Петербургские ученые разработали инновационный способ сварки в мостостроении. По этой технологии будет возведен алюминиевый пешеходный мост в Нижегородской области.
В Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого (СПбПУ) впервые в России разработали технологию сварки трением с перемешиванием (СТП) нового алюминиевого сплава. В лабораториях вуза инженеры планируют изготовить элементы будущего моста – двадцать деталей длиной восемь метров каждая, а затем уже на месте постройки объекта их соединят в единую конструкцию.
Алюминиевый пешеходный мост будет размещен в городе Бор в Нижегородской области. Это не первый пешеходный мост из алюминия в России, однако новый сплав и технология СТП будут применены в мостостроении впервые.
Прочнее и легче
Алюминиевые решения в мировом мостостроении начали применять еще в 30-е годы прошлого века. В 1933 году алюминий впервые был использован в конструкции моста в США. Алюминиевое покрытие заменило стальные и деревянные настилы моста на Смитфилд-стрит в Питтсбурге, рассказывает руководитель направления транспортной инфраструктуры Алюминиевой ассоциации Евгений Васильев. «В наши дни в технологически развитых странах Европы, Азии и Америки счет находящихся в эксплуатации алюминиевых мостов – пешеходных и автодорожных – идет на сотни и даже тысячи», – отмечает он.
И российские мостостроители оценили уникальные качества алюминиевых сплавов. По удельной прочности они превосходят сталь и железобетон и при этом обладают низким удельным весом. Кроме того, мосты из алюминия выгоднее с экономической точки зрения за счет экономии средств на их содержание. «Благодаря стойкости алюминия к коррозии конструкции из этого металла не нуждаются в постоянном обслуживании – покраске или антикоррозийной обработке на всем протяжении жизненного цикла сооружения», – говорит Евгений Васильев.
За последние три года в России возведено восемь алюминиевых пешеходных мостов: два – в Нижегородской области, три – в Красноярске, два – в Москве над рекой Яуза и один – в Туле. Сейчас в работе находятся более двадцати проектов мостов с использованием алюминиевых конструкций.
Детальный подход
Как рассказал доцент НОЦ «Исследование и моделирование материалов» Политеха (СПбПУ) Антон Наумов, в лабораторных условиях инженеры соединят около двадцати деталей длиной по восемь метров и толщиной листа 16 мм из алюминиево-магниевого сплава марки 1565чм. Этот новый сплав недавно стал доступен для широкого применения, и вся работа по конструированию и постройке моста из него является пионерской.
«Конструкция моста крупногабаритная, там много типов соединений, – поясняет Антон Наумов. – Научная группа разрабатывает технологию СТП стыкового соединения алюминиевых плит с двух сторон в прямой плоскости. Соединение, произведенное при помощи этой технологии, превосходит дуговую сварку по качеству».
Также ученый отметил, что инновационная технология сварки не только быстрее и качественнее, но и экологически безопаснее. «Толстый алюминиевый лист экономически более выгодно сваривать именно таким способом, так как при дуговой сварке с материалом нужно проводить несколько проходов, чтобы заполнить всю толщину шва присадочным материалом, – объясняет он. – Кроме того, СТП – «зеленая» технология, при ее использовании не происходит выделений аэрозолей и свечения».
Инновационная технология сварки трением с перемешиванием уже применяется в алюминиевом мостостроении, но с этим сплавом впервые. «Особенность моста, в создании которого участвуют ученые из СПбПУ, в том, что он будет первым в нашей стране, изготовленным с применением этой технологии для нового сплава», – подчеркивают в Алюминиевой ассоциации. Мост, созданный по технологии Политеха, – настоящий технологический прорыв, отмечают эксперты.
Сам пешеходный мост длиной 121 метр планируется ввести в эксплуатацию к 2022 году.
Кстати
Коломенский мост через канал Грибоедова – первый в мире пешеходный алюминиевый мост. Это однопролетное цельносварное сооружение длиной 32,6 метра и шириной 2,75 метра. Проект разработали в ЛИСИ в 1967 году, мост был открыт в 1969 году.
Комментарий
Руководитель направления транспортной инфраструктуры Алюминиевой ассоциации Евгений ВАСИЛЬЕВ:
«Алюминиевые сплавы в 2,2 раза легче стали. Они демонстрируют высокую удельную прочность, превосходящую характеристики стали и железобетона. Алюминиевые конструкции имеют отличную стойкость к коррозии и практически абсолютную хладостойкость при температурах до минус 70 градусов. И конечно, важным фактором является их долговечность – срок службы алюминиевых конструкций более семидесяти лет».
Светлана КОРОБЕЙНИКОВА, фото: Лидия ВЕРЕЩАГИНА, СПбПУ и Алюминиевая ассоциация
