ジンバブエで50mBS5400鋼ベイリー橋の寿命を向上させる方法

ジンバブエのインフラストラクチャは,豊かな歴史と困難な経済環境を持つ多くの国と同様に,堅牢で適応性のある耐久性のある橋梁ソリューションに依存しています.鋼鉄のベイリー橋は,実用的な工学の証として立っている.厳格なBS5400規格に準拠して設計された 50メートル橋の長寿を保証するのは メンテナンスの問題だけでなく 経済的・社会的必要性でもあります最も広く使用されている橋の種類は,モジュール型設計とジンバブエの多様な地形 (川の谷,不均等な農村景観) に適応できるため評価されている鋼鉄のベイリー橋です.BS5400 に準拠する50m 幅の鋼鉄のベイリー橋は特に一般的ですマニカルランドのセーブ川やハラレ近郊のマニヤメ川など) を横断する必要性とのバランスをとっています.過負荷橋の寿命は50年以上から20年以上まで短縮されます. 橋の使用寿命の延長は技術的必要性だけでなく経済的必要性でもあります.50mの鋼鉄のベイリー橋を交換するコストは200ドル以上です,000資金不足の津巴布エ地方自治体にとって大きな負担です

ステール・ベイリー・ブリッジとは?

ベイリー橋 (Bailey bridge) は,二次大戦中にイギリスが設計した,重機械を必要とせず,軍事技術者によって迅速に展開するための,持ち運び可能な,プリファブリックされた,トラス橋である.その天才は,その模様性にある.単一の部品は標準サイズで製造され,交換可能であり,輸送が簡単です.手作業や軽い機器で組み立てやすい.

基本的な構成要素はパネル構造強度が高いトラスを形成する溶接鋼のユニットですこれらのパネルは,望ましいスパンプを達成するために,縦に橋の深さ,したがって,その負荷容量を増やすために,互いにピニング.トランソム幅とサポートを提供するためにパネルを通ってスロットされています.ストリングそしてデッキ車両が移動する.

ジンバブエの50mの跨度では,ベイリー橋は通常,多階建ての組み立て (例えば,二階建てまたは三階建て) になります. つまり,パネルは垂直に積み重ねられ,より深い,長いスパンと重い負荷を処理できるより硬いトラスシステム.

BS5400規格:品質と安全のための基準

BS5400は"鉄鋼,コンクリート,複合材の橋"と題された包括的な英国標準で,設計,材料,製造,設置,橋の検査この基準より古いものです今日製造された現代のベイリーブリッジコンポーネントは BS5400とAASHTOの仕様などの他の国際コードに準拠するように設計され認証されています.

BS5400規格の利点と特徴は大きく

1. 総合的なデザイン哲学:BS5400は限界状態設計哲学を採用している.このアプローチは,すべての可能な障害状態 (最終的な限界状態,例えば崩壊) と使用可能な状態 (使用可能な限界状態,例えば,崩壊) を考慮する.過剰な傾き異なる負荷組合せ (死荷,活荷,風,温度効果) の下での振動) の結果,より安全でより信頼性の高い設計構造になります.
2. 厳格な材料の仕様:規格では,特定の鋼級 (例えば,グレード43またはグレード50からBS 4360) の使用を義務付け,定着強度,拉伸強度,伸縮性能が規定されています.この方法により,材料自体は計算したストレスに耐える能力があり,強度が良いことを保証します特に,動的負荷や温度変動のある環境において重要です.
3. 細かい疲労設計:橋の長寿にとって最も重要な側面の1つは疲労耐性です.BS5400には,異なる溶接細部と接続のための詳細な分類が含まれています.疲労力曲線をそれぞれに割り当てます設計者は,橋の設計寿命中に繰り返し交通負荷による累積的な損傷がこれらの限界を超えないようにする必要があります.これは交通量が高い橋にとって極めて重要です.
4. 製造及び加工:この規格は,直直さ,寸法,溶接手順を含む製造の厳格な許容量を定めている.高品質の溶接,裂け目や下切断などの欠陥のない,疲労による裂け目の発生を防ぐために不可欠です.
5. 負荷試験の要件:BS5400では,標準化されていないまたは複雑な橋の試料負荷試験がしばしば要求され,設計仮定と施工品質の物理的検証が提供されます.

ジンバブエの橋では BS5400 に準拠する部品を 指定することで より安全で 耐久性のある構造に 投資することを意味します疲労などの長期的パフォーマンス要因を科学的に理解して設計されています.

ベイリー 橋 の 規模 と 容量

ベイリーシステムのモジュラーな性質は 長さと容量が ほぼ無限に拡張可能であることを意味します

最長鉄のベイリー橋ベイリー橋の長さの記録はシチリア オクトポタミア の 橋わずか10日間で建設された. これは,長いスパンでシステムの信じられない可能性を示しています.恒久的な装置ではこのような極端な長さは稀です.

最大負荷容量:積載容量は橋の構成 (階層数,パネルの幅) の関数である.標準ベイリー橋の構成要素は,クラス90(90 メートリックトン) MLC (軍事積載級) のシステムで,モジュール式輸送機のような特定の産業用積載物ではさらに高くなります.建設機器交通渋滞も

ジンバブエの50mBS5400準拠のベイリー橋は,通常,HA (ハイウェイ異常) 負荷などの特定の負荷基準のために設計されます.その路線で予想される最も重い車両を収容できるようにする..

BS5400 スチール ベイリー ブリッジ の 寿命 に 影響 する 要因

この橋の設計寿命は 通常50年から100年です津巴布エの環境と経済的な制約の厳しい現実の中でこれを達成するには,積極的な管理が必要です.生命に影響を与える要因は,いくつかの重要な次元に分けることができます.

1材料の劣化 腐食 主要な敵

疑いなく 津巴布エの気候で 橋の長寿を脅かす 最大の脅威です

メカニズム:酸素と水にさらされた鋼は 電気化学反応を経て 鉄酸化物 腐食を形成します雨の季節 (11月から3月まで) と多くの地域で湿度が高いこの問題は温度サイクルによって悪化し,部品内部に凝縮が起こります.

影響:腐食 は 重要 な 負荷 を 背負っ て いる 部品 (コード,垂直,斜面) の 横断面 を 減少 さ せ,構造 を 弱体 化 し ます.また ストレスの 集中 点 を 作り出し,表面 を 穴 に 入れ ます.,耐労性裂け目を引き起こし 鉄筋を断裂させる

改善戦略

高品質の保護コーティング:最も重要な防衛は 多段階のシステムです

表面の準備:Sa 2.5 (非常に徹底した爆撃浄化) 以上で磨き用爆撃浄化により,すべての粉砕垢,生地,汚染物質を除去し,塗料が粘着する原始的な表面プロファイルを作成する.

プライマー亜鉛 の 豊富な 環氧 プライマーは,カソド 式 (犠牲) の 保護 を 提供 し ます.上部 の 層 が 傷ついても,亜鉛 は まず 腐食 し,その 基礎 の 鋼 を 保護 し ます.

中間層/最終層:耐化学性のあるエポキシーかポリウレタン製の上層層は 湿気や酸素や紫外線から 防護します

定期的な検査と再塗装コーティング システム は 寿命 が 限られている (例えば 15 年 から 25 年). 傷痕 や 泡 や 腐る 斑点 を 定期的に 検査 する こと が 重要 で ある. 厳格 な 修飾 体制 や 完全 な 再 コーティング が 必要 です.

2構造および機械的磨損: 疲労と接続の整合性

メカニズム:ブリッジを横断するトラックは ストレスのサイクルに 晒され 何百万ものサイクルを経て 微小な亀裂が発生し 広がるピンホールバルトホールと呼ばれる現象です疲労BS5400の設計はこれを軽減しますが,特に負荷が予想よりも重い場合,リスクを完全に排除することはできません.

影響:制御されない疲労裂けは 突然 壊滅的な失敗につながります

改善戦略

厳格な検査BS5400設計で識別された"ホットスポット" (溶接,接続,高ストレスの領域) に焦点を当てた正式な検査制度を実施する.技術には以下が含まれます.

視覚検査:最初の最重要防衛線です

非破壊試験 (NDT):磁気粒子検査 (MPI) や染料浸透剤検査 (DPI) の定期的な使用は,表面破裂を検知するために重要な溶接物.超音波検査 (UT) は,表面下欠陥を見つけることができます.

接続の維持:松散 な 螺栓 や ピン の 穴 の 磨き,部品 の 変形 を 確認 する.螺栓 を 再び 締め,磨かれた ピン を 入れ替える こと が 極めて 重要 です.

3環境と動力的な負荷:設計前提を超えて

メカニズム:標準的な負荷に対応するように設計されていますが 現実の世界では より厳しい状態です

オーバーロード:違法な重自動車の通過は 常識的な問題であり 疲労による損傷を劇的に加速させます

衝撃負荷:橋の硬化器やパラペットに 車が衝突すると 地元的な損傷や 位置違いが生じます

スコア:水面上の橋の場合,洪水は柱や橋梁の周りの土壌を侵食し,その基礎を損なって,落下や崩壊を引き起こす可能性があります.

改善戦略

負荷強要:重量制限の標識を設置し,可能な限り物理的障壁や重量計測装置を設置し,過負荷を防止する.

傷害防止岩壁 (riprap) やコンクリートの敷き布団を基石や堤防の周りに設置し,浸食から守る.大洪水の後,川床を定期的に監視する.

4体系的な維持と文書の欠如

メカニズム:軽視 に よっ て 最も 大きな 工学 や 材料 が 壊れ て しまう こと が あり ます.時折 の 反応 的 な 保守 は,小さな 問題 が 大規模 な 費用 かかる 修理 に 発展 する よう に なり ます.

影響:欠落したボルトや 処理されていない小規模な生地が 深刻な故障の起点となる可能性があります

改善戦略

ブリッジ管理システム (BMS) を導入する:定期的な検査と保守のプログラムです

日・週:地元の管理者による 快速の視覚的チェック 明らかに問題がある場合 破片の詰め込み 衝突による損傷 松散なデッキ

半年/年:訓練を受けたエンジニアによる詳細な視覚検査 コーティング,接続,デッキの状態を記録する

四年制 (4年ごとに) またはメジャー:NDTを含む深層検査,細かい偏差測定,コーティングシステムの包括的な評価

詳細 な 記録 を 保存 する橋の健康状態を追跡し 再塗装などの大きな介入のための予算を計画するために 検査,修理,および事故の記録は非常に重要です

ジンバブエの事例調査: チルンド橋の遺産 (仮説的な例)

ジンバブエで最も古いベイリー橋の 具体的な公的記録は稀ですが 多くは連邦時代に設置されていて 現在も使用中です既知の装置に基づいた仮説的な現実的な例を考えてみましょう:チルンド・ベイリー・クロス(代表のための複合名)

この橋は120フィート (約36.5m) の単段ベイリーで,1960年代初頭に建設され,大規模な農地のために季節性川を渡るアクセスを提供しました.当初は BS5400 に基づいて作られていなかった標準が後に公表されましたが,その部品はイギリス製の高品質でした.

寿命の要因 (50年以上)

1. 頑丈な原始構造高耐久性のある鋼材と熱浸し電圧が用いられ,その時の塗装システムよりもはるかに優れた腐食対策を施された.
2. 積極的な所有権商業農園の経営陣は 橋を重要な資産とみなし シンプルで効果的な メンテナンス手順を導入しました

雨季の後の年次検査です

シンク濃度の高い塗料で 塗装します

甲板と排水管は 泥や有機物質から 離れていて 湿気を閉じ込めます

重量制限の厳格な執行,過積載トラックの禁止

3. 環境環境激しい日光や雨の影響を受けていたが,橋は工業化や沿岸部にはなかったので,化学的または塩による重度の腐食から救われた.

50mのBS5400橋への教訓:
チルンドーの例は 極端な長寿が実現可能であることを証明しています. より新しい,より大きな50mBS5400橋では,教訓は明らかです.

最良の初期保護に投資する優れたコーティングシステムを指定する (爆撃浄化+亜鉛エポキシ+ポリウレタン)熱浸したガルバン化高額な初期費用は 維持費の削減と寿命の延長によって 何倍も補償されます

保護者に力を与えます橋の整備の明確な責任は 特定の政府部門,地方自治体,または サービスレベル協定に基づく民間機関に割り当てます

メンテナンスの管理を直ちに開始する問題を起こす最初の兆候を待たずに 計画的な検査を第一日から始めましょう

寿命50m延長するBS5400 鋼製のベイリーブリッジ環境リスク (腐食,洪水),構造基準 (BS5400材料) の適用により,使用を規制する (過負荷)保守と訓練に投資することで,ジンバブエはこれらの重要な資産の使用寿命を20年から40年以上に倍にすることができます.ムタレ・チマニマニ橋 (40年以上) とクネネ川橋 (13年以上)橋は経済繁栄の生命線である国にとって,この投資は賢明であるだけでなく,不可欠です.医療に使うことができる資源を消費する政治的意志と予算の配分と 地域社会の関与によって ジンバブエの鉄筋橋は 耐久性を持つことができますインフラネットワークの信頼性の高い部品を 数十年も..