Budowa mostów – po co, jak i gdzie ?

Most Hadriana w Rzymie. Źródło: www.podroze.pl

Most Hadriana w Rzymie. Źródło: www.podroze.pl

Nikt do końca nie wie, kiedy, jak i gdzie powstał pierwszy most zbudowany przez człowieka. Bez wątpienia jednak jego historia sięga zamierzchłych czasów. Kiedy to nasi przodkowie przemierzali stepy w poszukiwaniu pożywienia, z pewnością spotykali na swojej drodze przeszkody uniemożliwiające dalszą drogę. Najprawdopodobniej pierwszymi, prostymi, prymitywnymi rodzajami mostów były np.: leżące pnie drzew, pomost z gałęzi opierający się na dwóch pniach czy też para płyt kamiennych.

W VI w p.n.e na polecenia króla perskiego Dariusza I Wielkiego zbudowano pontonowy most przez Bosfor. Znaczny rozwój budownictwa mostowego nastąpił w cesarstwie rzymskim. Powstało wówczas wiele kamiennych mostów łukowych, z których część przetrwała do dziś. W średniowieczu mostownictwo rozwijało się wolniej, ale także powstały wspaniałe konstrukcje takie, jak most przez Rodan w Awinionie, czy też Most Karola w Pradze. Kolejny okres szybkiego rozwoju rozpoczął się w XVII w. W 1779 powstał w Anglii pierwszy most metalowy (żeliwny). Pod koniec wieku XIX powstały pierwsze mosty stalowe i żelbetowe. W 1874 zbudowano pierwszy duży most stalowy (łukowy) – w Saint Louis przez rzekę Missisipi, natomiast za pierwszy na świecie most żelbetowy uważa się most w Viggen w Szwajcarii (1894). Istotny postęp w rozwoju form konstrukcyjnych mostów stanowiły mosty wiszące ( pierwsze w Europie na początki XIX wieku).

Most w Awinionie. Źródło: www.ofrancji.com

Most w Awinionie. Źródło: www.ofrancji.com

 

Most Karola w Pradze. Źródło: www.top.turystyka.pl

Most Karola w Pradze. Źródło: www.top.turystyka.pl

Żelbetowy most w Viggen. Źródło: www.skyscrapercity.com

Żelbetowy most w Viggen. Źródło: www.skyscrapercity.com

Mosty, jako twór użytkowy stanowią integralny element naszego życia. Obiekt mostowy definiujemy jako budowlę inżynierską służącą do przeprowadzenia wszelkiego rodzaju dróg komunikacyjnych, koryt wodnych lub przewodów nad jakąkolwiek przeszkodzą, w taki sposób, aby pod konstrukcją niosącą obiektu powstała wymagana przestrzeń wolna.

Z zależności od przeznaczenia możemy wyróżnić mosty: kolejowe, drogowe, kładki, akwedukty, wiadukty. Wykonać je można z drewna, kamienia, żelbetu czy ze stali. Można również spotkać mosty wzniesione z aluminium (jednak są to nieliczne przypadki).

Podstawowym celem budowy mostów jest zaspokajanie potrzeb komunikacyjnych występujących na danym obszarze. Wzrost tych potrzeb wynika z rozwoju gospodarczego i społecznego miast, osiedli lub całych regionów. Istniejąca sieć dróg może się okazać niewystarczająca do transportu towarów i przewozu ludzi, konieczna jest zatem budowa nowych szlaków komunikacyjnych lub modernizacja starych. Buduje się je zawsze w sytuacji, gdy trasa komunikacyjna musi pokonać jakąś przeszkodę: rzekę, głęboką dolinę lub inną trasę komunikacyjną. Niekiedy tą przeszkodą mogą być cenne ekologiczne tereny, wymagające minimalnej ingerencji w naturalne środowisko. Konieczność budowy obiektu inżynierskiego może wynikać :

  • Rodzaju przeszkody uniemożliwiającej przekroczenie jej w inny sposób np.: rzeka, wąwóz;
  • Ograniczonych możliwości zajęcia terenu ;
  • Wymaganych warunków ruchu ;
  • Aspektów ekonomicznych;
  • Uwarunkowań ekologicznych.

 

Konstrukcja mostu składa się z ustroju nośnego (przęseł) oraz podpór. Zadaniem podpór jest przekazanie na grunt ciężaru własnego całej konstrukcji oraz wszystkich obciążeń działających na most, jak na przykład obciążenia użytkowego przęseł, parcia wiatru, czy też parcia lodu. Ogólne podpory mostowe można podzielić na podpory skrajne, zwane przyczółkami oraz podpory pośrednie, zwane filarami. Przęsło jest to część budowli mostowej zawartej pomiędzy kolejnymi podporami. Funkcją przęsła jest zagwarantowanie swobodnego przemieszczania się nad przeszkodą i przeniesienie ciężaru własnego, ciężaru wyposażenia oraz obciążenia użytkowego na podpory. Podstawowymi częściami przęsła są dźwigary główne i pomost.

W zależności od konstrukcji ustroju nośnego rozróżnia się m.in. mosty: belkowe, ramowe, łukowe, podwieszone i wiszące. Wśród mostów belkowych i łukowych często są mosty kratownicowe. Mosty wiszące są zawsze stalowe, natomiast mosty podwieszone bywają stalowo- betonowe. Oprócz mostów stałych buduje się mosty ruchome (głównie nad kanałami) czyli takie, w których ustrój nośny może się obracać wokół osi poziomej (mosty klapowe i zwodzone) lub pionowej (mosty 1 obrotowe).

Budowane są również mosty do tymczasowego użytku np. mosty pontonowe na podporach pływających w postaci pontonów lub łodzi zakotwiczonych do dna rzeki. W konstrukcji mostu musi być uwzględniony sposób użytkowania: natężenie ruchu drogowego, ilość pasów lub linii kolejowych, rodzaj ruchu pieszych czy też planowane pojazdy szynowe. W przypadku mostu nad wodą niezbędne są dane hydrologiczne: poziom wody, poziom przepływów lodu, przewidywana wielkość rozmycia dna w nurcie oraz w części zalewowej.

Dla przykładu schematy przebiegu budowy Mostu Północnego przez Wisłę. Materiały pochodzą z prezentacji projektu przedstawionej w czasie konsultacji społecznych. Pierwszym etapem prac było osadzenie głównych podpór przeprawy a następnie podpór pomocniczych.

schematMontaż jezdni był prostszy na terenach zalewisk, nad samym korytem rzeki budowa była kontynuowana metodą nawisową.  Schemat pokazuje dwa warianty budowy nawisowej, z wykorzystaniem podpór pomocniczych lub bez nich.

schemat2schemat3Napisał: Paweł Gralewski