Совершенствование конструкций пролетных строений автодорожных мостов

В течении многих тысячелетий Великий Шелковый Путь соединял города и страны Евразии, создал условия для экономических и культурных связей, поз-волил народам умножать материальное и духовное богатство. В этом аспекте территория Узбекистана играла важную роль.

Возрождение Великого Шелкового Пути не только позволит нашей стране решать экономические задачи, но и восстановить его былое значение, как важный перекресток на этом пути.

Учитывая степень существующей и прогнозируемой интенсивности движения, в особенности многотоннажного транзитного транспорта, который развивается в связи с политическими и экономическими реформами в Центральной Азии, Правительство Республики Узбекистан приняло решение о восстановлении и усовершенствовании этой транспортной связи на уровне международных стандартов.

Кроме того, одним из важных факторов, философией возрождения этой дороги является: создание новых рабочих мест, открытие новых месторождений полезных ископаемых, установление новых туристических маршрутов, миграция населения Ферганской долины в менее населенные места, рациональное использование существующих земель.

Предпосылки создания проекта. Учитывая историческую важность Великого Шелкового Пути, Правительствами разных стран мира в последние годы многое сделано для его восстановления.

Свидетельством тому является проведение ряда совещаний на высоком уровне, где подписаны основополагающие документы, направленные на улучшение транзитного движения.

В апреле 1997 года на Международном совещании, посвященном строительству железной дороги и реконструкции автомобильной дороги «Андижан-Ош-Кашгар», проведенного в г. Ташкенте под эгидой ООН, парафировано трехстороннее соглашение между Правительством Китайской Народной Республики, Правительством Кыргызской Республики и Правительством Республики Узбекистан о международном автомобильном сообщении.

На Бакинской конференции (Азербайджан, сентябрь 1998 г.), посвященной развитию Транскавказского коридора, подписаны декларация, а также четырёхстороннее соглашение о международном транспорте по развитию коридора «Европа-Кавказ-Азия» между Правительствами Азербайджана, Грузии, Туркменистана и Республики Узбекистан.

В феврале 1998 года подписано Соглашение между Правительством Китайской Народной Республики, Правительством Кыргызской Республики и Правительством Республики Узбекистан о международном автомобильном сообщении, а в апреле того же года Соглашение между Правительством Республики Узбекистан и Правительством Кыргызской Республики о проектировании, реконструкции и эксплуатации автомобильной дороги "Ташкент-Ош-Иркештам".

В целях практической реализации этих Соглашений подразделениями концерна «Узавтойул» выполняются большие объемы работ. В сложных климатических условиях высокогорья без остановки движения автотранспортных средств реконструирован участок автомобильной дороги «Ташкент-Ош» между городом Ангреном и Ханабад. Также в краткие сроки были построены и введены в эксплуатацию автодорожные тоннели на перевалах «Камчик» и «Резак», тем самым положено начало возрождению Великого Шелкового Пути.

Необходимо отметить тот факт, что такие же работы проводятся в Китайской Народной Республике и в Кыргызской Республике. Открыт КПП Иркештам. Китайской Народной Республикой высокими темпами осуществляются работы по строительству автомобильной дороги «Улугчат-Иркештам», которая в свою очередь выведет всех участников проекта восстановления Великого Шелкового Пути к системе скоростных дорог КНР и ее южным портам.

5 апреля 1999 года в г. Ташкенте проведено рабочее совещание руководителей морских портов и транспортных министерств Китайской Народной Республики, Азербайджанской Республики, Грузии, Исламской Республики Иран, Кыргызской Республики, Туркменистана и Республики Узбекистан. По итогам этого совещания был подписан Совместный протокол ускорения развития материкового транспорта по созданию Современного Шелкового Пути по маршруту Ляньюньган через "Кашгар-Ташкент-Туркменбаши-Баку-Поти/Батуми-Констанца" до Роттердама. Также был рассмотрен вопрос о возможности увязки и взаимодействия трёхстороннего (КНР, Узбекистан, Кыргызстан) и четырехстороннего (Узбекистан, Туркменистан, Азербайджан, Грузия) межправительственных Соглашений.

Огромный интерес к этому маршруту проявляет и Правительство Японии. Доказательством тому является совместное заявление Глав Правительств КНР и Японии о создании трансконтинентального моста Азия-Европа, подписанное 26 ноября 1998 г в столице Японии Токио.

20-22 сентября 1999 года в г. Ташкенте проводилась очередная международная конференция по реабилитации Шелкового Пути, на которой была принята декларация, определяющая конкретные шаги по реализации проекта восстановления транспортного коридора Шелкового Пути. На этой конференции страны-участницы были информированы о начале работ по проектированию строительства скоростной автомобильной дороги, проходящей через весь Узбекистан с востока на северо-запад по кратчайшему направлению, связывая Китай и порты Каспийского моря.

Развитие международных перевозок, их интенсивный ежегодный рост, а также прогнозы развития мировой экономики в следующем столетии требуют коренным образом совершенствовать техническую, технологическую, экологическую и социально-экономическую политику в отношении транспортных коридоров, а также улучшить их транспортно-эксплуатационные свойства. В этом плане примером может служить опыт строительства системы скоростных дорог в Германии, США, Японии, а также большими темпами идущее в настоящее время строительство скоростных дорог в Китае. Тут поучителен девиз КНР «Войти в 21 век с развитой системой скоростных дорог».

В нашей Республике Правительством последовательно осуществляется огромная работа по подъему народного хозяйства на высокий уровень, его интеграции в мировую экономику. В этом направлении одной из важнейших задач является развитие собственных коммуникаций. Постановлением Кабинета Министров Республики Узбекистан «О проектировании строительства скоростной автомагистрали Андижан-Ташкент-Нукус-Кунград" предусмотрена реализация данной проблемной задачи.

Цель и актуальность проекта. Основной целью технико-экономического обоснования строительства скоростной автомагистрали является поиск новых путей и возможностей интеграции транспортных систем, налаживание транспортно-коммуникационного коридора Азии и Европы, развитие современной транснациональной дорожной инфраструктуры региона Великого Шелкового Пути.

Новая скоростная автомагистраль также будет способствовать экономическому и социальному развитию нашего государства, обеспечивая последовательное и стабильное повышение уровня жизни народа Новое транспортное сообщение:

- обеспечит новые рабочие места в строительной, добывающей и перерабатывающей отрасли, сельском хозяйстве, лёгкой и тяжёлой промышленности, а также в частном секторе;

- послужит миграции людских ресурсов с густонаселенных регионов в менее заселённые регионы;

- будет способствовать освоению новых земель для сельского хозяйства, рациональному использованию существующих земель, повыситься значимость земель в ценовом смысле и в итоге поднимется уровень сельского хозяйства. Налогообложение ценных земель пополнит бюджет новыми поступлениями;

- даст импульс развитию лёгкой промышленности и будет достигнут постепенный переход аграрных регионов в промышленность;

- даст большие возможности для развития бурными темпами предпринимательской деятельности в сфере услуг, туризма, лёгкой промышленности и т.д.;

- откроет большие возможности развитию туризма и туристической индустрии, которая будет приносить большие пополнения в государственный бюджет. К примеру, в США этому фактору дали следующую характеристику: …«туризм как растущий фактор экономики, несмотря на высокие цены, будет развиваться в тех регионах, где имеется развитая система скоростных дорог»;

- будет способствовать открытию и освоению новых месторождений полезных ископаемых, развитию обрабатывающей промышленности, металлургии и машиностроения. Будет наблюдаться равномерное развитие промышленности во всех регионах страны;

- осуществится приток новых технологий в отрасли по добыче, обработке природных и минерально-сырьевых ресурсов;

- функционирование скоростной автомагистрали с выходом в Европу, Азию и соседние страны, даст большой импульс в ориентации предприятий во всех странах и сферах производства на формирование экспортоориентированных и импортозамещающих производств. Будет повышать экспортный потенциал республики, что даст возможность расширить её торговые связи. Почти во всех регионах вблизи скоростной автомагистрали будут созданы экспортоориентированные промышленные зоны.

Самое главное, данная скоростная автомагистраль обеспечит цельную, независимую сеть передвижения грузов по всей территории Республики, исключая какой-либо вынужденный проезд по территории соседних стран.

Интенсивное развитие внутригосударственного и международного транспорта на существующих дорогах в перспективе повлечёт за собой транспортную перегрузку на них. С этим связаны потери времени в пути, увеличение аварийности, повышенный износ и увеличение затрат по содержанию дорог. Необходимо неотложное решение вопросов по развитию и совершенствованию сети существующих дорог и строительство новых, включая названную автомагистраль.

ТЭО строительства скоростной автомагистрали «Андижан - Ташкент - Нукус - Кунград» было разработано с целью уточнения и обсуждения всех аспектов реализации данного строительства, необходимых для оценки их сложности, обоснованности и реализуемости, оно должно служить основой выполнения основного решения о строительстве и определить последовательность дальнейших шагов перед началом строительства.

Необходимость строительства данной скоростной автомагистрали возникла в результате создавшихся внешних и внутренних предпосылок. Внешние предпосылки обусловлены образованием новых государств на территории бывшего Советского Союза и стран Восточной Европы, ускоренным ростом экономического потенциала в Восточной Азии, которая предопределила существенное изменение соотношения сил в мировом экономическом пространстве. В настоящее время на Азию приходится четверть всего мирового производства, а в ближайшем будущем эта величина достигнет одной трети.

Стремление Азиатских стран к интеграции должна способствовать дальнейшему усилению экономических позиций Азиатско-Тихоокеанского региона в мировой экономике. Начавшаяся стабилизация экономики и её подъем в некоторых странах Европы, прекращение процесса дезинтеграции экономики государств СНГ, налаживание новых и восстановление старых хозяйственных связей, усиление внешнеэкономической деятельности, переориентация внешней торговли в большей степени на страны Западной Европы и Ближнего Востока выдвигает на первый план обеспечение надежных трансконтинентальных транспортных связей между Востоком и Западом по трассе Великого Шелкового Пути и делает эту проблему особенно важной и актуальной.

Как известно, основная тяжесть грузовых перевозок между Азиатско-Тихоокеанским регионом и странами Европы по-прежнему ложится на морской путь, проходящий через Суэцкий канал, пропускная способность которого уже не удовлетворяет требованиям сегодняшнего дня. Из-за большой протяжённости маршрута (Шанхай-Гамбург - 20,4 тыс. км) сроки доставки грузов этим путем во многих случаях не могут удовлетворять ни отправителей, ни получателей.

Высокие тарифы на авиаперевозки также далеко не всегда позволяют пользоваться услугами авиатранспорта.

Автомобильная транспортировка в этих условиях становится наиболее экономичной и рациональной. По сравнению с морскими перевозками по направлению Ляньюньган-Роттердам преимущество автомобильных перевозок в скорости доставки грузов (в 3-4 раза) очевидно. Это ускорит оборачиваемость средств, вложенных в стоимость груза, в связи с доставкой груза по схеме от поставщика до заказчика, исключая промежуточные погрузочно-разгрузочные операции и вынужденное хранение, как это принято при морских и железнодорожных перевозках.

Внутренние предпосылки развития скоростных автомобильных дорог обусловлены социально-экономическим и демографическим положениями нашей Республики.

Неравномерное развитие экономики нашей Республики и использование его в качестве сырьевого придатка в годы Советской власти породило негативные явления для её развития. После приобретения независимости Правительство Республики коренным образом изменило планирование и развитие экономики страны. В настоящее время особое внимание уделяется равномерному развитию всех регионов страны. И в этом деле роль автомобильных дорог очень велика. С развитием сети скоростных автомагистралей будет развиваться и социальная инфраструктура, что приведёт к миграции населения с густонаселённой местности к менее населённым, но перспективным регионам. Это, в свою очередь, приведёт к росту всех регионов страны и подъему экономики в целом.

Основной задачей является повышение привлекательности этого маршрута для грузоотправителей. Сегодня реальные сроки доставки контейнеров в направлении Япония - Центральная Европа морским путем в среднем составляет 35 суток при стоимости перевозки 1550-1750 долл. США за один контейнер.

Доставка грузов из Европы в Азию или обратно через транзит по маршруту новой трассы по территории Узбекистана окажется почти в 2 раза быстрее и заметно дешевле.

В настоящее время вследствие отсутствия этой трассы, Узбекистан ежегодно теряет сотни миллионов долларов из-за того, что грузы из Европы в Азию и из Азии в Европу в своем большинстве идут в обход нашей территории. Мириться с этим Узбекистан больше не может. Ввод этой скоростной автомагистрали позволит войти Узбекистану в систему евроазиатского транспортного коридора. Транзитное сообщение «Китай - Кыргызстан - Узбекистан - Европа» в будущем должен будет принести государству неплохие дивиденды. Открытие тоннелей «Резак» и «Камчик» первый шаг в этом направлении.

Строительство скоростной автомагистрали «Андижан-Ташкент-Нукус-Кунград» позволит Узбекистану стать активным участником международного транспортного рынка.

Обзор транспортных коридоров между Азией и Европой.

На протяжении тысячелетий значительная часть территории Узбекистана была покрыта сетью дорог, составляющих собственно трассы Великого Шелкового Пути и не менее важный путь из Европы в Индию, по которым шел интенсивный обмен материальными и духовными ценностями.

Сама жизнь уже в те далёкие времена заставляла искать наиболее кратчайшие пути сотрудничества не только в интересах торговли, но и установления более крепких экономических, культурных и духовных связей.

Несмотря на то, что Узбекистан не имеет прямых выходов к мировым океанам, его географическое положение позволяет осуществить кратчайшим путем транзитные перевозки грузов и пассажиров практически во всех направлениях. Это такие участки транспортных коридоров, как:

v Ляньюньган - Кашгар - Иркештам - Ош - Андижан - Ташкент;

v Бендер Аббас - Мешхед - Ашгабад - Чарджев - Бухара - Самарканд - Ташкент;

v Констанца - /Варна - Поти/ - Батуми - Баку - Туркменбаши - Ашгабад - Чарджев - Бухара;

v Карачи - Кветта - Чаман - Кандагар - Герат - Маймане - Шиберган-Термез;

v Бендер Аббас - Мешхед - Серахс - Ашгабад - Дашховуз - Нукус - Бейнеу - Астрахань;

v Бендер Аббас - Мешхед - Серахс - Ашгабад - Бухара - Учкудук - Кызыл-Орда - Астана - Омск.

Рынок и концепция роль дорожной отрасли в национальной экономике и политике.

В современных условиях динамичное и бесперебойное функционирование большинства крупных субъектов народного хозяйства и каждого региона страны тесно связано с налаженной сетью автодорог. Именно свойственный для автодорог факторы транспортной доступности и дешевизны перевозок становятся все в большей мере определяющими в развитии экономики.

В осуществлении экономических реформ в стране достаточно весома роль дорожной отрасли, являющейся ключевой отраслью производственной и социальной инфраструктуры. Дороги всегда играют весьма важную роль в жизни любого общества, выступая в качестве мощного фактора в формировании его государственно-территориального устройства, внутреннего и внешнего рынков. Они объединяют в единое целое все отрасли народного хозяйства, производство и потребление, обеспечивают жизненно необходимые экономические связи предприятий и регионов, способствуют преодолению размежевания общества и сближению народов. Автодорожный фактор имеет большое значение в международном и внутригосударственном разделении общественного труда.

Учитывая важную роль коммуникаций в жизни страны, Президент И.А.Каримов неоднократно отмечал, что коммуникации - самое слабое место в республике. Он подчеркивал: «вопросы развития транспортных сетей и коммуникаций, в силу особенности географического положения Узбекистана, отсутствия выхода к портам и крупнейшим транспортным узлам приобретают приоритетное, стратегическое, жизненно важное значение. Без развитой системы коммуникаций у Узбекистана нет будущего. И это мы должны ясно осознавать».

Проектируемая автомагистраль начинается на границе Кыргызской Республики близ города Ош и пересекает Андижанский, Наманганский, Ферганский, Ташкентский, Сырдарьинский, Джизакский, Самаркандский, Навоийский, Бухарский, Хорезмский вилояты, а также Республику Каракалпакстан. Тем самым напрямую соединяет между собой важной транспортной артерией 10 областей и Республику Каракалпакстан.

Район тяготения данной автомагистрали охватывает практически всю территорию Республики Узбекистан, в составе которого двенадцать областей и автономная республика Каракалпакстан. Общая территория Республики составляет 447,4 тыс. км2. Население более 24 млн. человек. Протяженность с востока на запад 1425 км, а с севера на юг 930 км.

Андижанский, Наманганский и Ферганский вилояты - Ферганский регион.

В этом регионе, занимающем 19,2 тыс. км2 территории, проживает более 6 млн. человек и относится он к числу наиболее густонаселённых регионов страны.

В регионе развиты такие отрасли промышленности как добыча и переработка нефти (Ферганский вилоят), автомобилестроение (Андижанский вилоят), сельскохозяйственное машиностроение, химическая, лёгкая, пищевая, хлопкоочистительная, стройиндустрия, промстройматериалов (Андижанский, Наманганский, Ферганский вилояты), энергетическая (Наманганский и Ферганский вилояты).

Основными отраслями специализации сельского хозяйства являются хлопок, картофель, шелководство, зерновые, плодоовощные культуры, виноградарство, животноводство мясомолочного направления.

По территории Ферганской долины проходит железнодорожная линия «Ташкент - Хаваст - Коканд - Андижан - Джалалабад».

В жизнедеятельности региона большое значение имеют следующие автомобильные дороги: А-373 «Ташкент-Ош», примыкающая к дороге М-41 «Бишкек - Ош - Хорог - Душанбе», А-376 «Коканд - Джизак» (через Бекабад, Хаваст).

Ташкентский вилоят и г. Ташкент- Ташкентский регион.

В данном регионе, занимающем 15,6 тыс. км2, проживает около 5 млн. человек (20% населения Республики). Ведущими отраслями промышленности региона являются чёрная и цветная металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение и металлообработка, энергетика, лёгкая и пищевая промышленность, промстройматериалов и стройиндустрия.

Ведущими отраслями специализации сельского хозяйства являются технические культуры: хлопок, кенаф, зерновые, плодоовощи, животноводство мясомолочного направления. По территории Ташкентского вилоята проходят железнодорожные линии «Ташкент - Хаваст - Коканд - Андижан - Джалалабад», «Ташкент - Самарканд - Карши - Термез - Душанбе», «Ташкент - Хаваст - Самарканд - Каган - Чарджев - Ургенч - Кунград.

Основные автомобильные дороги международного значения: М-34 «Ташкент-Душанбе», М-39 «Алматы - Бишкек - Ташкент - Термез», А-373 «Ташкент - Ош».

Сырдарьинский и Джизакский вилояты.

Регион, занимающий территорию в 25,6 тыс. км2, где проживает 1,5 млн. человек (около 6% населения республики).

В промышленном производстве региона важное место занимает энергетика (Сырдарьинская ГРЭС). В тесной связи с энергетикой находится цветная металлургия (Джизакский вилоят).

Развита химическая промышленность (Джизакский завод по изготовлению пластических масс), машиностроение и металлообработка, промышленность строительных материалов, пищевая и лёгкая промышленность.

Основные отрасли сельского хозяйства: хлопководство, животноводство, бахчеводство, виноградарство и зерноводство.

По территории региона проходят железнодорожные линии «Ташкент - Хаваст - Самарканд - Карши - Термез - Душанбе», «Ташкент - Хаваст - Каган - Чарджев - Кунград», «Ташкент - Хаваст - Коканд - Андижан».

Основные автомобильные дороги международного значения: М-34 «Ташкент - Душанбе», М-39 «Алматы - Бишкек - Ташкент - Термез» (через Чимкент, Самарканд), А-376 «Коканд - Джизак» (через Бекабад, Хаваст).

Самаркандский вилоят. Территория около 16,4 тыс. км2, население 2,5 млн. человек (около 10% населения республики).

В области развиты горнодобывающая, машиностроительная и металлообрабатывающая, химическая, строительная индустрия, лёгкая и пищевая промышленности.

Основные отрасли сельского хозяйства: хлопководство, табаководство, зерноводство, садоводство, виноградарство, животноводство, ведущее место принадлежит каракулеводству.

Вилоят имеет развитую транспортную сеть. По территории вилоята проходят железнодорожные линии «Ташкент - Самарканд - Карши - Термез - Душанбе», «Ташкент - Самарканд - Каган - Чарджев - Ургенч - Кунград».

Основные автомобильные дороги: М-37 «Самарканд - Ашгабад - Туркменбаши» (через Бухару), М-39 «Алматы - Бишкек - Ташкент - Термез» (через Чимкент, Самарканд), А-377 «Самарканд - Айни», А-378 «Самарканд - Карши».

Бухарский и Навоийский вилояты. Регион по площади занимает 32% территории Республики, что составляет 150,2тыс. км2. Население 2049,7тыс. чел. (около 8% населения Республики).

Бухарский вилоят располагает разноотраслевой промышленностью: нефтехимия и нефтегазодобыча (Караулбазар), газодобыча (Каракуль), лёгкая и пищевая, машиностроение и металлообработка, стройиндустрия, промстройматериалов.

Основные направления специализации Навоийского вилоята: электроэнергетика, машиностроение и металлообработка, цветная металлургия, химическая, камнеобработка, горнодобывающая, стройиндустрия, промстройматриалов, пищевая и лёгкая промышленность.

Сельское хозяйство развивается в двух направлениях - хлопководство и каракулеводство.

По территории региона проходит железнодорожная линия «Ташкент - Каган - Чарджев - Ургенч - Кунград». Основные автомобильные дороги региона: М-37 «Самарканд - Ашгабад - Туркменбаши» (через Бухару), А-379 «Навои-Учкудук», (через Зарафшан), А-380 «Нукус - Гузар» (через Бухару).

Хорезмский вилоят. Занимает площадь 6,3 тыс. км2, население более 1 млн. чел. Вилоят расположен на левобережье нижнего течения реки Амударьи.

В области преобладают в промышленном производстве лёгкая и пищевая промышленность, развиты машиностроение и металлообработка, стройиндустрия.

В сельском хозяйстве основная отрасль хлопководство, развито зерноводство и особенно, рисоводство. Животноводство специализируется на производстве мяса и молока. По территории области проходит железнодорожная линия «Ташкент - Самарканд - Каган - Чарджев - Ургенч - Кунград».

Основная автомобильная дорога А-380 «Нукус - Гузар» (через Бухару).

Республика Каракалпакстан. Расположена на северо-западе Республики и занимает площадь 164,9тыс. км2, включает в себя значительную часть пустыни Кзылкум, плато Устюрт, дельту реки Амударьи. Население около 1,5 млн. чел.

В регионе наиболее развиты отрасли промышленности, связанные с переработкой сельскохозяйственного сырья, производство строительных материалов, машиностроение и металлообрабатывающая отрасль. Работают предприятия лёгкой и пищевой промышленности. В Кунграде строится содовый завод. Сельское хозяйство - земледелие ведется на орошаемых землях. Основная культура - хлопок, среди зерновых культур - рис. Возделывается люцерна, как кормовая культура.

Животноводство - разводят овец, верблюдов, лошадей.

По территории республики проходят железнодорожные линии: «Ташкент - Самарканд - Чарджев - Кунград», «Нукус - Беруни - Турткуль», «Нукус - Чимбай».

Основные автомобильные дороги: А-380 «Нукус-Гузар» (через Бухару), А-381 «Нукус-Ташауз».

Кашкадарьинский и Сурхандарьинский вилояты - южный регион. Данный регион занимает 48,5тыс. км2, где проживает 3,7млн. чел.

Ведущее место в промышленном производстве Кашкадарьинского вилоята занимает топливная (газо-химическая, нефтегазодобыча, газоперерабатывающая). Наиболее развитыми являются лёгкая и пищевая отрасли, а также промышленность строительных материалов, машиностроение и металлообработка, химическая.

Промышленность Сурхандарьинского вилоята представлена небольшими предприятиями по добыче каменного угля, нефти, поваренной соли, строи-тельных материалов и переработкой сельскохозяйственной продукции.

Важнейшими отраслями сельского хозяйства южного региона является хлопководство, в т.ч. тонковолокнистых сортов, зерноводство, животноводство.

Субтропический климат региона позволяет наращивать производство ранних овощей, картофеля, ценных сортов продукции садоводства, цитрусовых и виноградарства.

Развито животноводство, в т.ч. каракулеводство.

По территории региона проложены железнодорожные линии «Ташкент - Самарканд - Карши - Термез - Душанбе», «Карши - Китаб», «Карши - Самарканд».

Основные автомобильные дороги: М-39 «Алматы - Бишкек - Ташкент -Термез», М-41 «Бишкек - Душанбе - Термез» (через Ош - Хорог), А-380 «Нукус - Гузар» (через Бухару), А-378 «Самарканд - Карши».

Основные факторы, определяющие повышение спроса. О основании оценки эволюции роста валового отечественного продукта Республики Узбекистан, намечаемые мероприятия по развитию производительных сил (данные отраслевых министерств и ведомств Республики Узбекистан о развитии экономики), а также учета развития автотранспорта в странах Средней и Восточной Европы, исходя из прогнозируемых основных макроэкономических показателей ИМЭСИ Минмакроэкономстата были определены основные темпы прироста объемов перевозок на перспективу. Среднегодовые темпы прироста объёмов перевозок приняты:

На период 2000-2010 гг. - 2 %

На период 2010-2030 гг. - 3 %

Для определения объёмов перевозок по существующим автодорогам, а также для определения возможных объёмов перевозок по проектируемой автомагистрали в июле-августе 2000 года были произведены экономические изыскания района тяготения.

Недостаточная техническая оснащённость существующих автодорог, их пропускная способность создаёт предпосылки для строительства новой автомагистрали «Андижан - Ташкент - Нукус - Кунград».

На новую автомагистраль предполагается отклонить грузы в межобластных и в международных связях, доля которых в общем объёме перевозок района тяготения составляет незначительную часть и поэтому не окажет значительного влияния на изменения интенсивности движения существующих автодорог.

Транзитные перевозки грузов в связях Китай - Европа приняты из ТЭО автодороги А-373 «Ташкент - Ош» на участке 116-195 км, утверждённого распоряжением Кабинета Министров Республики Узбекистан от 06.11.98 г.

№ 540-ф.

Таким образом, был определён общий грузооборот проектируемой автомагистрали.

3.1 Изучение материалов проектов, постановлений по новой дороге

Трасса скоростной автомагистрали Андижан - Ташкент - Нукус - Кунград является одним из участков трансконтинентальной автомагистрали Европа-Азия.

За основное направление трассы принято историческое направление Великого Шелкового пути, связывающее древние города Центральной Азии с Западом и Востоком, так как на этой трассе были построены города, являющиеся сегодня важнейшими точками отправления и целью движения. Транзитные перевозки на большие расстояния будут представлять меньшую долю транспортной нагрузки, однако они имеют свое геополитическое значение. При проектировании и проложении плана трассы в первую очередь учитывались следующие факторы:

- обеспечение транзитных перевозок на территории Республики как часть моста Европа-Азия;

- обеспечение внутренних грузовых и пассажирских перевозок по скоростной артериальной магистрали с отводом дорог-коллекторов в крупные грузообразующие точки;

- обеспечение бесперебойного, безопасного движения между населенными пунктами Республики в кратчайшее время.

При выборе направления трассы, и учитывая, что движение транспортных средств будет осуществляться на высоких скоростях, проектом предусмотрены обходы крупных населенных пунктов, а связь с крупными населенными промышленными городами, такими как: Андижан, Фергана, Коканд, Наманган, Алмалык, Ташкент, Гулистан, Джизак, Самарканд, Каттакурган, Навои, Бухара, Газли, Кизилрабод, Ургенч-Хива, Нукус, Кунград, Бейнау с помощью коллекторных подъездных дорог.

Трасса спроектирована таким образом, чтобы она в минимальной мере воздействовала на жилые и промышленные комплексы. Высотные характеристики спроектированы с учетом как можно меньшего объема земляных работ.

Составной частью строительства будут и коллекторные подъездные дороги к крупным городам.

Протяженность автомагистрали составляет 1491,506 км, а протяженность подъездных коллекторных дорог к городам - 801,614 км.

Трассы скоростных автомагистральных дорог приведены в графическом приложении.

Коллекторные подъездные дороги заппроектированы с четырьмя полосами движения с ограниченным доступом, с примыканиями с пересечениями в разных уровнях, с исключением отдельных участков вблизи крупных населенных пунктов, где предусмотрены пересечения в одном уровне.

Конструкции дорожной одежды автомагистрали и коллекторных подъездных дорог запроектированы в двух вариантах с покрытием из асфальто-бетона и цементобетона.

Решение о выборе варианта дорожной одежды будет принято на дальнейшей стадии проектирования.

Основная трасса автомагистрали и коллекторные подъездные дороги имеют большое количество примыканий и пересечений в разных уровнях. В связи с этим составной частью строительства будет перетрассировка или реконструкция существующих сооружений с целью сохранения их функциональности и доступа к земельным участкам. Их окончательная форма будет определена после съемки территории, проведения инженерских изысканий и транспортного прогноза.

Составной частью строительства также является перетрассировка или реконструкция большого количества инженерных коммуникаций, находящихся в полосе отвода трассы автомагистрали и подъездных дорог, чтобы они функционировали в течение процесса строительства и эксплуатации автомагистрали.

Проектируемая автомагистраль начинается на границе Кыргызской Республики близ города Ош и пересекает Андижанский, Наманганский, Ферганский, Ташкентский, Сырдарьинский, Джизакский, Самаркандский, Навоийский, Бухарский, Хорезмский вилояты, а также Республику Каракалпакстан. Тем самым напрямую соединяет между собой важной транспортной артерией 10 областей и Республику Каракалпакстан.

Район тяготения данной автомагистрали охватывает практически всю территорию Республики Узбекистан, в составе которого двенадцать областей и автономная республика Каракалпакстан. Общая территория Республики составляет 447,4 тыс. км2. Население более 24 млн. человек. Протяженность с востока на запад 1425 км, а с севера на юг 930 км.

3.2 Анализ применяемых систем большепролетных мостов

Мостовые объекты представляют собой одну из существенных составных частей проектируемой автомагистрали.

Согласно проектных объемов строительства необходимо построить более чем 847 мостов и путепроводов.

Проект мостов исходит из соответствующих нормативно-технических условий и применяемых до настоящего времени в типовых решениях.

Типы отдельных мостов учитывают характер территории, через которую трасса автомагистрали проложена, т.е. горные и предгорные районы, области с ирригационными каналами и пустынные районы, а также пересечения больших рек, таких как Сырдарья и Амударья. Вследствие большого количества мостов и объектов они разделены на малые искусственные сооружения (трубы), малые мосты с длиной до 25 м, средние мосты от 25 до 100 м, крупные мосты длиной более 100 м, эстакады, путепроводы, переходы для пешеходов над автомагистралью.

Характеристики отдельных групп:

Малые искусственные сооружения обеспечивают, прежде всего, пересечение водоотводных каналов с трассой автомагистрали. Трубы проектируются из сборных железобетонных труб. Для прогона скота под автомагистралью запроектированы конструкции из контурных сборных железобетонных блоков 2,5 х 4,0 м.

Мосты, эстакады и путепроводы обеспечивают пересечение трассы автомагистрали и коллекторных подъездных дорог с водотоками, автомобильными железными дорогами, через глубокие долины и т.п. Большинство мостов запроектировано из типовых сборных железобетонных плит и стержней. Мосты с учетом результатов предварительных инженерно-геологических изысканий имеют, в большинстве случаев, фундамент глубокого заложения на сборных железобетонных или буронабивных сваях.

На крупных мостах предусмотрены, наряду со стержневыми сборными элементами из предварительно напряженного бетона длиной до 33 м, альтернативно и другие конструкционные системы, в том числе сопряженные конструкции сталь - бетон. Решение о конкретных конструкциях будет принято на дальнейших стадиях проектирования, на основании детальной съемки местности и инженерно-геологических изысканий.

Рис.3.1. Cхема виадука (альтернативный вариант)

При строительстве такого большого количества мостов будут учтены также мощности и техническое оборудование предполагаемых подрядчиков.

Мосты, эстакады и путепроводы разработаны в обзорных таблицах в исходных документах и отдельные типы мостов документированы тоже на чертежах.

Габариты Мостов, эстакад и путепроводов, а также мостов (путепроводов) над автомагистралью запроектированы для отдельных категорий дорог согласно действующих нормативных документов.

В исключительных случаях, когда автомагистраль проходит через густонаселенные пункты, а также на местах площадок отдыха, размещенных на обеих сторонах автомагистрали, запроектированы переходы для пешеходов. По всей трассе автомагистрали и коллекторных подъездных дорог находится 73 перехода для пешеходов. Конструкция перехода для пешеходов запроектирована из стержневых сборных элементов, альтернативно как вантовая стальная конструкция.

Рис. 3.2. Схема пешеходного моста

На местах, где по данным инженерно-геологических изысканий находится агрессивная среда, будет обеспечена защита железобетонных конструкций.

В случаях, когда мосты находятся в населенных пунктах, они проектируются с учетом повышенных требований к эстетике и обеспечением шумозащитных мероприятий. [32].

Количество искусственных сооружений планируемого а/д АТНК

Искусственные сооружения
Наименование работ	Ед. изм	Основ. трасса	Колл. дорога	Всего
Трубы (круглые и прямоугольные)	шт/пм	1389 67 000	758 25 045	2176 92 045
Малые, средние мосты и путепроводы	-«-	612 22 852	243 10 468	855 33 320
Большие мосты	-«-	23 3 559,85	23 3 824,25	46 7384,10
Эстакады (виадуки)	-«-	23 3 568	21 3 905	44 7 473

Объем изделии планируемого а/д АТНК

Изделия
Наименование работ	Ед. изм.	Основ. трасса	Колл. дорога	Всего
Сборный железобетон	т.м3	2513,68	1739,26	4252,94
Стальные конструкции	тн	63,95	23,70	87,65
Асбестоцементные трубы	пм	9776	2844	12620
Товарный бетон	т.м3	9123,76	3339,30	12463,06
Асфальтобетонная смесь	т.тн	3866,15	3101,96	6968,11
Черный щебень	т.тн	579,79	424,61	1004,4

Вантовые пролетные строения по расходу стали практически при пролетах более 100м всегда экономичнее балочных цельностальных, а также балочных сталежелезобетонных. О возможном размере пролета радиально-вантовых ферм дают представление примеры построенных мостов с такими фермами; при легкой временной нагрузке пролеты могут быть доведены до 180-200 м. Они применяются главным образом в автодорожных и городских мостах. Основные достоинства вантовых мостов - легкость несущих конструкций, большая перекрывающая способность, высокая экономичность по расходу материала и стоимости, возможность навесного монтажа.

Висячие системы представляет собой обширный класс строительных конструкций, основными несущими элементами которых служат растянутые тросы, воспринимающие полезную поперечную нагрузку. Современные висячие мосты с кабелем позволяют перекрывать пролеты до 3000 м. Большим преимуществом висячих мостов служит удобство монтажа пролетных строений [7,20].

Выводы по третьему разделу

1. При проектировании и проложении плана трассы в первую очередь учитывались следующие факторы:

- обеспечение транзитных перевозок на территории Республики как часть моста Европа-Азия;

- обеспечение внутренних грузовых и пассажирских перевозок по скоростной артериальной магистрали с отводом дорог-коллекторов в крупные грузообразующие точки;

- обеспечение бесперебойного, безопасного движения между населенными пунктами Республики в кратчайшее время.

2 Рельеф местности, где планируется проектировать а/д АТНК делает наиболее целесообразным использование неразрезных металлических пролетных строений в виде пространственных ферм.

3. Исследования показали, что статически неопределимые системы весьма чувствительны к изменению температуры внешней среды, учёт которых обязателен существующим нормам проектирования.

4. Совершенствование методов расчёта сложных стержневых систем целесообразно с использованием вычислительных программных комплексов.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ НЕРАЗРЕЗНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ШАРНИРНЫХ ФЕРМ ПРИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Рассматривается металлическое пролетное строение моста в виде статически неопределимой фермы с ездой по верху. Предполагаемое место строительства Кашкадарьинская область Республики Узбекистан. Согласно требованиям КМК 2.05.03-97 “Мосты и тоннели” [12,21,22,23,25] при расчете данной конструкции необходимо учитывать изменение температуры в наиболее жаркое и наиболее холодное время года.

4.1 Теоретические основы расчета статически неопределенных ферм по методу сил

Степень статической неопределимости и выбор основной системы.

Стержни и опорные связи статически неопределимых ферм разделяются на необходимые, устранение которых обращает систему в изменяемую, и лишние - все остальные. Как известно, продольные силы необходимых стержней и реакций необходимых опорных связей статически определимы [2].

Степень статической неопределимости шарнирных ферм определяется по формуле (4.1):

n=C+Cоп-2У. (4.1)

Основную систему для расчета ферм будем образовывать только разрезанием (не устранением) лишних стержней и устранением опорных связей. При расчете на смещение опор опорные связи будем также разрезать. Неизвестные продольные силы в разрезанных стержнях фермы будем считать положительными, если они растягивающие. Основная система, получаемая только разрезанием стержней фермы, оказывается во многих случаях удобнее основной системы, в которой устраняются опорные связи. Кроме того, в первой, основной системе продольные силы некоторых стержней от Х1=1 также равны нулю, поэтому, например, перемещение д13=0. Все это уменьшает количество вычислений при расчете фермы по первому варианту основной системы [2,5,8,28].

Определение коэффициентов при неизвестных канонических уравнений метода сил.

При расчете пространственных статически неопределимых стержневых систем на температурные воздействия в строительной механике используется метод сил (4.2). Канонические уравнения метода сил при расчете любой статически неопределимой системы на действие температуры имеет вид:

д11Х1+д12Х2+д13Х3+……+ д1nХn+?1t=0

д21Х1+д22Х2+д23Х3+……+ д2nХn+?2t=0

………………… (4.2)

дn1Х1+дn2Х2+дn3Х3+……+ дnnХn+?nt=0,

Здесь

д11, д12, ….., дnn -- имеют те же значения, что и при расчете на действие внешней нагрузки;

?nt -- представляют собой температурные перемещения в основной

системе по направлениям лишних неизвестных усилий Х1, Х2,……Хn.

Могут быть записаны в виде

где Fo - площадь какого-нибудь стержня фермы.

Свободные член kt не зависят от Fo, а потому:

Хk=Dk/D=AkFo;

где D и Dk - определители; Ak и Bi - некоторые постоянные числа.

Как видно из вышесказанного, расчет системы с большим числом элементов (более 400 стержней) сталкивается с математическими трудностями [2,5,8].

4.2 Совершенствование расчета статически неопределимых стержневых систем по методу конечных элементов (МКЭ)

Расчет статически неопределимых плоских ферм от постоянной нагрузки.

Рассмотрим расчет методом конечных элементов (М.К.Э.). За конечный элемент принимается стержень шарнирно опертый по концам (рис.4.1). Положение стержня в плоскости можно определить линейными смещениями концевых сечений имеющих всего 4 степены свободы.

Рис.4.1. Вектор смщений

Вектор смещений

Направления смещения пунктирно показаны на рис.4.1.

При расчете ферм по МКЭ используется метод перемещений. Для обеспечения неподвижности стержня на концевые сечения накладываются две связи (рис.4.1). Реакции в связях будут положительными, если их направления совпадают с направлением осей координатной системы. Определим удлинение стержня

(4.3)

или в матричной форме

(4.4)

Где (4.5)

Продольные силы

(4.6)

Реакции в связях будут

Матрицы жесткости стержня при будет

При расчете статически неопределимых ферм, усилия в стержнях не зависит от площади поперечного сечения (F) и в формуле (4.8) можно принять равными единице. Формирование матрицы в для всей фермы осуществляется путем последовательного рассмотрения узлов фермы и примыкающих к нему стержней, для каждого из которых предварительно составлены “внк”- как для конечного элемента [2,4,5,28].

Например: для фермы (рис.4.2а) основная система получается путем наложения на все узля дополнительных связей, обеспечивающих их неподвижность (рис.4.2 б).

Рис.4.2. Фермы

Матрица в для всей фермы имеет вид

(4.9)

Матрица жесткости фермы в основной системе

Где отдельного стержня;

m - число стержней фермы.

Усилия в стержнях фермы определяются по формуле

(4.11)

Матрица жесткости фермы

(4.12)

Канонические уравнения в матричной форме имеют вид

(4.13)

Где -вектор грузовых реакций во введенных связей.

Например: в ферме (рис.4.2б)

Справа от вектора указаны номера связей в основной системе. Знак элементов вектора определяется по - правилу:

При совпадении направления реакции в связи с направлением соответствующей оси координатной системы - положительный. Если противоположно - отрицательный. Вектор определяются из уравнения (4.13).

(4.14)

После вычисления илия по (8) определяются усилия в стержнях фермы [8,13,28].

4.3 Общие данные по пролетному строению моста в виде пространственной статически-неопределенной фермы с металлическими промежуточными опорами на участки линии Ташгузар-Байсун-Кумкурган

Схема моста 46,2+67,2+46,2+17,8+22,6. Общая длина моста 202,067м. Мост расположен на кривой радиусом R=1500м. Пролетные строения болтосварные будут изготовлены в Японии. Все несущие элементы сварные.

Рабочие чертежи металлических конструкций пролетных строений моста на участке линии Ташгузар-Бойсун-Кумкурган разработаны фирмой JTC (Япония). Проект составлен по техническим условиям Японии.

Институтом «Узогирсаноатлойиха» выполнен расчет пролетных строений по действующим нормам проектирования в Республике Узбекистан под железнодорожную нагрузку С14 на основании договора с фирмой JTC от 1 марта 2005г. (Лицензия №012 от 5 сентября 2002г., выданная Кабинетом Министров РУз.). [19].

Нагрузки действующие на пролетные строения. Постоянные нагрузки.

Значения всех постоянных нагрузок представлены компанией JTC.

От собственного веса конструкции.

Собственный вес заданных конструкций вычисляется автоматически, по заданным характеристикам сечений конечных элементов.

От верхнего строения пути.

Нормативные нагрузки от верхнего строения пути:

1. Собственный вес балласта:

2. Рельсы (Р65)

3. Контррельсы и прочие крепёжные детали

4. Железобетонные шпалы

51,23кг/м=5,123т/м=51,23кН/м.

Расчетные нагрузки от верхнего строения пути:

1. Собственный вес балласта:

2. Рельсы (Р65)

3. Контррельсы и прочие крепёжные детали

4. Железобетонные шпалы

6508,18кг/м=6,508т/м=65,08кН/м.

От веса металлического балластного корыта:

Средний пролет, расчетная нагрузка

Крайний пролет, расчетная нагрузка

От веса пешеходных тротуаров и убежища.

Временная нагрузка от подвижного состава.

Нормативная временная вертикальная нагрузка от подвижного состава железных дорог (СК) принята в виде объемлющих максимальных эквивалентных нагрузок (тс/м). Показатель К обозначающий класс нагрузки принят равным 14. Схемы загружения пролетного строения составлены по указаниям КМК 2.05.03-97. Величины эквивалентных нагрузок и их положение определяются на основании очертаний линий влияния.

4.3.1 Общий вид и поперечные разрезы пролетного строения

Основная схема пролетного строения моста представляет собой неразрезную ферму с ездой по верху. С одной стороны на консоль фермы опирается балочное строение длиной L=13,3м.

Промежуточные опоры Р1 и Р2 под металлической неразрезной фермой - металлические. Высота опор - 25,0м; фундамент опор - железобетонный.

Основная схема моста, план горизонтальных балок, связей верхнего и нижнего поясов приведены на рис.4.

Опорные части на опорах А1 и Р3 - катковые; на опорах Р4 и А2 - плоские металлические.

Наличие современных расчетно-проектировочных комплексов типа «LIRA» позволяют выполнить этот расчет на основе метода конечных элементов с большой точностью. На рис.4.3 показана расчетная схема пространственной фермы с металлическими опорами. Пролетное строение представляет собой неразрезную ферму, промежуточные опоры представляют собой металлические стойки, соединенные между собой горизонтальными и вертикальными связями [19].

Рис. 4.3. Показана расчетная схема пространственной фермы с металлическими опорами.

4.3.2 Геометрические характеристики поперечных сечений элементов

Для составления расчетной схемы, позволяющей выполнить пространственный расчет с учетом совместной работы всех элементов пролетного строения, включающего в себя продольные и поперечные балки, несущие фермы, фермы в плоскостях верхнего и нижнего пояса, а также опор, были представлены предварительные размеры поперечных сечений всех элементов (Рис.4.4). Пример:

Рис.4.4. Предварительные размеры поперечных сечений всех элементов

4.4 Расчет статически неопределимой пространственной фермы на основе ПВК «LIRA-9.0»

Проектно-вычислительный комплекс (ПВК) SCAD, «LIRA» предназначены для численного исследования на ЭВМ напряженно-деформированного состояния и устойчивости конструкций, а также и для автоматизированного выполнения ряда процессов конструирования. ПВК SCAD, «LIRA» обеспечивают исследования напряженно-деформированного состояния различных сооружений в виде пространственных стержневых систем, произвольных пластинчатых и оболочечных систем произвольного очертания. При этом моделирование подвижной нагрузки программными комплексами не обеспечено. Наиболее простым решением явилось построение линий влияния на основе ПВК SCAD для плоской фермы, так как под действием вертикальных нагрузок плоская расчетная схема является весьма оправданной. Далее расчет пространственной системы на статические, эквивалентно-подвижные и динамические воздействия с выбором расчетных сочетаний усилий выполняется программным комплексом «ЛИРА». В основу расчета полагается метод конечных элементов в перемещениях. Этот метод хорошо адаптирован к реализации на ЭВМ. В ПВК автоматизированы все этапы решения задач по МКЭ, в том числе и процесс генерации сетки конечных элементов. Основными этапами решения задач по МКЭ является: расчленение исследуемой системы на конечные элементы и назначение узловых точек, в которых определяются узловые перемещения; построение матриц жесткости; формирование системы канонических уравнений, отражающих условия равновесия в узлах расчетной системы; решение системы уравнений и вычислительные значений узловых перемещений; определение компонентов напряженно-деформированного состояния исследуемой системы по найденным значениям узловых перемещений.

Программный комплекс может быть использован при проектировании конструкций в мостостроении и транспортном строительстве - коробчатых конструкции больших пролетов, пилонов и вантовых систем висячих мостов, мостовых опор, тоннелей; дорожных и аэродромных покрытий; насыпей, и подпорных стен.

В ПК «ЛИРА» реализованы положения следующих разделов КМК (с учетом изменений на 1.01.97):

КМК 2.01.07-96 Нагрузки и воздействия, КМК 2.03.01-96 Бетонные и железобетонные конструкции, КМК 2.01.03-96 Строительство в сейсмических районах, КМК 2.03.05-97 Стальные конструкции, КМК 2.05.03-96 Мосты и тоннели.

В результате расчета определяются все усилия в элементах системы от различных сочетаний нагрузок и выполняется проверка несущей способности каждого элемента по всем требуемым нормами условиям. Использование Программных комплексов для расчета сложных конструкций значительно ускоряет процесс расчета и проектирования, а также обеспечивает качество расчета [30].

4.4.1 Составление дискретной модели пространственной стержневой системы для реализации расчета

Согласно проекту температура замыкания статически неопределимой системы принята tзам=+250С. В соответствии с [24] абсолютно максимальная температура в районе строительства равна Tmax=+490С, абсолютно минимальная температура равна Tmin=-260С. В соответствии с [22] расчет выполнен на нагревание:

Дt1= Tmax - tзам=+240C;

Дt2= Tmin - tзам= -510C.

Дискретная модель главной фермы с номерами элементов приведена на рис.4.5.

Рис.4.5. Дискретная модель главной фермы с номерами элементов

Расчет выполнялся для трех загружений: при первом загружении - действует только расчетная постоянная нагрузка при температуре замыкания; при втором загружении - действует расчетная постоянная нагрузка при абсолютно-максимальной температуре; при третьем загружении - действует расчетная постоянная нагрузка при абсолюно-минимальной температуре.

4.4.2 Усилия в элементах конструкций от воздействия температуры в самый жаркий и самый холодный периоды года

В результате реализации расчета пространственной комбинированной системы на действие изменений температуры на основе ПВК «LIRА» получены усилий в элементах системы. значения которых приводятся в табл.4.1.

4.5 Анализ результатов расчета

Результаты расчета дают возможность проанализировать работу конструкции в различных температурных режимах. При этом можно проследить не только качественную картину изменения напряженно-деформированного состояния системы в наиболее холодное и наиболее жаркое время года, но и выполнить количественный анализ влияния изменения температуры. Далее приводится сравнительная ведомость усилий и напряжений для элементов главной фермы пролетного строения и элементов металлической опоры для различных температурных режимов.

Как видно из результатов расчета наибольший изменения напряжений в результате летнего нагревания имеют место в элементах 27, 28, 113, 114, 17-26, 88-91, 6, 87, 103-112, 187, 180, 182.

...