世界の鉱物資源開発と輸送チェーンにおいて、鉱石ターミナルは陸上採掘と海上輸送を接続する重要なハブとして機能します。鉱石ターミナルの建設は、複雑な海岸地形、厳しい気候条件、効率的な大型輸送の必要性などの課題に直面することがよくあります。鋼製トレッスル橋は、その独自の構造上の利点により、鉱石ターミナルエンジニアリングにおいて不可欠なコアコンポーネントとなっており、アクセスチャネル、機器の配備、仮設建設プラットフォームに信頼性の高いソリューションを提供しています。モーリタニアのヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトを典型的なケースとして取り上げ、鋼製トレッスル橋の定義と利点を詳しく説明し、モーリタニアの地理的、気候的、鉱物資源の特徴を分析し、ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用シナリオと価値を深く調査し、過酷な環境における同様のエンジニアリングプロジェクトの参考とします。
鋼製トレッスル橋は、標準化された鋼製コンポーネントで構成される一時的または恒久的な耐荷重構造物で、主に河川、渓谷、海岸の浅瀬、またはその他の複雑な地形に架けられ、アクセス水路や作業プラットフォームを形成するために使用されます。構造的には、通常、サポート、主桁、デッキシステムの 3 つのコア部分で構成されます。支柱は通常鋼管杭または鋼柱の形で基礎に打ち込まれ、橋の総重量と外部荷重に耐えます。高強度鋼トラスまたは箱桁で作られた主桁は、主要な耐荷重フレームワークを形成し、橋の構造的安定性を確保します。鋼板、滑り止め層、手すりで構成されるデッキ システムは、車両、設備、人員に安全な通路を提供します。
従来の場所打ちコンクリート橋とは異なり、鋼製トレッスル橋はモジュール式プレハブ生産モードを採用しています。すべてのコンポーネントは工場で正確な品質管理の下で加工および製造され、組み立てのために建設現場に輸送されます。組立工程は主にボルト接続と簡単な溶接のみなので、現場での施工工程が大幅に簡素化されます。
鉱石ターミナルエンジニアリングには、強力な耐荷重能力、迅速な建設、過酷な沿岸環境への適応性など、支持構造に対する厳しい要件があります。鋼製トレッスル橋は、次の主な利点により、これらの要件を完全に満たします。
1.優れた耐荷重性:スチール素材は高い引張強度と圧縮強度を備えています。鋼製トレッスル橋の主桁は通常トラス構造として設計されており、効果的に荷重を分散し、重量に耐えることができます。鉱石輸送車両(40トン~100トンダンプトラックなど)や荷役設備(ガントリークレーン、スタッカーなど)の重量に合わせてカスタマイズすることができ、鉱石基地における重量物輸送の安定稼働を実現します。
2. 迅速な建設と短いサイクル: 鋼製トレッスル橋のすべてのコンポーネントは工場で事前に製造されており、現場での組み立てには簡単な機械の協力のみが必要です。中径間鋼製トレッスル橋(径間20~50メートル)の場合、現場工事は1~2週間で完了でき、コンクリート橋の工期(通常2~3か月)に比べて大幅に短縮されます。この迅速な建設の利点は、鉱物輸出を実現するためにできるだけ早く稼働させる必要がある鉱石ターミナルプロジェクトにとって非常に重要です。
3. 複雑な地形への高い適応力:鋼製トレッスル橋は地形条件に応じて柔軟に設計できます。沿岸の浅瀬や干潟にまたがる場合でも、埠頭と陸上保管場を接続する場合でも、スパン、高さ、構造形式の点で調整できます。特に地盤が軟弱な沿岸地域では、鋼管杭支持体を安定した地盤層に深く打ち込むことができ、橋の安定性を確保します。
4.優れた耐食性と耐久性:鉱石ターミナルの過酷な沿岸環境(高塩水噴霧、高湿度、鋼構造物の容易な腐食)を目的として、鋼製トレッスル橋は、サンドブラスト除錆(Sa2.5レベル)+エポキシジンクリッチプライマー+エポキシ雲母状酸化鉄中間塗料+ポリウレタントップコートなどの専門的な防食処理プロセスを採用しています。一部の主要コンポーネントは溶融亜鉛メッキで処理することもでき、塩水噴霧や湿気による侵食に効果的に耐え、20 年以上の耐用年数を保証します。
5. 便利なメンテナンスと再利用性: 鋼製トレッスル橋のモジュール構造により、メンテナンスが簡単になります。損傷したコンポーネントは全体を解体せずに個別に交換できるため、メンテナンスコストとダウンタイムが削減されます。また、鋼製トレッスル橋は、ターミナル拡張工事などの仮設事業終了後、解体して他の事業に再利用することができるため、資源のリサイクルが実現し、総事業費の削減が可能となります。
モーリタニアはアフリカ北西部に位置し、西は大西洋、北東はアルジェリア、東と南はマリ、南西はセネガルに隣接しています。その領土は約103万平方キロメートルで、その大部分はサハラ砂漠に覆われており、総面積の約75%を占めています。この国の地形は高原と砂漠が大半を占め、ヌアジブ地域がある西部には狭い海岸平野があります。
モーリタニアの気候は通常、乾燥および半乾燥です。沿岸地域(ヌアジブ島を含む)は熱帯砂漠気候に属し、年間を通じて暑くて乾燥した気候、年間平均気温は25~30℃、年間降水量は非常に少ない(100mm未満)。沿岸地域はハルマッタン風(サハラ砂漠から吹く乾燥した熱風)の影響を受けることが多く、大量の砂や塵が舞い込み、構造物に深刻な砂の浸食を引き起こします。さらに、ヌアジブの沿岸海域は干満差が最大2~3メートルと潮が強く、干潮時には海岸の浅瀬が露出し、満潮時には水没するため、海岸インフラの建設に大きな課題をもたらしています。
モーリタニアは国家経済の柱である鉱物資源が豊富です。主な鉱物資源には鉄鉱石、銅、金、銀、リン酸塩などがあり、中でも鉄鉱石は最も重要な輸出品であり、国の総輸出量の60%以上を占めています。モーリタニアの鉄鉱石埋蔵量は約 15 億トンと推定されており、高品位 (鉄含有量 65 ~ 70%) で、主に国の北東部のズエラット地域に分布しています。
鉱山地域から輸出ターミナルまでの鉄鉱石の輸送は、モーリタニアの鉱物資源開発の重要なリンクです。既存の交通システムは主にズエラットからヌアジブまでの鉄道に依存しており、全長約670キロメートルでモーリタニア最長の鉄道となっている。ヌアジブ地域にあるヌアジブ鉱石ターミナルは、モーリタニア唯一の大規模な鉱石輸出ターミナルで、国の鉄鉱石の大部分の積み込みと輸送を担っています。しかし、鉄鉱石の採掘量が継続的に増加しているため、既存のターミナル容量では輸出需要を満たすことができなくなっています。そこでモーリタニア政府は、荷役・輸送能力を拡大し、鉱物資源産業の発展を促進するため、ヌアジブに新たな鉱石ターミナルを建設することを決定した。
モーリタニアの複雑な地理環境(砂漠、高原、沿岸の浅瀬)と鉱物資源輸送のニーズにより、橋はインフラ建設において重要な役割を果たしています。主なアプリケーション シナリオには次のものがあります。
1. 鉱物輸送ルート:鉄鉱石の円滑な輸送を確保するために、ズエラット鉄鉱石採掘地域からヌアジブターミナルまでの鉄道と高速道路に沿って川や峡谷に橋がかかる必要があります。
2. 沿岸ターミナルの建設: 鉱石ターミナルの建設と運営では、埠頭と陸上保管ヤードを接続し、機器の積み降ろしや建設作業員のための作業プラットフォームを提供するために鋼製トレッスル橋が必要です。
3. 地方および都市インフラ: 都市および地方では、地元の交通条件を改善するために、川 (セネガル国境のセネガル川など) に橋が架けられています。
4. 緊急災害救援:砂嵐、洪水、その他の自然災害により輸送ルートが損傷した場合、臨時の鋼製トレッスル橋を迅速に配備して交通を復旧できます。
これらのシナリオの中で、沿岸の鉱石ターミナルでの鋼製トレッスル橋の適用は、過酷な沿岸環境と鉱石ターミナルの過酷な輸送ニーズに効果的に適応できるため、最も代表的です。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトは、モーリタニアの重要な国家インフラプロジェクトであり、モーリタニア国営鉱業公社(SNIM)が国際投資家と協力して投資、建設しました。このプロジェクトは、既存の鉱石ターミナルから約 10 キロ北にあるヌアジブの沿岸地域に位置しています。主な建設内容には、長さ1.2キロメートルの新しい埠頭、50万平方メートルの鉱石貯蔵ヤード、積み込みシステム、補助輸送施設などが含まれる。新ターミナルの設計年間積載能力は3,000万トンで、完成後は既存ターミナルの能力の2倍となり、モーリタニアの鉄鉱石の輸出を大きく促進することになる。
このプロジェクトの建設は多くの課題に直面しています。まず、海岸の地形は複雑で、広い範囲の浅瀬と柔らかい土壌の基礎があり、支持構造物の高い安定性が必要です。第二に、沿岸環境では塩飛沫が多く潮汐が強いため、構造物に優れた耐食性が求められます。第三に、プロジェクトのスケジュールはタイトであり、建設資材の輸送とその後の鉱石の積み込みを確実にするために、サポート輸送路をできるだけ早く使用できるようにする必要があります。綿密な実証を経て、プロジェクトチームは埠頭と陸上倉庫ヤードを接続する中核支持構造物および仮設プラットホームとして鋼製トレッスル橋を採用することを決定した。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトの実際のニーズに応じて、プロジェクトチームは 2 種類の鋼製トレッスル橋、鉱石輸送用の常設鋼製トレッスル橋と建設用の仮設鋼製トレッスル橋をカスタマイズしました。
1. 鉱石輸送用常設鋼製トレッスル橋: このトレッスル橋は長さ 850 メートル、各セクションのスパンは 30 メートル、合計 28 セクションです。デッキ幅は12メートルで、80トン鉱石ダンプトラックの対面通行や積込設備の稼働に対応可能です。主桁はQ355B高張力鋼を使用した鋼トラス構造を採用しており、耐荷重性と耐風性に優れています。支持体にはφ800mm鋼管杭を採用し、軟弱な海岸地盤の安定性を確保するため地層深さ15mまで打ち込みます。防食処理は「サンドブラスト除錆(Sa2.5レベル)+エポキシジンクリッチプライマー(80μm)+エポキシ雲母状酸化鉄中塗り(100μm)+ポリウレタン上塗り(60μm)」プロセスを採用し、主要部品には溶融亜鉛メッキを施し、高塩水噴霧環境での耐食性を高めています。
2. 建設用鋼製仮設トレッスル橋:このトレッスル橋は、長さ 420 メートル、各区間のスパン 20 メートル、床版幅 8 メートルで、主に建設資材(鋼材、セメント、設備など)の輸送と工事関係者の通行に使用されます。主桁は軽量で組立が容易な組立式鋼製箱桁を採用しています。支柱はφ600mmの鋼管杭を採用しており、本体工事完了後は解体して再利用が可能です。防錆処理は、コストと耐久性のバランスを考慮し、簡易プロセス(サンドブラスト除錆+エポキシジンクリッチプライマー+ポリウレタントップコート)を採用しています。
さらに、鋼製トレッスル橋の設計では、地域の気候条件が十分に考慮されています。風荷重は最大風速50m/s(ハルマッタン風)に基づいて計算されており、デッキには防砂手すりが設置されており、砂や塵による車両や設備の稼働への影響を軽減しています。また、橋床版には排水スロープが設計されており、まれに雨水の滞留や海水の飛沫を防ぎ、床版構造を保護しています。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の建設はモジュール式組立方式を採用しており、コンポーネントのプレハブ加工、コンポーネントの輸送、現場での設置、品質検査の4つの段階に分かれています。建設プロセス全体は、鋼製トレッスル橋の迅速な建設の利点を完全に体現しています。
1. コンポーネントのプレハブ加工:トレッスル橋のすべての鋼コンポーネント(主桁、サポート、デッキプレートなど)は、モジュール式鋼橋の専門メーカーであるエバークロスブリッジテクノロジー(上海)有限公司の工場でプレハブ加工されました。プレハブ加工では、原材料の検査(鋼の化学成分や機械的性質)、溶接品質(UTやMTなどの非破壊検査)、防食処理(膜厚や密着性検査)などの厳しい品質管理を実施しました。納品前に、権威ある第三者検査機関である SGS がコンポーネントの包括的な検査を実施し、検査報告書を発行して、コンポーネントの品質が BS5400 橋梁設計基準とプロジェクトの要件を満たしていることを確認しました。
2. 部品の輸送: プレハブ部品は上海港からヌアジブ港まで海路で輸送されました。ヌアジブ港の限られた輸送能力と複雑な海岸道路状況を考慮して、コンポーネントはモジュール式に梱包され、現場での荷降ろしや輸送が容易になるよう、各パッケージの重量は 20 トン以内に制御されました。輸送プロセスは専門の物流チームによって監督され、コンポーネントが無傷で時間どおりに建設現場に到着することが保証されました。
3. 現場での設置: 現場での設置は、海岸トレッスル橋の建設で豊富な経験を持つ専門の建設チームによって実行されました。まず、杭打機を用いて鋼管杭支持体を基礎に打ち込みました。打ち込みの深さと垂直度がリアルタイムで監視され、サポートの安定性が確保されました。その後、プレハブ主桁をクレーンで支柱に吊り上げ、ボルトで固定しました。最後に、デッキプレート、手すり、滑り止め層を設置しました。常設鋼製トレッスル橋(850メートル)の設置は22日で完了し、仮設鋼製トレッスル橋(420メートル)は10日で完成し、当初の建設計画より40%早く完成した。
4. 品質検査と検収:設置完了後、プロジェクトチームと SGS の検査員は、耐荷重性能試験(80 トンダンプトラックの通過をシミュレート)、構造安定性試験、防食性能試験を含む鋼製トレッスル橋の包括的な品質検査を実施しました。テスト結果は、すべてのインジケーターが設計要件と国際基準を満たしていることを示しました。トレッスル橋は受理を経て正式に使用開始となった。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトの鋼製トレッスル橋は、試運転以来、建設および運用段階で重要な役割を果たしており、次のような特定の用途シナリオと優れた運用効果があります。
1. 埠頭と保管ヤード間の接続: 恒久的な鋼製トレッスル橋が新埠頭と海岸鉱石保管ヤードを接続し、連続的な輸送路を形成します。 80トンの鉱石ダンプトラックは、鉄鉱石を保管ヤードからトレッスル橋を通って埠頭の積み込み地点まで直接輸送でき、1日の輸送能力は8,000トンです。トレッスル ブリッジのスムーズな動作により、鉱石の積み込みと輸送の効率が確保され、新しいターミナルが設計された年間生産能力に達するための基礎が築かれます。
2. 機器を積載するための操作プラットフォーム: 常設鋼製トレッスル橋の床版には、手すりとガントリー クレーンの固定装置が装備されています。ガントリー クレーンはトレッスル橋に沿って移動し、鉄鉱石を船に積み込むことができます。トレッスルブリッジの高い耐荷重能力により、ガントリークレーン(重量150トン)の安定した動作が保証され、構造の不安定による機器の故障が回避されます。
3. 建設資材の輸送: 建設段階では、鋼製仮設トレッスル橋が鋼材、セメント、機械設備などの建設資材の輸送を担当しました。これにより、沿岸の浅瀬での輸送が困難であるという問題が解決され、主要プロジェクトが予定通り完了することが保証されました。本体事業完了後、仮設トレッスル橋は解体され、既存ターミナルの拡張事業に再利用され、資源リサイクルが実現しました。
4. 過酷な海岸環境への適応: 18 か月の運用後、鋼製トレッスル橋は優れた耐食性を示しました。コンポーネント表面の防食コーティングはそのままで、目立った錆や剥がれはありません。鋼管杭支持体は、強潮や砂嵐の影響下でも沈下や変形の兆候がありません。日常のメンテナンス作業は定期的にデッキ上の砂や塵の清掃とボルト接続部の点検を行うだけで簡単で、毎月のメンテナンス費用はわずか 2,000 ドルで、同じ環境のコンクリート構造物のメンテナンス費用よりもはるかに安価です。
ヌアジブ新鉱石ターミナル プロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用が成功したのは、次の重要な要因によるものです。
1. 現地の状況に適応した科学的設計:鋼製トレッスル橋の設計は、モーリタニアの厳しい気候条件(高い塩水噴霧、強風、砂嵐)と複雑な地形(軟弱な海岸地盤)を十分に考慮し、目標とする構造形式と防食対策を採用し、橋の適応性と耐久性を確保しています。
2. 部品の厳格な品質管理: スチール部品のプレハブ加工は、原材料から完成品に至るまで厳格な品質管理が行われ、専門の工場で完成しました。 SGS による第三者検査により、部品の品質が国際基準を満たしていることが確認され、トレッスル橋の安定した運用のための強固な基盤が築かれました。
3. 効率的なモジュール式建設: モジュール式組み立て方法により、現場での建設サイクルが大幅に短縮され、トレッスル橋が予定どおりに使用されるようになりました。これにより、プロジェクトのスケジュール要件を満たしただけでなく、建設による地域環境や漁業活動への影響も軽減されました。
4.専門的な建設および維持管理チーム:建設チームは海岸トレッスル橋の建設で豊富な経験を持ち、維持管理チームは鋼構造物の特性と地域の環境に精通しており、建設の円滑な進行とトレッスル橋の長期安定的な運用を確保しました。
ヌアジブ新鉱石ターミナル プロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用経験は、過酷な環境 (砂漠、沿岸地域など) での同様の鉱石ターミナル プロジェクトに重要な啓発を提供します。
1. モジュール式鋼製トレッスル橋の選択を優先する: タイトなスケジュール、複雑な地形、および高い耐荷重要件を伴うプロジェクトの場合は、モジュール式鋼製トレッスル橋を優先する必要があります。これは、従来のコンクリート橋と比較して、建設速度、適応性、および耐荷重能力の点で明らかな利点があるためです。
2. 防食設計と品質管理の強化:沿岸または塩水噴霧の多い環境では、鋼製トレッスル橋の防食設計を強化し、専門的な防食プロセスと高品質のコーティングを採用する必要があります。同時に、橋の耐久性を確保するために、防食処理プロセスでは厳格な品質管理を実施する必要があります。
3. 詳細な現場調査の実施:トレッスル橋の設計と建設の前に、現地の地理、気候、地質条件を把握し、科学的で合理的な設計スキームと建設計画を策定するために詳細な現場調査を実施する必要があります。
4. 専門メーカーおよび検査機関と協力する: 専門のモジュラー鋼橋メーカーを選択することで、コンポーネントの品質と設計の合理性が保証されます。権威ある第三者検査機関(SGSなど)と連携することで品質検査の客観性と権威を確保し、品質リスクを回避します。
鋼製トレッスル橋は、優れた耐荷重能力、迅速な建設速度、強力な適応性、優れた耐久性を備えており、過酷な環境での鉱石ターミナルエンジニアリングにとって理想的な選択肢となっています。モーリタニアのヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用は、輸送路の接続、建設の確実な進捗、および過酷な沿岸環境への適応における重要な価値を十分に証明しています。世界の鉱物資源貿易の継続的な発展を背景に、過酷な環境下での鉱石基地建設の需要は今後も拡大すると考えられます。鋼製トレッスル橋は、継続的な技術革新と設計および建設スキームの最適化により、将来の鉱石ターミナルエンジニアリングにおいてより重要な役割を果たすことになります。
モーリタニアのような豊富な鉱物資源と厳しい自然環境を持つ国にとって、鋼製トレッスル橋の推進と適用は、鉱物資源輸送の効率を向上させ、国民経済の発展を促進し、インフラ建設のプロセスを加速するのに役立ちます。同時に、このプロジェクトの成功経験は、同様のエンジニアリングプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の世界的な適用にも有益な参考となり、世界のインフラ建設業界の持続可能な発展に貢献します。
世界の鉱物資源開発と輸送チェーンにおいて、鉱石ターミナルは陸上採掘と海上輸送を接続する重要なハブとして機能します。鉱石ターミナルの建設は、複雑な海岸地形、厳しい気候条件、効率的な大型輸送の必要性などの課題に直面することがよくあります。鋼製トレッスル橋は、その独自の構造上の利点により、鉱石ターミナルエンジニアリングにおいて不可欠なコアコンポーネントとなっており、アクセスチャネル、機器の配備、仮設建設プラットフォームに信頼性の高いソリューションを提供しています。モーリタニアのヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトを典型的なケースとして取り上げ、鋼製トレッスル橋の定義と利点を詳しく説明し、モーリタニアの地理的、気候的、鉱物資源の特徴を分析し、ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用シナリオと価値を深く調査し、過酷な環境における同様のエンジニアリングプロジェクトの参考とします。
鋼製トレッスル橋は、標準化された鋼製コンポーネントで構成される一時的または恒久的な耐荷重構造物で、主に河川、渓谷、海岸の浅瀬、またはその他の複雑な地形に架けられ、アクセス水路や作業プラットフォームを形成するために使用されます。構造的には、通常、サポート、主桁、デッキシステムの 3 つのコア部分で構成されます。支柱は通常鋼管杭または鋼柱の形で基礎に打ち込まれ、橋の総重量と外部荷重に耐えます。高強度鋼トラスまたは箱桁で作られた主桁は、主要な耐荷重フレームワークを形成し、橋の構造的安定性を確保します。鋼板、滑り止め層、手すりで構成されるデッキ システムは、車両、設備、人員に安全な通路を提供します。
従来の場所打ちコンクリート橋とは異なり、鋼製トレッスル橋はモジュール式プレハブ生産モードを採用しています。すべてのコンポーネントは工場で正確な品質管理の下で加工および製造され、組み立てのために建設現場に輸送されます。組立工程は主にボルト接続と簡単な溶接のみなので、現場での施工工程が大幅に簡素化されます。
鉱石ターミナルエンジニアリングには、強力な耐荷重能力、迅速な建設、過酷な沿岸環境への適応性など、支持構造に対する厳しい要件があります。鋼製トレッスル橋は、次の主な利点により、これらの要件を完全に満たします。
1.優れた耐荷重性:スチール素材は高い引張強度と圧縮強度を備えています。鋼製トレッスル橋の主桁は通常トラス構造として設計されており、効果的に荷重を分散し、重量に耐えることができます。鉱石輸送車両(40トン~100トンダンプトラックなど)や荷役設備(ガントリークレーン、スタッカーなど)の重量に合わせてカスタマイズすることができ、鉱石基地における重量物輸送の安定稼働を実現します。
2. 迅速な建設と短いサイクル: 鋼製トレッスル橋のすべてのコンポーネントは工場で事前に製造されており、現場での組み立てには簡単な機械の協力のみが必要です。中径間鋼製トレッスル橋(径間20~50メートル)の場合、現場工事は1~2週間で完了でき、コンクリート橋の工期(通常2~3か月)に比べて大幅に短縮されます。この迅速な建設の利点は、鉱物輸出を実現するためにできるだけ早く稼働させる必要がある鉱石ターミナルプロジェクトにとって非常に重要です。
3. 複雑な地形への高い適応力:鋼製トレッスル橋は地形条件に応じて柔軟に設計できます。沿岸の浅瀬や干潟にまたがる場合でも、埠頭と陸上保管場を接続する場合でも、スパン、高さ、構造形式の点で調整できます。特に地盤が軟弱な沿岸地域では、鋼管杭支持体を安定した地盤層に深く打ち込むことができ、橋の安定性を確保します。
4.優れた耐食性と耐久性:鉱石ターミナルの過酷な沿岸環境(高塩水噴霧、高湿度、鋼構造物の容易な腐食)を目的として、鋼製トレッスル橋は、サンドブラスト除錆(Sa2.5レベル)+エポキシジンクリッチプライマー+エポキシ雲母状酸化鉄中間塗料+ポリウレタントップコートなどの専門的な防食処理プロセスを採用しています。一部の主要コンポーネントは溶融亜鉛メッキで処理することもでき、塩水噴霧や湿気による侵食に効果的に耐え、20 年以上の耐用年数を保証します。
5. 便利なメンテナンスと再利用性: 鋼製トレッスル橋のモジュール構造により、メンテナンスが簡単になります。損傷したコンポーネントは全体を解体せずに個別に交換できるため、メンテナンスコストとダウンタイムが削減されます。また、鋼製トレッスル橋は、ターミナル拡張工事などの仮設事業終了後、解体して他の事業に再利用することができるため、資源のリサイクルが実現し、総事業費の削減が可能となります。
モーリタニアはアフリカ北西部に位置し、西は大西洋、北東はアルジェリア、東と南はマリ、南西はセネガルに隣接しています。その領土は約103万平方キロメートルで、その大部分はサハラ砂漠に覆われており、総面積の約75%を占めています。この国の地形は高原と砂漠が大半を占め、ヌアジブ地域がある西部には狭い海岸平野があります。
モーリタニアの気候は通常、乾燥および半乾燥です。沿岸地域(ヌアジブ島を含む)は熱帯砂漠気候に属し、年間を通じて暑くて乾燥した気候、年間平均気温は25~30℃、年間降水量は非常に少ない(100mm未満)。沿岸地域はハルマッタン風(サハラ砂漠から吹く乾燥した熱風)の影響を受けることが多く、大量の砂や塵が舞い込み、構造物に深刻な砂の浸食を引き起こします。さらに、ヌアジブの沿岸海域は干満差が最大2~3メートルと潮が強く、干潮時には海岸の浅瀬が露出し、満潮時には水没するため、海岸インフラの建設に大きな課題をもたらしています。
モーリタニアは国家経済の柱である鉱物資源が豊富です。主な鉱物資源には鉄鉱石、銅、金、銀、リン酸塩などがあり、中でも鉄鉱石は最も重要な輸出品であり、国の総輸出量の60%以上を占めています。モーリタニアの鉄鉱石埋蔵量は約 15 億トンと推定されており、高品位 (鉄含有量 65 ~ 70%) で、主に国の北東部のズエラット地域に分布しています。
鉱山地域から輸出ターミナルまでの鉄鉱石の輸送は、モーリタニアの鉱物資源開発の重要なリンクです。既存の交通システムは主にズエラットからヌアジブまでの鉄道に依存しており、全長約670キロメートルでモーリタニア最長の鉄道となっている。ヌアジブ地域にあるヌアジブ鉱石ターミナルは、モーリタニア唯一の大規模な鉱石輸出ターミナルで、国の鉄鉱石の大部分の積み込みと輸送を担っています。しかし、鉄鉱石の採掘量が継続的に増加しているため、既存のターミナル容量では輸出需要を満たすことができなくなっています。そこでモーリタニア政府は、荷役・輸送能力を拡大し、鉱物資源産業の発展を促進するため、ヌアジブに新たな鉱石ターミナルを建設することを決定した。
モーリタニアの複雑な地理環境(砂漠、高原、沿岸の浅瀬)と鉱物資源輸送のニーズにより、橋はインフラ建設において重要な役割を果たしています。主なアプリケーション シナリオには次のものがあります。
1. 鉱物輸送ルート:鉄鉱石の円滑な輸送を確保するために、ズエラット鉄鉱石採掘地域からヌアジブターミナルまでの鉄道と高速道路に沿って川や峡谷に橋がかかる必要があります。
2. 沿岸ターミナルの建設: 鉱石ターミナルの建設と運営では、埠頭と陸上保管ヤードを接続し、機器の積み降ろしや建設作業員のための作業プラットフォームを提供するために鋼製トレッスル橋が必要です。
3. 地方および都市インフラ: 都市および地方では、地元の交通条件を改善するために、川 (セネガル国境のセネガル川など) に橋が架けられています。
4. 緊急災害救援:砂嵐、洪水、その他の自然災害により輸送ルートが損傷した場合、臨時の鋼製トレッスル橋を迅速に配備して交通を復旧できます。
これらのシナリオの中で、沿岸の鉱石ターミナルでの鋼製トレッスル橋の適用は、過酷な沿岸環境と鉱石ターミナルの過酷な輸送ニーズに効果的に適応できるため、最も代表的です。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトは、モーリタニアの重要な国家インフラプロジェクトであり、モーリタニア国営鉱業公社(SNIM)が国際投資家と協力して投資、建設しました。このプロジェクトは、既存の鉱石ターミナルから約 10 キロ北にあるヌアジブの沿岸地域に位置しています。主な建設内容には、長さ1.2キロメートルの新しい埠頭、50万平方メートルの鉱石貯蔵ヤード、積み込みシステム、補助輸送施設などが含まれる。新ターミナルの設計年間積載能力は3,000万トンで、完成後は既存ターミナルの能力の2倍となり、モーリタニアの鉄鉱石の輸出を大きく促進することになる。
このプロジェクトの建設は多くの課題に直面しています。まず、海岸の地形は複雑で、広い範囲の浅瀬と柔らかい土壌の基礎があり、支持構造物の高い安定性が必要です。第二に、沿岸環境では塩飛沫が多く潮汐が強いため、構造物に優れた耐食性が求められます。第三に、プロジェクトのスケジュールはタイトであり、建設資材の輸送とその後の鉱石の積み込みを確実にするために、サポート輸送路をできるだけ早く使用できるようにする必要があります。綿密な実証を経て、プロジェクトチームは埠頭と陸上倉庫ヤードを接続する中核支持構造物および仮設プラットホームとして鋼製トレッスル橋を採用することを決定した。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトの実際のニーズに応じて、プロジェクトチームは 2 種類の鋼製トレッスル橋、鉱石輸送用の常設鋼製トレッスル橋と建設用の仮設鋼製トレッスル橋をカスタマイズしました。
1. 鉱石輸送用常設鋼製トレッスル橋: このトレッスル橋は長さ 850 メートル、各セクションのスパンは 30 メートル、合計 28 セクションです。デッキ幅は12メートルで、80トン鉱石ダンプトラックの対面通行や積込設備の稼働に対応可能です。主桁はQ355B高張力鋼を使用した鋼トラス構造を採用しており、耐荷重性と耐風性に優れています。支持体にはφ800mm鋼管杭を採用し、軟弱な海岸地盤の安定性を確保するため地層深さ15mまで打ち込みます。防食処理は「サンドブラスト除錆(Sa2.5レベル)+エポキシジンクリッチプライマー(80μm)+エポキシ雲母状酸化鉄中塗り(100μm)+ポリウレタン上塗り(60μm)」プロセスを採用し、主要部品には溶融亜鉛メッキを施し、高塩水噴霧環境での耐食性を高めています。
2. 建設用鋼製仮設トレッスル橋:このトレッスル橋は、長さ 420 メートル、各区間のスパン 20 メートル、床版幅 8 メートルで、主に建設資材(鋼材、セメント、設備など)の輸送と工事関係者の通行に使用されます。主桁は軽量で組立が容易な組立式鋼製箱桁を採用しています。支柱はφ600mmの鋼管杭を採用しており、本体工事完了後は解体して再利用が可能です。防錆処理は、コストと耐久性のバランスを考慮し、簡易プロセス(サンドブラスト除錆+エポキシジンクリッチプライマー+ポリウレタントップコート)を採用しています。
さらに、鋼製トレッスル橋の設計では、地域の気候条件が十分に考慮されています。風荷重は最大風速50m/s(ハルマッタン風)に基づいて計算されており、デッキには防砂手すりが設置されており、砂や塵による車両や設備の稼働への影響を軽減しています。また、橋床版には排水スロープが設計されており、まれに雨水の滞留や海水の飛沫を防ぎ、床版構造を保護しています。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の建設はモジュール式組立方式を採用しており、コンポーネントのプレハブ加工、コンポーネントの輸送、現場での設置、品質検査の4つの段階に分かれています。建設プロセス全体は、鋼製トレッスル橋の迅速な建設の利点を完全に体現しています。
1. コンポーネントのプレハブ加工:トレッスル橋のすべての鋼コンポーネント(主桁、サポート、デッキプレートなど)は、モジュール式鋼橋の専門メーカーであるエバークロスブリッジテクノロジー(上海)有限公司の工場でプレハブ加工されました。プレハブ加工では、原材料の検査(鋼の化学成分や機械的性質)、溶接品質(UTやMTなどの非破壊検査)、防食処理(膜厚や密着性検査)などの厳しい品質管理を実施しました。納品前に、権威ある第三者検査機関である SGS がコンポーネントの包括的な検査を実施し、検査報告書を発行して、コンポーネントの品質が BS5400 橋梁設計基準とプロジェクトの要件を満たしていることを確認しました。
2. 部品の輸送: プレハブ部品は上海港からヌアジブ港まで海路で輸送されました。ヌアジブ港の限られた輸送能力と複雑な海岸道路状況を考慮して、コンポーネントはモジュール式に梱包され、現場での荷降ろしや輸送が容易になるよう、各パッケージの重量は 20 トン以内に制御されました。輸送プロセスは専門の物流チームによって監督され、コンポーネントが無傷で時間どおりに建設現場に到着することが保証されました。
3. 現場での設置: 現場での設置は、海岸トレッスル橋の建設で豊富な経験を持つ専門の建設チームによって実行されました。まず、杭打機を用いて鋼管杭支持体を基礎に打ち込みました。打ち込みの深さと垂直度がリアルタイムで監視され、サポートの安定性が確保されました。その後、プレハブ主桁をクレーンで支柱に吊り上げ、ボルトで固定しました。最後に、デッキプレート、手すり、滑り止め層を設置しました。常設鋼製トレッスル橋(850メートル)の設置は22日で完了し、仮設鋼製トレッスル橋(420メートル)は10日で完成し、当初の建設計画より40%早く完成した。
4. 品質検査と検収:設置完了後、プロジェクトチームと SGS の検査員は、耐荷重性能試験(80 トンダンプトラックの通過をシミュレート)、構造安定性試験、防食性能試験を含む鋼製トレッスル橋の包括的な品質検査を実施しました。テスト結果は、すべてのインジケーターが設計要件と国際基準を満たしていることを示しました。トレッスル橋は受理を経て正式に使用開始となった。
ヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトの鋼製トレッスル橋は、試運転以来、建設および運用段階で重要な役割を果たしており、次のような特定の用途シナリオと優れた運用効果があります。
1. 埠頭と保管ヤード間の接続: 恒久的な鋼製トレッスル橋が新埠頭と海岸鉱石保管ヤードを接続し、連続的な輸送路を形成します。 80トンの鉱石ダンプトラックは、鉄鉱石を保管ヤードからトレッスル橋を通って埠頭の積み込み地点まで直接輸送でき、1日の輸送能力は8,000トンです。トレッスル ブリッジのスムーズな動作により、鉱石の積み込みと輸送の効率が確保され、新しいターミナルが設計された年間生産能力に達するための基礎が築かれます。
2. 機器を積載するための操作プラットフォーム: 常設鋼製トレッスル橋の床版には、手すりとガントリー クレーンの固定装置が装備されています。ガントリー クレーンはトレッスル橋に沿って移動し、鉄鉱石を船に積み込むことができます。トレッスルブリッジの高い耐荷重能力により、ガントリークレーン(重量150トン)の安定した動作が保証され、構造の不安定による機器の故障が回避されます。
3. 建設資材の輸送: 建設段階では、鋼製仮設トレッスル橋が鋼材、セメント、機械設備などの建設資材の輸送を担当しました。これにより、沿岸の浅瀬での輸送が困難であるという問題が解決され、主要プロジェクトが予定通り完了することが保証されました。本体事業完了後、仮設トレッスル橋は解体され、既存ターミナルの拡張事業に再利用され、資源リサイクルが実現しました。
4. 過酷な海岸環境への適応: 18 か月の運用後、鋼製トレッスル橋は優れた耐食性を示しました。コンポーネント表面の防食コーティングはそのままで、目立った錆や剥がれはありません。鋼管杭支持体は、強潮や砂嵐の影響下でも沈下や変形の兆候がありません。日常のメンテナンス作業は定期的にデッキ上の砂や塵の清掃とボルト接続部の点検を行うだけで簡単で、毎月のメンテナンス費用はわずか 2,000 ドルで、同じ環境のコンクリート構造物のメンテナンス費用よりもはるかに安価です。
ヌアジブ新鉱石ターミナル プロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用が成功したのは、次の重要な要因によるものです。
1. 現地の状況に適応した科学的設計:鋼製トレッスル橋の設計は、モーリタニアの厳しい気候条件(高い塩水噴霧、強風、砂嵐)と複雑な地形(軟弱な海岸地盤)を十分に考慮し、目標とする構造形式と防食対策を採用し、橋の適応性と耐久性を確保しています。
2. 部品の厳格な品質管理: スチール部品のプレハブ加工は、原材料から完成品に至るまで厳格な品質管理が行われ、専門の工場で完成しました。 SGS による第三者検査により、部品の品質が国際基準を満たしていることが確認され、トレッスル橋の安定した運用のための強固な基盤が築かれました。
3. 効率的なモジュール式建設: モジュール式組み立て方法により、現場での建設サイクルが大幅に短縮され、トレッスル橋が予定どおりに使用されるようになりました。これにより、プロジェクトのスケジュール要件を満たしただけでなく、建設による地域環境や漁業活動への影響も軽減されました。
4.専門的な建設および維持管理チーム:建設チームは海岸トレッスル橋の建設で豊富な経験を持ち、維持管理チームは鋼構造物の特性と地域の環境に精通しており、建設の円滑な進行とトレッスル橋の長期安定的な運用を確保しました。
ヌアジブ新鉱石ターミナル プロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用経験は、過酷な環境 (砂漠、沿岸地域など) での同様の鉱石ターミナル プロジェクトに重要な啓発を提供します。
1. モジュール式鋼製トレッスル橋の選択を優先する: タイトなスケジュール、複雑な地形、および高い耐荷重要件を伴うプロジェクトの場合は、モジュール式鋼製トレッスル橋を優先する必要があります。これは、従来のコンクリート橋と比較して、建設速度、適応性、および耐荷重能力の点で明らかな利点があるためです。
2. 防食設計と品質管理の強化:沿岸または塩水噴霧の多い環境では、鋼製トレッスル橋の防食設計を強化し、専門的な防食プロセスと高品質のコーティングを採用する必要があります。同時に、橋の耐久性を確保するために、防食処理プロセスでは厳格な品質管理を実施する必要があります。
3. 詳細な現場調査の実施:トレッスル橋の設計と建設の前に、現地の地理、気候、地質条件を把握し、科学的で合理的な設計スキームと建設計画を策定するために詳細な現場調査を実施する必要があります。
4. 専門メーカーおよび検査機関と協力する: 専門のモジュラー鋼橋メーカーを選択することで、コンポーネントの品質と設計の合理性が保証されます。権威ある第三者検査機関(SGSなど)と連携することで品質検査の客観性と権威を確保し、品質リスクを回避します。
鋼製トレッスル橋は、優れた耐荷重能力、迅速な建設速度、強力な適応性、優れた耐久性を備えており、過酷な環境での鉱石ターミナルエンジニアリングにとって理想的な選択肢となっています。モーリタニアのヌアジブ新鉱石ターミナルプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の適用は、輸送路の接続、建設の確実な進捗、および過酷な沿岸環境への適応における重要な価値を十分に証明しています。世界の鉱物資源貿易の継続的な発展を背景に、過酷な環境下での鉱石基地建設の需要は今後も拡大すると考えられます。鋼製トレッスル橋は、継続的な技術革新と設計および建設スキームの最適化により、将来の鉱石ターミナルエンジニアリングにおいてより重要な役割を果たすことになります。
モーリタニアのような豊富な鉱物資源と厳しい自然環境を持つ国にとって、鋼製トレッスル橋の推進と適用は、鉱物資源輸送の効率を向上させ、国民経済の発展を促進し、インフラ建設のプロセスを加速するのに役立ちます。同時に、このプロジェクトの成功経験は、同様のエンジニアリングプロジェクトにおける鋼製トレッスル橋の世界的な適用にも有益な参考となり、世界のインフラ建設業界の持続可能な発展に貢献します。