Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Направления

21.04.2017

В Крыловском научном центре провели эксперимент по транспортировке судоходных арок Крымского моста

В Крыловском государственном научном центре Санкт-Петербурга провели математическое и экспериментальное моделирование операции по транспортировке судоходных арок Крымского моста — автомобильной и железнодорожной.

В готовом виде с Керченского берега, где ведется сборка, их доставят к фарватерным опорам, чтобы установить в проектное положение. В ходе испытаний ученые должны были определить: при каких максимальных значениях скорости ветра, течения и волнения моря, а также количестве и схеме расположения буксиров может быть проведена данная операция.

Для эксперимента были изготовлены макеты судоходных арок в масштабе 1:60, понтоны, на которых их будут транспортировать, и буксиры. Доставка арочных пролетов к фарватеру — это сложная операция. Во-первых, автомобильная и железнодорожная арки — самые габаритные и мощные конструкции Крымского моста, их общий вес около 10 тыс. тонн, длина каждой 227 метров. Во-вторых, небольшая глубина Керченского пролива почти соизмерима с осадкой понтонов. В-третьих, для Керчь-Еникальского канала характерны сильный ветер и волнение моря.

Испытания для определения ветровой нагрузки проводились с учетом всех возможных направлений и скоростей ветра. Для этого модель арки перемещали на 360 градусов с помощью поворотного круга в ландшафтной аэродинамической трубе. В итоге был получен важный результат. Транспортировать судоходные пролеты Крымского моста можно при скорости ветра не больше 10 метров в секунду. Расположение и количество буксиров может быть разным. Существует как минимум три варианта, например, когда в носовой части находится один буксир — тягач на буксирной браге, а в кормовой — два буксира-тягача. Для железнодорожной арки получились сопротивления и аэродинамические нагрузки гораздо больше, поэтому она требует больших буксиров и большей мощности.

После экспериментальной части ученые приступили к разработке математической модели. Она учитывает все данные — ветровую нагрузку, полученную в ландшафтной аэродинамической трубе, гидродинамические характеристики, полученные в опытном бассейне Крыловского центра, особенности Керченского пролива, — и полностью описывает траекторию движения понтонов — от выкаточных пирсов до фарватерных опор. Смоделировать операцию по транспортировке судоходных пролетов с учетом всех заданных параметров можно в специальном тренажерном комплексе. Каждое рабочее место в нем имитирует пульт управления буксиром.

Тренажерный комплекс позволяет в режиме реального времени отображать положение транспортируемой системы с учетом влияния всех внешних сил. Руководитель операции дает команды всем судоводителям. Это нужно для того, чтобы транспортная система, состоящая из арки, понтонов и буксиров, не вышла за пределы судоходного канала. А за пределы канала ее пытается вынести либо ветер, либо течение, либо волнение, либо сочетание этих внешних погодных условий

Судоходные пролеты будут транспортировать к фарватеру по строго заданной траектории. Со стороны Керченского берега ведутся работы по дноуглублению, чтобы система могла беспрепятственно передвигаться по всему маршруту. Комплекс, который будет транспортировать арки, строят на «Севморзаводе» в Севастополе. Он состоит из четырех понтонов, объединенных в плавучие опоры по типу катамаранов. Они снабжены специальными механизмами, которые обеспечат не только доставку судоходных пролетов к фарватеру, но и подъем на высоту 35 метров для установки в проектное положение.

Судоходные арки Крымского моста сейчас собирают на Керченской стороне на стапелях. Уже смонтировано больше 6 500 тонн металлоконструкций. Это 65 % от всего объема. Там же сооружают выкаточные пирсы, по которым конструкции спустят к воде и переместят на понтоны. Работы по укрупнению пролетов ведутся в круглосуточном режиме. В них задействовано более 500 человек. Операция по транспортировке арок к фарватеру намечена на конец августа-начало сентября. Планируется, что она займет около трех дней.