Γέφυρα 2,35 χιλιομέτρων χωρίς κολόνες: 77 τεράστιοι τσιμεντένιοι πλωτήρες τη συγκρατούν στη λίμνη

• Πώς μπορούν να επιπλέουν οι τσιμεντένιες κατασκευές
• Το σύστημα αγκύρωσης κρατά τη γέφυρα σταθερή

Η Evergreen Point Floating Bridge, που αποτελεί τμήμα του αυτοκινητοδρόμου SR 520 στις Ηνωμένες Πολιτείες, διασχίζει τη λίμνη Ουάσινγκτον σε μήκος περίπου 2,35 χιλιομέτρων.

Αντί να στηρίζεται σε μια σειρά από βαθιές κολόνες που φτάνουν μέχρι τον πυθμένα της λίμνης, η γέφυρα βασίζεται σε ένα διαφορετικό τεχνικό σύστημα με 77 τεράστιες πλωτές τσιμεντένιες εξέδρες, οι οποίες συγκρατούν τον δρόμο στην επιφάνεια του νερού. Η λύση συνδέεται άμεσα με τις ιδιαίτερες συνθήκες της λίμνης, όπου η κατασκευή συμβατικών θεμελίων σε μεγάλο βάθος θα ήταν ιδιαίτερα απαιτητική.

Πώς μπορούν να επιπλέουν οι τσιμεντένιες κατασκευές

Παρότι είναι κατασκευασμένες από σκυρόδεμα, οι πλωτές εξέδρες διαθέτουν μεγάλους, στεγανούς εσωτερικούς χώρους. Η αρχή λειτουργίας βασίζεται στην άνωση. Οι εξέδρες εκτοπίζουν μεγάλο όγκο νερού και έτσι δημιουργείται ανοδική δύναμη που μπορεί να αντισταθμίσει το βάρος τους και το βάρος της κατασκευής που βρίσκεται πάνω τους. Το γεγονός ότι μια κατασκευή είναι βαριά δεν σημαίνει απαραίτητα ότι θα βυθιστεί. Αυτό που έχει σημασία είναι ο συνδυασμός μάζας, όγκου, σχήματος και ποσότητας νερού που εκτοπίζει. Οι 77 πλωτές μονάδες λειτουργούν επομένως σαν μια τεράστια τεχνητή βάση πάνω στο νερό.

Οι τσιμεντένιες πλωτές μονάδες συνδέονται μεταξύ τους και συνεργάζονται για την κατανομή των φορτίων. Το βάρος του οδοστρώματος και των οχημάτων δεν μεταφέρεται σε λίγα μεμονωμένα σημεία. Αντίθετα, κατανέμεται σε ολόκληρο το σύστημα των πλωτήρων, δημιουργώντας μια συνεχή βάση για το οδόστρωμα. Η άνωση αναλαμβάνει κυρίως τη στήριξη κατά την κατακόρυφη διεύθυνση. Το βάρος της γέφυρας και της κυκλοφορίας δρα προς τα κάτω, ενώ η άνωση που δημιουργείται από το εκτοπιζόμενο νερό δρα προς τα πάνω. Έτσι, η γέφυρα μπορεί να παραμένει στην επιφάνεια χωρίς να χρειάζεται να στηρίζεται σε πυλώνες σε όλο το μήκος της.

Το σύστημα αγκύρωσης κρατά τη γέφυρα σταθερή

Η άνωση, όμως, λύνει μόνο ένα μέρος του προβλήματος, μια γέφυρα μήκους 2,35 χιλιομέτρων δεν θα μπορούσε να αφεθεί να κινείται ελεύθερα πάνω στη λίμνη. Για τον λόγο αυτό χρησιμοποιείται υποβρύχιο σύστημα αγκύρωσης, το οποίο περιορίζει τις οριζόντιες μετακινήσεις των πλωτήρων. Τα αγκυρωμένα στοιχεία συνδέονται με σταθερά σημεία στον πυθμένα και εμποδίζουν τη γέφυρα να μετατοπίζεται υπερβολικά εξαιτίας του ανέμου, των κυμάτων και των μεταβολών στις συνθήκες του νερού. Έτσι, οι πλωτήρες αναλαμβάνουν τη στήριξη του βάρους, ενώ το σύστημα αγκύρωσης διατηρεί τη γέφυρα ευθυγραμμισμένη.

Το πλωτό τμήμα της Evergreen Point Floating Bridge έχει μήκος περίπου 7.710 πόδια, δηλαδή 2,35 χιλιόμετρα. Σε αυτή την απόσταση, οι πλωτήρες, οι συνδέσεις, οι αρμοί, το οδόστρωμα και τα συστήματα αγκύρωσης πρέπει να λειτουργούν ως ένα ενιαίο σύνολο. Η κατασκευή αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο μια βασική αρχή της φυσικής, η άνωση, μπορεί να μετατραπεί σε λύση για μια υποδομή που εξυπηρετεί καθημερινά την οδική κυκλοφορία. Αντί για μια γέφυρα που στηρίζεται αποκλειστικά σε θεμέλια στον πυθμένα, εδώ το ίδιο το νερό αποτελεί μέρος του συστήματος στήριξης, ενώ τα αγκύρια εξασφαλίζουν ότι η κατασκευή παραμένει στη σωστή θέση.

ΤΙ ΔΙΑΒΑΖΕΤΑΙ

• Δρομολόγιο τρένου στην Αγγλία κοστίζει περισσότερο από ένα ταξίδι στην Ισπανία: Εξοργισμένοι οι επιβάτες στα social media
• Το χωριό εγκαταλείφθηκε το 1989 και τώρα αγοράστηκε ολόκληρο για 310.000€: Η επένδυση 7 εκατ. ευρώ που θα αναγεννήσει την περιοχή
• Ινδία: Ανακαλύφθηκαν τα αρχαιότερα ίχνη ζωής στη Γη – Χρονολογούνται πριν από 3,5 δισ. χρόνια