conan útlegð hvernig á að byggja brú yfir vatn


svara 1:

Ég er ekki brúarhönnuður þó ég vildi stundum að ég væri það. Ég hef notað og skoðað fullt af brúm svo ég hendi tveimur sentum áhugamannsins fyrir hvað sem það er þess virði.


Aðferðir og aðferðir við brúarsmíði veltur allt á tegund brúar.

Ef brúin nær ekki yfir vatnið (venjulega ekki) þá þarf hún millistuðninga, oft kallaðir bryggjur. Þegar þú heyrir orðið „bryggja“ dettur þér líklega í hug

en verkfræðingar þegar þeir tala um bryggjur eru í raun að vísa til stuðninganna sem standa upp úr vatninu. Þetta er röð bryggju.

Þess ber að geta að brúarþilfari getur einfaldlega flotið ofan á vatninu án þess að það séu neinar bryggjur yfirleitt. Þetta er skilvirkasta gerð brúarinnar: hún lætur einfaldlega flotkraft vatns standast þyngd brúarþilfarsins. Þessi tegund brúar er kölluð ponton brú ... og gæti einfaldlega verið lína af kanóum hlekkjuð frá enda til enda.

Stóra vandamálið við þetta er að ponturnar, fljótandi hlutarnir, hafa tilhneigingu til að rotna við stöðuga útsetningu fyrir vatni og missa flotið, brúin hefur engan láréttan stuðning til að halda henni beinni (hún rennur um á yfirborði vatnsins), sterkir straumar / sjávarföll / öldur eru erfiðar viðureignar, það kemur í veg fyrir ferðalög báta og yfirborð brúarinnar hækkar og fellur með vatnsborðinu. Þannig að pontónar eru ekki taldar varanlegar og eru notaðar nær eingöngu í litlum bráðabirgðabrúm (eins og herbardaga).

Hér er skriðdreki sem fer yfir pontónsbrú í Írak. Þessi tegund brúar er einfaldlega smíðuð með því að tengja saman fljótandi brúarhluta sem hægt er að koma með flutningabíl eða tanki og varpa í vatnið.

Fyrir varanlegar brýr er algengasta nálgunin að sökkva bryggju niður í jörðina fyrir neðan vatnið - sem gerir kleift að stytta brúarbreiðurnar. Ef vatnið er tiltölulega grunnt og álagið ekki of mikið má keyra einstaka hrúga eða forsteypta steypuhóp í gegnum vatnið og í árfarveginn. Staflar voru jafnan timbri liggja í bleyti með rotvarnarefni (kreósót er algengt) - í grundvallaratriðum eins og símastaurar sem ekið var beint í jörðina. Þó að tréhrúgur haldist vinsælir (og geta verið mjög endingargóðir við loftfirrðar aðstæður - sumar hrúgur grafnar í mýkri Feneyja á miðöldum voru næstum fullkomlega varðveittar í leðjunni), eru hringlaga steypuhrúgur taldar sterkari og endingarbetri fyrir stórar umsóknir eins og brúarstólpar.

Það eru prammar búnir með hrúgubílum sem geta fellt akkeri og rekið (hamrað) hrúgu eða hrúguhóp niður í leðjuna undir vatninu. Hér að ofan er mynd af mishöggnum hrúguhópi sem ekið er um mýkina og niður í þéttan jarðveg eða berggrunn. Slegið þýðir að hrúgurnar skvetta aðeins út á við til að tryggja betur kollsteypu hrúganna. Þetta er sérstaklega mikilvægt þar sem sterkir straumar eða hugsanlegir árekstrar við stóra báta gætu haft í sundur bryggju.

Hér eru nokkrar dæmigerðar bryggjur sem styðja litla þjóðvegabrú yfir ána.

Í tilvikum stórra brúa sem krefjast verulegs stuðnings er miklu víðtækari undirstöður þörf en nokkrar einfaldar hrúgur. Þetta eru óhjákvæmilega steyptar undirstöður. Allt að ákveðnu dýpi (ég er ekki alveg viss hvenær þeir verða óframkvæmanlegir í fjöru), það sem kallað er kistuskápur er hægt að byggja í kringum fyrirhugaðan grunnstað fyrir bryggjuna. A cofferdam er í grundvallaratriðum þriggja eða fjögurra hliða kassi byggður í vatninu sem er næstum því vatnsþéttur (alveg vatnsþéttur er næstum ómögulegur). Vatninu er síðan dælt stöðugt úr kistunni og lækkar vatnsborðið inni í kassanum þar til jörðinni er loksins náð. Þetta gerir karlmönnum kleift að vinna á traustum (jæja það er yfirleitt drullufullt) jörð.

Hér er kistuskápur með steyptri bryggju að hluta til. Takið eftir vatnsborðinu í kringum kistuna.

Þessir stykki af bylgjupappa stáli sem þú sérð halda aftur af vatninu í kringum kistuna eru kallaðir lakstaurar.

Hér eru nokkrar blaðsöfn. Hver er keyrður eins og stafli í jörðina fyrir neðan vatnið. Þeir fléttast saman til að búa til brúnarmúr eða stálþil sem þjónar sem stíflu. Til að halda þeim þétt saman eru þeir með rennilið.

Því dýpra sem kistan er, því meira þarf að styðja til að koma í veg fyrir að hliðarnar hrynji inn á við undir vatnsþrýstingsþrýstingnum sem er beittur á alla kanta. Shoring lýsir mjög vítt spelku - lóðrétt eða lárétt. Að vinna inni í kistu er hættulegt starf þar sem milljónir tonna af vatni eru aðskildar frá starfsmanninum með þessum þunnu stálþili.

Í tilfellum þar sem þörf er á mjög djúpum grunnvatni neðansjávar er stundum notað það sem kallast caisson. Caisson er kassi sem notar loftþrýsting til að halda vatninu úti. Þetta er stórhættulegt starf og snemmverkamenn í hellum gætu aðeins unnið undir háum lofthjúp í nokkrar mínútur í senn. Ef þeir yfirgáfu þrýstikassann og stigu strax til baka við venjulegar aðstæður í andrúmslofti myndu þeir þróa með sér óheillavænlegt ástand sem kallast „caissonsjúkdómur“ ... síðar kallaðir „beygjurnar“ af kafara sem komu of fljótt upp á yfirborðið.

Caissons eru sjaldgæfar í dag, en voru meira notaðar fyrir einni öld. Caissons voru notuð til að byggja undirstöður fyrir bryggjurnar í Brooklyn brúnni.

Þetta er ekki starf sem flestir í dag gætu sinnt.

Svo á þessum tímapunkti ertu líklega forvitinn um brúarhlutann ... ja það er rúsínan í pylsuendanum eftir að öll erfið og hættuleg vinna við að byggja viðeigandi festar bryggjur er unnin.

Bygging brúarþilfarsins fer mjög eftir efnum og tegund brúar.

Tvær grundvallargerðir brúa eru sjálfbjarga spennubrýr sem eru gerðar úr frumefnum með næga stífni og styrk til að spanna frá einni bryggju til næstu og hengibrú þar sem þilfarinu er hengt upp að ofan með samfelldri kapal.

Geislabrýr fela í sér fyrirfram stressaða eða samsetta kassabreiða fyrir millibilsbrýr sem almennt sjást á þverbrautum og þjóðvegum eða stórum trussabrúm þar sem spönnin eru lengri vegna þess að ekki er hægt að gera bryggju nógu djúpt í miðjum farvegi eða hindra bátinn siglingar. Brýrnar eiga það allar sameiginlegt að standast þyngdarálag með annað hvort innri beygjumöguleikum eða innri öxulkrafti þegar um er að ræða rist. Hér er einföld geislabrú. Geislinn í þessu tilfelli, stokkur, hefur fullnægjandi styrk til að spanna yfir lækinn án þess að þurfa bryggjur.

Annar flokkurinn, sem er fær um lengstu spann, eru hengibrýr. Táknrænar brýr eins og Golden Gate, Brooklyn og Verrazano-Narrows eru allt hengibrýr. Þessar brýr liggja yfir stóra vegalengdir þar sem ógerlegt væri að setja millibryggjur. Hugmyndin um að nota kapal til að taka lóðréttan þyngdarálag og standast þau með hliðarálagi í hvorum endanum (spenna í kaplinum) er heldur ekki ný hugmynd.

Í hengibrú eru bryggjurnar fullgerðar og síðan eru kaplar dregnir yfir bryggjurnar, settir og spenntir.

Það verður að teygja þau að einhverju til að halda sér þétt - og svo eru þau fest við jörðina. Að lokum endar allt álagið aftur til jarðar.

Brúarþilfarið er hengt frá aðalstrengjunum með minni snúrur í viðráðanlegum hlutum. Að lokum er þilfari hellt yfir einstaka hluti.

Athugaðu afar viðkvæma jafnvægisaðgerð við að brjótast út úr brúarþilfari við bryggjurnar. Of langt í hvora áttina vill ekki aðeins láta bryggjuna velta heldur einnig að setja spennu í kapalinn sem reynir að gera óstöðugleika í annarri bryggjunni. Þú munt ekki sjá þessa tegund brúa byggða frá einum enda til annars. Að halda þungamiðjunni nálægt bryggjunum er mjög varasamt fyrirtæki ...

Ef um er að ræða þverbrú, eftirspennta hellubrú eða kassabrúna er köflunum oft flotið að brúnni og þeim síðan lyft á sinn stað með krönum á pramma eða krana sem sitja yfir bryggjum.

Stundum verður tímabundið „stytting“ notað til að styðja þil við þil.

Þetta er nýja Bay brún þilfari, kassastyrkur, sem er settur saman í hluti sem lyftir eru upp úr vatninu með krana og síðan tímabundið fjarri þar til fjöðrunarkaðlarnir eru hertir og geta stutt þilfarið að ofan (á þeim tímapunkti verður hlífin fjarlægð). Það sem þú sérð hér á tveimur myndunum hér að ofan er blendingur af tveimur mismunandi tegundum brúargerðar. Þessi brúarhönnun er með framandi fjöðrunarkapalútlit sem myndi ekki leyfa þilfarinu að vera sjálfbjarga fyrr en aðalstrengirnir eru komnir á sinn stað, sem leiðir til þess að þörf er á allri þessari styttingu. Flestar kassabeltisbrýr hafa tiltölulega stutt spönn á milli bryggjanna sem gera kleift að vera með sjálfbjarga. Þessi nýja Bay brúarhönnun var umdeild fyrir að treysta á ákaflega dýra strönd meðan á framkvæmdum stóð. Í grundvallaratriðum þurfti að byggja bráðabirgðabrú undir varanlegri meðan á byggingu stóð.

Hér er tímabundinn bútur af mjög stórum truss brúarhluta sem er stungið upp á sinn stað á bryggju sem hefur verið breikkuð til að rúma fleiri umferðargötur. Þessi brú, Huey P Long í New Orleans, spannar Mississippi-ána og var alræmd mjó.

Ég læt fylgja með nokkrar hlekkir sem ég fann með fljótlegri leit á YouTube sem sýna bæði tímatökur og tölvu hreyfimyndir við brúarsmíði. Sérstaklega gefur fyrsti hlekkurinn frábært yfirlit.


svara 2:

Heldurðu einhvern tíma hvernig súlurnar eru byggðar í vatnshlotunum til að reisa brúna?

Brýr eru byggðar yfir vatn með mismunandi aðferðum (fer eftir vatnshæð og gæðum jarðvegs). Fyrsta aðferðin er notuð fyrir brýr sem eru byggðar í lágu dýpi vatni. Í lágu dýptarvatni er grunnur brúarinnar lagður með því að fylla tiltekna stað í tímabundið tímabil, yfir hvaða bryggjur (hægt er að byggja tegund súlunnar). Annars þegar jarðvegur er ekki hagstæður í efsta laginu til að byggja brú, þá er tímabundið komið fyrir borpöllum og hrúgur reistir djúpt inni í árbotninum. Síðan er hægt að byggja brúna annaðhvort með því að taka stuðning frá þegar smíðuðum bryggjum, eða með tímabundnum pöllum / leðjueyjum í vatninu eða í gegnum pramma (þó sjaldan í minna dýpi).

Næsta aðferð er að byggja brúna yfir djúpt vatn (á eða sjó). Cofferdam tækni er notuð í þessu tilfelli. Í þessari aðferð er veggur sem umlykur svæði byggður inni í vatninu og vatni er stöðugt dælt út af svæðinu. Að því loknu er grunnur brúarinnar (súlurnar) smíðaður inni í kassanum. Þar sem byggingarstaðurinn er hafið eða áin sjálf. Þess vegna er krafist sólarhringsvöktunar utan kistunnar til að kanna háflóð vatns. Brýr sem byggðar eru með þessari tækni eru sterkar og bera mikið álag.

Og síðasta tæknin er kölluð málboranir. Þetta er mest framfaratækni. Í þessari tækni heldur vatnsþétt hólf vatninu frá með loftþrýstingi. Þá er lokað rörhólfi komið fyrir inni í hólfinu. Eftir það er löng bor sett í rörið og þá byrjar borunarferlið. Vatni sem er fyllt meðan á þessu ferli er dælt út. Eftir það er mál sett í gatið sem borað er að innan til að auka stuðninginn. Þannig verður til stöðugur rammi. Þessi rammi er fylltur með steypu. Þá eru súlur byggðar og þar af leiðandi brúin.


svara 3:

Það eru margar leiðir til að byggja brýr yfir vatni, allt eftir sérstökum aðstæðum staðarins, tækni sem er ríkjandi í landinu og tæknilegri getu verktakans.

Allar brýr (nema fljótandi, sem sjaldan eru notaðar til frambúðar), þurfa grunn sem er hvíldur á rúminu. Stoðardálkarnir (þekktir af brúarverkfræðingum sem „bryggjur“) eru smíðaðir yfir þessar undirstöður sem yfirbyggingin er loksins sett á.

Brýr yfir grunnsævi

Á grunnu vatni er hægt að leggja grunn með því að fylla tímabundið upp eða loka tiltekna staðinn, sem síðan er hægt að steypa bryggjur yfir. Að öðrum kosti, þegar jarðvegurinn er ekki mjög „góður“ í efsta laginu, eru bráðabirgðabúnaður reistur og hrúgur rekinn inni í rúminu.

Yfirbygginguna er síðan hægt að smíða annaðhvort með því að taka stuðning frá bryggjum sem þegar hafa verið reistar, eða með tímabundnum pöllum / leðjueyjum í vatninu eða í gegnum pramma (þó sjaldan á grunnsævi).

Brýr yfir stórar ár / sjó

Þar sem vatnshlotið er stórt og djúpt vatnið - a) getur verið sökkt ofan í rúmið

b) Rigs er hægt að nota til að steypa / reka hrúga sem síðan er húdd á til að styðja við bryggjuna

c) Fyrst er búið að búa til kistu (vegg sem lokar svæði inni í vatnshlotinu) þar sem vatni er stöðugt dælt út og þurrum vinnuskilyrðum viðhaldið. Grunnurinn er síðan smíðaður inni í kistunni.

Þegar grunnurinn er lagður er hægt að steypa burðarbryggjurnar annaðhvort á sinn stað eða steypa í garðinn og koma þeim á staðinn á prammum og festa við grunninn.

Fyrir yfirbyggingu yfir djúpt vatn er oftar en ekki stuðningur tekinn frá núverandi bryggjum.

Brú yfirbyggingin getur annaðhvort verið steypt / sett á sjósetningarbrún eða truss -

Eða það getur verið smíðað á kantalaga hátt frá bryggjunum -

Eða hluti geta verið studdir af risastórum fjöðrunarkaplum og saumaðir saman eftir að þeir eru komnir í stöðu-

Þetta eru algengustu aðferðir samkvæmt minni þekkingu, auðvitað eru aðrar aðferðir eins og stigvaxandi sjósetja, renna osfrv .; brúarverkfræði, eins og flest svið í verkfræði, er heillandi í þeim skilningi að það er engin fullkomin tilbúin lausn á vandamálum og verkfræðingar halda áfram að koma með nýstárlegar leiðir til að gera sömu hluti betur. En ég vona að þetta svar gefi þér hugmynd.

Fyrirvari: Engin af þessum myndum er mín að halda fram, ég hef tekið þær allar upp úr Google leit þegar ég var að skrifa svarið.


svara 4:

Hvernig eru brýr byggðar yfir vatni

Í upphafi ætti ég að segja að það eru nokkrar leiðir til að byggja brýr yfir vatn. Og það veltur venjulega á núverandi aðstæðum og tækni þar sem brúin var byggð og auðvitað hversu mikla peninga þeir höfðu í einu til að byggja þá brú.

Sumar sérstaklega styttri brýr fljóta einfaldlega efst á vatninu án bryggjunnar, en þetta eru bara mjög stuttar brýr. Og venjulega eru þetta hlekkjuð frá enda til enda, til að halda þeim stöðugum.

En löngu brýrnar, sem eru byggðar til varanlegrar notkunar, þær eru oftast byggðar með því að sökkva bryggju niður í jörðina undir vatninu, þær eru nokkuð nálægt hvor annarri.

En með nútímatækni getum við byggt næstum hvað sem er, til dæmis,

lengsta brúin yfir / neðansjávar

er næstum 30 kílómetrar að lengd. Og þessi brú var byggð aftur á sjöunda áratugnum. Ég get meira að segja ímyndað mér hversu lengi við gætum byggt brú núna í 2019.

En þegar öllu er á botninn hvolft er ekki áskorun að byggja brú yfir vatn. Að byggja yfir vatn með stórum sjávarföllum, miklum hreyfingum, mikilli skipaumferð og pólitískri mótspyrnu getur gert það krefjandi. Brýr geta verið allt frá fljótandi pontónsmíði til einfaldrar rásar með bogalengdum eða bognum rásum eða geislum til kaðalstangar að fjöðrun og alls kyns samsetningum.

Þetta eru algengustu tegundir brúa:

  1. Geisli
  2. Truss
  3. Arch
  4. Cantilever
  5. Fjöðrun
  6. Snúrudvöl

svara 5:

Almenna ferlið er sem hér segir:

  1. Byggja undirstöður
  2. Byggja undirbyggingu (dálkar / stoðir)
  3. Byggja yfirbyggingu (belti)
  4. Byggja þilfari
  5. Mala þilfari til að ná réttum brekkum
  6. Byggja hindranir / handrið / girðing
  7. Málaðu akbrautarströnd
  8. Opna brú fyrir umferð

Ég gæti farið nánar eftir tegund brúar en aðferðirnar geta verið mjög mismunandi milli brúargerða svo ég gaf bara almennustu lýsinguna. Ekki hika við að gera athugasemdir ef þú vilt fá nákvæmari upplýsingar.


svara 6:

Almennt eru brýr með súlur í vatni byggðar með því að nota sandpoka til að beina vatni frá svæði. Þetta gerir svæðið þurrt eftir nokkra daga. Síðan er grunnurinn lagður á yfirborðið og þetta ferli heldur áfram að gefa nauðsynlegan fjölda grunnstoða á vatnsrúminu.

Brúarflötin eru gerð á einhverju öðru látlausu landi og síðan eru þau flutt á brúarstaðinn og síðan sett á súlurnar með krönum.

Bridge kranar á byggingarstað


svara 7:

Brúarhönnun, hvort sem er yfir vatn, teina, vegi, aðrar brýr eða eitthvað annað, er knúin áfram af lengd spennulengdar, krafist er lausrar hæðar milli botnslóðar brúarinnar og hvað sem hún spannar, fagurfræðilegu kröfur, grunn jarðveg, framboð á efni, vinnuafl , búnað og sérfræðiþekkingu, fjárhagslega réttlætanleg þörf, fjármagn .... og pólitískur vilji.

Að byggja yfir vatn er ekki áskorun. Að byggja yfir vatn með stórum sjávarföllum, miklum hreyfingum, mikilli skipaumferð og pólitískri mótspyrnu getur gert það krefjandi. Brýr geta verið allt frá fljótandi byggingum á pontóni í einfalt rás eða bogadregið rás eða geislar til snúru - til að hengja og alls kyns samsetningar. Heimsókn til Google mun veita þér allt sem þú þarft að vita sem borgari


svara 8:

Boston Globe prentaði einu sinni nokkrar spurningar úr útskriftarprófi Massachusetts í framhaldsskóla (MCAS). Ein spurningin var „hver er besta tegund brúar til að fara yfir á?“ Möguleg svör voru meðal annars geisli, bogi, fjöðrun o.s.frv. Svarlykillinn sagði „fjöðrun“ sem er augljóslega rangt vegna þess að hver verkfræðingur veit að þú velur ódýrasta fullnægjandi svarið, ekki það glæsilegasta. Spurningin innihélt ekki neinar sérstakar aðstæður eins og djúp ár, o.s.frv. Svo mikið fyrir skynsemina.

Grein Wikipedia um brýr fjallar um fullt af algengum gerðum:

Brú

svara 9:

Það var við byggingu George Washinhington brúarinnar sem fyrst voru reistir hellir og síðan dælt út og fyllt með steypu til að mynda grunn fyrir hvern turninn sem styður þessa fjöðrunartæki. (það var í raun og veru hér og ekki með SCUBA að áhrifin ef köfnunarefnisdrep komu í ljós hjá verkamönnunum sem þurftu að grafa neðst í lokunum.)

En þegar vandamálin við að reisa turn sem stóðu á djúpu vatni voru leyst og þá hlýtur það að hafa verið vandamálið hvernig ætti að lyfta gífurlegum þilfarsembættum á sinn stað hefði verið næst. Fyrst hafa stálbjálkarnir verið lyftarar fyrst og síðan voru fleiri meðlimir soðnir á sinn stað til að byggja upp burðarvirki fyrir þilfarið.


svara 10:

Of að byggja brýr yfir eina aðferðin er hrúgur grunnur

Þessi tegund grunnur er notaður þegar jarðvegurinn er laus að mestu í vatni jarðvegi finnst hrúgurinn grunnurinn að mestu tilbúinn. Í þessum tilvikum er jarðvegurinn grafinn þar til hann nær harða berginu eða harða jarðveginn, þá er viðurinn eða stálplöturnar notaðar sem hlera til að fylla steypuna yfir það og byggja harðan grunn ..

Vona að þetta sé gagnlegt fyrir þig


svara 11:

Geisli þarf aðeins að styðja við endana, svo það er svarið við spurningunni strax. Önnur lausn er hengibrúin, þ.e. kapall sem er festur í endum hans og vafinn yfir tvo turna - brúarþilfarið er hengt upp frá strengnum með öðrum, lóðréttum strengjum. Þriðja lausnin er bogi - einnig sem hægt er að styðja við brúarþilfarið með snúrum. Ef við erum að tala um mjög breiða teygju af vatni, þá þarf að sökkva milliturnum, geislaendastuðningi og bogafótum í miðjum straumi.