主役として鉄箱梁製造 ペルーで5年以上実働経験のある建設企業AS5100 (オーストラリアの鉄鋼・複合橋基準) に準拠する鉄鋼箱梁橋が 国の最も緊急なインフラ課題を 解決している様子を 目にしてきましたペルーの地理はアンデス山脈 (領土の25%を占める) と太平洋沿岸線2400kmとアマゾン盆地の東部の低地が支配しており,橋の構造に特異的な要求があります.密集した鉱山に耐える必要があります川や峡谷を横断する長距離の渡り路の必要性,山岳の極端な天候,沿岸の腐食.これらの需要を満たすのに苦労する遠隔地にある山岳地帯での建設が遅い
AS5100 標準的な積載鋼箱梁橋は,対照的に,これらの障壁を克服するために高強度重量比,プリファブリケーション効率,耐久性を活用します. we draw on our portfolio of completed projects (including the Chimbote-Trujillo Highway-Railway Combined Bridge and the Cusco-Arequipa Mountain Highway Bridges) to detail production craft requirements tailored to Peru’s context地域と一致する主要な応用分野,AS5100の車両負荷基準の基本的な洞察 (山岳建築に焦点を当て)地域需要と政策によって形成されたアプリケーションの特徴橋は単なる構造的な解決策ではなく 建築の基盤でありしかしペルーの経済発展の触媒である地域社会から都市部へ移動し,長年成長を阻害してきた物流コストを削減する.
ペルーではAS5100に準拠した鉄板梁の生産は,標準の厳格な技術仕様と地元の制約とのバランスを必要とします.遠隔地にある山岳地帯への難易な輸送2019年に設立されたリマのプリファブリケーション工場は,年間12台を生産する.AS5100の負荷を満たすすべてのビームを保証しながら,これらの課題に対処するワークフローを精製しました精度と耐久性についてです
AS5100は,一般部品では355 MPa (Q355q) と高ストレスの領域では420 MPa (Q420q) の最小出力強度を持つ橋級鋼を規定する (例えば,長距離交差点の梁フレンズ).ペルーの国内鉄鋼産業は,Aceros Arequipa (年間生産能力) のような企業によって主導されています.建設用軽鋼 (例えばA36) を主に生産する.橋型Q355q/Q420q鋼は依然として70%の輸入に依存している (主にブラジル・ゲルダウと中国・バオステールから調達)準拠性を確保するために 厳格な4段階の材料検証プロセスを実施します
供給者資格:我々はAS5100の材料基準に認定されたサプライヤーとのみ提携し,彼らは,筋強度を確認するミールテストレポート (MTR) を提供する必要があります.衝撃耐性 (−30°C)アンドースの冬には非常に重要です) 化学成分 (低硫黄とリンゴが壊れやすい骨折を防ぐため)
ペルーへ出荷する前に,我々のエンジニアは,サプライヤーの施設で現場の監査を行います (例えば,製造プロセスがAS5100第3項 (材料要件) に準拠していることを確認するため.
内部検査:リマ工場に到着すると,内部欠陥 (例えば,耐性試験は,試料の5%で実施し,強度を確認する.2023年のクスコ山橋プロジェクトで使用されたQ420q鋼では 試験されたサンプルはすべて420MPaの限界を超え 435MPaの平均強度を得ました
ローカル・マテリアル・インテグレーション: 負荷を背負わない部品 (デッキプレート硬化剤など) の場合は,Aceros Arequipaから50%の軽鋼を調達します.ペルーの"地方コンテンツ法" (法律No.30052),公共インフラプロジェクトで家庭用材料の30%の使用を義務付けています.
ペルーの地震活動 (例えば,2019年M6.3のリマ地震) と狭い山岳道路は,AS5100の基準要件を超えたプリファブリケーション精度を要求する.私たちの工場は,CNCプラズマ切削機械を使用しています (0.05mmの精度) とロボットの潜水弧溶接 (SAW) で,現場の組み立て中に梁段が完璧に並ぶことを保証します.地震の際に構造的整合性を維持するために重要です.主要なプロセス制御には:
AS5100 条項5.7では,セイスミックゾーンで設計された切削負荷の1.5倍に耐えるように要求されています.喉の厚さ最低8mm (vs標準6mm) と 600°Cの熱処理 (PWHT) で残留ストレスを軽減します.溶接器は, 100%の磁気粒子検査 (MPT) と 50%の放射線検査 (RT) を受けた..
モジュール式セグメンテーション:ペルーのアンデス道路はしばしば狭い車線 (3.5m) と急斜坡 (18%まで) を有し,大きな梁段は不可能な.ローカル25tトラックの輸送に十分な軽量 (e).g,Scania P320) と,クスコ地域でのヘアピン回りをナビゲートするのに十分な大きさです.これは平らな地域で使用される40mのモノリシックセグメントと対照的です.ペルーの山岳地域では利用できない特殊な重型トレーラーが必要になります.
尺寸精度:AS5100は,梁長容量 ±2mm,フレンズ平さ ±1mm を要求します.これらの基準を満たすために,組み立て中にレーザーアライナメントシステムを使用します.チェンボテ・トルージリオ合同橋の 40m 幅の梁の生産平均長さ偏差はわずか ±0.8mmで,フレンズの平らさは ±0.5mmで,コストのかかる調整なしで現場でのシームレスなスプレーリングを保証しました.
ペルーの気候は大きく異なります.沿岸地域 (例えばリマ,チンボテ) は高湿度 (80-90%) と太平洋からの塩噴霧があり,アンデス高原 (例えばクスコ,プーノ州) は,凍結と解凍周期を経験します (冬は -10°Cから夏は25°Cの温度)鉄鋼構造の設計寿命は50年であるため,我々の防腐処理は以下の条件に合わせたものです.
沿岸地域:海付の橋 (例えばチンボテ・トルジロ橋) では,3層のシステムを使います.
Sa3級 (ほぼ白色の金属) に撃たれて,すべての腐りや粉砕垢を除去する.
120μmの亜鉛豊富なエポキシプライマー (塩の腐食に対するカソード保護を提供する).
200μmのポリウレタン上層 (紫外線分解や塩噴霧に耐える)
鉄筋の下部に 亜鉛の犠牲アンードを設置し 腐食保護を15年延長します設置後の試験では18ヶ月後に腐食の兆候は示されなかった.塩の噴霧にさらされている地域でも
アンデス高原:山脈の橋 (例えばクスコ・アレキパ橋) の場合,凍結と解凍のサイクルにより,保護されていない鋼が損傷する可能性があります.プライマーと上層層塗料の間に50μmエポキシ密封剤を追加して水の侵入を防止します低温耐性 (−40°Cまで) の塗料を使用することで 寒い天候で裂けることを防ぎます 2023年のプーノ橋のプロジェクトでは このシステムが冬の凍結損傷を防ぎました温度が -8°C に下がったとき.
シアコネクタ保護:AS5100では,鋼梁とコンクリートデッキの間の負荷移転のためにシアストッド (φ19-22mm) が必要です.溶接前にはスナップをガルバン化して 溶接後には40μmのエポキシコーティングを塗り 水がスナップとコンクリートのインターフェースに 浸透するのを防ぎます雨の多いアンデス地域では 複合障害の一般的な原因です
プロジェクト現場に鉄箱の梁を運ぶ前に我々は,AS5100とペルーの国家規制基準 (輸送と通信省によって設定) に一致する包括的な検査プロセスを実施しますMTC) について
静的負荷試験:我々は水力ジャックを使用して,ビームの7%を設計負荷の1.2倍 (AS5100条項6.2ごとに) に置く.AS5100クラスB負荷 (420kN総車両重量) のために設計された30mスパンビームのために,最大許容される傾斜は10mmテストでは平均7.2mmの傾きを示しました
疲労試験: 交通量が多い橋 (例えばリマの都市橋) では,疲労耐性をテストするために200万回の負荷サイクル (25年間の交通をシミュレート) を行います.2022年のリマ外輪道路の光線は テスト後 裂け目も出なかったAS5100第7項 (疲労負荷) に準拠していることを確認する.
規制認証:各ビームは,ペルー国立土木工学研究所 (INICIV) から"適合証明書"を受け取ります.この証明書には,材料試験報告が含まれます.顧客と規制当局にとって完全な透明性を保証する.
ペルーの多様な地理はアンデス山脈,沿岸平原,アマゾン低地,主要な川 (例えばマラニオン,ウカヤリ) が,特定の環境と経済ニーズに適応する橋のソリューションを必要としています.ペルーで完成した15以上のプロジェクトに基づいていますAS5100 鋼箱梁橋は4つの主要なアプリケーション分野で優れています. それぞれが重要なインフラストラクチャの欠陥に対処しています.
アンデス山脈は,ペルーを北から南に走り,国を沿岸,高地,アマゾン地域に分けています.山岳高速道路 (例えば,クスコ-アレクピパ高速道路,鉱物 (銅) の輸送に不可欠ですペルーの主要輸出品である銀,金) と農産物 (ジャガイモ,キノア) を沿岸の港に輸送する.しかし,その急斜面 (最大25%),狭い峡谷,伝統的なコンクリート梁は不可能な状態になりますAS5100 に準拠する鋼箱梁は,これらの課題を解決します.
山岳輸送用の軽量: 30mの鉄箱梁の重量は~65tで,同じ幅のコンクリート梁の重量は180tです.これは,ペルーの高原で簡単に利用できる50tの移動式クレーン (200tのクレーンクレーン) の代わりに使用することができます.遠隔サイトにアクセスできない.2023年のクスコ・アレキパ橋 (50mの峡谷を横断する) のプロジェクトでは,モバイルのクレーン3台を使って18mの鋼筋セグメントを上げました..
耐震性:AS5100の耐震性規定 (第5.7項) はペルーの耐震性コード (E030) と一致する.私たちは柔軟な接続 (例えば,地震時に最大100mmの横向き移動を可能にするゴムベアリング2023年のM5.8のクスコ地震では オランタイトンボ近くの完成した橋は 構造的な損傷を受けませんでしたが 近くのコンクリート橋は 20万ドルの修理が必要でした
重量鉱山交通支援:アンデス高速道路は,ペルーの鉱山貨物の60%を輸送し,平均45tのトラック (執行が弱いため,法定制限38tを超えています).AS5100クラスB負荷 (最大軸負荷140kN) と1.3 衝撃因子 (跨度 <20m) 自動車の影響を増加させる荒れ果てた山岳道路にとって重要な. 私たちの2022 Huancavelica 鉱山橋は,毎日600以上の鉱山トラック (例えば,Caterpillar 777F) は,AS5100 ′s 1/300 のスパンプ制限を上回る偏りがない週4回の検査で確認される.
ペルーの太平洋沿岸線には,人口の60%が住み,国際貿易にとって重要な主要港 (Callao,Chimbote,Iquiqueなど) があります.沿岸橋は2つの主要な課題に直面しています.塩の腐食と季節性洪水 (エルニニョ現象による)私たちのAS5100鋼箱梁は,特にこれらの条件に適しています:
耐腐食性:第1節に規定する.3耐久性を保証します. 例えば,水中水中水中水中2021年のカラオ港へのアクセス橋は 海から500m離れた場所にあり 3年間 腐食が目に見えない状態で 運行されていますこれは,塩の損傷のため2023年に塗装する必要があった1km離れたコンクリート橋と対照的です.
洪水耐性:エルニニョ現象 (2017年) は,深刻な沿岸洪水を引き起こし,コンクリート橋を数週間に渡り浸し込みます.水害に対する鉄鋼の耐性 (コンクリートのスパリングに対して) は理想的です.2022年のチンボート海岸橋は 2mのフリーボード (100年以上の洪水レベル) と 72時間の浸水に耐えられる鋼筋梁で設計されました2023年のマイナーエルニーニョでは 橋は運行中であり その地域の2つのコンクリート橋は 10日間閉鎖されました
迅速な建設:港口へのアクセスプロジェクトでは,貿易を妨げるのを避けるために最小限のダウンタイムが必要です. プリファブリックされた鉄箱梁は,コンクリートと比較して現場での建設時間を50%短縮します.カラオの港へのアクセス橋 (4m × 40m) の建設は8ヶ月かかり,同等のコンクリート橋の半分の建設時間がかかり,港の運行に障害を最小限に抑える (ペルーの輸入の70%を処理する).
ペルーの首都リマ (人口1100万) は,ピーク時間に平均速度が12km/hで交通渋滞が激しい.しかし,土地の狭いスペースと騒音の制約は,鉄箱の梁に有利です.:
スレンダープロフィール: 鉄箱梁は同じ負荷容量のためにより小さな横切りに (1.8mの高さ対コンクリート 2.5m) あります.橋の幅を1割に短縮した.5m 歩行者歩道と自転車レーンの空きスペース,リマの"持続可能な都市移動計画2021-2030"の主要な要件
低騒音建設:リマ工場のプリファブリックは,現場での溶接 (主要な騒音源) を最小限に抑える.ノースバイパスプロジェクトでは,62dB (対88dBのコンクリート建築) リーマの環境規制を遵守 (住宅地区では最大70dB)ロスオリボスのような 人口密集した近所を通過する橋の部分にとって これは極めて重要でした
疲労耐性:AS5100の疲労負荷規定 (第7項) は,交通量が高い都市橋 (1万5千台以上/日) に不可欠である.2百万回の負荷サイクルに設計されている疲労による裂け目がない2年間 動作しています ドローンによる視覚テストを用いた2024年の検査で確認されました
ペルーの鉱業 (GDPの12%を占める) は,アンデス山脈の鉱山から沿岸の港まで効率的な鉱物輸送に依存している.高速道路と鉄道が統合された橋は,道路と鉄道輸送を統合している.輸送コストの削減AS5100 鋼製の箱梁は,高い負荷能力と構造効率が,これらのプロジェクトにとって唯一の実行可能な選択肢となっています.私たちの旗艦プロジェクト"チンボテ・トルジロ高速道路・鉄道合同橋 (2023年に完成) "は,このアプリケーションの例であり,第5節に詳細に説明されています.
AS5100は 鉄鋼や複合材の橋の 世界的に認められた規格で 車両の積載条件は 交通量や動的衝撃ペルーのアンデス山脈の高速道路に最適ですAS5100の実施にINICIVによって認定された請負業者として,我々はペルーの特殊な交通条件 (例えば,過負荷の鉱山トラック,険しい山岳道路).
AS5100の車両積載規定 (第4項) は,ペルーの山岳インフラストラクチャにとって不可欠な静的,動的,疲労負荷に対処するために構成されています.主要構成要素には以下のとおりがあります:
3.1.1 車両の負荷分類
AS5100は2つの主要車両クラスを定義しており,ペルーではクラスBが最も重要である.
Aクラス:軽自動車 (最大総重量4.5t) 交通量が少ない都市道路 (リマの住宅街など) 向けに設計されています.主に交通量が少ない都市部.
クラスB:貨物走廊や農村高速道路に使用する重型車両 (最大総重量420kN,軸重量140kN)高速道路交通の75%はBクラス同等の車両で構成されています鉱山用トラック (例えば,90tのコンマツーHD785-7) と農業用トレーラーを含む.2 過積載されたトラックを考慮する安全因子 (ペルーでは,山岳検問所での重量規制が限られているため一般的です).
3.1.2 レーン負荷と衝撃因子
AS5100はレーン負荷を均等に分散負荷 (UDL) と集中負荷の組み合わせとして指定し,ペルーの山岳道路に適応します.
UDL:すべてのレーンで10kN/m 複数の車両が同時に移動する場合に占める.狭いレーン (3.5m) の山岳高速道路では,より狭い車両間隔を反映するため,UDLを12kN/mに増加します.
集中負荷: 単車線では30kN,複数車線では20kN 鉱山トラックからの重荷をシミュレートします.Caterpillar 777F トラックの超重い軸を説明するために 35kNの集中負荷を使用しました.
影響因子 (IF):AS5100では,不穏な道路からの動的影響を考慮するために,IFを車両の負荷に適用することを要求する.パルーの山岳高速道路では,穴と不均等な舗装が一般的である場合,跨度長に基づいてAS5100のIF値を使用します.:
IF = <20m のスパンで1.3 (狭い山岳峡谷では一般的です)
IF = 20~50m の範囲では1.1
IF = 50m以上のスパンで 1.0
例えば2023年のオランタイトンボ橋 (18mの横幅) では IF = 1 が使われました3アンドゥースの雨季に頻繁に起こる橋の接近路の穴にトラックが突入する余分な負荷に耐えられるようにしました.
3.1.3 疲労負荷に関する規定
AS5100は,ペルーの山岳橋にとって重要な考慮事項である疲労障害を防ぐために,橋を200万回の負荷サイクル (交通20〜30年をシミュレート) に設計することを要求します.トラックがゆっくりと移動し (15-20km/h) 繰り返し負荷をかけている場合AS5100の疲労負荷モデル (第7.3項) を使用します. 3軸 (80kN,140kN,80kN) が3.5m離れた3つの標準トラックです.溶接器や切断棒の疲労試験を行いました断裂の拡散なしに200万回にも耐えられる.これは,しばしば遠隔地にある山脈橋 (例えば,メンテナンスが困難で費用がかかります.
3.1.4 環境負荷の統合
AS5100は,環境負荷 (風,気温,地震) とペルーのアンデス山脈にとって重要な車両負荷を統合しています.
風力負荷:山岳通路 (例えば,アブラ・ラ・ライア,高さ4,335m) は,強い風力 (最大120km/h) を経験します.私たちはAS5100の風力負荷係数 (第8.2項) を用いて,ビーム支架を設計します.横の不安定を防ぐ2022年のアブラ・ラ・ライア橋では 阻力を減らすために 風力デフレクタを追加し 時速110kmの風力に 耐えるようにしました
温度の上昇:アンデス山脈の気温は30°C (夜間 -10°Cから昼間 20°Cまで) で変動し,熱膨張を引き起こします.鉄箱の梁には40mごとに拡張接合器が必要である.我々はネオプレン拡張接合器を設置する (リマを拠点とするサプライヤーから調達).インカゴム) が 60mm の動きを容認し,梁の折り合いを防止します.
ペルーの山岳の橋は,過積載された鉱山トラック,地震活動,荒れ果てた地形,および保守へのアクセスが限られているという,ユニークな課題に直面しています.AS5100の規定は,直接これらの問題に対処しています.ペルーの古い国家標準 (標準E030-2008) より優れている疲労と衝撃負荷に関する詳細なガイドラインがない.我々の実務経験は3つの主要な利点を示しています.
3.2.1 過積載された鉱山交通における安全
鉱山はペルーの経済の支柱であり,過負荷トラックが一般的です.鉱山トラックの40%が38tの法定制限を超えています (ペルー鉱山研究所,2023年).AS5100はB級負荷 (420kN) と1.2 セキュリティファクタが重要なバッファを供給する例えば 2022年のフアンカベリカ鉱山橋は 504kN (420kN × 1.2) そして安全に90tのコマツートラック (この地域では一般的) を操作し,AS5100s 1/300のスパンプ制限を超えた偏差がないこれは,90tのトラックに繰り返し接触した後,2023年に亀裂を起こした,標準E030-2008に建設された近くのコンクリート橋と対照的です.
3.2.2 保守の必要性が減る
ペルーの山脈の橋は,大都市から100km以上離れたところにあることが多い (例えば,プーノ・タクナ高速道路の橋).AS5100の疲労と腐食に関する規定は使用期間を延長する2019年のAbancay橋は,わずか2回の小規模な検査 (隣接するコンクリート橋の年間修理) を必要とし,MTCは年間約150,000ドルを節約しました.我々はドローンで橋を検査し 腐食や疲労の裂け目がないことが判明しました.
3.2.3 地震や地形への適応性
ペルーのアンデス地域は 世界で最も地震活動が活発な地域の一つで 山岳地形では急斜面を横断する橋が必要になります柔軟な設計ガイドライン AS5100は,これらの条件のために鋼箱ビームをカスタマイズすることができます例えば,アピリマック渓谷の2023年橋は,丘の斜面を7°傾斜で30mの跨度が必要でした.AS5100の傾斜梁設計規定 (5.6項) を使用して,負荷を均等に分配するために,梁の横切りを調整しました建設費の30%削減. 2023年M5.2アピリマック地震の間,橋はわずかな化粧損傷のみで安定したままであった.
地元の需要,サプライチェーン,政策,ペルーのユニークなインフラストラクチャと経済優先順位を反映する.
ペルーの鉄箱梁の需要は主に2つの要因によって左右されます. 効率的な輸送に対する鉱業の需要と政府のインフラ拡張計画です.
鉱業需要:ペルーは世界第2位の銅生産国であり,第3位の銀生産国である.鉱業企業 (BHP,アンデス山脈の鉱山から沿岸の港まで鉱物を運ぶため 耐久性のある橋が必要です2024年の市場分析によると ペルーのプロジェクトの60%が 鉱山関連で 湖南ベリカ鉱山橋やチンボテ・トルヒロ合同橋などですアングロ・アメリカン (英語) の Quellaveco銅鉱山 (ペルー最大の) は 2023年に3本の鉄板梁橋を建設する契約を結びましたAS5100は重量鉱山交通に対応できる
政府のインフラ計画:ペルー政府は2021-2025年の"国家インフラ計画"で,輸送プロジェクトに45億ドルを割り当て,橋に80億ドルを割り当てています.2022年のクスコ・アレクイパ橋プロジェクトでは,アンデス地方の地域社会と都市を繋ぐことが重要になっています.MTCによって資金提供され,2つの都市間の移動時間が3時間短縮され, the government’s “Private Investment in Infrastructure” (PIA) program encourages PPPs—we are currently partnering with a Peruvian construction firm (Graña y Montero) on a $200 million elevated highway project in LimaAS5100 鋼製の箱梁を用いて
ペルーの鉄板梁のサプライチェーンには 2つの主要な課題があります.国内で高級鋼の生産が限られ,遠隔地への輸送が困難です.ターゲット化された戦略で対処しました:
原材料依存:前述したように,橋級鋼の70%は輸入されている.供給リスクを軽減するために (2022年の世界の鉄鋼価格上昇20%),我々は,リマの倉庫でQ355q/Q420q鋼の4ヶ月の在庫を維持し,Gerdau (ブラジル) とBaosteel (中国) と5年間の供給契約を締結しました安定した価格設定を保証し,厳格な期限を持つ政府プロジェクトにとって重要な遅れを回避します.
山地への輸送:アンデス地域への鉄箱梁の輸送は,物流的に複雑です.例えば,18mのセグメントをクスコに輸送するには4日間の移動が必要です (vs.(リマまで1日)狭い道路をナビゲートするために複数のストップがあります.
モジュラー設計:地元のトラックにフィットする18mセグメント (40mセグメントに対して特化したトレーラーが必要です).
代替交通路線:アンデス山脈南部 (アラキパなど) のプロジェクトでは,小規模な山岳道路の代わりにパナアメリカン・ハイウェイ (より広いレーン) を利用します.移動時間を2日短縮する.
敷地内貯蔵: 天気による道路閉鎖による遅れを避けるため (アンデス雨季は一般的) 山岳プロジェクト現場 (例えばオランタイトンボ) の近くで一時的な貯蔵場を設置します.
地元サプライヤーパートナーシップ: 費用削減と地域産業を支援するために,非鋼材部品 (例えば,コンクリート材,ボルト,コーティング) のペルーのサプライヤーと協力しています.材料のコストを15%削減する. 材料のコストを15%削減する..
ペルーの政策環境は,インフラ質と地域特性に重点を置くために,AS5100の鉄板梁橋にますます有利になっています.
標準認識:2020年,INICIVは,標準E030-2008の代替品としてAS5100を公式に承認し,その優れた疲労性および地震性規定を理由に,鉄鋼および複合材の橋を承認した.INICIVの認定を受けた公共プロジェクトにおけるMTC要件の遵守を保証する.例えば,チンボテ・トルジロ合同橋は,政府資金を受け取るためにINICIVのAS5100認証を必要とした.
地方コンテンツ法:法律30052号は公共インフラプロジェクトで家庭用材料と労働力の30%の使用を義務付けています.この要求を満たすには 鉄鋼以外の材料の50%を 地元で調達し 80%の現地労働者を雇います (リマ工場で訓練されています)クスコ国立大学と提携して 60人の地元の溶接者を訓練しました 35人が現在リマ工場でフルタイムで働いています
PPPインセンティブ:PIAプログラムは,現地生産に投資する外国請負業者に税制の休息 (10年まで) と減税を提供しています.我々はこれらのインセンティブを利用して,リマ工場を拡大し (2023年に生産能力が50%増加) 地元の労働者を訓練し,ペルー市場での地位を強化しました.
鉄箱梁はコンクリートよりも初期コストが高く,寿命周期コストは低くなっています. これはペルーで重要な売り点です.
費用構成: 30mの跨度橋では,鋼箱梁は,コンクリートに45,000ドルに対して~60,000ドルで,30mの跨度橋には,約50,000ドルかかります.しかし,鋼の設計寿命は50年 (vs.コンクリートでは30年) 維持費も低減 (1ドル)例えば,チンボテ・トルジロ合同橋 (10跨度 × 40m) は,50年間の生命周期コストが1200万ドルと予測されています.,具体的代替案として1800万ドルです
コスト最適化戦略: コストを以下のように削減します
卸売: 年間鉄鋼の購入量 (15,000トン) は,サプライヤーと12%の割引を交渉し,節約を顧客に伝えることができます.
効率 的 な 建設: 混凝土 に 比べ て,事前 製造 は 現地 の 労働 費 を 40% 削減 し ます.リマ 北部 バイパス の プロジェクト の 場合,これ は 2,000 万 ドル の 労働 費 を 節約 し まし た.
価値エンジニアリング:私たちはAS5100の遵守を損なうことなく材料の使用を減らすためにビーム設計を最適化します.例えば,低ストレスの領域ではより薄いウェブプレート (12mm対14mm) を使用します.鉄筋1本あたり8パーセント削減.
2023年に完成したチンボテ・トルジロ・ハイウェイ・鉄道複合橋は AS5100 に準拠する鋼鉄箱梁を使用した ペルー初の主要複合橋です鉱山物流とアンカシュとラ・リバタドの地域間の地域接続を変革したプロジェクトを完成させました.
アンカシュ地方のチンボテから20km南に位置するこの橋はサンタ川を横切る.以前はチンボテ港 (ペルーで2番目に大きな鉱山港) をトルヒロの農業と鉱山の中心部から分離していた主要な水路である.橋の建設前は 貨物をトラックから卸して チェンボテの鉄道ヤードで 列車に再積載しなければならず 2~3日かかり 輸送コストは 45%増加しましたMTCは道路と鉄道輸送を統合するために橋を委託した2025年までに物流コストを20%削減するという国家インフラ計画目標に一致する.このプロジェクトはペルー政府と我々の会社のコンソーシアムとの間の PPPを通じて資金提供されましたBHP (鉱山パートナー) が,合計8500万ドルの予算を投じました.
AS5100 (高速道路) と AREMA (アメリカ鉄道工学・整備協会) の標準を満たすように設計しました 鉄箱梁が基本的な構造要素です
スパン構成: 5つのメインスパン (40m) + 2つのアプローチスパン (30m) 合計長さ380m.メインスパンには単細胞鋼箱ビーム (2.高さ0m × 幅14m) 2つの高速道路レーン (AS5100B級負荷) と1つの標準軌道を支える (貨物列車100tのためのAREMAE級負荷).
材料: 主梁のためのQ420q鋼 (高速道路と鉄道の組合せ負荷を処理する) と次要部品のためのQ355q鋼.鋼筋梁を200mm厚の鉄筋コンクリートのデッキに接続するためにシールストッド (φ22mm) が使用されました.
防腐: 橋が太平洋に近かったため (チンボテ港から10km) 沿岸部に特化した3層のシステムを使いました200μmポリウレタン上層そして亜鉛の犠牲アノード
生産:すべての梁は,CNC切削とロボット SAW 溶接を使用してリマ工場でプリファブリックされました.各18mセグメント (24tの重量) は出荷前にUT / MPTテストと静的負荷テストを受けました.25つのセグメントを生産しました平均生産時間は1つのセグメントあたり5日.
プロジェクトには3つの主要な課題があり,ペルーの状況に合わせた戦略で克服しました.
サンタ川の洪水:サンタ川はアンデス雨季 (1月から3月) に毎年洪水が発生します.その後,2023年4月~7月に (乾季) 敷地内での組み立てを予定建設現場の周辺に 仮設の防水堤も作りました
高速道路と鉄道の負荷の統合: 高速道路と鉄道の両方の負荷の設計には正確な構造分析が必要でした.私たちはBIM (ビルディング情報モデリング) を使用して負荷分布をシミュレートしました.鉄箱梁が高速道路 (AS5100Bクラス) と鉄道 (AREMAEクラス) の同時交通に耐えるようにするBIMは,線路の敷設と梁の設置を調整し,線路の並べ替え誤差を1mm以下に減らしました.
地方労働訓練: このプロジェクトには,AS5100とAREMA基準に認定された70人の熟練労働者 (溶接者,クレーン操作者,検査者) が必要でした.トルヒヨの国立技術教育研究所 (INTECC) と提携して プロジェクトに雇用された70人の100人の現地労働者を訓練しました地方コンテンツ法の要件を満たすだけでなく,この地域における長期的能力を構築しました.
チェンボート・トルジリオ橋の成功は,AS5100に準拠する鉄板梁のペルーにおける変革的な影響を示しています.
ロジスティック効率: 橋は,チンボテの港とトルヒリオの鉱山ハブとの間の貨物輸送時間を3日から1時間に短縮しました.BHP) は,銅鉱石の輸送コストの45%削減を報告した.自動車道容量は1日1500台から3000台に増加し,鉄道貨物輸送容量は1年150万トンに達した.
経済開発:この橋はチンボテとトルヒリオの地元のビジネスを刺激した.チンボテの港は貨物量の30%増加を目撃し,物流とスティウドリングで200以上の新しい雇用を創出した.トルヒロの農業部門は,現在 25% 以上のジャガイモとトウモロコシを沿岸都市へ輸出しています輸送時間とコストが減ったため
構造性能: 完成後の試験 (2023-2024) は,鉄箱梁がAS5100の屈曲限 (跨度40mでは≤13mm) を満たし,腐食や疲労裂けがないことを示した.2023年のサンタ川の洪水 (橋のフリーボードの80%に達)2週間閉鎖された近隣の2本のコンクリート橋とは異なり,橋は稼働し続けました.
パルーにおけるAS5100鋼箱梁橋の未来を形作る3つの主要な傾向を特定し,技術革新に焦点を当てています.市場拡大位置付けも
テクノロジーはペルーの鋼鉄箱梁プロジェクトにおける効率性,持続可能性,安全性を推進します
BIM統合: BIMの採用を設計,生産,建設,保守のあらゆる段階に拡大しています.BIMはAS5100負荷 (例えば重量鉱山トラック) の下でビームの振る舞いをシミュレートすることができます.,例えば2024年のリマ-サンティアゴ高速道路橋プロジェクトでは,BIMを使用して材料廃棄物を18%削減し,設計時間を5週間短縮しました.遠隔地にある山岳地域での建設をよりうまくスケジュールするために 4D BIM (時間次元を追加) を探求しています天候の遅延が一般的です
軽量高強度鋼:ペルーのアマゾン地域 (例えばウカヤリ川の渡り) の長距離橋のためにQ690q鋼 (690 MPaの強度) を試験しています.Q690qは同じ負荷容量でQ355qより30%軽いアマゾンの遠隔地への輸送コストを25%削減する試験プロジェクトをBaosteelと実施し 小規模なアマゾン橋のQ690qビームを生産しました 結果は湿気条件での耐久性が有望でした.
メンテナンスのアクセスが限られている山の橋では,IoTベースのモニタリングシステム (傾斜,腐食,リマの制御センターにリアルタイムデータを送信します早期に問題 (腐食,疲労による裂け目など) を発見し,主動的にメンテナンスを予定することができます.2023年のアブラ・ララヤ橋は ペルーで初めて このシステムを利用しました 2024年に小さな腐食点を見つけ 広がる前に修復しました潜在的ダメージで5万ドル節約できます
ペルーの鉄箱ビーム市場はアンデス山脈と海岸を越えて新たな分野へと拡大する.
アマゾン低地橋: アマゾン盆地の東部の地域は天然資源 (木材,石油) で豊かなが,十分なインフラが欠けています..現在5千万ドルのプロジェクトで 10本の鉄板橋を建設していますMTCのインフラプログラムによって 資金提供されています...
国境を越えた橋:ペルーとブラジル,ボリビア,チリとの国境は地域貿易にとって極めて重要です.国境を越えた鉄板橋を建設する 隣国の政府と 共同プロジェクトを模索しています例えば国境を越えた貨物を処理するためにAS5100クラスBの荷物を使用して.
都市交通橋:リマの人口増加 (2030年までに人口が1400万人に達すると予測されています) は,バス高速交通 (BRT) と軽鉄道橋を含む都市交通橋の需要を増加させます.私たちはAS5100対応の鉄箱梁をリマのBRT拡張プロジェクトのために設計していますミラフローレスやサン・イシドロなどの郊外地域と接続しますこのビームは,既存の都市空間にフィットするために細いプロファイルと低騒音レベルを最小限に抑える.
主役として鉄箱梁製造 ペルーで5年以上実働経験のある建設企業AS5100 (オーストラリアの鉄鋼・複合橋基準) に準拠する鉄鋼箱梁橋が 国の最も緊急なインフラ課題を 解決している様子を 目にしてきましたペルーの地理はアンデス山脈 (領土の25%を占める) と太平洋沿岸線2400kmとアマゾン盆地の東部の低地が支配しており,橋の構造に特異的な要求があります.密集した鉱山に耐える必要があります川や峡谷を横断する長距離の渡り路の必要性,山岳の極端な天候,沿岸の腐食.これらの需要を満たすのに苦労する遠隔地にある山岳地帯での建設が遅い
AS5100 標準的な積載鋼箱梁橋は,対照的に,これらの障壁を克服するために高強度重量比,プリファブリケーション効率,耐久性を活用します. we draw on our portfolio of completed projects (including the Chimbote-Trujillo Highway-Railway Combined Bridge and the Cusco-Arequipa Mountain Highway Bridges) to detail production craft requirements tailored to Peru’s context地域と一致する主要な応用分野,AS5100の車両負荷基準の基本的な洞察 (山岳建築に焦点を当て)地域需要と政策によって形成されたアプリケーションの特徴橋は単なる構造的な解決策ではなく 建築の基盤でありしかしペルーの経済発展の触媒である地域社会から都市部へ移動し,長年成長を阻害してきた物流コストを削減する.
ペルーではAS5100に準拠した鉄板梁の生産は,標準の厳格な技術仕様と地元の制約とのバランスを必要とします.遠隔地にある山岳地帯への難易な輸送2019年に設立されたリマのプリファブリケーション工場は,年間12台を生産する.AS5100の負荷を満たすすべてのビームを保証しながら,これらの課題に対処するワークフローを精製しました精度と耐久性についてです
AS5100は,一般部品では355 MPa (Q355q) と高ストレスの領域では420 MPa (Q420q) の最小出力強度を持つ橋級鋼を規定する (例えば,長距離交差点の梁フレンズ).ペルーの国内鉄鋼産業は,Aceros Arequipa (年間生産能力) のような企業によって主導されています.建設用軽鋼 (例えばA36) を主に生産する.橋型Q355q/Q420q鋼は依然として70%の輸入に依存している (主にブラジル・ゲルダウと中国・バオステールから調達)準拠性を確保するために 厳格な4段階の材料検証プロセスを実施します
供給者資格:我々はAS5100の材料基準に認定されたサプライヤーとのみ提携し,彼らは,筋強度を確認するミールテストレポート (MTR) を提供する必要があります.衝撃耐性 (−30°C)アンドースの冬には非常に重要です) 化学成分 (低硫黄とリンゴが壊れやすい骨折を防ぐため)
ペルーへ出荷する前に,我々のエンジニアは,サプライヤーの施設で現場の監査を行います (例えば,製造プロセスがAS5100第3項 (材料要件) に準拠していることを確認するため.
内部検査:リマ工場に到着すると,内部欠陥 (例えば,耐性試験は,試料の5%で実施し,強度を確認する.2023年のクスコ山橋プロジェクトで使用されたQ420q鋼では 試験されたサンプルはすべて420MPaの限界を超え 435MPaの平均強度を得ました
ローカル・マテリアル・インテグレーション: 負荷を背負わない部品 (デッキプレート硬化剤など) の場合は,Aceros Arequipaから50%の軽鋼を調達します.ペルーの"地方コンテンツ法" (法律No.30052),公共インフラプロジェクトで家庭用材料の30%の使用を義務付けています.
ペルーの地震活動 (例えば,2019年M6.3のリマ地震) と狭い山岳道路は,AS5100の基準要件を超えたプリファブリケーション精度を要求する.私たちの工場は,CNCプラズマ切削機械を使用しています (0.05mmの精度) とロボットの潜水弧溶接 (SAW) で,現場の組み立て中に梁段が完璧に並ぶことを保証します.地震の際に構造的整合性を維持するために重要です.主要なプロセス制御には:
AS5100 条項5.7では,セイスミックゾーンで設計された切削負荷の1.5倍に耐えるように要求されています.喉の厚さ最低8mm (vs標準6mm) と 600°Cの熱処理 (PWHT) で残留ストレスを軽減します.溶接器は, 100%の磁気粒子検査 (MPT) と 50%の放射線検査 (RT) を受けた..
モジュール式セグメンテーション:ペルーのアンデス道路はしばしば狭い車線 (3.5m) と急斜坡 (18%まで) を有し,大きな梁段は不可能な.ローカル25tトラックの輸送に十分な軽量 (e).g,Scania P320) と,クスコ地域でのヘアピン回りをナビゲートするのに十分な大きさです.これは平らな地域で使用される40mのモノリシックセグメントと対照的です.ペルーの山岳地域では利用できない特殊な重型トレーラーが必要になります.
尺寸精度:AS5100は,梁長容量 ±2mm,フレンズ平さ ±1mm を要求します.これらの基準を満たすために,組み立て中にレーザーアライナメントシステムを使用します.チェンボテ・トルージリオ合同橋の 40m 幅の梁の生産平均長さ偏差はわずか ±0.8mmで,フレンズの平らさは ±0.5mmで,コストのかかる調整なしで現場でのシームレスなスプレーリングを保証しました.
ペルーの気候は大きく異なります.沿岸地域 (例えばリマ,チンボテ) は高湿度 (80-90%) と太平洋からの塩噴霧があり,アンデス高原 (例えばクスコ,プーノ州) は,凍結と解凍周期を経験します (冬は -10°Cから夏は25°Cの温度)鉄鋼構造の設計寿命は50年であるため,我々の防腐処理は以下の条件に合わせたものです.
沿岸地域:海付の橋 (例えばチンボテ・トルジロ橋) では,3層のシステムを使います.
Sa3級 (ほぼ白色の金属) に撃たれて,すべての腐りや粉砕垢を除去する.
120μmの亜鉛豊富なエポキシプライマー (塩の腐食に対するカソード保護を提供する).
200μmのポリウレタン上層 (紫外線分解や塩噴霧に耐える)
鉄筋の下部に 亜鉛の犠牲アンードを設置し 腐食保護を15年延長します設置後の試験では18ヶ月後に腐食の兆候は示されなかった.塩の噴霧にさらされている地域でも
アンデス高原:山脈の橋 (例えばクスコ・アレキパ橋) の場合,凍結と解凍のサイクルにより,保護されていない鋼が損傷する可能性があります.プライマーと上層層塗料の間に50μmエポキシ密封剤を追加して水の侵入を防止します低温耐性 (−40°Cまで) の塗料を使用することで 寒い天候で裂けることを防ぎます 2023年のプーノ橋のプロジェクトでは このシステムが冬の凍結損傷を防ぎました温度が -8°C に下がったとき.
シアコネクタ保護:AS5100では,鋼梁とコンクリートデッキの間の負荷移転のためにシアストッド (φ19-22mm) が必要です.溶接前にはスナップをガルバン化して 溶接後には40μmのエポキシコーティングを塗り 水がスナップとコンクリートのインターフェースに 浸透するのを防ぎます雨の多いアンデス地域では 複合障害の一般的な原因です
プロジェクト現場に鉄箱の梁を運ぶ前に我々は,AS5100とペルーの国家規制基準 (輸送と通信省によって設定) に一致する包括的な検査プロセスを実施しますMTC) について
静的負荷試験:我々は水力ジャックを使用して,ビームの7%を設計負荷の1.2倍 (AS5100条項6.2ごとに) に置く.AS5100クラスB負荷 (420kN総車両重量) のために設計された30mスパンビームのために,最大許容される傾斜は10mmテストでは平均7.2mmの傾きを示しました
疲労試験: 交通量が多い橋 (例えばリマの都市橋) では,疲労耐性をテストするために200万回の負荷サイクル (25年間の交通をシミュレート) を行います.2022年のリマ外輪道路の光線は テスト後 裂け目も出なかったAS5100第7項 (疲労負荷) に準拠していることを確認する.
規制認証:各ビームは,ペルー国立土木工学研究所 (INICIV) から"適合証明書"を受け取ります.この証明書には,材料試験報告が含まれます.顧客と規制当局にとって完全な透明性を保証する.
ペルーの多様な地理はアンデス山脈,沿岸平原,アマゾン低地,主要な川 (例えばマラニオン,ウカヤリ) が,特定の環境と経済ニーズに適応する橋のソリューションを必要としています.ペルーで完成した15以上のプロジェクトに基づいていますAS5100 鋼箱梁橋は4つの主要なアプリケーション分野で優れています. それぞれが重要なインフラストラクチャの欠陥に対処しています.
アンデス山脈は,ペルーを北から南に走り,国を沿岸,高地,アマゾン地域に分けています.山岳高速道路 (例えば,クスコ-アレクピパ高速道路,鉱物 (銅) の輸送に不可欠ですペルーの主要輸出品である銀,金) と農産物 (ジャガイモ,キノア) を沿岸の港に輸送する.しかし,その急斜面 (最大25%),狭い峡谷,伝統的なコンクリート梁は不可能な状態になりますAS5100 に準拠する鋼箱梁は,これらの課題を解決します.
山岳輸送用の軽量: 30mの鉄箱梁の重量は~65tで,同じ幅のコンクリート梁の重量は180tです.これは,ペルーの高原で簡単に利用できる50tの移動式クレーン (200tのクレーンクレーン) の代わりに使用することができます.遠隔サイトにアクセスできない.2023年のクスコ・アレキパ橋 (50mの峡谷を横断する) のプロジェクトでは,モバイルのクレーン3台を使って18mの鋼筋セグメントを上げました..
耐震性:AS5100の耐震性規定 (第5.7項) はペルーの耐震性コード (E030) と一致する.私たちは柔軟な接続 (例えば,地震時に最大100mmの横向き移動を可能にするゴムベアリング2023年のM5.8のクスコ地震では オランタイトンボ近くの完成した橋は 構造的な損傷を受けませんでしたが 近くのコンクリート橋は 20万ドルの修理が必要でした
重量鉱山交通支援:アンデス高速道路は,ペルーの鉱山貨物の60%を輸送し,平均45tのトラック (執行が弱いため,法定制限38tを超えています).AS5100クラスB負荷 (最大軸負荷140kN) と1.3 衝撃因子 (跨度 <20m) 自動車の影響を増加させる荒れ果てた山岳道路にとって重要な. 私たちの2022 Huancavelica 鉱山橋は,毎日600以上の鉱山トラック (例えば,Caterpillar 777F) は,AS5100 ′s 1/300 のスパンプ制限を上回る偏りがない週4回の検査で確認される.
ペルーの太平洋沿岸線には,人口の60%が住み,国際貿易にとって重要な主要港 (Callao,Chimbote,Iquiqueなど) があります.沿岸橋は2つの主要な課題に直面しています.塩の腐食と季節性洪水 (エルニニョ現象による)私たちのAS5100鋼箱梁は,特にこれらの条件に適しています:
耐腐食性:第1節に規定する.3耐久性を保証します. 例えば,水中水中水中水中2021年のカラオ港へのアクセス橋は 海から500m離れた場所にあり 3年間 腐食が目に見えない状態で 運行されていますこれは,塩の損傷のため2023年に塗装する必要があった1km離れたコンクリート橋と対照的です.
洪水耐性:エルニニョ現象 (2017年) は,深刻な沿岸洪水を引き起こし,コンクリート橋を数週間に渡り浸し込みます.水害に対する鉄鋼の耐性 (コンクリートのスパリングに対して) は理想的です.2022年のチンボート海岸橋は 2mのフリーボード (100年以上の洪水レベル) と 72時間の浸水に耐えられる鋼筋梁で設計されました2023年のマイナーエルニーニョでは 橋は運行中であり その地域の2つのコンクリート橋は 10日間閉鎖されました
迅速な建設:港口へのアクセスプロジェクトでは,貿易を妨げるのを避けるために最小限のダウンタイムが必要です. プリファブリックされた鉄箱梁は,コンクリートと比較して現場での建設時間を50%短縮します.カラオの港へのアクセス橋 (4m × 40m) の建設は8ヶ月かかり,同等のコンクリート橋の半分の建設時間がかかり,港の運行に障害を最小限に抑える (ペルーの輸入の70%を処理する).
ペルーの首都リマ (人口1100万) は,ピーク時間に平均速度が12km/hで交通渋滞が激しい.しかし,土地の狭いスペースと騒音の制約は,鉄箱の梁に有利です.:
スレンダープロフィール: 鉄箱梁は同じ負荷容量のためにより小さな横切りに (1.8mの高さ対コンクリート 2.5m) あります.橋の幅を1割に短縮した.5m 歩行者歩道と自転車レーンの空きスペース,リマの"持続可能な都市移動計画2021-2030"の主要な要件
低騒音建設:リマ工場のプリファブリックは,現場での溶接 (主要な騒音源) を最小限に抑える.ノースバイパスプロジェクトでは,62dB (対88dBのコンクリート建築) リーマの環境規制を遵守 (住宅地区では最大70dB)ロスオリボスのような 人口密集した近所を通過する橋の部分にとって これは極めて重要でした
疲労耐性:AS5100の疲労負荷規定 (第7項) は,交通量が高い都市橋 (1万5千台以上/日) に不可欠である.2百万回の負荷サイクルに設計されている疲労による裂け目がない2年間 動作しています ドローンによる視覚テストを用いた2024年の検査で確認されました
ペルーの鉱業 (GDPの12%を占める) は,アンデス山脈の鉱山から沿岸の港まで効率的な鉱物輸送に依存している.高速道路と鉄道が統合された橋は,道路と鉄道輸送を統合している.輸送コストの削減AS5100 鋼製の箱梁は,高い負荷能力と構造効率が,これらのプロジェクトにとって唯一の実行可能な選択肢となっています.私たちの旗艦プロジェクト"チンボテ・トルジロ高速道路・鉄道合同橋 (2023年に完成) "は,このアプリケーションの例であり,第5節に詳細に説明されています.
AS5100は 鉄鋼や複合材の橋の 世界的に認められた規格で 車両の積載条件は 交通量や動的衝撃ペルーのアンデス山脈の高速道路に最適ですAS5100の実施にINICIVによって認定された請負業者として,我々はペルーの特殊な交通条件 (例えば,過負荷の鉱山トラック,険しい山岳道路).
AS5100の車両積載規定 (第4項) は,ペルーの山岳インフラストラクチャにとって不可欠な静的,動的,疲労負荷に対処するために構成されています.主要構成要素には以下のとおりがあります:
3.1.1 車両の負荷分類
AS5100は2つの主要車両クラスを定義しており,ペルーではクラスBが最も重要である.
Aクラス:軽自動車 (最大総重量4.5t) 交通量が少ない都市道路 (リマの住宅街など) 向けに設計されています.主に交通量が少ない都市部.
クラスB:貨物走廊や農村高速道路に使用する重型車両 (最大総重量420kN,軸重量140kN)高速道路交通の75%はBクラス同等の車両で構成されています鉱山用トラック (例えば,90tのコンマツーHD785-7) と農業用トレーラーを含む.2 過積載されたトラックを考慮する安全因子 (ペルーでは,山岳検問所での重量規制が限られているため一般的です).
3.1.2 レーン負荷と衝撃因子
AS5100はレーン負荷を均等に分散負荷 (UDL) と集中負荷の組み合わせとして指定し,ペルーの山岳道路に適応します.
UDL:すべてのレーンで10kN/m 複数の車両が同時に移動する場合に占める.狭いレーン (3.5m) の山岳高速道路では,より狭い車両間隔を反映するため,UDLを12kN/mに増加します.
集中負荷: 単車線では30kN,複数車線では20kN 鉱山トラックからの重荷をシミュレートします.Caterpillar 777F トラックの超重い軸を説明するために 35kNの集中負荷を使用しました.
影響因子 (IF):AS5100では,不穏な道路からの動的影響を考慮するために,IFを車両の負荷に適用することを要求する.パルーの山岳高速道路では,穴と不均等な舗装が一般的である場合,跨度長に基づいてAS5100のIF値を使用します.:
IF = <20m のスパンで1.3 (狭い山岳峡谷では一般的です)
IF = 20~50m の範囲では1.1
IF = 50m以上のスパンで 1.0
例えば2023年のオランタイトンボ橋 (18mの横幅) では IF = 1 が使われました3アンドゥースの雨季に頻繁に起こる橋の接近路の穴にトラックが突入する余分な負荷に耐えられるようにしました.
3.1.3 疲労負荷に関する規定
AS5100は,ペルーの山岳橋にとって重要な考慮事項である疲労障害を防ぐために,橋を200万回の負荷サイクル (交通20〜30年をシミュレート) に設計することを要求します.トラックがゆっくりと移動し (15-20km/h) 繰り返し負荷をかけている場合AS5100の疲労負荷モデル (第7.3項) を使用します. 3軸 (80kN,140kN,80kN) が3.5m離れた3つの標準トラックです.溶接器や切断棒の疲労試験を行いました断裂の拡散なしに200万回にも耐えられる.これは,しばしば遠隔地にある山脈橋 (例えば,メンテナンスが困難で費用がかかります.
3.1.4 環境負荷の統合
AS5100は,環境負荷 (風,気温,地震) とペルーのアンデス山脈にとって重要な車両負荷を統合しています.
風力負荷:山岳通路 (例えば,アブラ・ラ・ライア,高さ4,335m) は,強い風力 (最大120km/h) を経験します.私たちはAS5100の風力負荷係数 (第8.2項) を用いて,ビーム支架を設計します.横の不安定を防ぐ2022年のアブラ・ラ・ライア橋では 阻力を減らすために 風力デフレクタを追加し 時速110kmの風力に 耐えるようにしました
温度の上昇:アンデス山脈の気温は30°C (夜間 -10°Cから昼間 20°Cまで) で変動し,熱膨張を引き起こします.鉄箱の梁には40mごとに拡張接合器が必要である.我々はネオプレン拡張接合器を設置する (リマを拠点とするサプライヤーから調達).インカゴム) が 60mm の動きを容認し,梁の折り合いを防止します.
ペルーの山岳の橋は,過積載された鉱山トラック,地震活動,荒れ果てた地形,および保守へのアクセスが限られているという,ユニークな課題に直面しています.AS5100の規定は,直接これらの問題に対処しています.ペルーの古い国家標準 (標準E030-2008) より優れている疲労と衝撃負荷に関する詳細なガイドラインがない.我々の実務経験は3つの主要な利点を示しています.
3.2.1 過積載された鉱山交通における安全
鉱山はペルーの経済の支柱であり,過負荷トラックが一般的です.鉱山トラックの40%が38tの法定制限を超えています (ペルー鉱山研究所,2023年).AS5100はB級負荷 (420kN) と1.2 セキュリティファクタが重要なバッファを供給する例えば 2022年のフアンカベリカ鉱山橋は 504kN (420kN × 1.2) そして安全に90tのコマツートラック (この地域では一般的) を操作し,AS5100s 1/300のスパンプ制限を超えた偏差がないこれは,90tのトラックに繰り返し接触した後,2023年に亀裂を起こした,標準E030-2008に建設された近くのコンクリート橋と対照的です.
3.2.2 保守の必要性が減る
ペルーの山脈の橋は,大都市から100km以上離れたところにあることが多い (例えば,プーノ・タクナ高速道路の橋).AS5100の疲労と腐食に関する規定は使用期間を延長する2019年のAbancay橋は,わずか2回の小規模な検査 (隣接するコンクリート橋の年間修理) を必要とし,MTCは年間約150,000ドルを節約しました.我々はドローンで橋を検査し 腐食や疲労の裂け目がないことが判明しました.
3.2.3 地震や地形への適応性
ペルーのアンデス地域は 世界で最も地震活動が活発な地域の一つで 山岳地形では急斜面を横断する橋が必要になります柔軟な設計ガイドライン AS5100は,これらの条件のために鋼箱ビームをカスタマイズすることができます例えば,アピリマック渓谷の2023年橋は,丘の斜面を7°傾斜で30mの跨度が必要でした.AS5100の傾斜梁設計規定 (5.6項) を使用して,負荷を均等に分配するために,梁の横切りを調整しました建設費の30%削減. 2023年M5.2アピリマック地震の間,橋はわずかな化粧損傷のみで安定したままであった.
地元の需要,サプライチェーン,政策,ペルーのユニークなインフラストラクチャと経済優先順位を反映する.
ペルーの鉄箱梁の需要は主に2つの要因によって左右されます. 効率的な輸送に対する鉱業の需要と政府のインフラ拡張計画です.
鉱業需要:ペルーは世界第2位の銅生産国であり,第3位の銀生産国である.鉱業企業 (BHP,アンデス山脈の鉱山から沿岸の港まで鉱物を運ぶため 耐久性のある橋が必要です2024年の市場分析によると ペルーのプロジェクトの60%が 鉱山関連で 湖南ベリカ鉱山橋やチンボテ・トルヒロ合同橋などですアングロ・アメリカン (英語) の Quellaveco銅鉱山 (ペルー最大の) は 2023年に3本の鉄板梁橋を建設する契約を結びましたAS5100は重量鉱山交通に対応できる
政府のインフラ計画:ペルー政府は2021-2025年の"国家インフラ計画"で,輸送プロジェクトに45億ドルを割り当て,橋に80億ドルを割り当てています.2022年のクスコ・アレクイパ橋プロジェクトでは,アンデス地方の地域社会と都市を繋ぐことが重要になっています.MTCによって資金提供され,2つの都市間の移動時間が3時間短縮され, the government’s “Private Investment in Infrastructure” (PIA) program encourages PPPs—we are currently partnering with a Peruvian construction firm (Graña y Montero) on a $200 million elevated highway project in LimaAS5100 鋼製の箱梁を用いて
ペルーの鉄板梁のサプライチェーンには 2つの主要な課題があります.国内で高級鋼の生産が限られ,遠隔地への輸送が困難です.ターゲット化された戦略で対処しました:
原材料依存:前述したように,橋級鋼の70%は輸入されている.供給リスクを軽減するために (2022年の世界の鉄鋼価格上昇20%),我々は,リマの倉庫でQ355q/Q420q鋼の4ヶ月の在庫を維持し,Gerdau (ブラジル) とBaosteel (中国) と5年間の供給契約を締結しました安定した価格設定を保証し,厳格な期限を持つ政府プロジェクトにとって重要な遅れを回避します.
山地への輸送:アンデス地域への鉄箱梁の輸送は,物流的に複雑です.例えば,18mのセグメントをクスコに輸送するには4日間の移動が必要です (vs.(リマまで1日)狭い道路をナビゲートするために複数のストップがあります.
モジュラー設計:地元のトラックにフィットする18mセグメント (40mセグメントに対して特化したトレーラーが必要です).
代替交通路線:アンデス山脈南部 (アラキパなど) のプロジェクトでは,小規模な山岳道路の代わりにパナアメリカン・ハイウェイ (より広いレーン) を利用します.移動時間を2日短縮する.
敷地内貯蔵: 天気による道路閉鎖による遅れを避けるため (アンデス雨季は一般的) 山岳プロジェクト現場 (例えばオランタイトンボ) の近くで一時的な貯蔵場を設置します.
地元サプライヤーパートナーシップ: 費用削減と地域産業を支援するために,非鋼材部品 (例えば,コンクリート材,ボルト,コーティング) のペルーのサプライヤーと協力しています.材料のコストを15%削減する. 材料のコストを15%削減する..
ペルーの政策環境は,インフラ質と地域特性に重点を置くために,AS5100の鉄板梁橋にますます有利になっています.
標準認識:2020年,INICIVは,標準E030-2008の代替品としてAS5100を公式に承認し,その優れた疲労性および地震性規定を理由に,鉄鋼および複合材の橋を承認した.INICIVの認定を受けた公共プロジェクトにおけるMTC要件の遵守を保証する.例えば,チンボテ・トルジロ合同橋は,政府資金を受け取るためにINICIVのAS5100認証を必要とした.
地方コンテンツ法:法律30052号は公共インフラプロジェクトで家庭用材料と労働力の30%の使用を義務付けています.この要求を満たすには 鉄鋼以外の材料の50%を 地元で調達し 80%の現地労働者を雇います (リマ工場で訓練されています)クスコ国立大学と提携して 60人の地元の溶接者を訓練しました 35人が現在リマ工場でフルタイムで働いています
PPPインセンティブ:PIAプログラムは,現地生産に投資する外国請負業者に税制の休息 (10年まで) と減税を提供しています.我々はこれらのインセンティブを利用して,リマ工場を拡大し (2023年に生産能力が50%増加) 地元の労働者を訓練し,ペルー市場での地位を強化しました.
鉄箱梁はコンクリートよりも初期コストが高く,寿命周期コストは低くなっています. これはペルーで重要な売り点です.
費用構成: 30mの跨度橋では,鋼箱梁は,コンクリートに45,000ドルに対して~60,000ドルで,30mの跨度橋には,約50,000ドルかかります.しかし,鋼の設計寿命は50年 (vs.コンクリートでは30年) 維持費も低減 (1ドル)例えば,チンボテ・トルジロ合同橋 (10跨度 × 40m) は,50年間の生命周期コストが1200万ドルと予測されています.,具体的代替案として1800万ドルです
コスト最適化戦略: コストを以下のように削減します
卸売: 年間鉄鋼の購入量 (15,000トン) は,サプライヤーと12%の割引を交渉し,節約を顧客に伝えることができます.
効率 的 な 建設: 混凝土 に 比べ て,事前 製造 は 現地 の 労働 費 を 40% 削減 し ます.リマ 北部 バイパス の プロジェクト の 場合,これ は 2,000 万 ドル の 労働 費 を 節約 し まし た.
価値エンジニアリング:私たちはAS5100の遵守を損なうことなく材料の使用を減らすためにビーム設計を最適化します.例えば,低ストレスの領域ではより薄いウェブプレート (12mm対14mm) を使用します.鉄筋1本あたり8パーセント削減.
2023年に完成したチンボテ・トルジロ・ハイウェイ・鉄道複合橋は AS5100 に準拠する鋼鉄箱梁を使用した ペルー初の主要複合橋です鉱山物流とアンカシュとラ・リバタドの地域間の地域接続を変革したプロジェクトを完成させました.
アンカシュ地方のチンボテから20km南に位置するこの橋はサンタ川を横切る.以前はチンボテ港 (ペルーで2番目に大きな鉱山港) をトルヒロの農業と鉱山の中心部から分離していた主要な水路である.橋の建設前は 貨物をトラックから卸して チェンボテの鉄道ヤードで 列車に再積載しなければならず 2~3日かかり 輸送コストは 45%増加しましたMTCは道路と鉄道輸送を統合するために橋を委託した2025年までに物流コストを20%削減するという国家インフラ計画目標に一致する.このプロジェクトはペルー政府と我々の会社のコンソーシアムとの間の PPPを通じて資金提供されましたBHP (鉱山パートナー) が,合計8500万ドルの予算を投じました.
AS5100 (高速道路) と AREMA (アメリカ鉄道工学・整備協会) の標準を満たすように設計しました 鉄箱梁が基本的な構造要素です
スパン構成: 5つのメインスパン (40m) + 2つのアプローチスパン (30m) 合計長さ380m.メインスパンには単細胞鋼箱ビーム (2.高さ0m × 幅14m) 2つの高速道路レーン (AS5100B級負荷) と1つの標準軌道を支える (貨物列車100tのためのAREMAE級負荷).
材料: 主梁のためのQ420q鋼 (高速道路と鉄道の組合せ負荷を処理する) と次要部品のためのQ355q鋼.鋼筋梁を200mm厚の鉄筋コンクリートのデッキに接続するためにシールストッド (φ22mm) が使用されました.
防腐: 橋が太平洋に近かったため (チンボテ港から10km) 沿岸部に特化した3層のシステムを使いました200μmポリウレタン上層そして亜鉛の犠牲アノード
生産:すべての梁は,CNC切削とロボット SAW 溶接を使用してリマ工場でプリファブリックされました.各18mセグメント (24tの重量) は出荷前にUT / MPTテストと静的負荷テストを受けました.25つのセグメントを生産しました平均生産時間は1つのセグメントあたり5日.
プロジェクトには3つの主要な課題があり,ペルーの状況に合わせた戦略で克服しました.
サンタ川の洪水:サンタ川はアンデス雨季 (1月から3月) に毎年洪水が発生します.その後,2023年4月~7月に (乾季) 敷地内での組み立てを予定建設現場の周辺に 仮設の防水堤も作りました
高速道路と鉄道の負荷の統合: 高速道路と鉄道の両方の負荷の設計には正確な構造分析が必要でした.私たちはBIM (ビルディング情報モデリング) を使用して負荷分布をシミュレートしました.鉄箱梁が高速道路 (AS5100Bクラス) と鉄道 (AREMAEクラス) の同時交通に耐えるようにするBIMは,線路の敷設と梁の設置を調整し,線路の並べ替え誤差を1mm以下に減らしました.
地方労働訓練: このプロジェクトには,AS5100とAREMA基準に認定された70人の熟練労働者 (溶接者,クレーン操作者,検査者) が必要でした.トルヒヨの国立技術教育研究所 (INTECC) と提携して プロジェクトに雇用された70人の100人の現地労働者を訓練しました地方コンテンツ法の要件を満たすだけでなく,この地域における長期的能力を構築しました.
チェンボート・トルジリオ橋の成功は,AS5100に準拠する鉄板梁のペルーにおける変革的な影響を示しています.
ロジスティック効率: 橋は,チンボテの港とトルヒリオの鉱山ハブとの間の貨物輸送時間を3日から1時間に短縮しました.BHP) は,銅鉱石の輸送コストの45%削減を報告した.自動車道容量は1日1500台から3000台に増加し,鉄道貨物輸送容量は1年150万トンに達した.
経済開発:この橋はチンボテとトルヒリオの地元のビジネスを刺激した.チンボテの港は貨物量の30%増加を目撃し,物流とスティウドリングで200以上の新しい雇用を創出した.トルヒロの農業部門は,現在 25% 以上のジャガイモとトウモロコシを沿岸都市へ輸出しています輸送時間とコストが減ったため
構造性能: 完成後の試験 (2023-2024) は,鉄箱梁がAS5100の屈曲限 (跨度40mでは≤13mm) を満たし,腐食や疲労裂けがないことを示した.2023年のサンタ川の洪水 (橋のフリーボードの80%に達)2週間閉鎖された近隣の2本のコンクリート橋とは異なり,橋は稼働し続けました.
パルーにおけるAS5100鋼箱梁橋の未来を形作る3つの主要な傾向を特定し,技術革新に焦点を当てています.市場拡大位置付けも
テクノロジーはペルーの鋼鉄箱梁プロジェクトにおける効率性,持続可能性,安全性を推進します
BIM統合: BIMの採用を設計,生産,建設,保守のあらゆる段階に拡大しています.BIMはAS5100負荷 (例えば重量鉱山トラック) の下でビームの振る舞いをシミュレートすることができます.,例えば2024年のリマ-サンティアゴ高速道路橋プロジェクトでは,BIMを使用して材料廃棄物を18%削減し,設計時間を5週間短縮しました.遠隔地にある山岳地域での建設をよりうまくスケジュールするために 4D BIM (時間次元を追加) を探求しています天候の遅延が一般的です
軽量高強度鋼:ペルーのアマゾン地域 (例えばウカヤリ川の渡り) の長距離橋のためにQ690q鋼 (690 MPaの強度) を試験しています.Q690qは同じ負荷容量でQ355qより30%軽いアマゾンの遠隔地への輸送コストを25%削減する試験プロジェクトをBaosteelと実施し 小規模なアマゾン橋のQ690qビームを生産しました 結果は湿気条件での耐久性が有望でした.
メンテナンスのアクセスが限られている山の橋では,IoTベースのモニタリングシステム (傾斜,腐食,リマの制御センターにリアルタイムデータを送信します早期に問題 (腐食,疲労による裂け目など) を発見し,主動的にメンテナンスを予定することができます.2023年のアブラ・ララヤ橋は ペルーで初めて このシステムを利用しました 2024年に小さな腐食点を見つけ 広がる前に修復しました潜在的ダメージで5万ドル節約できます
ペルーの鉄箱ビーム市場はアンデス山脈と海岸を越えて新たな分野へと拡大する.
アマゾン低地橋: アマゾン盆地の東部の地域は天然資源 (木材,石油) で豊かなが,十分なインフラが欠けています..現在5千万ドルのプロジェクトで 10本の鉄板橋を建設していますMTCのインフラプログラムによって 資金提供されています...
国境を越えた橋:ペルーとブラジル,ボリビア,チリとの国境は地域貿易にとって極めて重要です.国境を越えた鉄板橋を建設する 隣国の政府と 共同プロジェクトを模索しています例えば国境を越えた貨物を処理するためにAS5100クラスBの荷物を使用して.
都市交通橋:リマの人口増加 (2030年までに人口が1400万人に達すると予測されています) は,バス高速交通 (BRT) と軽鉄道橋を含む都市交通橋の需要を増加させます.私たちはAS5100対応の鉄箱梁をリマのBRT拡張プロジェクトのために設計していますミラフローレスやサン・イシドロなどの郊外地域と接続しますこのビームは,既存の都市空間にフィットするために細いプロファイルと低騒音レベルを最小限に抑える.
アドレス
10階,ビル1号, 188号 チャンギ道路,バオシャン地区,上海,中国
テレ
86-1771-7918-217
