پل شناور توضیحات:

1. پل شناور پنتونبه پل اشاره دارد که بر روی سطح آب با یک قایق یا تانک پونتون به جای پل پل ها شناور است. پل شناور از پل شناور، پانل،سیستم توزیع پرتو و کابل هوا.

2.پل شناور پتوننکات مورد توجه طرح پایه

وضعیت جاده، عملکرد، ساختار پونتون، نقشه های پونتون، محیط زیست

3اصول طراحی پایه پل شناور پنتون

اصول باید رعایت شود: اهداف عملکرد با هدف مطابقت دارند، ایمنی، دوام، کیفیت، آسان نگهداری و مدیریت، هماهنگی با محیط زیست،اقتصاد و سایر شاخص ها.

انتخاب نوع ساختار: شرایط توپوگرافی، زمین شناسی و جغرافیایی باید در نظر گرفته شود.

جدول زیر طبقه بندی سطوح عملکرد حالت پل پونتون شناور را نشان می دهد. سطح عملکرد حالت 0 عمدتاً با سایر سطوح عملکرد 1-3 مقایسه می شود.برای حمل و نقل، امواج طوفان، سونامی و زلزله، پلاتون ها در چندین سطح عملکرد طراحی شده اند.

تعداد سازه های پونتون و سیستم کلی باید نیازهای قدرت، تغییر شکل و ثبات را برآورده کند.

عمر یک پل شناور بسیار حساس به شرایط محیطی و عوامل مانند بار طبیعی (مانند باد، امواج آب، تغییرات جریان، مد و مد،در سطح دریاچه) و خوردگیدر شرایط کم هزینه چرخه، عمر خدمت پل شناور معمولاً 75 تا 100 سال است.

بر اساس طبقه بندی اهمیت، پل پونتون شناور به نوع استاندارد و نوع ویژه مهم تقسیم می شود، یعنیپل شناور پونتون نوع A و پل شناور پونتون نوع Bپل های شناور A از پل های شناور B متفاوت است. پل های شناور B به: جاده های سریع السیر، جاده های سریع السیر شهری، جاده های شهری اختصاصی، جاده های معمولی ملی،عبور دوگانه، پل های راه آهن، پل های مهم محلی و شهری.

با توجه به فاکتور اهمیت، طراحی پل شناور باید اطمینان حاصل کند که سطح عملکرد مورد نظر مربوط به جدول، مانند بار، موج طوفان،سونامی و زلزله.

4. بار طراحی پل پونتون شناور

شناور بودن، موج آب، باد و دوره تکرار

در طول طراحی پل پونتون شناور، تغییر سطح آب ناشی از جزر، سونامی و موج طوفان یکی از بارهای کنترل است.محور عمودی پل پونتون شناور باید در طراحی در نظر گرفته شودوقتی باد بر آب می وزد، امواج ناشی از آن بار افقی، عمودی و پیچ و خم بر روی پل شناور ایجاد می کنند. این بارها به سرعت باد، جهت، مدت زمان،طول باد (طول ناحیه باد)ساختار و عمق کانال

سرعت باد طراحی شده سرعت متوسط طی یک دوره ۱۰ دقیقه ای در ارتفاع ۱۰ متر بالای آب است. بارهای طبیعی مانند باد و زلزله در بسیاری از موارد یک عامل کلیدی هستند.

بار ترکیبی

بار جمع شده بر روی پل شناور تاثیر منفی خواهد داشت.

سطوح جزر به دسته های زیر تقسیم می شوند:

در طول زلزله ها: بین H.W.L. ((سطح آب بالا) و L.W.L. ((سطح آب پایین) ؛

در طول طوفان های برفی: بین H.H.W.L. ((بالاترین H.W.L.) و L.W.L.) یا بین H.H.W.L. و L.L.W.L. ((کمترین L.W.L.) ؛

شرایط استفاده: بین HWL و LWL

بنابراین، هیچ آسیب مرگبار در طول سونامی رخ نمی دهد، نه از تغییرات شدید مد و مد بین H.W.L. و L.W.L. و نه از افزایش و کاهش سطح آب.

بار طراحی

به طور عمده شامل: بار ایستاتیک، بار پویا، بار ضربه (مانند برخورد و غیره) ، فشار زمین (مانند توده لنگر در سیستم لنگر در پل پل شناور) ،فشار هیدروستاتیک (از جمله شناور بودن)، بار باد، عامل موج آب (از جمله عامل گسترش) ، عامل لرزه ای (از جمله فشار هیدرودینامیک) ، عامل تغییر دمای، عامل جریان آب، عامل تغییر مد،فاکتور تغییر شکل پایه، عامل حرکت پشتیبانی و غیره بار برف، بار منحرف، عامل سونامی، عامل مد طوفان، نوسان دریاچه ( نوسان ثانویه) ، موج شوک کشتی، شوک دریا، بار ترمز، بار مونتاژ،بار برخورد (شامل برخورد کشتی)، فاکتور یخ بسته و فشار یخ بسته، فاکتور حمل و نقل ساحلی، فاکتور جسم شناور، فاکتور کلاس آب (تخلیه و اصطکاک) و سایر بارهای.

موج آب نامنظم

معمولا، امواج آب بسیار نامنظم هستند. آنها از امواج آب منظم با بسیاری از اجزای فرکانس تشکیل شده اند.

از آنجایی که دوره طبیعی پل شناور بسیار طولانی تر از پل سنتی است، اثر موج آب با دوره طولانی بیشتر است. از نظر فرکانس،طیف نشان دهنده توزیع انرژی امواج آب است.وقتی باد از فاصله ای افقی می وزد، امواج آب به حرکت خود ادامه می دهند. اما بعد از یک دوره زمانی مشخص، امواج آب به تدریج از تقویت متوقف می شوند و پایدار می شوند.

5مواد پل پونتون شناور

مواد متداول فولاد و بتن هستند.

به طور کلی، خوردگی ساختار پونتون باید در درجه اول در نظر گرفته شود.بتن ضد آب یا بتن دریایی معمولا در ساخت پل های شناور استفاده می شود.از جمله، سیمان پرتلند ذوب متوسط، سیمان لاغری فرن بالا پورتلند، سیمان گرد و غبار پرنده پورتلند می تواند برای ساخت پل های شناور استفاده شود.اثرات پریستالتیک و انقباض ساختار تنها زمانی که مخزن خشک است باید در نظر گرفته شود.، بنابراین اثرات فوق نیازی به در نظر گرفتن یک بار تانک راه اندازی نمی شود. بتن با عملکرد بالا مانند گرد و غبار پرواز و پودر سیلیس برای ساخت تانک های شناور مناسب است.

مواد مورد استفاده در سیستم لنگرگیری باید با توجه به اهداف طراحی، محیط زیست، دوام و اقتصاد انتخاب شوند.

به دلیل محیط خوردگی، ضد خوردگی ضروری است، به ویژه در قسمت های زیر سطح متوسط آب، M.L.W.L، خوردگی محلی جدی وجود دارد.حفاظت کاتودیک به طور کلی مورد استفاده قرار می گیرد.

درمان سطح به طور کلی تحت روش L.W.L. مورد استفاده قرار می گیرد. روش های درمان سطح شامل نقاشی، اضافه کردن سطح مواد آلی، سطح چربی معدنی، سطح مواد غیر ارگانیک و غیره است.درمان سطحی غیر ارگانیک شامل پوشش فلزی است، مانند پوشش تیتانیوم، سطح فولاد ضد زنگ، روی، آلومینیوم، آلیاژ آلومینیوم، و غیره تاثیر عمق آب بر میزان خوردگی بستگی به محیط دارد.

خوردگی اسپلش جدی ترین است و حد بالایی آن را می توان با توجه به نصب ساختار تعیین کرد.

منطقه ی جریان و نزول شدیدترین محیط است و میزان خوردگی با عمق بسیار متفاوت است.

در ناحیه آب شور، محیط معتدل تر می شود. اما در برخی شرایط، مانند جریان ها و افزایش حمل و نقل دریایی، خوردگی می تواند تسریع شود.

محیط لایه خاک زیر کف دریا به تراکم نمک، سطح آلودگی و شرایط آب و هوایی بستگی دارد، اما میزان خوردگی نسبتا پایدار است.

توجه: در مقایسه با ساختار ثابت، پل پونتون شناور با سطح آب تغییر می کند، بنابراین نزول و نزول جزر وجود ندارد.

6. حالت محدودی پل شناور

پل شناور باید ظرفیت کافی برای مقابله با خطرات بالقوه مانند کشتی ها، قطعات، چوب، سیل، شکست طناب لنگر،و جدا شدن کامل پل پس از شکستگی جانبی یا کج.

اگر چه آب باعث شناور شدن پل شناور می شود، اگر آب به داخل پل شناور نفوذ کند،به تدريج به پل شناور آسيب مي رساند و درنهايت به غرق شدن پل منجر ميشهاین مشکل تحقیقاتی فعلی است که در برابر پل شناور پونتون قرار دارد.

7طراحی و تجزیه و تحلیل خاص پل شناور

ثبات: به توانایی کشتی برای شیب زدن تحت تأثیر نیروهای خارجی و بازگشت به موقعیت تعادل اولیه پس از ناپدید شدن نیروهای خارجی اشاره دارد.

سه حالت تعادل:

1) تعادل پایدار: G در زیر M است و گرانش و شناور بودن یک گشتاور ثبات پس از شیب را تشکیل می دهند.

2) تعادل ناپایدار: G بالاتر از M است، و گرانش و شناور بودن بعد از شیب زدن یک لحظه سرپیچی را تشکیل می دهند.

3) تعادل تصادفی: G و M همزمان هستند، و جاذبه و شناور در همان خط عمودی پس از شیب، بدون گشتاور عمل می کنند.

رابطه بین ثبات و ناوبری کشتی:

1) ثبات بیش از حد بزرگ است و کشتی به شدت تکان می خورد، باعث ناراحتی پرسنل، استفاده نامناسب از ابزارهای ناوبری، آسیب آسان به ساختار بدن می شود،و جابجایی آسان محموله در انبار، و در نتیجه ایمنی کشتی را به خطر می اندازد.

2) ثبات بسیار کم است، توانایی ضد سرنگونی کشتی ضعیف است، به راحتی زاویه شیب بزرگ ظاهر می شود، بهبود آهسته، و کشتی برای مدت طولانی در سطح آب خم شده است،و ناوبری بی اثر است.

مانند قایق ها، سرنگون شدن پونتون ها به ثبات ثابت آنها مرتبط است.

این که آیا شرایط آب و هوایی معمول یک بار در سال یا شرایط شدید یک بار در قرن است، راحت بودن ترافیک باید به دقت در طراحی مورد توجه قرار گیرد.بنابراینسرعت پاسخگویی پل باید در محدوده مقادیر قابل تحمل باشد.

ثبات دستگیری: آسان بودن دستگیری یکی از مهمترین عملکردها است.

خستگی: برای جلوگیری از آسیب های ساختاری ناشی از بارهای پویا، مانند باد، امواج آب و غیره. روش ارزیابی مشابه پل های سنتی است.

عوامل زمین لرزه ای: از آنجا که پل پونتون شناور دارای دوره طبیعی طولانی است ، لازم است تأثیر امواج زمین لرزه ای دوره طولانی را مطالعه کنیم.مقاومت سیستم لنگرگیری در برابر زلزله باید بررسی شودبه خصوص ستون های لنگر و پایه ها.

8طراحی بدن پل پل شناور:

پانتون های عمومی به طور عمده تانک پانتون جداگانه را در نظر می گیرند. همانطور که قبلا توضیح داده شد، ویژگی های هیدرودینامیک هر تانک می تواند به صورت جداگانه مورد مطالعه قرار گیرد.و سپس نتایج به دست آمده می تواند برای تجزیه و تحلیل سیستم جهانی استفاده شوددر واقع، روش های جدایی ناپذیر مانند روش عناصر محدود اغلب در تجزیه و تحلیل سیستم جهانی استفاده می شود. برای این روش تجزیه و تحلیل، جرم اضافی هر مخزن،خنک کننده های هیدرودینامیک و عوامل هیدرودینامیک باید در نظر گرفته شوند.، و موقعیت مرکز شناور بودن مخزن باید وارد شود.

طراحی سرعت باد و ارتفاع موج موثر: ارتفاع موج موثر 2.5m یک نقطه کلیدی از پل نوع پل است.لازم است که مانع موج ها ایجاد شود.اثر چسبناک و اثر جریان بالقوه دو عامل مهم در تجزیه و تحلیل حرکت موج آب رخ می دهد و استرس ساختارهای زیر آب است.به طور عمده اثر پخش و تشعشعات امواج آب در اطراف ساختار است..

در واقع، اگرچه تئوری جریان بالقوه مایع سطح آزاد بر این فرض است که مایع غیر قابل فشرده سازی، غیر گردش و غیر چسبنده است،نتایج پیش بینی آن با نتایج تجربی مطابقت دارد.به همین دلیل است که نظریه پراکندگی امواج آب بر اساس نظریه جریان بالقوه خطی اغلب در تجزیه و تحلیل طراحی اعمال می شود.

طراحی ساختار فوقانی: عمدتا شامل انتخاب نوع ساختار، طراحی ترکیب ساختار و محتوای ضد خوردگی است.

طراحی بدن شناور: طراحی بدن شناور بسیار متفاوت از طراحی پل سنتی است. طراحی بدن شناور شامل: انتخاب نوع بدن شناور،طراحی بخش کنترل سیلاب بدن شناور، طراحی پیشگیری از برخورد کشتی، طراحی ساختار بخش اتصال انتقالی، حفاظت از خوردگی، امکانات کمکی و طراحی ساختار لنگر.

طراحی ساختار لنگر: نوع، توزیع و مقدار ساختار لنگر را تایید کنید. در طراحی لازم است که پارامترهای مختلف محیط را درک کنید،مثل سرعت باد، موج آب و جریان، زلزله، تغییر درجه حرارت، سونامی، شوک سطح دریاچه (امواج ثانویه) ، موج طولانی مدت آب، طراحی ساختار لنگرپوش لنگرپوش، لنگرپوش زنجیره،پلت فرم پاهای تنش و سایر شرایط، و روش لنگرگذاری از طریق دو سر کلیمپ.

پل های شناور معمولاً برای عبور از آب در مناطقی مانند رودخانه ها، دریاچه ها و کانال ها که آب آنها آرام یا آهسته است استفاده می شود.سازگاری با تغییرات سطح آببا این حال، ممکن است از نظر ظرفیت حمل و مقاومت در برابر شرایط آب شدید، محدودیت هایی داشته باشند.که باید در مراحل طراحی و برنامه ریزی در نظر گرفته شود.

9استفاده از پل شناور:

پل های شناور دارای کاربردهای مختلفی هستند، به ویژه در مواردی که به یک پل موقت یا قابل حمل نیاز است. در اینجا برخی از کاربردهای رایج پل های شناور:

نظامی و دفاعی: پل های شناور پونتون اغلب توسط نیروهای نظامی در طول عملیات تاکتیکی، تمرینات آموزشی،یا در مناطق درگیری که تعبیه سریع و تحرک بسیار مهم استاین پل ها می توانند عبور موقت از رودخانه را برای سربازان، وسایل نقلیه و تجهیزات فراهم کنند.

ساخت و نگهداری: پل های شناور در ساخت و نگهداری پروژه های زیربنایی مفید هستند.به خصوص زمانی که یک پل موقت برای دسترسی به تجهیزات سنگین مورد نیاز است.آنها می توانند در طول کار ساخت پل یا تعمیرات، نصب خط لوله یا سایر پروژه هایی که نیاز به عبور موقت رودخانه دارند، استخدام شوند.

رویدادها و جشنواره ها: پل های شناور پونتون می توانند برای استفاده موقت در طول رویدادها، جشنواره ها یا فعالیت های تفریحی که نیاز به عبور ایمن از آب دارند، نصب شوند.اونا ميتونن راه پياده ها رو فراهم کنن، مسیرهای دوچرخه سواری یا دسترسی وسایل نقلیه برای شرکت کنندگان و شرکت کنندگان در رویداد.

10.مزیتs از پل پونتون شناور:

ساختار پیچیده نیست، جدا کردن آن نیز آسان است، اما هزینه های نگهداری بالا است.

در زمان جنگ، می تواند مانع رودخانه ای را از بین ببرد، حمل و نقل راه آهن و جاده ای را تضمین کند، در زمان صلح، می تواند از فاجعه های سیل عبور کند، تعمیرات سریع و کمک های اضطراری انجام دهد،یا به سرعت با دو طرف ارتباط برقرار کنند تا مواد ساختمانی مختلف در مقیاس بزرگ را حمل کنند.، که یک وسیله اضطراری انعطاف پذیر و کارآمد کوتاه مدت است، بنابراین تحقیقات نظری و تجربی در مورد این نوع پل پونتون شناور اهمیت عملی زیادی دارد.

هدف دیگر به طور عمده به دلایل اقتصادی است، یعنی زمانی که عمق آب سایت بسیار بزرگ است یا کف بسیار نرم است، ساخت اسکله های سنتی مناسب نیست.در اين زمان، با استفاده از شناور بودن طبیعی آب، یک پل پونتون شناور که نیازی به اسکله های سنتی یا پایه های خوب ندارد، انتخاب بهتری می شود.

بررسي کل پل هاي فولادي ايورکراس