נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
תכן גשר רכב באורך 60 מ' מעל כביש 1 – מעלה אדומים
Design of a 60 m long vehicular bridge above Road 1 – Maale Adumim
תקציר בעיברית
חברת "נתיבי ישראל" ביקשה לתכנן את מחלף מעלה אדומים המחבר בין כביש 1 לכביש 417 ולמעלה אדומים. מקטע זה מחבר את היציאה ממעלה אדומים מדרך הר צופים אל כביש 1 לכיוון מערב. זרוע יציאה זו מהווה פתרון תנועתי מהיר עבור היוצאים ממעלה אדומים אל כביש 1 והיא עתידה להקל את עומסי התנועה באזור זה. הפרויקט מתמקד בתכנון המוקדם והמפורט של גשר רכב מעל כביש 1. הגשר החדש שייבנה מגשר על ארבעה נתיבים ושטח הפרדה של כביש 1. רוחבו של הגשר כ-13 מטרים ואורכו 60 מטרים. גובהו הסטטי של הגשר עומד בהגבלת הגבריט על פי נתיבי ישראל. בפרויקט זה מורכבויות הנדסיות רבות בהן התחשבתי בשלב התכנון המוקדם שהשפיעו על בחירת החלופה. ראשית, הגשר עובר מעל עורק תנועה מרכזי – כביש 1, ולכן יש חשיבות עליונה להשארתו ללא שינוי. שנית, האתר נמצא באזור סיסמי בעל תאוצת קרקע גבוהה יחסית, כך שיש להתאים את התכנון לרעידת אדמה. בנוסף, באתר קיימים מפלסי קרקע משתנים כך שיידרשו עבודות מילוי וחפירה רבות בהתאם לחלופה שתיבחר. בשלב התכנון המוקדם בחנתי מס' חלופות ומתוכן שלוש חלופות מרכזיות: • גשר קורות תעלה טרומיות (דרוכות בדריכת קדם) בעל 3 מפתחים באורכים 21.6 מ', 36 מ', 21.6 מ' בהתאמה. סכמת הגשר המשכית ובקצוותיו מונח על סמכים. בחלופה זו נדרשתי להסדרי תנועה מינמליים בעת הנפת הקורות בלבד. • גשר חתך ארגזי משתנה יצוק באתר בעל מפתח אחד באורך 60 מ' (דרוך בדריכת אחר). בחלופה זו נבנים תחילת שני זיזים באורך 28.5 מ' משני צידיו של הכביש ולבסוף מחוברים באמצעות יציקת השלמה במרכזו. סכמת הגשר משתנה על פי שלבי הביצוע: תחילה הסכמה היא זיזית, ולאחר יציקת ההשלמה הסכמה הסופית המתקבלת היא מסגרתית. בחלופה זו נדרשתי להסטת התנועה שמתחת לזיז לצידו השני של הכביש, בכל יציקת זיז. • גשר טבלה יצוקה באתר בעל שני מפתחים באורכים 28 מ' כל אחד (דרוך בדריכת אחר). סכמת הגשר המשכית והוא מונח על סמכים בקצוותיו. בחלופה זו נדרשתי להסדרי תנועה משמעותיים – סגירת כלל התנועה בשלב הביצוע לשם הקמת מגדלי יציקה. החלופה הנבחרת היא חלופת חתך ארגזי משתנה במפתח בודד באורך 60 מ'. יתרונותיה של חלופה זו על פני החלופות האחרות הם יעילותו הגבוהה של החתך הארגזי, גמישות הגשר לשינויים עתידיים והוספת נתיבים, תחזוקה קלה יחסית של הגשר ויתרון אדריכלי בגלל מראה פתוח של הגשר. בחלק ב' של הפרוקט הכולל את התכן המפורט, נבנו מודלים גלובאלי ומשניים של הגשר בתוכנת SOFiSTiK למציאת ההטרחות וחישובי הזיון באלמנטים נבחרים. כמו כן, נעשתה אנליזה לרעידת אדמה בתוכנת המידול, חושבה דריכה אורכית של הגשר וחושבו אלמנטים נוספים כגון ברגי סלע ההכרחיים לייצוב הזיז, שורטטו תכניות מפורטות לאלמנטים נבחרים.
תקציר באנגלית
The "Netivy Israel" company requested to design the Ma'ale Adumim interchange connecting Road 1 to Road 417 and Ma'ale Adumim. This section connects the exit from Ma'ale Adumim from the Har Tzofim road to Highway 1 towards the west. This exit road is a quick traffic solution for those going from Ma'ale Adumim to Highway 1 and it will ease traffic congestion in this area. The project focuses on the early and detailed design of a vehicle bridge over Highway 1. The new bridge to be built bridges four lanes and a separation area of Highway 1. The width of the bridge is about 13 meters and its length is 60 meters. The static height of the bridge complies with the gauge limit according to Netivy Israel. In this project there are many engineering complexities that I took into account in the early design phase that influenced the choice of the alternative. First, the bridge passes over a major traffic artery - highway 1, so it is of utmost importance to leave it unchanged. Second, the site is in a seismic zone with a relatively high ground acceleration, so the design must be adapted to an earthquake. In addition, there are varying ground levels on the site so that many filling and excavation works will be required depending on the alternative chosen. In the early design stage, I examined a number of alternatives, including three main alternatives: • Pre tensioned canal girder bridge with 3 spans with lengths of 21.6 m, 36 m, 21.6 m respectively. The scheme of the bridge is continuous and at its ends rests on supports. In this alternative, I was required to make minimal traffic arrangements when swinging the beams only. • A cast-in-situ variable box section bridge with one span of 60 m length (post tensiones). In this alternative, at first two 28.5 m long cantilevers are built on both sides of the road and finally connected by a closer casting in the center. The scheme of the bridge changes according to the stages of the execution: first the scheme is a cantilever scheme, and after the closer casting, the final scheme is a framework. In this alternative, I was required to divert the traffic under the cantilever to the other side of the road, with every cantilever casting. • A cast-in-place table bridge with two spans of 28 m in length each (post tensioned). The scheme of the bridge is continuous and it rests on supports at its ends. In this alternative, I was required to make significant traffic arrangements - closing all traffic during the execution phase in order to erect casting towers. The chosen alternative is a variable box section alternative with a single span of a 60 m long. The advantages of this alternative over the other alternatives are the high efficiency of the box section, the flexibility of the bridge for future changes and adding lanes, relatively easy maintenance of the bridge and an architectural advantage due to the open look of the bridge. In the second part of the project, which includes the detailed design, global and secondary models of the bridge were built in the SOFiSTiK software to find the stresses and to calculate the reinforcement in selected elements. Also, an earthquake analysis was done in the modeling software, the longitudinal tension of the bridge was calculated and additional elements were calculated such as the necessary rock anchors to stabilize the cantilevers, detailed plans were drawn for selected elements.