Көтермелі көпірлер ерекшеліктері мен түрлері [Физика]
Организация : Шоқан Уәлиханов атындағы жоғары білім беру орталығы
Должность : Студент
Дата : 03.11.2024
Номер журнала : 18-2024
Көтермелі көпірлер туралы жалпы мәлімет. Көтермелі көпірлер – өзендер мен каналдар арқылы көлік пен кеме қатынасын тиімді ұйымдастыру үшін қолданылатын арнайы құрылыс түрі. Мұндай көпірлер негізінен ірі өзендер мен кеме жүретін су арналарының үстінде салынады. Көтермелі көпірдің басты артықшылығы – оның кеме өткен кезде жоғары көтеріліп, өткелді босатуға мүмкіндігі бар, сол арқылы өзендегі және жер үстіндегі көлік қозғалысын үйлестіруге көмектеседі.
Көтермелі көпірлердің даму тарихы. Ірі өзендердегі алғашқы көпірлер біздің дәуірімізге дейінгі 600 жылы пайда болды. Мысалы, Вавилонның патшасы Навуходоносор (б.з.д. 605-562 жж.) Евфрат өзенінің үстінде ұзындығы 100 метрден асатын және ені 5-6 метр болатын көпір салды. Сол кезде кеме өтуі үшін көпірдің кейбір бөліктері көтерілетін болды. Орта ғасырларда Еуропада құлыптар мен қорғаныс жүйелеріне кіреберіс ретінде тартпа көпірлер кеңінен қолданылды.
Көтермелі көпірдің механизмдері. Көтермелі көпірдің жұмысын қамтамасыз ететін бірнеше механизм түрлері бар:
- Салмақ теңестіргіш механизмі: Көпірдің қақпа бөлігін салмақпен теңестіру арқылы көтеру оңай жүзеге асады. Көтерілетін бөліктің қарсы бетіне теңестіргіш салмақтар бекітіліп, олар арқан немесе шынжыр арқылы ілінеді. Көпір көтерілгенде, бұл салмақтар төмен түсіп, энергия шығынын азайтады.
- Гидравликалық механизм: Бұл механизм қысыммен толтырылатын гидроцилиндрлер арқылы жұмыс істейді. Гидравликалық жүйе көпірдің қозғалысын басқаруға мүмкіндік береді.
- Тісті беріліс механизмі: Мұнда тісті доңғалақтар мен рельстер көпірді көтеру мен түсіру үшін қолданылады. Бұл механизм негізінен кішігірім көпірлерде жиі қолданылады.
- Шынжырлы немесе арқанды механизм: Шынжырлар мен арқандар электр қозғалтқыштары арқылы тартылып, босатылады. Бұл механизм өзінің қарапайымдылығымен ерекшеленеді.
- Аралас механизмдер: Көптеген көпірлерде бірнеше механизмдердің үйлесімі қолданылады. Мысалы, гидравликалық жүйе теңестіргіштермен толықтырылады.
Көтермелі көпірдің артықшылықтары мен кемшіліктері:
- Теңестіргіштер: Энергия үнемдейді, бірақ орнату үшін кең орын қажет.
- Гидравликалық жүйе: Жоғары дәлдіктегі көтеру және түсіру әрекеттерін қамтамасыз етеді, бірақ қызмет көрсетуі күрделі.
- Тісті беріліс механизмі: Сенімді және қарапайым, бірақ көтеру биіктігі шектеулі.
- Шынжырлы механизм: Қарапайымдылық пен сенімділікке ие, алайда оның да биіктікке қатысты шектеулері бар.
Заманауи көтермелі көпірлердің жетістіктері. Заманауи көтермелі көпірлер бірнеше жетектің үйлесімімен жұмыс істейді: негізгі (электромеханикалық немесе электрогидравликалық), резервтік (іштен жану қозғалтқышы) және қолмен басқарылатын апаттық жетектер. Көпірді көтеру немесе түсіру әдетте 2-5 минут ішінде орындалады, және жүйеде қауіпсіздік пен жылдамдықты қамтамасыз ететін тежеу құрылғылары қолданылады.
Әлемдегі ең танымал көпірлер: Тауэр көпірі, Лондон, Англия – Лондонның Темза өзеніндегі символына айналған көтермелі көпір. Слауэрхоф көпірі (Flying Lift Bridge), Леуварден, Нидерланд – толық автоматтандырылған, жолдың бір бөлігі ауада қозғалып, кемелердің өтуіне мүмкіндік береді. Гейтсхед Мыңжылдық көпірі, Ньюкасл, Англия – Тайн өзеніндегі ерекше жаяу жүргіншілер көпірі. Жак Шабан-Делмас көпірі, Бордо, Франция – Гаронна өзеніндегі заманауи тік көтерілмелі көпір. Пуэнте де ла Мужер, Буэнос-Айрес, Аргентина – әйгілі архитектуралық құрылысқа айналған көпір.
Қазақстанда да көтермелі көпірлер қолданылады. Мысалы, Өскемен қаласындағы көпір Ертіс өзенінің үстінде орналасқан.
Көтермелі көпірлердің дамуына үлес қосқан инженерлер. Көтермелі көпірлердің дамуына көптеген танымал инженерлер айтарлықтай үлес қосты. Олар: Гюстав Эйфель – француз инженері, оның жобалары қазіргі көпірлердің дизайны мен құрылысында кеңінен қолданылады. Джозеф Базалжетт – Лондондағы әйгілі Тауэр көпірінің жобасына қатысқан британ инженері. Шарль Густав Дюбрейль – гидравликалық жүйелерді әзірлеу бойынша маңызды жұмыс атқарған француз инженері. Хорас Джонс пен Джон Вульф Барри – Тауэр көпірін жобалаған британ инженерлері. Иоганн Рудольф – швейцариялық инженер, шынжырлы механизмдерді қолдану арқылы көтермелі көпірлердің құрылысын дамытуға үлес қосты.
Қорытынды. Көтермелі көпірлер – кеме қатынасы мен жер үсті көлік қозғалысын тиімді ұйымдастыруға арналған күрделі инженерлік құрылыстар. Олардың табысты жұмыс істеуі бірнеше механизмдердің үйлесімділігін талап етеді. Әлемдегі әйгілі инженерлердің еңбегі арқасында қазіргі заманғы көпірлер жобалау мен техникалық қызмет көрсету деңгейіне жетіп отыр. Tower Bridge сияқты танымал көпірлердің технологиялары бүгінгі күнге дейін өзектілігін жоғалтпағанын атап өтуге болады.
Пайдаланылған әдебиеттер:
- Л.Сяо, М.Марзук, Ю.Лян, Инженерлік құрылымдар, 1996.
- Ричард Уэйнгардт, Құрылыс тарихы, 2005.
- Роберт Коррайт, Әлемді біріктіру, 2003.
- ASCE америкалық инженерия мен инфраструктуралар, электронды ресурс, 2000.
- Қазақ Совет энциклопедиясы, бас редакторы М.Қ.Қаратаев, 1 том, 1972.
- Светлов Л.П., Квитко А.В., Стройков В.А., Сагиров П.П., Вантовый разводной вертикально-подъемный мост, 1985.