Tiltų įvairovė
Šiandien pasaulyje plačiai taikomos įvairios konstrukcinės sistemos: sijiniai ir rėminiai, santvariniai, arkiniai, kabamieji ir vantiniai tiltai. Konstrukcinės tilto sistemos parinkimą lemia ekonominiai ir techniniai veiksniai, statybos sparta ir sudėtingumas, taip pat turi būti užtikrinamas tilto invazijos į aplinką darnumas: estetiniai reikalavimai bei vietovės kontekstas.
Vieni išraiškingiausių ir techniniu požiūriu veiksmingiausių tiltų yra vantiniai. Pagrindiniai tokių tiltų elementai yra iš ypač stipraus plieno pagaminti iš anksto įtempti vantai, prijungti prie pilonų ir laikantys standumo siją. Vantiniai tiltai pasižymi konstrukcinių formų įvairove, kuri leidžia projektuoti techniškai ir ekonomiškai racionalius bei architektūriškai išraiškingus statinius.
Vantiniai tiltai pradėti projektuoti ir statyti vienu metu su kabamaisiais. Jų konstrukcijos yra tokios pat veiksmingos, kaip ir kabamųjų tiltų. Vienas pirmųjų vantinių pėsčiųjų tiltų su atotampomis iš plieninių lynų buvo pastatytas 1817 metais Anglijoje. Šio tilto tarpatramio ilgis tais laikais buvo nemažas – 33,5 metro. Šiuo metu vantiniai tiltai statomi dažniau negu kabamieji. Jų statyba pasiteisina, kai reikia perdengti 100–500 metrų ilgio automobilių tiltų tarpatramius, o statant pėsčiųjų tiltus perdengiami iki 100 metrų ilgio tarpatramiai. Tarp pagrindinių vantinių tiltų privalumų galima paminėti didesnį standumą palyginti su kabamųjų tiltų.
Galima didelė šių tiltų konstrukcijų formų įvairovė, o galimybė panaudoti šiuolaikines ypač stiprias medžiagas lemia didelį vantinių tiltų populiarumą, ypač miestų ir priemiesčių teritorijose.
Įstabi architektūra ir novatoriškos konstrukcijos
Dauguma tiltų yra išskirtiniai inžinerijos meno kūriniai. Realizuoti novatoriški sprendimai leidžia vantiniams tiltams suteikti ypatingą architektūrinę išraišką. Nagrinėjant šiuolaikinių vantinių tiltų konstrukcijas galima teigti, kad šiandien jos įgavo aiškiai išreikštą architektūrinį savarankiškumą. Jis pabrėžiamas laisvu ir nevaržomu didelio tarpatramio perdengimu, liaunoka nekintamo skerspjūvio aukščio vantais palaikoma standumo sija. Nevaržomas didelių tarpatramių perdengimas ir konstrukcinių formų įvairovė kuria naują dinamišką architektūrinę vantinių tiltų išraišką.
Projektuojant šiuolaikinius vantinius tiltus svarbu laikytis pagrindinių architektūrinės tektonikos principų:
· išlaikyti tilto pagrindinių ir šalutinių tarpatramių ilgių, pilonų aukščių proporcijas, laikantis aukso pjūvio taisyklės;
· užtikrinti pasikartojančių tilto elementų ritmą;
· pabrėžti tilto mastelį tinkamai derinant pagrindinių ir šalutinių elementų matmenis;
· užtikrinti vizualinę tilto pusiausvyrą, pabrėžti jo siluetą, pagrindines ašis;
· tinkamai parinkti papildomas konstrukcijas, medžiagos faktūrą, spalvas, dekoravimo elementus ir apšvietimą.
Kuriant tilto architektūrą didelė reikšmė teikiama architektūrinių tilto formų atitikimui jį supančiai aplinkai, vietovės reljefui.
Konstrukciniu požiūriu vantinis tiltas – tai kabamojo tilto rūšis, susidedanti iš vieno ar daugiau pilonų, sujungtų su važiuojamąja dalimi tiesiais lynais – vantais. Vantinių tiltų konstrukcijos pagal vantų išdėstymą gali būti lygiagrečių, radialinių ir mišrių vantų. Taip pat pasaulyje dažnai statomi vantiniai kelių tarpatramių tiltai.
Vantinių tiltų pilonai dažniausiai būna iš gelžbetonio ir projektuojami A, H ar I raidės formos. Pilonai būna vertikalūs ar pasvirę į centrinio tarpatramio arba į priešingą centriniam tarpatramiui pusę. Vantinių tiltų standumo sijos gali būti įvairių formų, dažniausiai jos projektuojamos iš gelžbetonio ar metalo.
Vantinių tiltų vantų skaičius būna nuo 2–3 iki kelių dešimčių. Vantų konstrukcija gali būti iš atskirų strypų, lygiagrečių vielų, lygiagrečių lynų, suvytų iš atskirų vielų, ir vielų, suvytų į vientisą vantą. Lynai paprastai paslepiami plieniniame arba plastikiniame vamzdyje, užpildytame specialiais užpildais. Vantų strypai gaminami iš didelio stiprio plieno (iki 1500 MPa), vielų stipris būna iki 1900 MPa.
Pasaulio rekordininkai
Šiuolaikiniai vantiniai tiltai stebina įspūdingu tarpatramių ilgiu. Pagal perdengiamo tarpatramio ilgį vantiniai tiltai užima garbingą antrąją vietą ir nusileidžia tik kabamiesiems tiltams. Ilgiausias pasaulyje vantinis tiltas „Russkij“ pastatytas 2012 metais per Rytų Bosforo sąsiaurį Vladivostoke (Rusija). Šis tiltas jungia Nazimovo pusiasalį su Russkij sala. Bendras šio vienuolikos tarpatramių tilto ilgis yra 3100 metrų, didžiausio tarpatramio ilgis – 1104 metrai. Šis tiltas yra antras pasaulyje pagal pilonų aukštį (324 metrai) ir tik 19 metrų nusileidžia aukščiausiam pasaulyje Mijo viadukui Prancūzijoje. Standumo sijos aukštis virš vandens lygio yra 70 metrų. Ilgiausio vanto ilgis – 579,83 metro, trumpiausio – 135,771 metro. Tiltas yra 29,4 metro pločio, keturių eismo juostų.
Gausybė didelių tarpatramių vantinių tiltų pastatyta Kinijoje. 2008 metais per Jangdzės upę tarp Nantuno ir Čanšu miestų iškilo antras pasaulyje pagal perdengto tarpatramio ilgį vantinis tiltas „Sutong“. Bendras daugiaatramio tilto ilgis yra 8206 metrai, didžiausio tarpatramio ilgis – 1088 metrai, pilonų aukštis – 306 metrai, standumo sijos aukštis virš vandens lygio – 62 metrai.
Trečias pagal tarpatramio dydį yra 2009 metais Honkonge pastatytas „Stonecutters“ vantinis tiltas. Jis pastatytas per Ramblerio kanalą ir jungia Cin Ij bei Stounkuterio salas. Bendras tilto ilgis yra 1596 metrai, didžiausio tarpatramio ilgis – 1018 metrai, pilonų aukštis – 298 metrai, standumo sijos aukštis virš vandens lygio – 73,5 metro. Tiltą projektavo „Ove Arup & Partners“ kompanija. 2010 metais jis gavo Didžiosios Britanijos statybos inžinierių sąjungos įsteigtą „Supreme Award“ nominaciją.
Kalbant apie tiltus rekordininkus negalima nepaminėti aukščiausio pasaulyje vantinio Mijo viaduko Prancūzijoje. Viadukas, nutiestas virš Mijo slėnio, jungia Paryžių ir Barseloną. Šį įspūdingą statinį projektavo žinomas architektas Normanas Fosteris. Bendras viaduko ilgis – 2460 metrų, jį sudaro du kraštiniai tarpatramiai po 204 metrus ir šeši tarpatramiai po 342 metrus. Pilonų aukštis yra 343 metrai, viaduko plotis – 32 metrai. Statinio aukštis virš slėnio – 270 metrų.
Vantiniai tiltai Lietuvoje
Lietuvoje vantinių tiltų nėra daug. Naujausias vantinis pėsčiųjų viadukas pastatytas 2008 metais Laisvės prospekte Vilniuje, jis jungia Lazdynų bei Karoliniškių rajonus.
Viadukas yra dviejų pilonų ir trijų tarpatramių. Didžiausio tarpatramio ilgis – 47,4 metro, pilonų aukštis – 16,9 metro. Standumo siją laiko šeši vantai, keturi – pagrindinį tarpatramį, po vieną – kraštinius. Standumo sijos konstrukcija – dvi plieninės dvitėjinio skerspjūvio sijos, ant kurių remiasi surenkamosios gelžbetonio plokštės. Tilto plotis – 3,9 metro.
Ilgiausias vantinis 230,3 metro tarpatramio ilgio pėsčiųjų tiltas Lietuvoje 1985 metais pastatytas Vilniuje per Nerį – jis sujungė Žvėryno rajoną su Vingio parku. Tilto plotis – 6,8 metro, pilonų aukštis – 15 metrų.
Novatoriškos tiltų projektavimo, statybos ir valdymo technologijos
Šiuolaikinis tiltų projektavimas ir statyba neatsiejami nuo sparčiai plėtojamų informacinių technologijų kompiuterinio projektavimo srityje. Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokslininkai siekia, kad mūsų šalyje projektuojant tiltus būtų naudojamos pažangiausios informacinės technologijos.
Šiandien statybos inžinerijos srityje vis dažniau vartojama sąvoka BIM (ang. Building Information Modelling) – tai pastato informacinis modeliavimas, žymintis naują automatizuoto projektavimo koncepciją. Jos esmę atspindi kompiuteriniu modeliu paremta vieninga statybos objekto projektavimo, gamybos ir statybos strategija, realizuota per grafinės ir skaitinės informacijos srautus, susijusius su projekto realizavimu, integruotu valdymu ir t. t.
Pagal analogiją su pastatų informaciniu modeliavimu intensyviai plėtojama ir tiltų informacinio modeliavimo koncepcija BrIM (ang. Bridge Information Modelling) – tilto informacinis modeliavimas. Šiuolaikinė BrIM technologija – tai tarpusavyje integruotos programinės įrangos paketų visuma, skirta visoms tilto gyvavimo stadijoms valdyti, pradedant konceptualiu projektavimu, elgsenos analize, eksploatavimu, baigiant tilto demontavimu. BrIM – tai novatoriškas požiūris į tiltų inžineriją.