Η Γέφυρα του Ρίου-Αντιρρίου,
ολοκληρώθηκε πριν 20 χρόνια, στις 7 Αυγούστου του 2004
Η μεγαλύτερη καλωδιωτή γέφυρα στον κόσμο
Καινοτόμες μελέτες και μέθοδοι υπεράκτιας κατασκευής
χρησιμοποιήθηκαν, ώστε να γίνει πραγματικότητα
αυτή η μοναδική καλωδιωτή γέφυρα πολλαπλών ανοιγμάτων
Το όραμα του Χαρίλαου Τρικούπη
Το 1880, ο Χαρίλαος Τρικούπης εξελέγη Πρωθυπουργός της Ελλάδας. Γεννημένος στο Ναύπλιο, οραματίστηκε την ένωση της περιοχής Μεσολογγίου από την οποία καταγόταν (βόρεια ακτή του Κορινθιακού Κόλπου) με την Αχαΐα, στην Πελοπόννησο (νότια ακτή). Στις 29 Μαρτίου 1889, μίλησε στο Κοινοβούλιο για την ανάγκη γεφύρωσης του Στενού Ρίου-Αντιρρίου. Ωστόσο, η κατασκευή του έργου αυτού δεν ήταν τεχνικά εφικτή μέχρι τα τέλη του 20ου αιώνα. Έτσι, χρειάστηκε σχεδόν ένας αιώνας μέχρι το Ελληνικό Δημόσιο να προκηρύξει διαγωνισμό για την κατασκευή μόνιμης ζεύξης. Η πρόσκληση σε διαγωνισμό το 1991 και ο διαγωνισμός του Δεκεμβρίου 1993 οδήγησαν στην υπογραφή, στις 3 Ιανουαρίου 1996, της Σύμβασης Παραχώρησης μεταξύ του Ελληνικού Δημοσίου και της ΓΕΦΥΡΑ Α.Ε. για τη μελέτη, κατασκευή, χρηματοδότηση, συντήρηση και λειτουργία της Γέφυρας Ρίου-Αντιρρίου.
Η σύμβαση τέθηκε σε πλήρη ισχύ στα τέλη του 1997 όταν εξασφαλίστηκε η πλήρης χρηματοδότηση του έργου. Χρειάστηκαν δύο χρόνια για να συμφωνηθεί η πρώτη χρηματοδότηση έργου υποδομής με παραχώρηση σε ιδιώτες στην ιστορία της σύγχρονης Ελλάδας και η κύρια δανειακή σύμβαση με την ΕΤΕπ υπεγράφη στις 25 Ιουλίου 1997, ενώ το τελικό συμφωνητικό χρηματοδότησης υπεγράφη στις 17 Δεκεμβρίου 1997. Στις 19 Ιουλίου 1998, ο κ. Κώστας Σημίτης, Πρωθυπουργός της Ελλάδας, θεμελίωσε το έργο της Γέφυρας Ρίου-Αντιρρίου παρουσία του κ. Κωστή Στεφανόπουλου, Προέδρου της Δημοκρατίας. Στις 12 Αυγούστου 2004, παραμονή της έναρξης των Ολυμπιακών Αγώνων της Αθήνας, ο Υπουργός ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. κ. Γεώργιος Σουφλιάς εγκαινίασε τη Γέφυρα Ρίου-Αντιρρίου, τέσσερις μήνες νωρίτερα από την συμβατική ημερομηνία ολοκλήρωσης των εργασιών.
Μελέτη & Κατασκευή
Καινοτόμες μελέτες και μέθοδοι υπεράκτιας κατασκευής χρησιμοποιήθηκαν, ώστε να γίνει πραγματικότητα αυτή η μοναδική καλωδιωτή γέφυρα πολλαπλών ανοιγμάτων. Αξίζει να επισημανθούν μεταξύ άλλων η υιοθέτηση και εφαρμογή της λύσης αβαθούς θεμελίωσης σε ενισχυμένο πυθμένα, το συνεχές και πλήρως αναρτημένο κατάστρωμα καθ’ όλο το μήκος της γέφυρας (2.252 m), το ευμέγεθες σύστημα σεισμικής απόσβεσης, τα εξοπλισμένα με ειδικές αντισεισμικές διατάξεις καλώδια ανάρτησης, οι αρμοί διαστολής που μπορούν να παραλάβουν μεγάλες μετατοπίσεις ως προς τον άξονα της γέφυρας και εγκάρσια.
Περιγραφή της γέφυρας
Η γέφυρα αποτελείται από τις εξής κατασκευές:
- Την κυρίως γέφυρα, δηλαδή μια καλωδιωτή γέφυρα πολλαπλών ανοιγμάτων μήκους 2.252 μέτρων, με ανοίγματα μήκους 286m-560m-560m-560m-286m.
- Δύο γέφυρες πρόσβασης μήκους 392 μέτρων στην πλευρά του Ρίου (σύμμεικτο κατάστρωμα) και 239 μέτρων στην πλευρά του Αντιρρίου (προεντεταμένες αμφιέρειστες δοκοί).
Όπως αναφέρθηκε ανωτέρω η άνω στρώση του υπεδάφους κάτω από τα θεμέλια των πυλώνων ενισχύθηκε με ενθέματα, τα οποία είναι κοίλοι μεταλλικοί σωλήνες διαμέτρου 2 μέτρων και μήκους 25 έως 30 μέτρων που εμπήγνυνται ανά αποστάσεις 7 μέτρων μεταξύ τους. Στη θέση των βάθρων τοποθετήθηκαν κατά περίπτωση 110-200 τέτοιοι σωλήνες. Μια στρώση αμμοχάλικου πάχους 3 μέτρων επιμελημένα διαστρωμένη καλύπτει τα ενθέματα αυτά. Τα θεμέλια (αποτελούμενα από 32 θαλάμους), από οπλισμένο σκυρόδεμα διαμέτρου 90 μέτρων (που ονομάζονται πέδιλα), εδράζονται στη στρώση του αμμοχάλικου.
Ένας κώνος διαμέτρου από 38 ως 26 μέτρα αποτελεί το κάτω μέρος του βάθρου. Στο επάνω μέρος του βάθρου υπάρχει μια οκταγωνική δομή (κορμός βάθρου) και μια ανεστραμμένη πυραμίδα ύψους περίπου 15 μέτρων (κεφαλή βάθρου). Κάθε πυλώνας αποτελείται από μια τετράγωνη βάση πλευράς 38 μέτρων (βάση πυλώνα) και τέσσερα σκέλη από οπλισμένο σκυρόδεμα. Τα σκέλη, διατομής 4×4 μέτρων ξεκινούν από τις 4 γωνίες της βάσης πυλώνα και ενώνονται στην κορυφή της κεφαλής πυλώνα προσφέροντας την απαραίτητη ακαμψία, ώστε να υπάρχει αντοχή σε ασύμμετρα φορτία λειτουργίας και σεισμικές δυνάμεις.
Τα καλώδια ανάρτησης είναι τοποθετημένα σε δύο κεκλιμένες διατάξεις, με το κάτω μέρος τους να αγκυρώνεται στις πλευρές του καταστρώματος και το πάνω μέρος τους στην κεφαλή πυλώνα. Αποτελούνται από 43 ως 73 παράλληλους γαλβανισμένους τένοντες που προστατεύονται από μια στρώση εξηλασμένου πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE). Τέλος, όλοι οι τένοντες είναι τοποθετημένοι μέσα σε περίβλημα από HDPE. Το σύστημα καλωδίων ανάρτησης που έχει προμηθεύσει η εταιρεία Freyssinet (του ομίλου VINCI) είναι εξοπλισμένο με ειδικά εξαρτήματα που σχετίζονται με τη συμπεριφορά του σε ισχυρούς σεισμούς. Περιλαμβάνει διατάξεις που ασφαλίζουν τις σφήνες σε περίπτωση που το καλώδιο αποφορτίζεται και σωλήνες εκτροπής στην αγκύρωση, για να ελέγχεται η καμπυλότητα του καλωδίου στη διάρκεια σεισμικών ταλαντώσεων.
Το κατάστρωμα έχει πλάτος 27,2 μέτρα με δύο λωρίδες κυκλοφορίας, μια λωρίδα ασφαλείας και πεζοδρόμιο σε κάθε κατεύθυνση. Πρόκειται για μια σύμμεικτη κατασκευή με χαλύβδινο σκελετό, που αποτελείται από δύο διαμήκεις πλακοδοκούς ύψους 2,2 μέτρων σε κάθε πλευρά με εγκάρσιες πλακοδοκούς ανά 4 μέτρα. Η επάνω πλάκα είναι κατασκευασμένη από οπλισμένο σκυρόδεμα. Εκτενείς δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε αεροδυναμική σήραγγα του γαλλικού ερευνητικού κέντρου CSTB – Nantes, ώστε να προσδιοριστεί η βέλτιστη γεωμετρία της διατομής του καταστρώματος και να διασφαλιστεί ότι πληρούνται όλες οι αεροδυναμικές απαιτήσεις.
Η ανωδομή του καταστρώματος είναι συνεχής και πλήρως ανηρτημένη με καλώδια ανάρτησης σε όλο το μήκος της. Ένα μοναδικό σε μέγεθος σύστημα απόσβεσης συνδέει το κατάστρωμα με την κορυφή του κάθε βάθρου και περιορίζει την πλευρική κίνηση του καταστρώματος κατά τη διάρκεια του σεισμού σχεδιασμού, απορροφώντας τη σεισμική ενέργεια. Το σύστημα αντισεισμικής προστασίας περιλαμβάνει αναστολείς εγκάρσιων στηρίξεων (ικανότητα 10.5 MN και 3.5 MN στα κυρίως βάθρα και τα μεταβατικά ακρόβαθρα αντιστοίχως) και ιξώδεις αποσβεστήρες (ικανότητας 3,5 MN ο καθένας) που λειτουργούν παράλληλα και συνδέουν εγκάρσια το κατάστρωμα με τα βάθρα. Οι αναστολείς είναι σχεδιασμένοι ως σταθερή σύνδεση που προστατεύει τα υδραυλικά εξαρτήματα παραλαμβάνοντας τα φορτία ανέμου. Σε περίπτωση σεισμού οι αναστολείς εγκάρσιων στηρίξεων είναι σχεδιασμένοι να διαρρέουν, αφήνοντας τους ιξώδεις αποσβεστήρες ελεύθερους να απορροφήσουν την ενέργεια που εκλύεται από τον σεισμό στην κατασκευή. Οι υδραυλικοί αποσβεστήρες που κατασκευάστηκαν από την FIP-Industriale S.p.A μπορούν να παραλάβουν μετατοπίσεις -1650mm/+1850mm στα κυρίως βάθρα και -2600mm/+2600mm στα μεταβατικά ακρόβαθρα. Μετά από ένα σεισμικό γεγονός η σταθεροποίηση του καταστρώματος μπορεί να επιτευχθεί σε μικρό χρονικό διάστημα με αντικατάσταση εξαρτημάτων των αναστολέων των εγκάρσιων στηρίξεων.
Στη διαμήκη διεύθυνση, το κατάστρωμα είναι ελεύθερο να πραγματοποιεί όλες τις επιβαλλόμενες θερμικές και τεκτονικές μετακινήσεις.Στη διαμήκη διεύθυνση, το κατάστρωμα είναι ελεύθερο να πραγματοποιεί όλες τις επιβαλλόμενες θερμικές και τεκτονικές μετακινήσεις. Για τον λόγο αυτό τα ακρόβαθρα είναι μεταλλικά περιστρεφόμενα πλαίσια (αρθρωτά στις άκρες τους) που παραλαμβάνουν τις μεγάλες μετακινήσεις του καταστρώματος μήκους 2.252 μέτρων. Μεταξύ της κυρίως γέφυρας και των γεφυρών πρόσβασης, οι αρμοί συστολο-διαστολών, που έχει προμηθεύσει η Maurer Söhne, μπορούν να παραλάβουν σε λειτουργία μετακίνηση 1,22 μ (κλείσιμο) και 1,26 μ (άνοιγμα) κατά μήκος και έχουν σχεδιαστεί για μέγιστη μετακίνηση 2,20 μ (κλείσιμο) και 2,81 μ (άνοιγμα) κατά μήκος και +/- 2,50 μ εγκαρσίως για τον σεισμό σχεδιασμού.
Σχετικά με τα δομικά υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στην κατασκευή, τα περισσότερα στοιχεία της γέφυρας είναι από οπλισμένο σκυρόδεμα. Η κατηγορία σκυροδέματος κυμαίνεται κυρίως μεταξύ C45/55 και C60/75 και η ποιότητα χάλυβα για τον σιδηροπολισμό ήταν S500s. Για τις προεντεταμένες κατασκευές (στη βάση και την κεφαλή πυλώνα) η χαρακτηριστική αντοχή θραύσης των τενόντων ήταν fpk=1860MPa. Το φάτνωμα του κυρίως καταστρώματος, ο θάλαμος της κεφαλής πυλώνα και το περιστρεφόμενο πλαίσιο (στα ακρόβαθρα) είναι κατασκευασμένα από δομικό χάλυβα ποιότητας S460 και/ή S355. Τέλος, οι τένοντες των καλωδίων ανάρτησης έχουν εγγυημένη εφελκυστική αντοχή θραύσης FGUTS=1770MPa.
Σύστημα παρακολούθησης
Στη γέφυρα εγκαταστάθηκε ένα δομικό σύστημα παρακολούθησης της, κατά τη διάρκεια της κατασκευής.
Το σύστημα αυτό παρέχει συνεχή παρακολούθηση της κατάστασης της γέφυρας. Το σύστημα διαθέτει πάνω από 100 αισθητήρες, συμπεριλαμβανομένων των εξής:
- 3D μετρητές επιτάχυνσης στο κατάστρωμα, τους πυλώνες, στην καλωδίωση και στο έδαφος για τον χαρακτηρισμό των κινήσεων του ανέμου και των σεισμικών δονήσεων.
- Μετρητές τάσης και κύτταρα φόρτισης στην καλωδίωση και τα ελάσματα συνδέσεως της.
- Αισθητήρες εκτοπίσματος στους αρμούς διαστολής για τη μέτρηση της θερμικής διαστολής του καταστρώματος.
- Αισθητήρες επιπέδου ύδατος στις βάσεις των πυλώνων για την ανίχνευση διήθησης.
- Αισθητήρες θερμοκρασίας στο κατάστρωμα για την ανίχνευση συνθηκών παγετού.
- Αισθητήρες γραμμικού μεταβλητού διαφορικού μορφοτροπέα (LVDT) στην καλωδίωση για τη μέτρηση κινήσεων.
- Κύτταρα φόρτισης στα κλουβιά κατευνασμού για την επανασταθεροποίηση σε περίπτωση σεισμού.
- Δύο μετεωρολογικοί σταθμοί για τη μέτρηση της έντασης και της κατεύθυνσης του ανέμου, θερμοκρασίας αέρος, και σχετικής υγρασίας.
- Ένα ειδικό στοιχείο του συστήματος είναι η δυνατότητα του να ανιχνεύει και να κατηγοριοποιεί πιθανά σεισμικά συμβάντα.
