KONSTRUKCJE I BUDOWA PODPÓR

MOSTÓW WOJSKOWYCH

Zbigniew KAMYK*, Janusz SZELKA**

*) Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej we Wrocławiu

**) Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych we Wrocławiu

1. WPŁYW PODPÓR NA TEMPO BUDOWY MOSTU

Poszukiwanie sposobów na ciągłe zwiększanie tempa budowy i

odbudowy mostów to odwieczny problem wszystkich armii świata zarówno
podczas działań wojennych, jak i podczas reagowania w wypadku katastrof i
awarii. W ostatnich latach nastąpił znaczny postęp w rozwoju wojskowego
sprzętu przeprawowo-mostowego co umożliwia znaczne zwiększenie tempa
motażu i układania na przeszkodzie przęseł mostów wojskowych różnego typu.
Budowa podpór jest niestety ciągle jeszcze procesem czasochłonnym mimo
stosunkowo nowoczesnych urządzeń do budowy fundamentów palowych.

Systemy mostów wojskowych różnią się w zależności od przeznaczenia,

zdaniem wojskowych specjalistów większości państw NATO, do pokonywania
przeszkód wodnych niezbędne jest posiadanie w szykach wojsk trzech
podstawowych grup sprzętu mostowego [1]:
− mosty szturmowe - znane także, jako towarzyszące lub czołgowe (Assault

Bridges);

− taktyczne mosty wsparcia (Support Bridges);
− mosty na liniach komunikacyjnych (Line of Communication Bridges),

reprezentowane prze różnorodne typy konstrukcji mostów składanych.

Ze

względu na bliskość przeciwnika, dla pierwszej grupy w zasadzie nie

przewiduje się możliwości budowy mostów wieloprzęsłowych, natomiast dla
pozostałych grup jest to możliwe.

Budowa podpór stanowi podstawową część prac wykonawczych przy

budowie mostu i wymaga znacznego wyprzedzenia czasowego w stosunku do
rozpoczęcia montażu przęseł. Czas ten zależy w dużej mierze od konstrukcji
podpór i technologii ich posadowienia. Technologia i organizacja budowy
podpór zależna jest od przyjętej konstrukcji podpór oraz sposobu montażu i
wielkości przęsęł czy posiadanego sprzętu, a także od miejsca usytuowania w
terenie (w wodzie, na terenie zalewowym,czy tzw. suchodole). Fundament jest
najbardziej pracochłonnym elementem podpory, ponieważ wymaga

szczególnego sprzętu do ich wykonania. W warunkach wojskowych podpory, ze
względu na sposób posadowienia, zasadniczo dzieli się na:

– palowe;
– pływające (rys. 1 i 2);
– kozłowe lub słupowe ze stopą fundamentową (rys. 3 i 4).

Rys. 1. Most przez Tygrys, na południe od

Tikrit, zbudowany przez amerykańskich

saperów, z przęsłami Mabey-Johnson

(300 m) na podporach pływających, pod

obciążenie MLC 110 [2]

Rys. 2. Angielski most CSB (Close
Support Bridging) na specjalnych
podporach pływających [3]

W mostach pływających w charakterze podpór pośrednich mogą być

wykorzystane najróżnorodniejsze środki pływające. Ze względu na miejsce
zastosowania i rolę jaką spełniają w mostach, podpory dzieli się na:

– podpory z pontonów etatowych mostów pływających;

– podpory pływające ze środków miejscowych takich, jak: statki i barki

rzeczne, łodzie.

Rozwój konstrukcji podpór mostów wojskowych następował wolniej niż

konstrukcji przęseł mostów wojskowych. Na taki stan rzeczy złożyło się wiele
przyczyn, z których najważniejsze to, że:

– zasadniczą uwagę skupiano na wydłużeniu konstrukcji
jednoprzęsłowych mostów szturmowych;
– dotychczasowe systemy fundamantowania podpór mostowych są
przeważnie trudne i pracochłonne;
– postęp techniczny w dziedzinie fundamentowania podpór mostowych,
zwłaszcza przydatnych dla warunków wojskowych, był powolny;
– mechanizacja robót fundamentowych znajduje się dopiero w stadium
większego rozwoju. Urzadzenia i maszyny służące do fundamentowania są
za ciężkie, niezbyt wydajne i trudne do transportu.

Dlatego niektóre państwa, jak Anglia i USA, preferują budowę podpór

pływających dla mostów składanych i wsparcia taktycznego (rys. 1 i 2).

2.PODPORY MOSTÓW SZTURMOWYCH I WSPARCIA

Przęsła mostów szturmowych i wsparcia mogą być układane:

– bezpośrednio na gruncie;
– na własnej podporze z wysuwanymi stopami w przypadku budowy
mostu kilkuprzęsłowego;
– na podporze pływającej;
– na przestrzennej podporze palowej.

Rys. 3. Podpora kozłowa ze stopą

fundamentową w brytyjskim przęśle nr 10

Rys. 4. Podpora słupowa ze stopą

fundamentową w szwedzkim moście

Fast Bridge 200

Mosty szturmowe i wsparcia mają zazwyczaj przęsła o rozpiętości 20÷30

m, co nie wystarcza na pokonywanie wąskich przeszkód wodnych i terenowych,
których szerokość określa się do 50 metrów. W takich wypadkach zachodzi
konieczność budowy podpór pośrednich co znacznie obniża tempo budowy
mostu. Najlepszym rozwiązaniem w takiej sytuacji jest posiadanie systemów
mostowych wykorzystujących podpory zintegrowane z przęsłem, tzn.
rozkładane/ustawiane równocześnie z przęsłem przez ten sam układacz
mostowy. Wyposażenie mostów czołgowych w takie podpory powoduje
znaczne zmniejszenie długości konstrukcji przęsłowych, ale jednocześnie
umożliwia budowę mostu wieloprzęsłowego, dzięki czemu można szybko
pokonywać przeszkody wodne o różnych szerokościach.

Jedynym mostem szturmowym, który posiada takie możliwości jest

przęsło nr 10 z podporą kozłową, należące do brytyjskiego systemu BR 90 (rys.
3).

Pod tym względem, wśród mostów wsparcia, na największą uwagę

zasługują obecnie trzy mosty: szwedzki Fast Bridge 200, rosyjski TMM 6 oraz
czeski AM-50, którego indyjska wersja nosi nazwę SARVATRA [4].

Nowa wersja mostu Fast Bridge, Fast Bridge 200 (rys. 4), wyposażona

jest w system zintegrowanych podpór, o maksymalnej wysokości 14 m, które

umożliwiają budowę mostu wieloprzęsłowego. Podpory ustawiane są za pomocą
układacza,a przęsło w tej fazie budowy mostu stanowi wspornik montażowy dla
układacza, który znajduje się na górnym pasie dźwigarów.

Rosja od lat osiemdziesiątych dysponowała wieloprzęsłowym mostem

wsparcia TMM-3. Najnowszym produktem rosyjskiego kompleksu wojskowo-
przemysłowego, opracowanym przez naukowców Biura Konstrukcyjnego
Budowy Maszyn w Omsku, jest most zmechanizowany TMM-6 (rys. 5). Jest on
zbudowany na podwoziu samochodu MAZ-543 8

×8, charakteryzującym się

zwiększonymi możliwościami pokonywania trudnego terenu. Dwa
automatycznie rozkładane segmenty tworzą konstrukcję przęsłową o rozpiętości
17 m.

Komplet mostu stanowią dwa układacze mostowe MAZ-543 8

×8 i cztery

samochody transportowe Ural, razem 6 przęseł z integralnymi podporami.

Rys. 5. Układanie przęsła TMM-6 z widoczną podporą zintegrowaną

Przęsło mostowe składa się z dwóch dwukoleinowych segmentów

i teleskopowej podpory, która w czasie układania przęsła na przeszkodzie
terenowej automatycznie ustawia się i blokuje na wysokości od 2 do 5 m (po
osiągnięciu przez podstawę podpory dna przeszkody). Połączenie i rozłączenie
systemów hydraulicznych pojazdu i przęsła mostowego odbywa się
automatycznie. Konstrukcja przęsła i zainstalowane na pojeździe
oprzyrządowanie umożliwiają również zmianę jego gabarytów poprzecznych
(szerokości przęsła) w czasie transportu. Most wieloprzęsłowy buduje się
poprzez układanie kolejnych przęseł. Przez połączenie przy pomocy
oprzyrządowania dodatkowego sześciu przęseł, można zbudować most długości
102 m.

Indie we współpracy z Republiką Czeską opracowały i wdrożyły most

SARVATRA,którego konstrukcją wyjściową był czeski most AM 50. Most

przeznaczony jest pod obciążenie MLC 70, posiada jezdnię o szerokości 4 m
(3,45 m w czasie transportu). Pojedyncze, 20 m przęsła, przewożone są na
samochodzie/układaczu Tatra-813 8×8. Możliwa jest budowa mostów
wieloprzęsłowych o długości do 100 m i wysokości podpór 1,6÷3 m (rys. 6).
Podobną konstrukcję posiadają również chiński Type 84A oraz japoński Type
81 na podwoziu Mitsubishi Type 74 (6 × 6).

Rys. 6. Widok mostu SARVATRA w fazie układania kolejnego przęsła i przeprawa

czołgów pomoście

Konstrukcje

wieloprzęsłowe ze zintegrowanymi podporami stanowią

doskonałe rozwiązanie problemów wsparcia inżynieryjnego mobilności poza
strefą bezpośredniego oddziaływania przeciwnika. Mogą być także szeroko
stosowane w różnorodnych sytuacjach kryzysowych. Obecnie w Polsce brak
jest takich rozwiązań, za wyjątkiem podpór wiaduktów WD-69, WD-80
i SWD-83, które nie są jednak ustawiane równocześnie z przęsłem.

3. PODPORY MOSTÓW SKŁADANYCH

W

przeszłości istniała w konstrukcjach mostów składanych tendencja

do wykorzystywania elementów składowych przęseł w układach podpór.
Tendencja taka była podyktowana przede wszystkim chęcią utrzymania jak
najmniejszej róznorodności typów elementów w danych zestawach mostów
składanych. Ponadto zwiększa się w takich wypadkach uniwersalność
elementów składowych i związanych z nimi łączników. Rozwiązania tego
rodzaju były stosowane w mostach Hamiltona, Bailey’a i innych. Ogólnie
rzecz biorąc, podpory składane tego typu są mniej ekonomiczne od podpór,
w których elementy składowe zostały specjalnie opracowane jako elementy
podpór. Wynika to z różnicy pracy statycznej przęseł i podpór. Obecnie
dominują podpory przygotowywane z elementów specjalnych, które są
przygotowane do specyfiki montażu danego przęsła oraz zapewniają swobodę
w doborze wysokości podparcia.

Korpusy podpór mostów składanych mogą być budowane z materiałów

miejscowych (pali/słupów drewnianych lub rur stalowych) lub z etatowych

elementów należących do danego typu mostu. Podpory etatowe posiadają
odpowiednie elemety stężające jej konstrukcję w kierunku poprzecznym
i podłużnym, jak podpora SPS-69B należąca do kompletu mostu DMS-65 lub
podpora PIZMO z czeskiego mostu TMS.

Ponieważ fundamenty palowe są szczególnie pracochłonne starano się je

zastąpić rozwiązaniami w postaci płyt fundamentowych. Szczególnie popularne
i zarazem celowe, jest stosowanie takich rozwiązań w składanych wiaduktach
drogowych. Stopy fundamentowe polskich wiaduktów drogowych: WD-69,
WD-75, WD-80 SWD-83, wymagają aby nośność podłoża pod stopą wynosiła
minimum 0,12 MPa. Rozwiązania takie występują również w rosyjskich
mostach SARM i BARM oraz w angielskim MGB.

W grupie mostów logistycznych najbardziej rozpowszechniony jest system

mostowy MGB (Medium Girder Bridge) [3]. Podstawowa konstrukcja mostu
składa się z siedmiu zasadniczych elementów montażowych. Wszystkie
elementy, wyłączając dwa najcięższe ważące powyżej 200 kg, mogą być łatwo
ręcznie montowane przez zespół czteroosobowy.

Do budowy mostów wieloprzęsłowych stosowane jest dodatkowe

wyposażenie łączące przęsła z podporami. Podpory składają się z dwóch
słupów, oczepu i stóp pod słupami. Słupy zbudowane są z 3-metrowych
odcinków. Dopuszczalna wysokość podpory w wodzie, przy szybkości prądu do
5,5 m/s wynosi 12 m, zaś na lądzie do 18 m. Elementy podpory przewożone są
w specjalnych paletach. A najcięższy element waży 408 kg.

Podpora budowana jest jednocześnie z przęsłem i jest wykorzystywana

przy jego montażu. Pierwsza podpora ustawiona jest tymczasowo, tak, aby
następną można było podtrzymać i sukcesywnie przemieszczać na właściwe
miejsce.

Rys. 7. Przykłady podpór ze stopą fundamentową: MGB (angielski) i wiadukt WD-69

Ciekawym rozwiązaniem, nie stosowanym poza Rosją, jest wykorzystanie

wkręcanych pali „gwintowanych” (Винтовые сваи) do budowy fundamentów
i

korpusów podpór składanych mostów drogowych i kolejowych. Dla

konstrukcji przęseł SARM (Средний автодорожный разборный мост)
i BARM (Большой автодорожный разборный мост) [5] opracowano

czteropalową podporę ramową w której pale fundamentowe są jednocześnie
słupami podpory (rys. 8). Stalowe pale zakończone są „świdrem” i wkręcane w
grunt specjalną maszyną. Nie następuje tu wydobycie urobku ani betonowanie
trzonu pala, jak w klasycznych palach wierconych, tylko stalowa rura stanowi
element nośny pala i podpory. Pale/podpory te mogą być wykorzystywane
wielokrotnie.

Rys. 8.Podpora mostu CARM na palach gwintowanych [5]

Podobne

rozwiązanie, na początku lat 80., zastosowano w kolejowej

estakadzie składanej REM-500 i drogowo-kolejowym moście pływającym
NŻM 56. Pale wiercone stanowiły dodatkowe zabezpieczenie, jako kotwy, dla
stóp fundamentowych, w przypadku występowania dużego prądu nurtu rzeki w
czasie budowy mostów pływających bądź estakad [6].

4. PODSUMOWANIE

Zwiększenie tempa budowy podpór może w znacznym stopniu
przyśpieszyć budowę mostu. Najbardziej pracochłonne jest wykonanie
fundamentu palowego. Wpędzanie pali, obecnie najczęściej rurowych, jest
realizowane dość sprawnie przy wykorzystywaniu współczesnych urządzeń
kafarowych z młotami lub wibromłotami. Ale przy dużych podporach i tak
jest wolniejsze niż montaż przęseł. Uniknięcie konieczności budowy
fundamentu palowego, poprzez zastosowanie fundamentu płytowego,
w postaci stóp fundamentowych, znacznie przyśpiesza tempo budowy
podpór. Konieczne jest wtedy zastosowanie systemów mechanicznych bądź
hydraulicznych umożliwiających regulację wyskości podpory.

LITERATURA

1.

Field Manual

3-90.12- Combined Arms Gap-Crossing Operations. Headquarters

Department of the Army Washington, DC, 1 July 2008

2. Milligan R.: 1437th MRBC Bridging In Iraq.The Engineer, January-March 2004

pp.40-41

3. http://www.wfel.com
4. Foss Ch. F.: Combat Engineering Developments in Asia. ASIAN MILITARY

REVIEW. December 2009/January 2010, pp. 24-29

5. Дианов Н.П., Милородов Ю.С.: Tабельные автодорожные разборные мосты,

Москва 2009

6. Железков В. Н.: Монография. Винтовые сваи в энергетической и других

отраслях строительства. СПб изд. дом Прагма, 2004 г.

DESIGN AND CONSTRUCTION OF MILITARY BRIDGE SUPPORTS

Summary

A significant development of military crossing-bridging equipment is

observed in the recent years. It enables the increase of military bridge support
assembly and laying pace. Setting supports, however, remains a time-consuming
process in spite of relatively modern pile foundation equipment.

The paper presents examples of bridging systems employing a bridge span

integrated with supports, i.e. either foldable or laid supports together with the
bridge span by the same bridge-layer. Foundations and folding supports of
foldable bridges being a part of logistic support are also included herein.