Opublikowane przez sedina w Technika i Komunikacja.

Od wieków miasto Szczecin posiadało drewniany most (Langebrücke), stanowiący łącznik pomiędzy dwoma częściami drogi, łączącej Mescherin z morzem poprzez dolinę Odry, której szerokość w tym miejscu wynosi około 7 kilometrów. Most ten, wielokrotnie naprawiany, mający zaledwie 11,5 metra szerokości, musiał zaspokajać potrzeby wciąż wzrastającego natężenia ruchu drogowego, w miarę rozrastania się nowej dzielnicy, znajdującej się na prawym brzegu rzeki. Na środku rzeki przęsło tworzące most zwodzony składający się z dwóch ruchomych klap, otwierało statkom przesmyk o szerokości 11,2 m, umożliwiając im przepłynięcie.

Dwa lata temu most ten zastąpiono ukończonym dziełem usytuowanym niemalże w tym samym miejscu (ryc. 4), składającym się z przęsła o dwóch ruchomych klapach, położonego pomiędzy dwoma bocznymi przęsłami stałymi w kształcie uniesionych łuków (ryc. 1 do 3).

Nowy most (Hansabrücke) mierzy w całości 104,4 m, z czego każde przęsło stałe ma długość 40,7 m a przęsło ruchome 23 m. Całkowita szerokość mostu wraz z balustradami wynosi 16 metrów, jezdnia wraz z dwoma liniami tramwajowymi wzdłuż całego mostu ma szerokość 8,5 m. Odległość pionowa pomiędzy dolnym punktem konstrukcji a średnim poziomem wody wynosi 4 metry. Na wybór ostatecznego miejsca usytuowania mostu wpłynęła troska o ułożenie jego osi niemalże prostopadle do nurtu rzeki, o to by most wychodził wprost na nowo wytyczoną i przebudowaną specjalnie z tej okazji ulicę starej dzielnicy oraz w końcu o to, by możliwe było korzystanie ze starego mostu aż do chwili ukończenia budowy nowego.

Kąt pomiędzy osią mostu a osią prostopadłą do nurtu rzecznego wynosi zaledwie 4 stopnie; zresztą przebieg toru wodnego został wytyczony przez książąt d’Albe, ograniczając możliwości dokonania zmian. Prawdą jest, że dokonany wybór usytuowania mostu, pozwalającego na utrzymanie prowizorycznego dostępu na stary most z prawej strony rzeki, pociągnął za sobą dość kosztowne prace. Filary posadowione są na kesonach 15 metrów poniżej średniego poziomu wody zaś przyczółki – na kesonach i palach na głębokości 10 metrów. Każdy z filarów utrzymuje dość wysoką wieżę od strony górnego biegu rzeki oraz niewielki pawilon od strony dolnego biegu rzeki. W budynkach tych mieszczą się sterownie oraz biuro personelu obsługi mostu. Na oświetlenie, zapewniane przez miejską elektrownię, składają się lampy podwieszone na łukach i słupach lub na stężeniach wiatrowych przęseł stałych (ryc. 5); jedna z wież zaopatrzona jest w sygnalizację nawigacyjną, wskazującą kierunek przepływania łodzi.

Nie będziemy rozwodzić się nad dwoma przęsłami w formie podwyższonych, metalowych łuków, do których na metalowych wieszakach podwieszona jest jezdnia mostu. Jest to rozwiązanie bardzo często stosowane w Niemczech, które staje się coraz bardziej popularne także w wielu innych krajach.

Osłony stałe (ryc. 5 pl. XVI), wzmocnione niewielkimi belkami w środku i przedłużonymi za pomocą wsporników tak, by mogły przechodzić pod chodnikiem, złożone są z płyt z blachy ocynkowanej o grubości 8 mm, pokrytych betonem asfaltowym; na wierzchu, na warstwie piasku, ułożono granitową kostkę brukową. Rury wodociągowe idące wzdłuż głównych belek pod chodnikami, są zabezpieczone przed mrozem i zamarzaniem. Na łączeniu osłon stałych z osłonami ruchomymi nawierzchnia została uzbrojona przy użyciu chropowatych, stalowych płyt.

RUCHOME PRZĘSŁO – przęsło ruchome zostało zainstalowane w oparciu o system Scherzera. Liczne przykłady zastosowania tego systemu znajdziemy w Stanach Zjednoczonych, został on też zastosowany w Anglii, w Barking. System ten polega na zastosowaniu zrównoważonych klap, które przesuwają się po łożysku w ten sposób, że praca ogranicza się do pokonania oporu tarcia. Mechanizm sterowania zainstalowany w jednym z filarów, uruchamia silniki każdej z klap za pomocą przekazu, który w tym przypadku jest jednocześnie elektryczny i hydrauliczny (ryc. 7 i 8).

Każda z klap złożona jest z czterech głównych belek wzdłużnych, których wysokość waha się pomiędzy 1,5 m a 0.5 m; są one rozpierane przez niewielkie, poprzeczne belki oraz przez pręty kratownicy. Niewielkie podłużnice uzupełniają tę konstrukcję i przyczyniają się do wzmocnienia nawierzchni z płyt ze stali zlewnej ułożonych na żelaznych elementach Zorés. Chodniki są ułożone na żelaznych wspornikach (ryc. 4, pl. XVI). Całkowity ciężar klap łącznie z obciążnikami (na które zużyto 153 tony żeliwa oraz 32 tony ołowiu) wynosi 350 ton. Ich wyważenie jest całkowite, nie ma więc, jak w niektórych analogicznie zbudowanych mostach hamowania automatycznego pod koniec trasy zapewnionej przez zwykłe przemieszczenie się środka ciężkości, którego funkcjonowanie opiszemy poniżej.

Ruch klap zapewnia wycinek koła zębatego poruszającego się po zębatce, co zapobiega jakiemukolwiek ześlizgnięciu. Kiedy most jest opuszczony, każda z klap jest zblokowana z końcem przylegającego przęsła stałego w sposób zapewniający idealną ciągłość jezdni (ryc. 10); należy zaznaczyć, że brzegi posiadają specjalną powłokę, dzięki której nie tworzy się żadna widoczna szczelina.

MECHANIZM ZAPEWNIAJĄCY RUCH KLAP – Każda z klap porusza się dzięki dwóm silnikom elektrycznym o mocy 30 koni mechanicznych, wzbudzanych w boczniku za pomocą napięcia pochodzącego z sieci elektrowni miejskiej (220 Volt), które obracając się 450 razy są w stanie wykonać pracę konieczną do otwarcia klap w ciągu trzydziestu sekund, mimo oporu stawianego przez wiatr, przynajmniej do chwili, kiedy przeprowadzenie łodzi pod mostem jest już na tyle utrudnione, że ruch statków zostaje wstrzymany. W takim przypadku most nie jest otwierany, a więc nasilenie wiatru nie ma już znaczenia.

Tak jak ukazują to ryciny 1 do 3 (pl. XVI) oraz 7 i 8 w tekście, w każdym filarze mostowym umieszczono dwie komory mieszczące mechanizm : każdy silnik elektryczny A (ryc. 7) porusza za pośrednictwem ślimaka koło zębate B; to z kolei, którego wał porusza przekładnie zębate reduktorów prędkości, porusza zębatkę poziomą połączoną przegubowo ze środkiem wycinka koła zębatego, podnoszącego most i służy mu za czop pionowy wzdłużny. Równoczesność pracy wszystkich czterech zespołów napędowych zapewniona jest dzięki połączeniu aparatury sterowniczej silników w jednym kole sterującym, jak również dzięki przekazom hydraulicznym, których rola zostanie opisana w dalszej części. Dwie zębatki tej samej klapy połączone są jedną osią z, która służy w razie potrzeby do ręcznego sterowania za pomocą dwóch korb, ponadto kiedy wiatr się wzmaga, można dodać do napędu silników dwie przekładnie zębate złożone, znacznie zwiększające siłę. Silniki są wyposażone w hamulce taśmowe wraz z wyłącznikiem elektromagnetycznym. Każdy wycinek koła zębatego posiada 1,05 metrowy promień na kole podziałowym przekładni zębatej; rozmiary elementów mechanizmu zostały wymuszone małą ilością dostępnego miejsca. W najwyższej pozycji dochodzi na wysokość 0,6 m lica filaru.

Przekaz hydrauliczny – Cztery zębatki są połączone za pomocą poziomych cylindrów C, wypełnionych płynem. Ich zadaniem jest normowanie sił wszystkich pracujących elementów podczas otwierania mostu, mimo zróżnicowanych sił wiatru oddziałujących na obie klapy (co przedstawiają strzałki na rycinie 7). Tłoki mają 0,20 m średnicy oraz 1,40 m przesuwu. Cylindry jednej klapy współpracują za pomocą układów hydraulicznych z cylindrami drugiej klapy, przedziały z przodu z przedziałami z tyłu w taki sposób, że tłoki poruszają się zawsze razem w tym samym kierunku. Zamknięcie zaworów zasuwowych a i b (ryc. 7) oddziela cylindry jednej klapy, które wówczas służą jako hamulce hydrauliczne.

Zawory zasuwowe, których otwieranie jest sterowane mechanicznie za pośrednictwem przekładni zębatej, służą do unieruchomienia tłoków w razie wypadku, podczas gdy zawory bezpieczeństwa ograniczają ciśnienie w rurociągach. Zbiornik t, zasilany pod ciśnieniem przez jedną pompę, cały czas jest gotowy do uzupełnienia zapasu płynu i utrzymania odpowiedniego stopnia wypełnienia w układzie hydraulicznym. Układ hydrauliczny został sprawdzony przy nacisku 75 kilogramów na centymetr kwadratowy. Liczne zawory pozwalają na pozbycie się powietrza, które dostało się do środka. Używany płyn jest specjalnym olejem, który pozostaje w stanie ciekłym aż do –20 stopni. Przedsięwzięto wszelkie możliwe środki, aby w razie awarii jednego z cylindrów mógł on zostać naprawiony bez przerywania pracy pozostałych.

Sterowanie mostem – Mostem kieruje szef maszyny, siedzący w kabinie umieszczonej nieco w górę rzeki w stosunku do sąsiedniej kabiny, znajdującej się na prawym brzegu rzeki. Usytuowanie jego stanowiska pracy zapewnia doskonały widok na most i rzekę; oprócz wysyłania sygnałów nawigacyjnych, obsługuje on także dzwon alarmowy oraz zapory, które zamykają most w chwili otwierania drogi dla statków (ryc. 1, pl. XVI). Urządzenia sterowania elektrycznego zainstalowane są na tablicach razem z ciśnieniomierzami, zegarami, sygnalizatorami komunikacji ze strażnikiem z drugiego filara oraz innymi urządzeniami.

Ogólnie rzecz biorąc, mimo że każda z klap zaopatrzona jest w dwa silniki, do wprawienia w ruch obu zębatek wystarczyłby zaledwie jeden o mocy około 15 koni mechanicznych. Należy jednak zawsze używać dwóch silników umieszczonych po przekątnej, jak również raz na jakiś czas zmieniać pracującą parę silników, gdyż asymetria sil powoduje z czasem lekkie przesunięcie skośne niektórych elementów, co może doprowadzić do utrudnień w ich zazębianiu się.

Cztery oporniki nastawne silników, umieszczone na górze urządzenia sterowniczego i sterowane za pomocą tego samego koła (ryc. 1, pl. XVI) dzięki łańcuchowi, zwiększają lub zmniejszają stopniowo opór równy we wszystkich czterech obwodach, w miarę jak szef maszyny kręci kołem. Jeśli je zwolni, obciążnik opadając ustawia dźwignię oporników w pozycji maksymalnego oporu. Pozostałe sprzęgnięcia pozwalają uniknąć wszelkich awarii, czy to silników czy układu hydraulicznego w razie zbyt gwałtownej próby sterowania. Zapory mostu oraz blokady klap są również sprzężone z głównym kołem sterowniczym.

Ciśnienie w rurociągach hydraulicznych wynosi generalnie kilka kG/cm2, co stanowi siłę nierównomiernie rozłożoną w czterech punktach sterowniczych klap; wyjątkowo odnotowano siły od 23 do 30 kG/cm2. Jednakże układ hydrauliczny zapewnia precyzyjny i równoczesny ruch obu klap bez dodatkowego sterowania, jak również precyzyjne zamknięcie, podczas którego górna klapa opada na dolną (ryc. 11). Czas trwania przerwy w przejeździe jest więc znacznie ograniczony, a jednocześnie sterowanie jest dużo pewniejsze. W razie niesprawności tej instalacji należy uruchomić silniki elektryczne, zachowując wszelkie środki ostrożności.

Most, który właśnie opisaliśmy, według noty, która niedawno ukazała się w Zeitung des Verbindung deutsches Ingenieurs, został wybudowany w 1900 roku i używany jest z powodzeniem od roku 1903. Koszt budowy osiągnął 1.240.000 marek, z czego 444.000 kosztowały filary i przyczółki a 526.000 część stalowa oraz mechanizmy. Od 1 lipca 1903 roku do 1 lipca 1904 roku otworzono most 6.899 razy (do 46 razy w ciągu jednego dnia). Koszt energii elektrycznej koniecznej do jednorazowego otwarcia mostu wynosi około 10 fenigów.

A. Bidault des Chaumes
Ingenieur des Arts et Manufactures





Podpisy do rycin :
Ryc. 1 – Most zwodzony na Odrze w Szczecinie; Widok z górnego biegu rzeki na lewy brzeg
Ryc. 2 i 3 – Podnoszenie i plan mostu na Odrze
Ryc. 4 – Plan sytuacyjny mostu na Odrze
Ryc. 5 – Przekrój poprzeczny mostu na Odrze
Ryc. 6 – Szczegół : przęsło ruchome w pozycji otwarcia
Ryc. 7 i 8 – Podnoszenie i schematyczny plan mechanizmu ruchu oraz transmisji hydraulicznej pomiędzy dwoma grupami silników
Ryc. 9 – Most zwodzony na Odrze w Szczecinie. Widok z prawej strony
Ryc. 10 – Przekrój poprzeczny części mostu, pokazujący blokowanie tylnej części klapy
Ryc. 11 – Detal brzegu klapy przedstawiający powłokę dwóch części nawierzchni jezdni

Plansza XVI
Ryc. 1 – Przekrój poprzeczny pokazujący mechanizm ruchu
Ryc. 2 – Plan brzegu ruchomego przęsła
Ryc. 3 – Przekrój ruchomego przęsła, przedstawiający elementy łożyska
Ryc. 4 – Półprzekrój poprzeczny ruchomego przęsła
Ryc. 5 – Przekrój poprzeczny przęsła stałego

Artykuł pochodzi z: Inżynieria lądowa i wodna „Revue Generale” – Przegląd Ogólny – tygodnik przemysłu francuskiego i zagranicznego, rozdział: Roboty publiczne.

Redakcja składa podziękowania Mirosławowi Pietrusewiczowi (udostępnienie skanów) oraz Dorocie Szalaty i Jerzemu Burdzińskiemu (tłumaczenie)
za pomoc w przygotowaniu materiału do publikacji na portalu sedina.pl.