Tiltai yra labai svarbios transporto tinklų grandys, jungiančios kelius, greitkelius ir geležinkelių sistemas, padedančios mažinti eismo spūstis. Tačiau kiekviena tokia jungtis – nuo paprasto pėsčiųjų tilto per upelį iki didžiulio kabančiojo tilto per įlanką – daro didelę įtaką ir mūsų pasaulio suvokimui, skatina bendruomenių augimą bei klestėjimą. Liudija žmogaus kūrybingumą ir gebėjimą įveikti kliūtis.
TRADICINIŲ KONSTRUKCIJŲ INTERPRETACIJA
Vieni iš labiausiai paplitusių tradicinių tipų – sijiniai ir arkiniai tiltai. Sijinio tilto (angl. Beam bridge) konstrukcija nesudėtinga – horizontalios sijos, besiremiančios į dvi atramas. Paprastai tokios konstrukcijos naudojamos, kai tarpatramiai trumpi. Vienas iš metalinių sijinių tiltų su šalitilčiais pavyzdžių – Užupio pėsčiųjų ir automobilių tiltas Vilniuje. Šis į mūsų šalies Kultūros vertybių registrą įtrauktas 1901 m. pastatytas 19,3 m ilgio tiltas – įrodymas, kad tinkamai sukonstruoti tiltai šimtmečius jungia bendruomenes ir formuoja miesto charakterį. Sijinį tiltą lengva statyti ir nesudėtinga prižiūrėti. Lenkiamieji tilto elementai perduoda atramoms vertikaliąsias apkrovas. Nors konstrukciniams elementams sunaudojama nemažai medžiagų, tokių tiltų gamyba, montavimas ir naudojimas laikomi pigiausiais. Vienintelis trūkumas – konstrukcijas tenka tobulinti, jei reikia suprojektuoti ilgą tiltą, turintį išlaikyti dideles apkrovas. Romėnų akvedukai, kanalai su nuolydžiu vandeniui tiekti yra vieni žinomiausių arkinių tiltų pasaulyje.
Jais į Romos imperijos sostinę per parą atitekėdavo apie milijoną kubinių metrų šviežio vandens. Arkinio tilto svoris ir apkrova perkeliami į abiejuose galuose esančias atramas, todėl tilto konstrukcija yra tvirta ir patvari. Arkiniai tiltai plačiai naudojami, tinka ir pėstiesiems, ir visų tipų autotransporto priemonėms, ir traukiniams, net šiais laikais gali būti panaudojami kaip vandentiekio elementai, visais laikais jie buvo ypač populiarūs seisminėse zonose. Tačiau jų statyba sudėtingesnė ir sunkesnė, jai reikia specialių įgūdžių ir medžiagų. Šiuolaikinė arkinio tilto interpretacija yra ir medinis Gulou pėsčiųjų tiltas ekologinio turizmo kurorte Kinijoje. Tilto dizainu pagerbtos nykstančios vietos žvejybos tradicijos.
„Šis projektas demonstruoja senovinių dengtų tiltų statybos techniką“, – teigia 25 m ilgio ir 4 m aukščio tiltą suprojektavusios architektūros studijos LUO komanda. Arkinio tilto konstrukcija pritaikyta valtims judėti po tiltu, o mediena pasirinkta kaip tradicinė statybų medžiaga Pietų Kinijoje. Nors tiltas arkos formos, labai mažai jo komponentų yra lenkti. Be trijų arkinių sijų, kurios sudaro apatinę tilto dalį, beveik visa konstrukcija pagaminta iš mažų pušies elementų. Smulkūs mediniai komponentai sujungti ir pritvirtinti prie trijų pagrindinių arkinių sijų. Tilto viršuje elementai sudaro stabilų trikampį ir taip sustiprina tilto konstrukciją. Į medinį tilto karkasą įmontuotos metalinės plokštės apsaugo medieną nuo lietaus ir užtikrina natūralų vandens nutekėjimą. Abipus medinio tilto suprojektuoti platūs laiptai, o greta – mažesni, vedantys į apžvalgos taką tilto viršuje. Uždengtas tilto koridorius padidina visos konstrukcijos stabilumą ir apsaugo apačioje esančią arkinę medinę konstrukciją nuo permainingo oro.
TILTAI INTENSYVIAM EISMUI SUVALDYTI
Arkinių tiltų pirmtakai viadukai, kadaise statyti tarpekliams, dideliems slėniams ar vandens telkiniams kirsti, dabar plačiai naudojami miestų eis – mui sureguliuoti. Pakanka 1–3 tarpatramių gatvei perdengti, kad būtų pagerintas susisiekimas mieste tiek pėstiesiems, tiek vairuotojams – nukreipus į miesto pakraščius sunkųjį tranzitą. Kitas būdas transporto eismo sau – gumui pagerinti, spūstims sumažinti – estakados. Jos dažniausiai statomos virš kelių ar geležinkelių, įrengiant kelių lygmenų sankryžą. Vienas iš naujausių ir pastaruoju metu reikšmingiausių tiltų statybos projektų Lietuvoje – Klaipėdos Baltijos prospekto estakada. Rekonstruojant uostamiesčio Baltijos prospekto, Šilu – tės ir Vilniaus plentų žiedinę sankryžą, buvo pastatyta dviejų atšakų estakada, iš viso 806 m ilgio, kiekvienos atšakos plotis – 11 m, o visas važiuojamosios dalies plotis – iki 20,7 metro. Siekiant padidinti žiedinės sankryžos pralai – dumą, ji rekonstruota į trijų eismo juostų turbožiedinę sankryžą.
Naujosios žiedinės sankryžos pirmoji ir antroji eismo juostos yra 4,05 m, o trečioji – 4,25 metro pločio. Eismo juostos atskirtos granitiniais kelio borteliais. Baltijos prospekto dešinėje ir kai – rėje pusėse, Vilniaus plento kairėje pusėje ir Šilutės plento dešinės pusės pietinėje ir šiaurinėje dalyse suprojektuoti pėsčiųjų ir dviratininkų takai, po žiedine sankryža sujungti požeminėmis perėjomis su neįgaliųjų keltuvais (liftais). Visas pėsčiųjų ir dviračių tako ilgis – 1500 metrų. Iš viso nutiesta per 50 tūkst. kv. m asfaltbetonio. Jis kuris buvo klojamas trimis sluoksniais, visas jo storis – nuo 26 iki 30 cm. Taip pat sunaudota dau – giau kaip 19 tūkst. tonų dolomitinės skaldos, 11 500 kub. m betono, paklota daugiau kaip 7000 kv. m trinkelių dangos. Estakadų prieigose pasta – tyta 2166 kv. m atraminė siena iš surenkamų blokelių su armuotu gruntu.
Tokia atraminių sienų sistema plačiai naudojama tiltų atramų, pra – laidų ir tunelių galų atraminių sienų statyboje, nes yra lengvai įrengiama, ekonomiška, plačiai pritaikoma ir ilgaamžė. Įrengta ir 1392 kv. m triukšmą slopinančių sienučių. Objektui apšviesti panaudota 12 600 m kabelių, sumontuota per 600 įvairių šviestuvų, 1600 m LED juostos estakadoms apšviesti. Norint teritorijai suteikti daugiau dekoratyvumo ir gyvybingumo įvai – riais metų laikais, žalioji zona po esta – kada buvo apželdinta tinkamų rūšių augalais. Iš viso jų estakados priei – gose pasodinta 1283. Klaipėdos miesto savivaldybės tei – gimu, atlikus minėtosios žiedinės sankryžos rekonstrukciją ir pastačius estakadą, užtikrintas nenutrūkstamas eismas Baltijos prospektu važiuojan – čiam transportui, pagerėjo eismo kokybė šiauriniame ir vakariniame įvažiavimuose per rytinį piką
DIZAINO TRIUMFAS
Lengvi, tarsi pakibę tarp žemės ir dangaus, vedantys šimtus kilometrų horizonto linijos link, gluminantys konstrukcijų DNR – tokie tiltai statomi šiandien. Konsolinio tilto (angl. Cantilever Bridge) konstrukcija naudota jau 19 a., tačiau modernios jo interpretacijos kuriamos iki šių dienų. Konsoliniai įtemptojo betono tiltai susideda iš gelžbetonio konsolių, sumontuotų trumpais segmentais. Kiekvienas naujas segmentas įtemptas ankstesniojo sąskaita. Viena tilto dalis veikia tarsi atrama kitai daliai. Konsolinių tiltų tarpinės atramos statomos dideliais atstumais. Tokius tiltus galima montuoti etapais, todėl statyba yra paprastesnė ir efektyvesnė, tačiau brangesnė nei kitų tipų tiltų. Vantinių tiltų (angl. Cable-Stayed Types of Bridges) konstrukcijos perdengiamų tarpatramių didumu nusileidžia tik kabantiesiems tiltams.
Šių konstrukcijų techninį veiksmingumą lemia įtempiamieji elementai (vantai), suteikiantys tiltui standumo. Vantai yra iš anksto įtempiami ir tvirtinami prie pilonų. Vantinių tiltų konstrukcijose nėra būtini inkariniai pamatai. Vantiniai tiltai tvirti, lankstūs, jų statyba ir priežiūra nėra labai brangi, tačiau jų konstrukcijos gali būti pažeidžiamos korozijos ir ekstremalių oro sąlygų. Ironiška, tačiau Latvijos sostinėje Rygoje dar sovietmečiu per Dauguvą pastatytą Vanšu vantinį automobilių tiltą reikia saugoti ne tik nuo korozijos, bet ir nuo žmonių, kurie bando lipti vantais. Per pastarąjį dešimtmetį tokių atvejų buvo daugiau kaip 10, tad miesto valdžios sprendimu vantai buvo apvynioti spygliuota viela. Godeoko tiltas Pietų Korėjoje laikomas ilgiausio tarpatramio betoniniu vantiniu tiltu pasaulyje, jo visas ilgis – 1725 m. Korėjiečiai teigia, kad panaudoję tvarias statybų technologijas ir padidinę atstumus tarp pilonų apsaugojo Han upę nuo neigiamo statybos poveikio. Tam įgyvendinti prireikė ne vien itin tvirto betono ir vantų. Kiekviename statybos etape aikštelėje buvo naudojama didelio tikslumo GPS geodezinių matavimų sistema ir išmaniosios statybos technologijos.
Tokiu būdu siekta sumažinti matavimo paklaidas ir pakoreguoti vantų įtempimą, kad reikiamoje vietoje būtų galima galutinai sumontuoti viršutinę tilto plokštę. Šitaip stengtasi užtikrinti tilto atsparumą stipriam vėjui ir žemės drebėjimams. Vienos išraiškingiausių ir estetiškiausių – kabančiųjų tiltų (angl. Suspension Bridges) konstrukcijos. Tačiau kabančiųjų konstrukcijų trūkumas – didelis deformatyvumas, todėl jos dažniau naudojamos pėsčiųjų tiltams. Kai kurių tiltų, net pasitelkus ilgiausią technologijų sąrašą ir inžinerines žinias, nepavyktų priskirti jokiam tipui. Studijos „Margot Krasojević Architects“ pateiktas pėsčiųjų tilto per Ulanmulun (Wulanmulun) upę mieste-vaiduoklyje Ordose (Vidinė Mongolija, Kinija) projektinis pasiūlymas Besisukantis burių tiltas (angl. Revolving sail bridge) primena milžinišką laumžirgį. Tiltas sudarytas iš plūduriuojančio žiedinio rėmo – trijų išsiskleidžiančių takų atramos ir trigubos anglies pluošto burės, kurią pakelia ir nuleidžia rotatorius.
Lanksčios konstrukcijos tiltą galima bet kada perkelti į norimą vietą – tada jis sulankstomas, jo dalys sudedamos viena į kitą. Tiltas gali būti švartuojamas palei krantinę arba pastatytas stacionariai. Pastaruoju atveju tiltą stabilizuoja kesoniniai pamatai, įleisti reikiamoje vietoje, ir devynių tonų inkarai. Lankstūs tilto pėsčiųjų takai prisitaiko prie skirtingų krantinių ir nusidriekia per upę atitinkamai išsiplėtę ar susilankstę. Hidraulinis pėsčiųjų takas atsiremia į prieplaukos krantinę, o pagrindinį tilto korpusą ant vandens išlaiko burė ir jos rotatorius. Konstrukcijai apvirsti neleidžia ir išlaikyta pėsčiųjų tako bei žiedinio rėmo svorio pusiausvyra, be to, žiediniame rėme sumontuotos aštuonios oro pagalvės, kurios stabilizuoja konstrukciją besisukant burei. Burės pagamintos iš lengvo aliuminio karkaso, padengto anglies pluoštu sutvirtintu polimeru. Jos pakabintos ant balastinės kameros, hidrauliniu būdu valdomas greitintuvas šią suka, kol ji prisipildo vandens, kad būtų galima pasukti burę ir perkelti reikiamą taką. Kai tiltas naudojamas, burė nuleidžiama ir tampa sėdimų vietų stogine, kad žmonės bet kokiu oru galėtų mėgautis vaizdais. Prie pėsčiųjų tako įrengtos saulės baterijos, tiekiančios energiją trims elektros variklių generatoriams.
INDUSTRIJOS ATSPINDŽIAI
Sujungti arkiniai tiltai (angl. TiedArch Bridges), kuriuose naudojamos ir kabančiojo, ir arkinio tilto konstrukcijos, labai dažnai siejami su pramonės evoliucija. Vertikalūs lynai, kurie padeda išlaikyti tilto stabilumą, ir arkos, iškilusios virš jo, primena, kad svarbu ne tik ilgaamžė jo konstrukcija, bet ir nesenstantys estetiniai sprendiniai. Saragosos (Ispanija) Trečiojo tūkstantmečio tiltas per Ebro upę buvo pastatytas po ilgų vietos diskusijų, kaip geriausia sujungti estetiką ir statybų technologijas. Šis tiltas – vienas didžiausių pasaulyje betoninių sujungtų arkinių tiltų, tačiau ispanai šią didžiulę konstrukcinę masę sugebėjo suformuoti taip, kad sukurtų itin lengvo statinio iliuziją. Tilto arkos tarpatramis yra 216 m, denis (dalis, kuria vyksta eismas) – 279 m ilgio, o svoris – 24 tūkst. tonų. Tilto denis padalytas į šešias eismo juostas, du dviračių takus ir du stiklu dengtus takus, apsaugančius pėsčiuosius nuo lietaus. Iš gelžbetonio pagaminta arka, iškylanti virš eismo dalies 25 m, sušvelnina eismo ir vėjo gūsių sukeliamas vibracijas. Vis dėlto pastaruoju metu tiltų statybos triumfu laikomas geležinkelio tilto per Činabo (Chenab) upę projektas. Geležinkelio inžinieriams turbūt nėra Žemėje didesnės natūralios kliūties nei Himalajų kalnų grandinė Šiaurės Indijoje, tačiau vis tiek buvo nuspręsta tiesti geležinkelio liniją per Džamu ir Kašmyro valstiją Himalajų papėdėje. Prognozuojama, kad tai bus brangiausia Indijos geležinkelių tinklo atkarpa, ji drieksis 64 374 km. Tilto atidarymas kartą jau buvo atšauktas dėl sudėtingų geologinių sąlygų stačiuose šlaituose, laikančiuose arkų pamatus.
PRITAIKYTI IR IŠSAUGOTI – TAIP PAT IŠŠŪKIS
Būtent šį iššūkį teko įveikti Šveicarijos geležinkelio tilto „Sora Giuvna“ inžinieriams. Tilto ilgis – tik 200 m, tačiau jis buvo numatytas greta 19 a. plieninio santvarinio tilto (angl. Truss Bridges), priklausančio istoriniam Retijos geležinkelio maršrutui, įtrauktam į UNESCO pasaulio paveldo sąrašą. „Sora Giuvna“ sprendiniai turėjo nepakenkti ir neužgožti istorinio statinio, tad buvo pasirinktas minimalistinis liaunų geometrinių linijų dizainas, akcentuojantis kalnus. Minimalistinė koncepcija išlaikyta daugelyje tilto dalių, tokios yra ir V formos plieninės atramos ankštoje upės prieplaukoje. Pagalvota ir apie nesudėtingus būdus prieiti prie dalių, kurias per tilto eksploatavimo laiką reikės keisti, įskaitant guolius. Planuojama, kad tiltas bus eksploatuojamas 100 metų. Santvariniai tiltai, kurių plieniniai arba betoniniai elementai suprojektuoti atlaikyti lenkimą ir gniuždymą, išpopuliarėjo 19 a., kai pagrindine transporto priemone tapo geležinkeliai, tačiau šiais laikais jie pritaikomi ir automobilių bei pėsčiųjų eismui. Neseniai perstatytas santvarinis Volterdeilo (Walterdale) tiltas Edmontone (Albertos provincija, Kanada) – visų laikų sudėtingiausias šio miesto infrastruktūros projektas. Jį parengė kanadiečių architektūros, kraštovaizdžio, apšvietimo projektavimo ir inžinerijos lyderis DIALOG. Vieno tarpatramio, dviejų arkų plieninė 206 m konstrukcija jungia Šiaurės Saskačevano upės krantus. Kiekvieną arkos briauną sudaro 21 plieninis segmentas, visų jų svoris siekia 125 tonas. Pėsčiųjų takas per tiltą sudarytas iš 25 plieninių segmentų, sumontuotų į 11 sekcijų. Tilto paklotas – plieninis karkasas, laikantis išlietą betoninį paklotą, padengtą asfaltu. Tiltą sudaro trys eismo juostos į šiaurę, šaligatvis į vakarus nuo važiuojamosios dalies ir atskirtas pėsčiųjų tiltas arba bendro naudojimo takas pėstiesiems ir dviratininkams rytuose. Pėsčiųjų takas ant tilto yra unikalus tuo, kad dalijasi rytine arka, bet yra atskirtas nuo eismo, todėl žmonėms patinka leisti laiką ant tilto. Suoliukai aukštais atlošais sumažina eismo triukšmą ir sušvelnina vyraujančius vėjus.
ATEITIES TILTAI – NE TIK TILTAI
Sparčiai tobulėjant technologijoms ir medžiagoms, įvyko didelių tiltų projektavimo pokyčių. Anksčiau tiltų inžinieriai neturėjo įrankių ir programinės įrangos tiksliems tiltų modeliams kurti ir išsamiai konstrukcijų analizei atlikti. Dabar jie gali naudoti naujus pažangius statybos metodus, medžiagas, įrankius ir programinę įrangą. Tiltams projektuoti ir statyti naudojamas MIDAS CIM modeliavimas ir BIM technologija įgalina gauti greitus ir tikslius rezultatus visais projekto etapais. Tiltams statyti panaudojamos civilinės inžinerijos srityje išrandamos naujos statybinės medžiagos. Viena iš inovatyviausių ir perspektyviausių – savaime atsikuriantis, t. y. savo įtrūkimus „užsigydantis“ betonas. Nuo stichinių nelaimių tiltų konstrukcinius elementus apsaugo itin elastinga armatūra iš formą „atsimenančio“ lydinio: įprasta plieninė armatūra betone dėl tempimo jėgos deformuojasi visam laikui, o šis itin elastingas lydinys grįžta į pradinę formą. Ateities tiltai bus ir kur kas funkcionalesni. Daugeliui dar tikriausiai sunku įsivaizduoti ant tilto amfiteatrą, kavinę, iškylų sodus, krioklius ir interaktyvias meno instaliacijas, tačiau kai kam tai jau nebe fantazija: metai kiti, ir Vašingtone bus atidarytas 11-osios gatvės Tilto parkas – OMA suprojektuotas daugiafunkcis tiltas, kurio tikslas – suvienyti skirtingas JAV sostinės bendruomenes.
Parengė Neda Žvybienė.
