stayed bridge to be built in the world. The Mezcala Bridge was built as part of the 1989–1994 highway restructuring program in Mexico, which reduced the distance of Highway 95 between Cuernavaca and Acapulco by 49 km. The bridge suffered a fire in one of its cable systems in March 2007 when there was an accident on the main deck. The fire resulted when a coconut carrying truck collided with two school buses. The bridge was only partially closed until the damaged cable was replaced.
История
В период с 1989 по 1994 год в Мексике была запущена новая национальная программа строительства автомагистралей. В рамках этой программы было предложено изменить трассу федеральной автомагистрали "Курнавака – Акапулько", также известной как "Путь Солнца", с целью сокращения расстояния и времени в пути. Был разработан новый маршрут, уменьшающий расстояние между Куернавакой и Акапулько, а также время в пути между Мехико и портом Акапулько примерно до 3,5 часов.
A new national highway program was initiated in Mexico between 1989 and 1994. Under this program, the federal highway "Cuernavaca Acapulco", also called the "Route of the Sun", was proposed to be re routed to reduce the distance, as well as travel time. A new planned route of length was drawn which reduced the distance by between Cuernavaca and Acapulco, and also reduced the travel time between México City and the port of Acapulco to about 3.5 hours.
Особенности конструкции
Инновационная общая концепция этого моста включала четыре смежных основных пролета, поддерживаемых тремя последовательными арфами вантовых канатов, прикрепленных к трем высоким башням, причем центральная башня являлась центральным главным пилоном (опорой) высотой в [укажите высоту] метров. Общий проект был разработан мексиканским инженером Модесто Армихо, руководителем мексиканской компании "COMEC SA", по заказу федерального Secretaría de Comunicaciones y Transportes (Секретариата связи и транспорта). Детальный проект также был выполнен Модесто Армихо и Аленом Шовином из "COMEC, S. A.". В то время как COMEC выполнял проектирование несущих конструкций, инженерные расчеты проверялись EEG Europe Etudes Gecti, а ванты поставлялись Freyssinet International. Расчет статических и динамических воздействий турбулентного ветра на мост в процессе эксплуатации и строительства был выполнен с использованием компьютерной программы "Scanner", с учетом аэродинамических измерений, проведенных в лаборатории ветровых испытаний Carmel West (J. Raggett) на модели пролетного строения моста, при содействии профессора Сканлана. Тщательные исследования поведения моста в сейсмических условиях также были проведены с использованием той же компьютерной программы.
The innovative overall concept of this bridge featured four adjacent main spans sustained by three consecutive harps of cable stays attached to three tall towers, with the central tower being the central main pylon (pier) of in height. The overall design was by Mexican engineer Modesto Armijo, head of the Mexican company "COMEC SA", for the account of the federal Secretaría de Comunicaciones y Transportes (Secretariat of Communications and Transportation). The detailed design was also achieved by Modesto Armijo and Alain Chauvin from "COMEC, S. A.". While COMEC did the structural engineering design, the engineering designs were checked by EEG Europe Etudes Gecti and the cables were supplied by Freyssinet International. The calculation of the static and dynamic effects of turbulent wind on the bridge, when in service and under construction, was carried out using the "Scanner" computer program, taking into account the aerodynamic measurements made at the Carmel West Wind Laboratory (J. Raggett) on a model of the bridge deck, with the help of Pr Scanlan. Careful studies of the behavior of this bridge under seismic conditions were also carried out using the same computer program.
Строительный материал
Мост классифицируется как вантовый и имеет H-образные пилоны с полувеерной системой расположения вантов. Опоры моста были построены из железобетона. Как надстройка, так и ванты изготовлены из стали. Бетонный пилон, поддерживаемый вантами, был выбран из-за высокой сейсмической активности в регионе.
The bridge is categorized as a cable stayed bridge, and has H pylon supports with semi fan arrangement. The piers of the bridge were constructed with reinforced cement concrete. Both the superstructure and the cable are made of steel. Cable supported concrete pylon was adopted due to high seismic conditions of the area.
Событие сбоя
Многопролетный вантовый мост получил повреждения одного из вантовых канатов, с незначительным повреждением соседнего каната, во время пожара, возникшего в результате дорожно-транспортного происшествия 17 марта 2007 года между двумя школьными автобусами и грузовиком на среднем пролете моста. Причиной пожара стали перевозимые грузовиком кокосы. После временного закрытия моста для движения транспорта канат был заменен, однако частичное движение было восстановлено еще до начала работ по замене. Анализ причин пожара, проведенный Американским обществом гражданских инженеров и Китайской ассоциацией коммуникаций и транспорта, показал, что оболочка из полиэтилена высокой плотности (ПВП), имеющая углеводородный состав, не обладала достаточной огнестойкостью, так как воспламенилась и создала дополнительную пожарную нагрузку, что привело к обрыву одного каната. В ходе анализа был поставлен вопрос: "Пережил бы этот мост потерю двух или трех соседних канатов?". Анализ также показал, что в пожар, вызванный ударом молнии, могут быть вовлечены несколько канатов. Конструкторы мостов изучили недостатки в проектировании крупных мостов с большими пролетами различных типов по всему миру, учитывая произошедшие аварии на многих мостах, включая частичное повреждение каната моста Мескала из-за локальной перегрузки, вызванной пожаром. Данное исследование было проведено с целью "повышения надежности и безопасности этих ключевых сооружений в строительной среде". В настоящее время рассматривается подход к проектированию вантовых мостов, основанный на "более рациональном методе – от назначения коэффициентов запаса прочности ключевым элементам, таким как подвески и вантовые канаты, до определения требований к глубине и жесткости".
The multispan stayed or cable bridge suffered damages to one of the stay cables with a minor damage to an adjoining cable during a fire that was created due to an accident on March 17, 2007, between two school buses and a truck at the middle span of the bridge. The truck was carrying coconuts, which was the reason for the fire. After closing the bridge for vehicular traffic temporarily, the cable was replaced; though traffic was partially restored when the cable replacement started. Analysis of the cause of the fire by the American Society of Civil Engineers and the China Communications and Transportation Association indicated that the High density polyethylene (HDPE) sheathing, which has hydrocarbon composition, was not ideally fire resistant as it caught fire and created the additional fire load which resulted in snapping of one cable line. A moot question that was posed in the analysis was "would this bridge have survived the loss of two or three adjacent cables?" Analysis also showed that multiple cables could be included in a fire caused by a lightning strike. Bridge designers have examined the lacunae in design of major long span bridges of various types in the world, keeping in view the failures that have occurred in many bridges including the limited failure of the cable of the Mezcala Bridge due to a single point loading event that occurred due to a fire. This study was done with the objective "to enhance the reliability and safety of these major structures in the built environment." The approach now under consideration for cable stayed bridge is "a more rational approach from assigning factors of safety to key elements such as suspenders and stay cables, to setting depth and stiffness requirements."