高架橋は今日の災害対応をどのように再構築しているのでしょうか?

ラピッド・スパン・ブリッジングは主に、踏切障害が発生してからルートが復旧するまでの時間を数週間から数日間に短縮することにより、災害対応を再構築します。プレハブ鋼製トラスパネル。 スチールベイリーブリッジ 第二次世界大戦中に開発されたこの構造は、現場で溶接するのではなくピンやボルトを介して接続されるため、エンジニアリング チームは重機や打設基礎を使用せずに耐荷重構造を構築できます。 217kmの道路区間に沿った文書化された平和維持活動の展開中、技術チームは15日以内に6つの高速道路橋を完成させ、平均するとおよそ2日に1つ橋を渡った。 、恒久的な修理が計画されている間、モジュラー橋がどのように輸送回廊の機能を維持できるかを示しています。

これらのブリッジ システムの構成要素

モジュール式緊急橋は、製造中に完全に溶接される高張力鋼製コンポーネントに依存していますが、配備現場では溶接なしで組み立てられます。主な耐荷重要素は通常、取り外し可能な軽量のトラスで、三次元ユニットまたは平面パネルとして製造され、単一のピンまたはボルト締めされたプレートを介して隣接するセクションに結合されます。この接続方法により、現場で溶接作業を行う必要がなくなり、主に手作業または軽い吊り上げ装置を使用して踏切を組み立てることができます。これは、アクセス道路自体が損傷する可能性がある場合に重要になります。

トラス パネルは標準化されているため、ある橋から取り出したコンポーネントは別の構成で再利用できることが多く、損傷した部分は完全に再構築することなく個別に交換できます。スパンの長さと定格荷重は、トラス パネルを追加または削除したり、重い車両が通過する必要がある場所に複数の層を積み重ねたりすることによって調整されます。これにより、単一のコンポーネントの在庫で歩行者用の通路や荷物を積んだ輸送車両をサポートする柔軟性が得られます。

戦時中の工学に根ざした設計の歴史

今日のモジュール式橋梁機器の背後にあるコンセプトは、英国の技術者ドナルド ベイリーによって設計された鋼製トラス橋が第二次世界大戦に先立って連合国軍に採用された 1938 年に遡ります。スチール ベイリー ブリッジとして知られるようになったその設計は、紛争中にヨーロッパと極東で広く使用され、その後も改良が続けられました。同じ時期に他の国々も並行システムを開発しました。ソ連で製造された上部支持三角トラス橋は三次元組立ユニットを使用していましたが、1939 年に導入された同等の日本の軍用橋は、主に踏切の修復のために同様の三角トラス配置に依存していました。これらの古いシステムのバージョンは、現在でも鉄道保守チームや一部の高速道路建設部隊の間で時折使用されており、主に緊急インフラではなく一般的な建設機械として使用されています。

国内標準化と現場展開

中国における高速道路用プレハブ鋼橋の標準化された生産は、メートル単位のトラス寸法を参照した名称の下で 1960 年代に始まりました。指定工場3ヶ所に製造を委託し、大まかな生産を行っております。 年間1,500～2,000トンの部品 全国に備蓄するために。この装備は、唐山地震後の復旧活動を含む災害救援活動や国境防衛活動において役割を果たしたと記録されています。この設計はスチール ベイリー ブリッジのコンセプトと構造的類似点を共有していますが、どちらもピン留めジョイントを介して接続された格子スタイルの主梁を使用していますが、2 つのシステムはヤード・ポンド法とメートル法という異なる単位系に基づいて構築されており、そのコンポーネントは 2 つのファミリー間で互換性がありません。建設現場ではこの区別があいまいになることがあり、2 つの設備ファミリーが同じ製品ラインではないにもかかわらず、作業員が国産のトラス部分をベイリー トラスとも呼ぶことがあります。

国際展開中の現場での使用により、備蓄されたコンポーネント在庫をいかに迅速に機能するインフラストラクチャに変えることができるかが実証されました。 1992年のカンボジアでの平和維持ミッションでは、工兵部隊が国産のトラス橋コンポーネントを使用して国道6号線沿いの交差点を修復し、15日間以内に6つの別々の高速道路橋を修復し、作業のペースが調整平和維持司令部から認められた。

テクノロジーはどのように進化し続けてきたのか

後の世代のトラス橋コンポーネントは、より大きな曲げ力とせん断力に対処できるように開発され、以前の設計よりも長いスパンとより重い車両荷重をサポートしています。このような世代の 1 つは、一般にその負荷分類によって呼ばれるもので、河川や道路横断を超えて建設用途にまで拡大しています。高架フレームに組み立てられた同じトラス パネルは、構造物が上昇するにつれて油圧ジャッキ装置の助けを借りてセクションごとに上昇するクライミング作業プラットフォームとして機能します。追加の梁とサポートを追加した変更された上部ベアリング構成では、同じコンポーネント ファミリをコンクリート注入用の仮型枠システムの構築にも使用し、元の橋梁コンセプトを一般の土木建設工事に拡張します。

非常交差点以外の一般的な用途

災害対応を超えて、モジュラートラス橋コンポーネントはさまざまな一時的なインフラストラクチャの役割に使用されています。恒久的な踏切への投資が限られている農村地域では、季節性の洪水によって既存の建造物が繰り返し被害を受ける場合、長期的な暫定解決策としてこれらのシステムに依存することがあります。建設現場では、プロジェクト中に掘削区域や水路に架かる一時的なアクセス橋として同じトラスを使用し、恒久的な構造物が完成すると撤去されます。軍の兵站部隊は、固定構造物を建設するのにかなりの時間がかかるような、川を越えたり、係争地や人里離れた地形の隙間を越える補給ルートを維持するために、軽量の橋渡しキットを使用し続けています。上で説明した型枠および高架プラットフォームのアプリケーションは、同じコンポーネント セットを交通インフラではなく建築建設に拡張します。

モジュラートラス橋の世代比較

以下の表は、初期世代の三角形トラス設計、国内生産用に標準化されたメートル高速道路トラス橋、およびより大きなスパン向けに開発された新しい高容量世代の大きな違いを概説しています。

サイトに適したシステムを決定するもの

特定の交差点にモジュール式橋梁構成を選択する場合は、単にギャップ幅を一致させるだけではなく、さまざまな要素の組み合わせによって決まります。スパンの長さによって、何枚のトラス パネルを一緒に結合する必要があるか、また途中で追加の支持橋脚が必要かどうかが決まります。予想される車両重量によって、トラス層が 1 層で十分なのか、それとも定格荷重を上げるためにパネルを積み重ねたり補強したりする必要があるのか​​が決まります。どちらかの堤防の地盤状況は、特に洪水後によく見られる砂地や水浸しの地形で、荷重を安全に分散するためにどのような種類の橋台や仮基礎が必要かに影響します。重いトラスセクションはクレーンが必要になる場合がある一方で、軽量のモジュラーキットは手で運んで組み立てることができる場合があるため、輸送および吊り上げ装置へのアクセスも重要な役割を果たします。現場に損傷した道路や狭い道しかアクセスできない場合、これが決定的な要因となることがよくあります。