リベリア の 鉄道 橋 の 建設 に 用い られる 鉄筋 橋

リベリアは豊かな天然資源を備えた国であり 紛争後のインフラ欠乏の遺産であり 復興と発展の重要な段階にあります西アフリカの主要経済の一つとしてリベリアの成長は,鉱物資源,農産物,異なる風景を覆う人々この復興の基本要素の一つとして 鉄筋橋は 戦略的解決策として 発展し 国の独特の地理的,気候的,物流上の課題に対応しています

リベリアの鉄道インフラストラクチャは 数十年にわたる内乱により 深刻な被害を受けていましたが 今では リベリアの経済回復の 中核となっていますモノヴィアやビュキャナンのような沿岸の港と接続する効率的な輸送廊下が必要ですしかし,リベリアの地形は密度の高い熱帯雨林,曲がりくねった川 (セントジョン川,セントポール川,カヴァラ川を含む)鉄道建設に重大な障害をもたらす鉄筋橋は,適応力,強度,耐久性により,これらの障壁を克服し,安全で効率的な物品と人の移動を可能にするために不可欠になりました.

この記事では,リベリアの鉄道開発における鉄筋橋の多面的な役割を検討します. 設計原理,構造部品,技術的利点,そして現実の世界でのアプリケーション既存のプロジェクトとその影響の分析により,なぜ鉄筋橋がリベリアのインフラ復興に不可欠なのかを強調します..

鋼筋の橋とは?

鉄筋橋は,三角形配置で配置された相互接続された鉄筋を活用した構造システムで,横幅に負荷を分散させる.巨大な構造に支えられている筋筋橋は三角形の幾何学的安定性を利用します. 力が加わると,各部位 (張力または圧縮状態) が共同で機能し,変形に抵抗します.効率的な負荷配分を保証するこの設計により,より少ない材料でより長いスパンスを利用でき,鉄筋橋は経済的にも構造的に頑丈になります.

リベリアの状況では,鉄道は,ワゴンあたり最大100トンを運ぶ鉄鉱石列車などの重荷を運ぶ必要があり,広大な水路と密集した森林を横断しています.鉄筋橋は特に価値があります設計者は50メートルの川や200メートルの渓谷を横断する場合でも,特定の地形に合わせてスパン長,負荷容量,配置を調整できます.さらに鉄筋橋は"スルー・トラス" (トラス構造を通過する軌跡) または"デッキ・トラス" (トラスの上に軌跡がある) として設計できます.リベリアの様々な清掃ニーズに対応する柔軟性低谷の洪水原から 植生が広がる森林地帯まで

鉄筋橋の構造部品

メイン・トラス

橋の長さに沿って並行して動いている主な支架が橋の主要な負荷支架を構成する.各トラスは,コード (上下横のメンバー) とウェブメンバー (垂直と横のサポート) で構成される.上部弦は圧縮に抵抗し 下部弦は緊張に抵抗し 網膜は切断力を分配します列車の動的負荷下で構造が安定していることを確保する..

リベリアでは,主要トラスは通常,高強度低合金鋼 (ASTM A588) を使って作られています.熱帯雨林の気候例えば,鉄筋橋セントポール川を横断する鉄道の一部で,モンロビアと内部の鉱山を結ぶ.圧縮中の垂直網膜と緊張中の斜面網膜で特徴付けられるこの設計により,重荷に対する耐久性が最適化され,材料の使用は最小限に抑えられ,各トラスセクションは40mの長さまでプリファブリックで,現場での建設時間が短縮されます.

関節と繋がり

リベリアの鉄筋橋では 鉄筋橋は 鉄筋橋の構造を結合は,圧力を均等に分配するために,部品端に溶接または螺栓された厚い鋼板で強化されます.高強度ボルト (ASTM A490) がこれらの接続を固定し,硬さを提供し,組み立て中にわずかな調整を可能にします.

リベリアの湿度が高いため,ジョイントは腐食を防ぐために特別な注意を払う.ボルトは亜鉛で覆われ,ガセットプレートは設置前に防腐プライマーで処理されます.例えば, カヴァラ川橋の関節は,摩擦型のボルトを使用し, 負荷の移転には切断ではなく, 緊縮力に頼ります.重い列車による振動や季節性気温変化による松散のリスクを軽減する..

デッキシステム

デッキシステムは鉄道線路を支えて,列車の荷重をメイン・トラスに分配する.リベリアでは,複合鋼・コンクリートデッキと鉄骨型デッキの2つのデザインが一般的です.複合 甲板 は 鉄 梁 と 鉄筋 コンクリート 板 を 組み合わせ て いる硬さのためにコンクリートの圧縮強さと鋼の拉伸強さを活用する,切断接続器を使用して材料を結合します.このデザインは重力鉄道に好ましいです.鉄鉱石を運ぶ船など振動を抑制し,軌道の磨きを軽減する.

肋骨によって硬化された薄い鋼板からなるオーソトロプ的デッキは,軽い旅客列車や副列車に使用され,死荷を最小限に抑える軽量ソリューションを提供します.例えば,ブキャナン港近くの橋のデッキは,貨物列車と旅客列車の両方に運行されている. 複合体設計:鋼梁の上に150ミリメートルのコンクリート板,リベリアの豪雨季に牽引力を高めるため,滑り止めエポキシト層を覆い..

支援システム

支架システムは,橋から地面に負荷を移動し,柱,柱,基礎,ベアリングで構成される.柱は,中間点にある主要な梁を支える垂直構造である.スパン長を減らすリベリアでは,橋梁はしばしば鉄筋コンクリートで作られ, 斜面は川の流れによる侵食に抵抗する.季節性洪水が発生する地域..

リベリアの様々な土壌に 適応しなければなりません 川の谷の柔らかい流出岩から 内陸の岩石層までよくあること沼地での構造を安定させるために,石の基地に石柱を突き刺す. 梁とモールの間に配置された軸承,熱膨張と収縮を可能にしますリベリアの橋は 弾性軸承を使っています電車の衝撃を緩め,気温変動による軽い動きに対応する (全年20°Cから35°C)..

甲板表面処理と利点

表面処理

リベリアの気候は高湿度 (平均85%) と年間降雨量 (沿岸部では最大5000mm) と,沿岸近くの塩噴霧により特徴づけられ,鋼筋橋には深刻な腐食リスクがあります.この問題を緩和するために表面処理プロトコルが実施されています.

耐腐蝕コーティング: 鋼材の部品は,生地と磨砂垢を除去するためにショットブレストを受け,コーティング粘着のためのクリーンな表面を作成します.亜鉛 の 豊富な プライマー (乾燥 膜 の 厚さ 80 マイクロン) は カソド 保護 を 提供 し ます耐久性のためにエポキシ中層 (120 マイクロン) と,紫外線と磨損に耐えるためポリウレタン上層 (50 マイクロン) が続く.塩水への曝露に耐えるように,さらに50マイクロンのエポキシ層を塗ります...

デッキ保護:デッキ表面は,質感のあるエポキシ砂石の覆いで処理され,角質の砂石と樹脂を混ぜて滑らない表面を作成します.これはリベリアの雨季には重要です.列車に水が止まると滑りやすい場合覆い層はコンクリート板を密封し,水の浸透を防止し,鋼の腐食を強化します.

メンテナンスの制度: 橋は四半期ごとに検査され, 擦り傷のある部分にリッチアップコーティングが施されます. 内陸橋は10年ごとに完全に塗装されます.海岸橋は 7年ごとに塗装され 塩による腐食を防ぐため..

益 の 特徴わかった

リベリアのニーズに合わせた鋼鉄のトラスト橋は,明確な利点を提供しています:

高い負荷容量:鋼の強さは,ニンバ郡からブキャナン港まで鉄鉱石を運ぶような重荷貨物列車を支える橋を可能にします.シングル スチール 帯 の 幅 は 30 トン まで の 軸 の 負荷 を 耐え ますリベリアの鉱山鉄道の要求を上回る.

迅速な建設: プリファブリック・トラス部品は,現場外 (しばしばアクラやラゴスなどの地域ハブ) で製造され,リベリアに輸送され,現場労働と天候関連の遅延が軽減されます..例えば120メートルのセント・ジョン川橋は 12ヶ月で組み立てられました 類似の跨度のあるコンクリート橋の半分です

地形への適応性:長距離 (150mまで) は,リベリアのサポ国立公園のような水道や生態学的に敏感な地域でのピアの必要性を最小限に抑える.環境への影響も減少します西アフリカの最後の熱帯雨林の"つで 生物多様性を保全するために不可欠です

費用対効果: 初期の鉄鋼コストはコンクリートよりも高くなるが,保守の必要性が低く,寿命が長い (適切なケアで60~80年) のため,ライフサイクルコストは低くなります.予算の制約がインフラへの頻繁な投資を制限している場合長期的に見れば,この節約は非常に価値があります.

極端な気候に耐える:鋼の柔らかいさは,リベリアの時々発生する地震活動や沿岸の嵐からの強い風に耐えられるようにします.繰り返されたストレスで裂け動的負荷により少し折りたたみ,損傷のリスクを軽減します.

鉄道建設における鉄筋橋の役割

地理的 障壁 を 克服 する

リベリアの景色は,鉄道接続を阻害する地理的課題によって定義されています. 鉄筋橋は,これらの障壁を効果的に解決します:

リベリア の 川 交差 路: セント ポール,セント ヨハネ,カヴァラ の よう な 大 川 は リベリア を 切断 し,長距離 の 橋 が 必要 に なり ます.180 メートル の カヴァラ 川 橋 の よう な 鉄筋 の 橋 は航路を妨げるか 水生生態系を乱すかなくして これらの水路を横断する川水面が5〜7メートル上昇する雨季には 洪水による被害も防ぎます

熱帯雨林と沼地:リベリアの60%以上が熱帯雨林や沼地で覆われており,土壌の建設が困難です.長い跨度 (80~120m) の鉄筋橋は,これらの地域での広範囲なピース建設の必要性を軽減しますズヴェドル近くの橋は,沼地谷を横断し,わずか2つのピースで支えられている100メートルのトラストを使用し,周辺の森林の生息地を保っています.

山岳地域: 鉄鉱石 が 豊富 に ある ニンバ 山脈 に は,急斜 の 峡谷 を 横断 する 橋 が 必要 です.ここ で は,エケパ - ブチャナン 鉄道 の 鉄筋 橋 と し て 鉄筋 橋 が 必要 です.120mを横切るための電梯式トラスの設計を使用します費用のかかるトンネル建設を回避し,環境への影響を軽減する.

鉄道効率の向上

リベリアの鉄道は経済活動にとって不可欠であり,鉄筋橋は様々な方法で効率を向上させます.

重荷運搬能力:リベリアの鉱業の骨組みである鉄鉱石列車には30トンの軸荷重を支える橋が必要です.ボン・鉱山 - モノヴィア 鉄道 の 鉄筋 橋 は,これら の 荷物 を 信頼 的 に 処理 し ます輸出収入にとって極めて重要な鉱石を年間500万トンの輸送を可能にします.

速度と信頼性:鉄筋橋の固い構造により線路の曲線が最小限に抑えられ,列車が一貫した速度で移動できる (貨物では最大60km/h,乗客では80km/h).これは輸送時間を短縮しますニンバ郡からの鉱石は 6時間でブカナン港に到着しました 戦争の前の鉄路で木製とコンクリートの橋で 12時間使ったのに比べてです

運用耐久性: リベリアの湿った気候における裂け目に対処するために頻繁に修理を必要とするコンクリート橋とは異なり,鉄筋橋は最小限の保守を必要とします.これは停滞時間を短縮します.鉄路の全年運行を確保する破損を防ぐために 港に迅速に届く必要があります

持続可能な開発を推進する

鉄筋橋はリベリアの紛争後の開発目標に準拠し,環境,経済,社会的な側面の持続可能性を促進します:

環境管理: 水道や森の堤防建設を最小限に抑えることで,鉄筋橋は生息地の破壊を減らす.例えばセントジョン川を横断する橋は,150m の単一のスパンを使用絶滅危惧種である西アフリカ海豚のような水生環境を分断する複数のパイアを避けます.

経済的強化:鉄筋橋の建設により,労働者から熟練した溶接業者まで,500人以上のリベリア人が雇用されるモンロビア・ブカナン鉄道橋のようなプロジェクトで,地元の雇用が生まれます.さらに改善された鉄道効率により輸送コストが40%削減され,リベリアの輸出が世界市場での競争力を高めました.

信頼性の高い鉄道橋が 農村部を都市部と結びつけています 例えば,Gbarngaの住民は,現在,より良い医療へのアクセス教育や雇用の機会は,以前は手には届かなかった.

ケーススタディ:ボン・マイン・モンロビア鉄道鉄筋橋

プロジェクト概要

紛争後の復旧で 鉄鉱石の輸出を活性化させたモンロビアの港とボング鉱山を結びつけるために重要な12本の鉄筋橋を含む2020年に完成したこのプロジェクトは 鉄筋橋が経済回復をいかに可能にするかを示しています橋は鉄道の建設コストの30%を占めながらも,大きな利益をもたらしています..

鉄筋橋が建設中です

セントポール川橋:この150メートルの横梁橋は,モンロビア近くのセントポール川を横断する鉄道の中心です.ウォーレン・トラス構成で設計されています.敷地内にクレーンで組み立てられた40メートルのプリファブリックセクションがあります橋は水面から12メートル高い高さで,洪水による損傷を防ぎ,防腐層は沿岸の塩噴霧から保護する.橋は100台の車輪の鉱石列車を支え,それぞれ8台を運ぶ.鉄鉱石..

ボング渓谷橋: 森林地帯の山谷を横断する120mの長さのこの橋は,環境への影響を最小限にするために軽量な鉄筋を使っています.チンパンジーやドイカーのような森林種の移動を許可するボン郡の森林保護区で生態学的接続性を保ちます.

ファーマーズビル沼橋: 季節の沼地を横断する80メートルの鉄筋橋.この構造は,沈むのを避けるために25メートルの粘土に押し付けられた積み木の基盤を使用しています.オープンな構造で 洪水水が 流れるように大雨の時に構造への圧力を軽減します.

都市及び地域開発への影響

ボン・マイヌ・モンロビア鉄道の鉄筋橋は 変革的な成長を催促しました

経済復興:モンロビア港を通る鉄鉱石の輸出は,鉄道の完成以来60%増加しました.インフラや社会サービスへの資金提供に不可欠です橋の信頼性が外国の投資を惹き付け 鉱山会社はボン郡に事業を拡大しています

都市拡大:モンロビアの港湾地域は,新しい倉庫,コンテナターミナル,および貨物の増加を処理するために建設された修理施設で,物流ハブに成長しました.ベンソンビルのような衛星都市,セントポール川橋の近くでは,ホテル,市場,そして鉄道労働者や商人を迎えるワークショップで商業的成長が見られました.

農村都市統合: 鉄道は,農村地域をモンロビアの経済機会と結びつけます.輸送コストを50%削減し 利益を増やす農村での収入も増加し 電気や清潔な水へのアクセスも 30%増加しました

インフラストラクチャの流出: 鉄道の橋の建設は関連投資を刺激しました鉄鋼部品の輸送のための道路の改良や建設活動を支援するための電力線の拡張を含む橋の完成後も 地域社会が恩恵を受けます

課題と将来の方向性

現在 の 課題

リベリアの鉄筋橋は,その利点にもかかわらず,大きな課題に直面しています.

腐食管理:高湿度と塩の露出は鋼の劣化を加速し,頻繁な保守が必要です.リベリアは腐食検査と修理の限られた地元の専門知識により,外国請負業者に頼っています費用が増加している.

供給チェーンにおける制約: リベリアは国内製鋼の生産能力が不足しているため,ほとんどの鉄鋼部品は輸入されています.例えば橋の建設が遅くなって鉄鋼の配送が遅れたため 3ヶ月遅れでした.

資金の制限:紛争後の予算の制約により,大規模なインフラプロジェクトを資金提供することが困難です.将来のプロジェクトには持続可能な資金調達モデルが必要です公共・民間パートナーシップなど

気候リスク: 気候変動による降雨量の増加により洪水のリスクが増加し,橋の基礎を脅かしています. 2022年の洪水はセントジョン川橋の堤防を損傷しました.リベリアの限られた整備予算に 相当な負担となる..

未来のイノベーションとプロジェクト

リベリアの鉄道拡大計画では,鉄筋橋を優先し,いくつかの取り組みが進められています.

ニンバ-ブチャナン鉄道の改良: このプロジェクトでは,カヴァラ川の200メートルの跨路を含む15本の新しい鉄筋橋が追加されます.イノベーションには,耐腐蝕性のある"耐気鋼" (保守を減らすために保護性酸化層を形成する) が含まれる.構造の健康状態をリアルタイムに監視する

地域能力構築:国際機関とのパートナーシップにより,リベリアの技術者や技術者が鋼鉄製造や橋の整備に訓練されています.モンロビア の 新しい 職業 訓練 センターアフリカ開発銀行 (ADB) が資金提供するこのプロジェクトでは,外国の専門知識への依存を軽減し,鉄鋼の溶接と腐食管理に焦点を当てます.

国内鉄鋼生産: 地域鉄鉱石を用いてブカナンに鉄鋼工場を建設する計画で,2030年までに将来の橋梁プロジェクトに鉄鋼の40%を供給することを目指しています. これにより供給チェーンが短縮され,1億円の生産ができます.製造業における雇用..

気候変動に耐える設計: 将来の橋には,洪水に耐えるための高い橋梁と,嵐風に耐えるためのより強いトラス接続が組み込まれます.例えば水面から15メートル高い橋梁があり,既存の橋よりも3メートル高い.

紛争後のリベリアのインフラ復興の礎石として 鋼鉄のトラス橋が生まれました 経済的成長を推進しながら 国のユニークな地理的・気候的課題に対処しています川を横切って資源豊かな内陸地域と沿岸の港を結ぶ橋で 鉄鉱石,ゴム収入を生み出し,雇用を創出する上で重要な..

鉄筋構造が 輸送を容易にするだけでなく 都市拡大,農村開発,環境管理についてリベリアはイノベーションや地域能力構築に重点を置いています.鉄道のニーズに持続可能な解決策として鋼鉄トラスブリッジを位置付け..

リベリアが再建を続ける中で 鉄筋橋は 経済可能性を解放し 地域接続性を促進し 市民の生活の質を向上させるのに不可欠ですこれらの構造と 維持するための専門知識に投資することでリベリアは繁栄し 繋がった未来のための基礎を 築き上げています