В Шотландии, в мае 2002 г., в присутствии Ее Величества английской королевы, состоялось официальное открытие реконструированного канала Фолкерк Вил, оторый является главным звеном в обширном проекте Link Millenium, посвященном реконструкции водных путей страны. Канал Фолкерк Вил расположен между г.г. Глазго и Эдинбург и связывает между собой два старейших канала страны - Форс-энд-Клайд и Юнион Кендл.  В процессе реконструкции канал Фолкерк Вил был оборудован дополнительной навигационной системой, включающей акведук и ротационный шлюзовый подъемник, установленные на железобетонных опорах. Система предполагает переброску с помощью шлюзового подъемника судов с уровня нижнего загрузочного бассейна до уровня канала акведука, и дальнейшую их транспортировку по действующему каналу.

Конструкции шлюзового подъемника выполнены стальными, в то время как конструкции акведука (желоб и опоры) изготовлены на месте монолитными из железобетона. Последнее было обусловлено соображениями прочности, возможностью снижения, таким образом, общих расходов на строительство и эксплуатацию, а также улучшением эстетических качеств сооружения.

Конструкция акведука включает желоб транспортного канала длиной 110 м, установленный на железобетонных опорах. Опоры имеют криволинейную конфигурацию по высоте ствола и замкнутое кольцевое завершение, внутри которого размещается желоб акведука, шарнирно связанный с аркой завершения. Желоб имеет монолитное соединение с центральной опорой, бетонирование которой производилось одновременно с желобом, и подвижное соединение с остальными опорами. Это позволяет конструкции лучше воспринимать продольные температурные перемещения и передавать их на свободные концы желоба.

Поперечное сечение желоба повторяет своими боковыми сторонами круговое очертание кольцевого завершения опоры. Такая конфигурация явилась эффективной в отношении удобства установки стержневой арматуры и позволила снизить вес днища желоба. Для успешной разработки концепции "плавающей" конструкции желоба соединение между днищем и опорами было принято с сохранением зазора между этими конструкциями вне опоры. 

Расчет конструкции был произведен с использованием метода конечных элементов и с построением решетки модели. 
Это было обусловлено:

пространственной (трехмерной) формой желоба,

вертикальным и горизонтальным направ-лением действующих нагрузок,

характером взаимодействия между грун-том и конструкцией свайных фундаментов.

Арочная часть опорной конструкции служит дополнительным фактором для сдерживания действия горизонтальных сил и крутящих моментов на конструкцию желоба. Эффективное армирование стыков в этих соединениях достигается путем наложения реакций, полученных при построении расчетной решетки, на три модели узловых соединений, которые включают дополнительные стойки и затяжки.

Силы, действующие в каждой из этих моделей, были приняты в комбинации, позволяющей наиболее полно установить действие напряжений в бетоне и арматуре. Дальнейший расчет, произведенный методом конечных элементов, был обоснован необходимостью исследования работы стоек и затяжек в процессе эксплуатации канала.

Механизмы управления шлюзовым подъемником располагаются в здании, сооруженном в пределах габаритов опоры конструкции канала. В этом здании размещаются: две насосные камеры, камера привода, камера гидравлики, генераторная и подстанция. На уровне пола ка-меры привода расположена конструкция подшипниковой опоры колеса подъемника. Здание подъемного механизма было построено до установки колеса подъемника и его закрепления в объединяющем механизме.

При проектировании опорного узла проектировщики тщательно проверяли интенсивность нагрузок от собственного веса и характер их взаимодействия, что нашло отражение в разработке четырех вариантов комбинаций нагрузок.
Для установления критической комбинации нагрузок были рассмотрены следующие четыре основные их вида:

штормовая ветровая нагрузка (при этом колесо подъемника фиксируется в определенном положении),

действующие нагрузки от движения колеса подъемника,

нагрузка от изолированной шлюзовой гондолы (т. е. момент, при котором положение гондолы совмещено с осью здания подъемного механизма),

нагрузка при подъеме колеса для ремонта. 
Был идентифицирован коэффициент комбинации нагрузок. В расчете фигурировал собственный вес от массы колеса подъемника, составляющей 900 т, и передаваемой на каждую опору, а также дополнительный механический эффект в 160 т на каждый опорный подшипник вращающегося колеса и горизонтальная составляющая нагрузки от массы движущегося судна, равной 40 т, и приложенной на уровне акведука.

Сооружение акведука и его опор было осложнено грунтовыми условиями на площадке строительства. Строительная площадка была расположена на месте закрытого угольного карьера глубиной 25 м, в грунтовых водах которого содержалось значительное количество окисла железа. В качестве фундаментов опор были приняты буровые сваи большого диаметра, опирающиеся на материковый грунт.  Для возведения конструкций акведука был использован высокопрочный водонепроницаемый бетон, являющийся наиболее эффективным в условиях:

удержания воды в канале акведука,

предохранения от воздействия грунтовых вод на элементы конструкций, расположенные ниже уровня грунтовых вод,

создания прочной водонепроницаемой поверхности для конструкций, подверженных процессу замораживания-оттаивания,

сопротивления сульфатам, входящим в состав грунтовых вод.
Расчет конструкций акведука был выполнен в соответствии с:

рекомендациями действующих норм Британского института стандартов BS 8007: 1987 " Практическое руководство при проектировании бетонных конструкций для содержания жидкостей",

рекомендациями CIRIA Report C559 " Сопротивление бетона замораживанию и оттаиванию",

рекомендациями для создания бетонной смеси с оптимальными характеристиками в отношении стойкости к действию сульфатов и прочности других составляющих компонентов,

рекомендациями для водоудерживающих поверхностей акведуков в зоне брызг и для обеспечения дополнительной степени защиты водонепроницаемой поверхности путем использованием цементации водостойким раствором, обладающим гидроскопическими свойствами.

Для железобетонных конструкций акведука был использован бетон следующих характеристик:

для свай: бетон класса RC 40, с требованиями к допускам 150 мм, с вовлечением воздуха и с классом сульфата 2;

для акведука, опор и здания подъемного механизма: бетон класса RC 40, с требованиями к допускам 75 мм, без вовлечения воздуха, и с аналогичным классом сульфата 2. Сооружение возведено по проекту, разработанному крупнейшей английской фирмой Arup Associates в сотрудничестве с архитектурной фирмой RMJM Architects. Строительный контракт был приобретен фирмой Morrison Bachy Soletanche Joint Venture. Разработка конструкций шлюзового подъемника была осуществлена фирмами Tony Gee и Bennette Associates.

По материалам Concrete.- 2002.- vol. 86, N 23/24 (англ.)