Специалисты Крыловского государственного научного центра в Санкт-Петербурге провели математическое и экспериментальное моделирование морской 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 специалисты определили, при каких максимальных значениях скорости ветра, течения и волнения моря, а также количестве и схеме расположения буксиров может быть проведена данная операция.

Доставка арочных пролетов к фарватеру – одна из сложнейших операций не только в рамках реализации проекта, но и в практике отечественного мостостроения. Во-первых, арки – самые габаритные конструкции Крымского моста, их вес – почти 6 тысяч тонн железнодорожная и более 4 тысяч тонн автодорожная, длина каждой – более 200 метров. Во-вторых, небольшие глубины Керченского пролива почти соизмеримы с осадкой понтонов. В-третьих, для Керчь-Еникальского канала характерны нестабильные ветра.

Работа проводилась по заказу проектировщиков Крымского моста. Для эксперимента были изготовлены макеты судоходных арок в масштабе 1:60, понтоны, на которых их будут транспортировать, и буксиры.

- Испытания для определения ветровой нагрузки проводились с учетом всех возможных направлений и скоростей ветра - рассказывает об итогах эксперимента Сергей Соловьев, заместитель начальника отделения гидроаэродинамики Крыловского государственного научного центра. Для этого модель арки перемещали на 360 градусов с помощью поворотного круга в ландшафтной аэродинамической трубе. В итоге был получен следующий результат. Транспортировать судоходные пролеты Крымского моста максимально безопасно при скорости ветра до 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 больше, поэтому она требует более мощных буксиров. - 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», - объясняет Соловьев.

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 перевозить 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 точное позиционирование при подъеме на высоту 35 метров для установки в проектное положение.

- Судоходные арки Крымского моста сейчас собирают на керченской стороне на стапелях. Уже смонтировано больше 7 000 тонн металлоконструкций. Это 70 % 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, - говорит заместитель генерального директора по инфраструктурным проектам ООО «СГМ» Леонид Рыженькин.

Операция по транспортировке арок к фарватеру намечена на конец августа – начало сентября 2017 года. Планируется, что она займет от трех до пяти дней на каждую арку.