100 великих чудес инженерной мысли

Самый лучший вид на мосты Сэто-Охаси открывается от города Окаяма, с холма Васузан. Перед восхищенным зрителем предстает панорама моря с небольшими прогулочными катерами и многочисленными маленькими островами, через которые, изгибаясь, тянется автомагистраль, кажущаяся висящей в воздухе – редкий в наше время пример гармонии природы и творения человеческих рук.

Мост Акаси-Кайкио

5 апреля 1998 г. по мосту Акаси-Кайкио, соединившему главный японский остров Хонсю с островом Сикоку, проследовал первый автомобиль. В строй вступил мост-гигант – самый длинный подвесной мост и одновременно самый высокий мост в мире.

Идея строительства моста родилась в 1986 г., во время разработки плана, предусматривавшего соединение транспортных систем островов Хонсю и Сикоку. Главным препятствием для проектировщиков служил пролив Акаси, отделяющий остров Хонсю от небольшого островка Авадзи. Ширина пролива составляет 4 км при максимальной глубине 110 м (на участке строительства моста – 45 м), скорость течения превышает 4 метра в секунду. При этом оба берега пролива отличаются друг от друга по геологии: дно у побережья острова Авадзи устлано крупным – до 10–20 см в диаметре – гравием, а у побережья Хонсю его сменяет смесь песка и отвердевшего ила. Движение через пролив чрезвычайно интенсивно: ежедневно здесь проходит до полутора тысяч судов. И вот через этот оживленнейший морской «проспект» японским инженерам предстояло перебросить мост длиной в 4 километра!

Уже на этапе обследования морского дна водолазы столкнулись с серьезными трудностями: сильные глубоководные течения препятствовали работам. К тому же необходимо было гарантировать безопасность морского движения через пролив на протяжении всего срока строительства. Вдобавок в январе 1995 г. произошло 7,2-балльное землетрясение, эпицентр которого находился прямо в проливе Акаси! Природа как будто испытала постройку на прочность и невзначай внесла коррективы в план строительства: из-за землетрясения расстояние между пилонами моста «раздвинулось» на 1 метр. Так что теперь протяженность центрального пролета моста составляет 1991 м вместо запланированных 1990.

Как бы то ни было, японские инженеры блестяще справились со всеми трудностями. Правда, им пришлось отказаться от первоначальной идеи автомобильно-железнодорожного моста. В своем окончательном виде мост Акаси-Кайкио – целиком автомобильный.

Торжественная церемония закладки моста-рекордсмена состоялась в апреле 1988 г. Строительство заняло долгих 10 лет – с 1988 по 1998 год. К 1995 г. над проливом уже гордо возвышались две могучих башни-пилона высотой 297 метров каждая. Они оборудованы специальными демпфирующими устройствами, призванными противодействовать вибрации, вызываемой ветром. На сооружение башен ушло 12 400 тонн стали. Еще 57 700 тонн весят мощные стальные кабели, составляющие основу конструкции подвесного моста. Их общая длина составляет 300 000 километров.

До постройки Акаси-Кайкио самые длинные висячие мосты в Японии не превышали 1 км. Новый мост оказался почти в два раза длиннее. Однако, если центральный пролет увеличился, то и вся структура стала более восприимчивой к аэродинамическим нагрузкам. Чтобы оценить грозящую мосту опасность, японские инженеры построили его модель в масштабе 1: 100 и испытали ее в различных режимах. В итоге они заложили в мост запас прочности, позволяющий постройке противостоять ветрам, несущимся со скоростью 80 метров в секунду!

Главные башни моста передают вес 120 000-тонного сооружения к мощным бетонным опорам, имеющим диаметр 85 метров и уходящим на 60 метров вглубь морского дна. Специально для них был разработан новый тип бетона – «подводный неразрушающийся бетон». Для сооружения каждой опоры потребовалось 140 000 кубометров этого чудо-бетона. Они способны с успехом противостоять морским течениям и выдержать удар землетрясения силой до 8,5 баллов по шкале Рихтера.

Основные работы были завершены в 1997 г. Самый длинный подвесной мост в мире имеет шесть полос движения – по три в обе стороны. Его общая протяженность составляет 3910 метра. Мост соединяет острова Хонсю, Авадзи и Сикоку и, включившись в общенациональную дорожную сеть, способствует развитию западных областей Японии.

Мост Татара

Система мостов, связывающих острова Хонсю и Сикоку, стала частью большого проекта, призванного сформировать единую сеть автомагистралей и скоростных железных дорог в Японии. На западе с 1999 г. эту роль выполняет мост Татара – самый большой вантовый мост в мире.

Вантовый мост – мост с основной несущей конструкцией в виде висячей фермы, выполненной из стальных тросов-вантов. Жесткое дорожное полотно поддерживается тросами, закрепленными непосредственно на опорах. Использование высокопрочных стальных тросов позволяет экономить материалы, снизить затраты, а также делает конструкцию более легкой. Вантовые мосты в наши дни считаются самой прогрессивной системой мостовых конструкций, наиболее выгодной с экономической точки зрения. В широких масштабах их стали возводить начиная с 1950-х гг.