ข่าววิศวกรรม-บันทึก

ดูสะพานลอยที่ก้าวข้ามขีดจำกัดของเทคโนโลยีนี้

สะพานโป๊ะถาวรเป็นโครงสร้างพิเศษเฉพาะ โดยการก่อสร้างมีความเหมาะสมเฉพาะกับพื้นที่หายากบางประเภทเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งแหล่งน้ำลึก รวมถึงแหล่งน้ำที่มีพื้นด้านล่างอ่อนมาก ซึ่งการติดตั้งส่วนรองรับจะทำไม่ได้

สะพานโป๊ะ Evergreen Point ในเมืองซีแอตเทิล สหรัฐอเมริกา ความยาว 2,350 เมตร (ส่วนโป๊ะของสะพาน) ก่อสร้างแล้วเสร็จในปี 2559 สะพานหกเลนข้ามทะเลสาบวอชิงตันมีทางหลวงหมายเลข SR 520 จากซีแอตเทิลไปยังชานเมืองฝั่งตะวันออก สะพานนี้รองรับด้วยโป๊ะคอนกรีต 77 คัน ซึ่งยึดไว้กับก้นทะเลสาบด้วยพุก 58 ตัวที่ผูกไว้กับสายเคเบิลเหล็ก ขนาดของแต่ละโป๊ะ 21 ลำที่รองรับดาดฟ้าและโครงสร้างส่วนบนคือ 110 ม. x 23 ม. x 8.5 ม. น้ำหนัก 10,000 ตัน และโป๊ะเพิ่มเติมอีก 44 ลำซึ่งใช้ในการรับน้ำหนักของสะพาน มีน้ำหนักตัวละ 2,300 ตัน ดาดฟ้าที่ปลายแต่ละด้านเชื่อมต่อกับทางที่ตายตัวไปยังสะพานด้วยทุ่นขวาง 2 อัน แต่ละอันหนัก 9,200 ตัน โดยใช้บานพับ โป๊ะได้รับการออกแบบโดยกระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตัน และโครงสร้างส่วนบนโดย KPFF การก่อสร้างสะพานดำเนินการโดยบริษัทร่วมทุนระหว่าง Kiewit Corp., General Construction Co. และแมนสันคอนสตรัคชั่น ลักษณะของภูมิประเทศของทะเลสาบ - ความลึกของน้ำคือ 61 ม. และตะกอนอ่อน ๆ ด้านล่าง 61 ม. - ทำหน้าที่เป็นข้อโต้แย้งที่สนับสนุนสะพานโป๊ะเนื่องจากแบบธรรมดาจะมีราคาแพงมากจึงจำเป็นต้องสร้างหอคอยและกว้างขวาง แนวทางดังกล่าวซึ่งจะมีราคาแพงเกินไปและไม่เหมาะสมโดยสิ้นเชิงในพื้นที่ที่มีการพัฒนาที่อยู่อาศัยครอบงำ ต้นทุนการก่อสร้างอยู่ที่ 4.5 พันล้านดอลลาร์ สะพานนี้มาแทนที่สะพานเอเวอร์กรีนพอยท์สี่เลนซึ่งเดิมเปิดในปี พ.ศ. 2506 ภาพ: วิกิมีเดียคอมมอนส์

โครงการสะพานโป๊ะใหม่กำลังได้รับการศึกษาอย่างแข็งขันที่สุดในนอร์เวย์ซึ่งเป็นเจ้าของสะพานประเภทนี้ที่ยาวที่สุดในโลกสองแห่งอย่างภาคภูมิใจ ทางหลวงชายฝั่ง E39 ซึ่งเป็นโครงการขนาดใหญ่ที่กำลังดำเนินการในประเทศ จะรวมทางข้ามน้ำสายสำคัญ 8 สาย หนึ่งในนั้นคือบียอร์นาฟจอร์เดน มีแนวโน้มว่าจะกลายเป็นสะพานโป๊ะ

การกรอกแบบฟอร์มแสดงว่าคุณยอมรับนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราและยินยอมต่อจดหมายข่าว

“เราขอแนะนำสะพานโป๊ะ แต่ยังไม่ได้ตัดสินใจว่าจะทอดสมอที่ปลายสุด (เช่น Bergsøysund และ Nordhordland) หรือที่ด้านข้างและทอดสมอด้วยสายเคเบิลไปยังก้นทะเล (เช่น สะพานโป๊ะรอบซีแอตเทิล]” Eidem กล่าว Mathias Egeland ผู้จัดการโครงการโครงการ Fjord Crossing ที่องค์การบริหารถนนแห่งนอร์เวย์ “ความยากที่มากกว่าในการสร้างสะพานโป๊ะที่ทอดสมอด้านข้างที่นี่ เมื่อเทียบกับสะพานใกล้ซีแอตเทิลคือความลึก สะพานคลองฮูดมีจุดทอดสมอที่ลึกที่สุดที่ระดับต่ำกว่าน้ำทะเล 120 เมตร และบียอร์นาฟยอร์ดมีความลึกมากกว่า 600 เมตรในจุดที่ลึกที่สุด”

องค์การบริหารถนนสาธารณะแห่งนอร์เวย์ (NADOP) ได้มอบหมายให้ทำการศึกษาทั้งสองทางเลือก

“บริษัทต่างๆ เช่น Multiconsult และ Johs Holt, NGI, Entail, Rambøll และ Aker Solutions ได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับสะพานโป๊ะที่ติดตั้งด้านข้าง” Egeland กล่าว “ในขณะที่ Norconsult, Dr.techn, NGI, Aker Solutions และ Aas-Jakobsen ถือเป็นสะพานแบบติดตั้งปลาย ขั้นตอนต่อไปคือการศึกษาแนวคิดสะพานโป๊ะทั้งสองนี้เพิ่มเติมเพื่อตัดสินใจขั้นสุดท้ายในการเลือกระหว่างสองแนวคิดเหล่านี้”

สะพานโป๊ะที่ยาวที่สุดทั้งสี่แห่งในสหรัฐอเมริกาตั้งอยู่ในพื้นที่ซีแอตเทิล สะพานที่เก่าแก่ที่สุดคือ Lacy W. Marrow Bridge สร้างขึ้นจากการออกแบบของ Homer Hadley วิศวกรหัวก้าวหน้า ซึ่งพัฒนาแนวคิดของเขาหลังจากต้องสร้างเรือบรรทุกคอนกรีตในช่วงสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เขาเสนอแนวคิดนี้ครั้งแรกในการประชุมของ American Society of Civil Engineers ในปี 1921 แต่ถูกปฏิเสธ ในปีต่อๆ มา แฮดลีย์ทำงานให้กับสมาคมอุตสาหกรรมปูนซีเมนต์ ในที่สุดเขาก็โน้มน้าวให้กรมทางหลวงแห่งรัฐวอชิงตันลองใช้ความคิดของเขา การก่อสร้างสะพานแรกโดยใช้โป๊ะคอนกรีตแล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2483

สะพาน Lacy W. Marrow, ซีแอตเทิล, สหรัฐอเมริกา, 2020 เมตร, 1940 โดยมีเส้นทางมุ่งหน้าสู่ทางหลวงหมายเลข 90 ข้ามทะเลสาบวอชิงตันจากซีแอตเทิล รัฐวอชิงตัน ไปยังเกาะเมอร์เซอร์ในรัฐเดียวกัน สะพานโป๊ะแห่งแรกของโลกที่สร้างโดยใช้ท่าเรือคอนกรีตลอยน้ำ ออกแบบโดยวิศวกร Homer Hadley และสร้างโดย Puget Sound Bridge and Dredging Co. ด้วยราคา 9 ล้านเหรียญสหรัฐ ระหว่างการบูรณะใหม่ในปี 1990 ส่วนหนึ่งของสะพานยาว 850 เมตรได้จมลงเนื่องจากโป๊ะลำหนึ่งเต็มไปด้วยน้ำในช่วงเกิดพายุ สะพานแห่งนี้เปิดใหม่อีกครั้งในปี 1993 หลังจากการยกเครื่องครั้งใหญ่ด้วยมูลค่า 93 ล้านดอลลาร์ ได้รับความอนุเคราะห์จากกระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตัน

ภูมิประเทศของแหล่งน้ำสองแห่งที่ตั้งอยู่ใกล้กับซีแอตเทิลโต้แย้งว่าสนับสนุนสะพานโป๊ะ “ความลึกของน้ำและความยาวของน้ำเปิดเป็นเหตุผลหลักที่กระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตันตัดสินใจสร้างสะพานโป๊ะ” สตีฟ เพียร์ ผู้จัดการฝ่ายสื่อและการสื่อสารการก่อสร้างของกระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตันอธิบาย – ทะเลสาบวอชิงตันค่อนข้างลึก มีน้ำลึก 200 ฟุต และอยู่ใต้ดินนุ่มริมชายฝั่ง 150-200 ฟุต น้ำในคลองฮูดลึกกว่า 300 ฟุตในบางพื้นที่ สะพานทะเลสาบวอชิงตันและสะพานคลองฮูดจะมีความยาวมากกว่าหนึ่งไมล์ สะพานแบบดั้งเดิมจะต้องมีการรองรับที่สูงกว่าอาคารสูง 40 ชั้น และสะพานแขวนแบบเดียวกับที่ทอดข้าม Golden Gate จะต้องมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะยก [แบบแขวน] ขึ้นเหนือน้ำได้ โดยสรุป: สำหรับเงื่อนไขที่เป็นเอกลักษณ์ของภูมิภาคของเรา สะพานโป๊ะคือการออกแบบที่มีประโยชน์มากที่สุด ทั้งในด้านสถาปัตยกรรมและทางการเงิน”

สะพานคลองฮูด สหรัฐอเมริกา ยาว 1988 เมตร พ.ศ.2504 สะพานนี้พาดผ่านทางหลวงหมายเลข 104 เหนือคลองฮูด ซึ่งเป็นฟยอร์ดธรรมชาติที่ไหลลงสู่ Puget Sound สะพานเชื่อมระหว่างชายฝั่งคาบสมุทรโอลิมปิกและคาบสมุทรคิทซัป ความลึกของน้ำในบริเวณนี้อยู่ระหว่าง 24 ถึง 104 ม. และด้านล่างมีตะกอนหลายร้อยฟุต ทำให้การสร้างเสารองรับสำหรับสะพานธรรมดามีราคาแพงเกินไป ในปี 1979 หลังจากลมพายุเฮอริเคน โป๊ะหลายลำหลุดออกจากที่จอดเรือและจมลง สะพานถูกปิดเพื่อซ่อมแซมและกลับมาดำเนินการอีกครั้งในปี พ.ศ. 2525 ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2546 ถึง พ.ศ. 2552 กระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตันได้เปลี่ยนส่วนครึ่งทางตะวันออกของส่วนโป๊ะของสะพาน ส่วนทางตะวันออกและตะวันตก ส่วนเปลี่ยนผ่านด้านตะวันออกและตะวันตก และอุปกรณ์ไฟฟ้าของส่วนทางตะวันตก โรงงานเทคโนโลยีคอนกรีตในทาโคมาผลิตโป๊ะ 14 ลำ โป๊ะแต่ละอันประกอบด้วยเซลล์ประมาณ 40 เซลล์ ภาพ: วิกิมีเดียคอมมอนส์

สะพานโป๊ะใหม่ล่าสุดในภูมิภาค Evergreen Point ซึ่งเป็นสะพานที่ยาวที่สุดในโลกประเภทเดียวกัน เปิดใช้ในปี 2559 มันเข้ามาแทนที่สะพานโป๊ะที่มีอยู่เดิมและมีความสามารถในการขนส่งที่มากขึ้น เมื่อออกแบบสะพาน ในอนาคตจะมีรถรางความเร็วสูงวิ่งข้ามสะพานได้ เพื่อเอาชนะปัญหาสภาพอากาศและการบำรุงรักษา ทีมออกแบบเสนอให้ยกพื้นสะพานเหนือโป๊ะขึ้น 20 ฟุต เพื่อให้สามารถเข้าถึงระบบทั้งหมดได้จากด้านล่าง “โครงการนี้เป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากสะพานโป๊ะมีแนวโน้มที่จะยุบตัวและโค้งงอภายใต้น้ำหนักบรรทุกเนื่องจากการจราจรและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ดังนั้นโครงสร้างส่วนบนจำเป็นต้องมีข้อต่อที่แข็งแรงพอที่จะทนต่อการเคลื่อนไหวที่คาดการณ์ไว้เหล่านี้” Michael Abrahams ผู้อำนวยการฝ่ายเทคนิคของโครงสร้างที่ WSP USA กล่าว .

สะพาน Demerara Harbour ประเทศกายอานา ความยาว 1,851 เมตร พ.ศ. 2521 สะพานนี้พาดผ่านปากแม่น้ำเดเมราราในจอร์จทาวน์ เมืองหลวงของกายอานา การออกแบบและการผลิตส่วนประกอบของสะพานดำเนินการโดยบริษัท Thos ของอังกฤษ Storey (Engineers) Ltd. ซึ่งมีชื่อเสียงในด้านการผลิตสะพาน Bailey กระทรวงคมนาคมและโยธาธิการของกายอานาได้พัฒนาการออกแบบเพื่อรองรับธนาคาร สถานีเก็บค่าผ่านทาง และถนนทางเข้าด้านตะวันตก ปัจจุบันมีรถยนต์ข้ามสะพาน 2 เลนเฉลี่ย 14,000 คันต่อวัน ความจุของสะพานถูกจำกัดด้วยความจำเป็นในการเปิดทุกวันเพื่อเปิดการจราจรเลียบแม่น้ำ และกระบวนการปิดก็ช้า เวลาเปิด-ปิดของสะพานยังขึ้นอยู่กับระดับน้ำและความเร็วกระแสน้ำ (คลื่นยักษ์) ซึ่งมักขัดแย้งกับระยะเวลาที่มีปริมาณการจราจรสูงสุด เจ้าของและผู้ดำเนินการสะพานคือ Demerara Harbour Bridge Corp. จ้างบริษัทดัตช์ LievenseCSO ซึ่งมีกิจกรรมเฉพาะด้านการก่อสร้างวิศวกรรมไฮดรอลิกและโครงสร้างชายฝั่ง เพื่อดำเนินการคำนวณและวิเคราะห์เหตุผล และออกแบบสะพานใหม่ข้ามแม่น้ำเดเมรารา รายงานของพวกเขาซึ่งส่งมาในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2560 ระบุว่าสะพานที่มีอยู่นั้น “หมดอายุการใช้งานไปแล้ว” และ “ไม่เหมาะที่จะรองรับกระแสการจราจรทั้งในปัจจุบันและอนาคตอีกต่อไป” ข้อเสนอแนะของบริษัทคือการสร้างสะพาน 3 เลนใหม่ที่มีหลักยึดตายตัว ภาพ: วิกิมีเดียคอมมอนส์

กระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตันถูกกำหนดให้เรียกร้องอีกเหตุการณ์สำคัญเมื่อมีการเพิ่มรางรถไฟรางเบาเข้ากับสะพาน Homer M. Hadley ที่มีอยู่เหนือทะเลสาบวอชิงตัน ความท้าทายของ Sound Transit คือการติดตั้งรางบนสะพาน ซึ่งใช้ข้อต่อแบบยุบได้เพื่อเปลี่ยนจากโครงสร้างแข็งเป็นโครงสร้างลอยน้ำที่สามารถขึ้นและลงได้สูงถึง 2 ฟุต ขึ้นอยู่กับระดับน้ำ หลังจากเริ่มทำงานกับกลุ่มที่ปรึกษาที่นำโดยบริษัทซึ่งปัจจุบันเรียกว่า WSP ซึ่งเป็นผู้อำนวยการของบริษัทอังกฤษ Andy Foan Ltd. Andy Foehn ออกแบบ "รางรองรับส่วนโค้ง" ซึ่งเป็นแท่นโค้งมีปีกที่ทางแยกสองจุด โดยที่โครงสร้างสะพานจะเปลี่ยนจากหลักยึดแบบแข็งเป็นแบบหลักยึดแบบลอยตัว

“ทีมออกแบบ WSP พัฒนา วิเคราะห์ และสร้างต้นแบบการออกแบบโค้ง [เต็ม] ที่ตรงตามข้อกำหนดรถไฟฟ้ารางเบาของ Sound Transit” Abrahams กล่าว “เป็นทางเชื่อมรางที่มีรัศมีแปรผันได้อย่างราบรื่นซึ่งสามารถนำไปใช้ในพื้นที่อื่นได้ เช่น ก่อสร้างอู่ต่อเรือลอยน้ำ หรือรางรถไฟในเขตน้ำแข็งหรือแผ่นดินไหว”

การก่อสร้างคาดว่าจะเริ่มในฤดูร้อนนี้และจะแล้วเสร็จภายในปี 2563

อับราฮัมยังช่วยออกแบบสะพานโป๊ะขนาดใกล้เคียงกันแห่งเดียวในสหรัฐอเมริกาที่ไม่ได้อยู่ในรัฐวอชิงตัน นั่นคือสะพานเกาะฟอร์ด (หรือที่รู้จักในชื่อ Admiral Clary Bridge) ในฮาวาย อับราฮัมอธิบายว่า กองทัพเรือ "จำเป็นต้องมีสะพานเพิร์ลฮาร์เบอร์ที่จะเป็นทางข้ามระดับต่ำโดยรบกวนการมองเห็นน้อยที่สุดไปยังอนุสรณ์สถานยูเอสเอส แอริโซนาที่อยู่ใกล้เคียง และช่องทางเดินเรือสูง 650 ฟุตสำหรับเรือลาดตระเวนบรรทุกเครื่องบินเพื่อลอดผ่าน" ความยาวของสะพานคือ 4,672 ฟุต ความยาวของส่วนโป๊ะคือ 930 ฟุต ก่อสร้างแล้วเสร็จในปี พ.ศ. 2541

สะพานโฮเมอร์ เอ็ม. แฮดลีย์ สหรัฐอเมริกา 1772 เมตร 2502 ให้บริการทางทิศตะวันตกและทางกลับของรัฐ 90 ข้ามทะเลสาบวอชิงตันระหว่างเกาะเมอร์เซอร์ วอชิงตัน และซีแอตเทิล ต้นทุนการก่อสร้างอยู่ที่ 97 ล้านเหรียญสหรัฐ ตั้งชื่อตามโฮเมอร์ แฮดลีย์ วิศวกรผู้ออกแบบสะพาน Lacy W. Marrow ที่อยู่ใกล้เคียง โครงสร้างสะพานประกอบด้วยโป๊ะ 18 โป๊ะ แบ่งเป็นคอนกรีต 10 โป๊ะ และอีก 9 โป๊ะที่มีโครงสร้างช่วงยกสูง ได้รับความอนุเคราะห์จากกระทรวงคมนาคมแห่งรัฐวอชิงตัน

ตัวเลือกที่มีสะพานโป๊ะยังได้รับการพิจารณาในประเทศอื่นๆ อีกหลายประเทศที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกันอยู่แล้ว ตัวแทนผู้นำเมืองนางาซากิของญี่ปุ่นกำลังคิดที่จะสร้างสะพานโป๊ะข้ามอ่าวโอมูระ ซึ่งอาจช่วยเพิ่มเส้นทางไปยังสนามบินได้ อีกโครงการที่เป็นไปได้คือสะพานโป๊ะข้ามทะเลสาบ Okanagan ในแคนาดา

สะพาน Berbice กายอานา 1571 เมตร 2551 สะพานนี้ทอดยาวถึงปากแม่น้ำ Berbice และมีโป๊ะ 39 ลำ สมาคมระหว่าง Bosch Rexroth และ Mabey & Johnson ทำงานในการก่อสร้าง ต้นทุนการก่อสร้างอยู่ที่ 38 ล้านเหรียญสหรัฐ สะพานเปิดทุกวันเป็นเวลา 1 ชั่วโมงครึ่งเพื่อให้สัญจรทางแม่น้ำสามารถผ่านได้ ยานพาหนะจะถูกเรียกเก็บค่าธรรมเนียมทางด่วน 2,200 ดอลลาร์กายอานา (10 ดอลลาร์สหรัฐ) ได้รับความอนุเคราะห์จาก Berbice Bridge Co.

ลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของสะพานโป๊ะคือข้อกำหนดในการบำรุงรักษา Nicholas Ryan เจ้าหน้าที่สื่อสัมพันธ์ของ SNC-Lavalin กล่าวว่า "พวกเขาต้องการการบำรุงรักษามากขึ้นเนื่องจากลักษณะการเคลื่อนตัวของสะพาน" – การเชื่อมต่อได้รับผลกระทบจากการเคลื่อนไหวที่รุนแรงขึ้นซึ่งเกิดจากการสั่นสะเทือนของสะพาน การเคลื่อนไหวเหล่านี้ทำให้ข้อต่อสึกหรอมากขึ้นในระหว่างการใช้งานปกติ”

สะพานนอร์ดฮอดแลนด์ ประเทศนอร์เวย์ 1,246 เมตร (ส่วนโป๊ะ) พ.ศ. 2537 สะพานขึงเคเบิลและโป๊ะรวมแห่งนี้อยู่ใกล้เมืองเบอร์เกน เชื่อมต่อเกาะ Flatøy กับแผ่นดินใหญ่ โดยข้าม Salhusborgen ซึ่งมีความลึก 500 เมตร มีเลนสำหรับรถยนต์ 2 เลนและทางสำหรับคนเดินถนน/นักปั่นจักรยาน ส่วนลอยน้ำนั้นเป็นช่วงทรงกล่องเหล็กบนโป๊ะคอนกรีต 10 ลำ โดยแต่ละส่วนประกอบด้วยเซลล์กันน้ำ 9 เซลล์ โครงการนี้สร้างโดย Aas-Jakobsen เมื่อพิจารณาจากความลึกของฟยอร์ด ระบบค้ำยันด้านข้างของสะพานจึงมีราคาแพงเกินไป แต่ทุ่นจะถูกยึดให้แน่นโดยใช้ข้อต่อแผ่นที่ยืดหยุ่น สลักเกลียว และสายเคเบิลแรงดึง สะพานแห่งนี้สร้างขึ้นโดยกลุ่มความร่วมมือ Arbeidsfellesskapet Salhus Bru ซึ่งรวมถึงบริษัทต่างๆ ดังต่อไปนี้: ผู้รับเหมาชาวนอร์เวย์, ผู้ประกอบการ Aker, Veidekke และ Kvaerner Eureka เอื้อเฟื้อภาพโดยสำนักงานบริหารถนนสาธารณะแห่งนอร์เวย์

แม้ว่าสะพานโป๊ะถาวรจะมีชื่อเสียงมากและมีจำนวนน้อย แต่สะพานโป๊ะชั่วคราวนั้นพบเห็นได้ทั่วไปมากกว่า โดยจะใช้ทั้งในการฝึกทหารและในกรณีฉุกเฉินทางแพ่ง สะพานเหล่านี้ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองโดยทั้งกองกำลังฝ่ายสัมพันธมิตรและฝ่ายอักษะ ซึ่งมีชื่อเสียงที่สุดซึ่งสร้างขึ้นเมื่อกองทหารอเมริกันจำเป็นต้องข้ามแม่น้ำไรน์ หลังจากที่สะพานที่มีอยู่ถูกทำลายโดยการล่าถอยของกองทหารเยอรมัน

สะพาน Bergsoysund ประเทศนอร์เวย์ 933 เมตร 1992 สะพานเชื่อมระหว่างเกาะ Aspoja และ Bergsøya โดยข้ามฟยอร์ดที่มีความลึก 320 เมตร โป๊ะและส่วนรองรับชายฝั่งได้รับการออกแบบโดยบริษัทวิศวกรรม Johs Holt และโครงสร้างช่วงเหล็กได้รับการออกแบบโดย DNV Veritec โป๊ะคอนกรีตผลิตโดยผู้รับเหมาชาวนอร์เวย์ และโครงโครงท่อเหล็กทำโดย Aker Verdal สะพานวางอยู่บนโป๊ะคอนกรีตเจ็ดหลัง เอื้อเฟื้อภาพโดยสำนักงานบริหารถนนสาธารณะแห่งนอร์เวย์

สะพานวิลเลียม อาร์. เบนเน็ตต์ บริติชโคลัมเบีย แคนาดา 690 เมตร 2551 การออกแบบและก่อสร้างสะพานดำเนินการโดย SNC-Lavalin ซึ่งได้รับการเซ็นสัญญาเดินเครื่องและบำรุงรักษาเป็นเวลา 30 ปีในฐานะความร่วมมือระหว่างภาครัฐและเอกชน Buckland & Taylor Ltd เป็นบริษัทออกแบบชั้นนำ ร่วมกับ เอสเอ็นซี-ลาวาลิน สะพานห้าเลนรองรับด้วยโป๊ะ 9 อัน กว้าง 25 ม. และมีความยาวตั้งแต่ 25 ม. ถึง 90 ม. มูลค่าการก่อสร้าง 144.5 ล้านดอลลาร์แคนาดา สะพานแห่งนี้มาแทนที่สะพานทะเลสาบ Okanagan สามเลน ซึ่งเป็นสะพานโป๊ะซึ่งสร้างขึ้นในปี 1958 เช่นกัน จากข้อมูลของ SNC-Lavalin หนึ่งในความท้าทายมากมายที่บริษัทเผชิญในระหว่างโครงการ ได้แก่ “ตารางงานที่แน่นหนา การสร้างสะพานใกล้กับสะพานโป๊ะที่มีอยู่ และการรักษาสภาพการจราจรตามปกติในระหว่างการก่อสร้าง การจัดหาแรงงานเนื่องจากการเติบโตอย่างรวดเร็วของ ตลาด เขตโบราณคดี และความจำเป็นในการปรึกษาหารือกับประชากรพื้นเมือง รวมถึงการรื้อสะพานที่มีอยู่” ขอบคุณภาพจาก SNC-Lavalin

สะพานยูเมะไม เมืองโอซาก้า ประเทศญี่ปุ่น 410 เมตร สะพานโป๊ะแบบเคลื่อนย้ายได้แห่งแรกของโลกที่เชื่อมเกาะเทียมสองเกาะคือยูเมชิมะและไมชิมะในอ่าวโอซาก้า การออกแบบสะพานโป๊ะถูกเลือกเพราะพบว่าวิธีนี้เหมาะสมที่สุดสำหรับดินอ่อนของที่ดินที่ถูกถมทะเล ส่วนโค้งคู่ของสะพานวางอยู่บนโป๊ะเหล็กขนาดใหญ่สองอัน โป๊ะได้รับการออกแบบให้ต้านทานการกัดกร่อนโดยบุด้วยแผ่นไทเทเนียมที่ด้านข้าง และติดตั้งระบบป้องกันแคโทดิก ส่วนลอยของสะพานมีน้ำหนัก 30,000 ตัน ทางน้ำสายเหนือที่ข้ามนั้นไม่ค่อยมีการใช้โดยเรือ แต่เมื่อเป็นเช่นนั้น สะพานก็จะถูกควบคุมโดยใช้เรือลากจูง ภาพ: วิกิมีเดียคอมมอนส์

เข้าร่วมกับสมาชิกของเรามากกว่า 3 พันคน เราจะส่งเนื้อหาสรุปของสื่อที่ดีที่สุดที่เผยแพร่บนเว็บไซต์ LinkedIn และหน้า Facebook ของเราไปยังอีเมลของคุณเดือนละครั้ง

โครงสร้างไม้ถูกนำมาใช้ในโครงการก่อสร้างต่างๆ เป็นเวลาหลายชั่วอายุคนแล้ว พวกเขาสามารถถือได้ว่ามีอายุเท่ากันกับมนุษย์อย่างถูกต้อง เมื่อหลายปีก่อนบ้านที่สร้างจากไม้ทั้งหมดหรือไม้ที่สกัดแล้วนั้นต่างจากชาวสลาฟทุกคน

แนวคิดของโครงสร้างเหล่านี้เรียบง่ายและชัดเจน บนฝั่งมีการสร้างส่วนรองรับซึ่งระหว่างนั้นทอดยาวเป็นโซ่ของโครงสร้างที่ทำให้พองได้ - โป๊ะที่วางอยู่บนน้ำ มีการวางพื้นผิวถนนไว้บนโป๊ะ โดยยานพาหนะและคนเดินถนนจะข้ามแนวกั้นน้ำ นอกจากโป๊ะแล้ว เรือลอยน้ำอื่นๆ เช่น แพหรือเรือบรรทุก ก็สามารถนำมาใช้สร้างสะพานลอยน้ำได้

โครงสร้างลอยน้ำมักเกิดขึ้นเมื่อการก่อสร้างบนฐานรองรับถาวรเป็นไปไม่ได้หรือมีราคาแพงมาก เช่น บนแม่น้ำที่กว้างหรือลึกมาก ในสถานที่ซึ่งมียานพาหนะไหลข้ามแนวกั้นน้ำไม่สม่ำเสมอ สะพานลอยน้ำไม่ได้ถูกติดตั้งเป็นเวลานาน แต่เป็นการก่อสร้างระยะสั้น อย่างน้อยในฤดูหนาวของรัสเซีย เมื่อแม่น้ำทุกสายถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าองค์ประกอบที่ลอยอยู่ของสะพานดังกล่าวไม่ได้รับการรองรับในระหว่างการล่องลอยของน้ำแข็ง ดังนั้นในฤดูหนาวสะพานจึงถูกรื้อออกและหากจำเป็นจะมีการจัดให้มีการข้ามน้ำแข็งแทน แม้ว่าจะทราบบางกรณีที่โครงสร้างดังกล่าวทนทานต่อการล่องลอยของน้ำแข็งขนาดเล็ก สะพานลอยมีลักษณะพิเศษคือใช้เวลาติดตั้งสั้น จึงเป็นที่นิยมในการแก้ปัญหาทางการทหาร

มีหน่วยพิเศษในกองทัพรัสเซียที่เชี่ยวชาญในการวางกำลังข้ามแดนดังกล่าวอย่างรวดเร็ว เราเป็นคนแรกๆ ในการแก้ไขปัญหาทางทหารนี้มาโดยตลอด ดังนั้นในปี 1973 กองทัพอียิปต์จึงข้ามคลองสุเอซโดยใช้ระบบโซเวียต

ปรากฎว่ามีการใช้โป๊ะเพื่อจุดประสงค์ทางทหารมาเป็นเวลานาน พงศาวดารทางประวัติศาสตร์มีการอ้างอิงถึงการก่อสร้างสะพานประเภทนี้ในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช ระหว่างสงครามระหว่างเปอร์เซียและไซเธียนส์ ประวัติศาสตร์อันรุ่งโรจน์ของพวกเขาดำเนินต่อไปทั้งในซาร์มาตุภูมิและในช่วงมหาสงครามแห่งความรักชาติ วันนี้ในรัสเซีย สะพานลอยโป๊ะ- นี่เป็นวิธีการใช้อย่างสันติ ทำให้สามารถสร้างทางข้ามแม่น้ำสายใหญ่ในพื้นที่ชนบทและในระหว่างการพัฒนาดินแดนใหม่ได้

ผู้สร้างเน้นข้อดีอะไรบ้าง? ประการแรกคือความเร็วในการชี้สูง ไม่ว่าการออกแบบบนตัวรองรับที่แข็งแกร่งจะเรียบง่ายเพียงใด ไม่ว่าในกรณีใด ทางข้ามแบบลอยจะถูกสร้างขึ้นเร็วกว่ามาก ในระหว่างการก่อสร้าง คุณไม่จำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ความลึกของอ่างเก็บน้ำและลักษณะของก้นบ่อ เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นเมื่อสร้างสะพานบนฐานรองรับที่แข็งแรง

ทำให้สามารถใช้แรงงานที่มีทักษะต่ำได้ ค่าใช้จ่ายในการสร้างสะพานประเภทนี้ต่ำมาก เนื่องจากใช้เวลาก่อสร้างน้อย อุปกรณ์ลอยน้ำจึงค่อนข้างเคลื่อนที่และสามารถใช้ซ้ำได้ สำหรับทางเดินของเรือเล็ก การออกแบบจะมีช่องทางการขนส่งซึ่งจะเปิดหากจำเป็น

เพื่อให้ภาพสมบูรณ์มีความจำเป็นต้องสังเกตข้อบกพร่อง สะพานดังกล่าวจำเป็นต้องมีทีมงานบำรุงรักษาถาวร เนื่องจากจำเป็นต้องตรวจสอบความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ปล่อยให้เรือแล่นผ่านน้ำ และซ่อมแซมส่วนรองรับ มีข้อจำกัดในการสร้างสะพานลอยน้ำในแม่น้ำที่มีกระแสน้ำแรง จากความเร็ว 2.5 เมตร/วินาที ถือว่าอันตรายแล้วและมีแนวโน้มว่าจะพลิกคว่ำสะพาน จาก 3.5 เมตร/วินาที แทบจะเป็นไปไม่ได้เลย

ภายใต้น้ำหนักบรรทุก สะพานลอยจะมีรูปร่างผิดปกติ ดังนั้นความเร็วของยานพาหนะที่อยู่บนสะพานจึงต่ำ สำหรับรถยนต์จะมีความเร็วตั้งแต่ 10 ถึง 30 กม./ชม. มีปัญหาบางประการกับการเปลี่ยนแปลงระดับแม่น้ำอย่างมีนัยสำคัญ มักจะสันนิษฐานกันว่า สะพานโป๊ะทนทานต่อความผันผวนของระดับน้ำ 2.5-3 เมตร สำหรับค่าที่มากขึ้นจำเป็นต้องพัฒนาแนวรองรับชายฝั่งใหม่

อย่างไรก็ตามแม้จะมีข้อบกพร่องทั้งหมด แต่ก็จำเป็นต้องมีสะพานลอยอยู่เสมอเพราะนี่เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมทั้งสำหรับการแก้ปัญหาฉุกเฉินและสำหรับการจัดการทางแยกที่ค่อนข้างถาวรในกรณีที่ไม่มีทางเลือกอื่น

ในรัสเซีย คุณสามารถสั่งซื้อสะพานลอยได้จากบริษัทผู้ผลิตเพียงไม่กี่แห่งเท่านั้น และ "Perfect Plus" ของเราก็เป็นหนึ่งในบริษัทที่ดีที่สุดในบรรดาบริษัทเหล่านั้น แม้ว่าสะพานลอยซึ่งเป็นสะพานโป๊ะประเภทหนึ่งจะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหารเป็นหลัก แต่ก็สามารถก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมากต่อเศรษฐกิจของประเทศได้ บนแม่น้ำที่ไม่สามารถเดินเรือได้ การสร้างสะพานลอยน้ำอาจเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าแทนโครงสร้างราคาแพงที่มีการสนับสนุนถาวร ความสามารถในวงกว้างของโครงสร้างดังกล่าวได้รับการยืนยันจากการตัดสินใจของรัฐมนตรีกลาโหม S. Shoigu ในการสร้างสะพานรถไฟลอยน้ำข้ามแม่น้ำโวลก้าใกล้กับเมืองยาโรสลัฟล์ ความยาวรวมของโครงสร้างดังกล่าวที่สร้างขึ้นในภูมิภาคโดยกองทหารรถไฟจะมากกว่า 5.5 กม. สะพานลอยน้ำต่ำสามารถใช้เพื่อลดความยาวของเส้นทางได้อย่างมากเมื่อกำจัดพืชผล เช่นเดียวกับเมื่อสร้างใหม่หรือซ่อมแซมทางข้ามแม่น้ำที่มีอยู่

ข้อดีและข้อเสียของสะพานโป๊ะ

ข้อได้เปรียบหลักที่สะพานโป๊ะแต่ละแห่งมีคือความสะดวกในการคมนาคมไปยังที่ต่างๆ ในประเทศ การจัดส่งไปยังสถานที่ติดตั้งสามารถดำเนินการได้โดยการขนส่งทางรถไฟ ถนน ทางน้ำ หรือทางอากาศในสภาพแบบถอดประกอบได้ หลังจากที่องค์ประกอบทั้งหมดมาถึงสถานที่ประกอบแล้ว การติดตั้งและการทดสอบการเดินเครื่องข้ามก็สามารถดำเนินการได้ในเวลาอันสั้น นอกจาก:

• ไม่จำเป็นต้องศึกษาโครงสร้างของก้นแม่น้ำและติดตั้งส่วนรองรับ
• หากจำเป็นโครงสร้างสามารถเคลื่อนย้ายได้ในระยะทางที่พอเหมาะโดยไม่ต้องถอดชิ้นส่วนออกทั้งหมดซึ่งช่วยให้คุณใช้ชุดเดียวเพื่อแก้ไขปัญหาที่คล้ายกันทีละชุด
• การออกแบบนี้สามารถนำไปใช้แก้ไขปัญหาการขนส่งในพื้นที่ภัยพิบัติได้อย่างรวดเร็ว
• สามารถติดตั้งสะพานลอยได้ในระหว่างการก่อสร้างโรงงานอุตสาหกรรมในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบางเพื่อดำเนินการจนถึงการก่อสร้างโครงสร้างถาวร
• สะพานโป๊ะสามารถออกแบบและผลิตได้ตามความต้องการและข้อกำหนดทางเทคนิคของลูกค้า

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของสะพานลอยคือไม่สามารถดำเนินการได้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงน้ำท่วมในฤดูใบไม้ผลิหรือการล่องลอยของน้ำแข็ง ต้องใช้ความระมัดระวังเพิ่มขึ้นเมื่อใช้ในช่วงลมแรง พวกเขายังสร้างปัญหาใหญ่สำหรับการเดินเรือ ดังนั้นในแม่น้ำที่สามารถเดินเรือได้ต้องได้รับการอนุมัติเพิ่มเติมสำหรับการก่อสร้าง ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการถอนเรือข้ามฟากหลายสายในขณะที่ขบวนเรือแล่นผ่าน

ลักษณะการจำแนกประเภทของสะพานลอย

1. ตามระยะเวลาการใช้งาน:

• ถาวร. พวกเขาต้องการความสนใจเพิ่มขึ้นในช่วงน้ำท่วมและธารน้ำแข็งซึ่งไม่อนุญาตให้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วรัสเซีย แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภูมิภาคที่มีสภาพอากาศไม่เอื้ออำนวย
• ตามฤดูกาลแตกต่างจากแบบถาวรตรงที่พวกมันจะถูกรื้อถอนระหว่างน้ำท่วมและธารน้ำแข็ง การสร้างสะพานลอยน้ำแม้ว่าจะถูกรื้อถอนเป็นประจำ แต่ก็มีราคาถูกกว่าสะพานรองรับมาก
• ชั่วคราว ใช้ในระหว่างการก่อสร้างสะพานหลัก รวมถึงการปฏิบัติการทางทหาร และงานกู้ภัยหรือบูรณะฉุกเฉิน

2. ตามวัตถุประสงค์:

• คนเดินเท้า;
• ถนน;
• ทางรถไฟ;
• ตามกฎแล้วสะพานลอยน้ำต่ำทั้งหมดสามารถใช้เพื่อเคลื่อนย้ายยานพาหนะไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคนเดินเท้าด้วย

3. ตามลักษณะการออกแบบของส่วนแม่น้ำ:

• ระบบตัด - หมายถึงการใช้เรือบรรทุกที่มีความสามารถในการยกขนาดใหญ่ แต่ละช่วงถูกปกคลุมไปด้วยลำแสงเดียว น้ำท่วมเรือบรรทุก (ทุ่น) ใด ๆ ทำให้มันไม่ทำงาน;
• ระบบต่อเนื่องมีความทนทานมากกว่ามาก เนื่องจากช่วงวางอยู่บนทุ่นหลายอัน สามารถเปลี่ยนโป๊ะที่ถูกน้ำท่วมได้หลังจากที่การจราจรบนสะพานหยุดแล้ว
• ระบบบานพับมีความคงทนและเชื่อถือได้มากที่สุด สามารถเปลี่ยนโป๊ะน้ำท่วมได้โดยไม่ต้องหยุดการจราจร

ตามกฎแล้วการขายสะพานลอยจะดำเนินการหลังจากได้ชี้แจงความแตกต่างหลายประการของการใช้งานแล้วเท่านั้น ลูกค้าจะต้องทราบความสามารถในการรับน้ำหนักที่ต้องการ ความกว้างของแม่น้ำ และโครงสร้างตลิ่ง ณ สถานที่ติดตั้ง รวมถึงปริมาณการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำสูงสุด

แม้ว่าการก่อสร้างสะพานโป๊ะจะใช้เวลาสั้น ๆ แต่การดำเนินการนั้นจำเป็นต้องมีการดูแลอย่างต่อเนื่องโดยผู้เชี่ยวชาญ โดยเฉพาะในช่วงน้ำท่วมหรือแผ่นน้ำแข็ง ผู้เชี่ยวชาญของบริษัท "Perfect Plus" ของเราสรุปสัญญาการบำรุงรักษาสะพานลอยที่ผลิตขึ้นเองและที่ซื้อจากบุคคลที่สาม ไม่เพียงแต่โครงสร้างรับน้ำหนักและโป๊ะเท่านั้นที่ต้องได้รับการตรวจสอบและควบคุมความสมบูรณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบพุกที่มองไม่เห็นจากภายนอกและรับน้ำหนักมาก การบำรุงรักษาสะพานโป๊ะอย่างทันท่วงทีโดยผู้เชี่ยวชาญช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความสมบูรณ์ของการเคลือบป้องกันของส่วนใต้น้ำของโป๊ะและองค์ประกอบของข้อต่อบานพับ

โครงสร้างสะพานโลหะ

สะพานไม่ได้ติดตั้งเอง จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ชายฝั่ง แหล่งจ่ายไฟ และที่อยู่อาศัยสำหรับเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุง โครงสร้างโลหะที่จำเป็นทั้งหมดสามารถสั่งซื้อได้จากบริษัทแห่งนี้ การจัดหาจากแหล่งเดียวมักดีกว่าการค้นหาซัพพลายเออร์หลายราย

ใน 490 ปีก่อนคริสตกาล จ. การต่อสู้ที่มีชื่อเสียงเกิดขึ้นในมาราธอนซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเมืองหลวงกรีกโบราณของเอเธนส์ หลังจากสงครามอันยาวนาน ในที่สุดชาวกรีกก็สามารถเอาชนะเปอร์เซียได้ ซึ่งกองทัพของเขานำโดยกษัตริย์ดาริอัสจากราชวงศ์อาเคเมนิด

กองทัพของกษัตริย์เปอร์เซีย ดาเรียส ข้ามช่องแคบบอสฟอรัสบนสะพานที่จอดทอดสมออยู่เรียงซ้อนกัน

ในเวลานี้ มีการกล่าวถึงความสำเร็จทางเทคนิคที่โดดเด่นเป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ ใน 493 ปีก่อนคริสตกาล จ. กษัตริย์เปอร์เซียดาริอัสทำการรณรงค์ต่อต้านชาวไซเธียนโดยขนส่งกองทัพของเขาข้ามบอสพอรัสที่จุดที่แคบที่สุดของช่องแคบซึ่งมีความกว้าง 700 ม. เขาทำสิ่งนี้ตามสะพานลอยลำแรก: มีการวางดาดฟ้าไม้บนเรือที่ทอดสมอ ยึดจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง ผู้โชคดีน้อยกว่าคือกษัตริย์เปอร์เซีย Xerxes ซึ่ง 13 ปีต่อมาได้ออกเดินทางข้ามช่องแคบอื่นในลักษณะเดียวกัน - Hellespont (ปัจจุบันคือ Dardanelles) พายุเฮอริเคนกะทันหันทำให้เรือกระจัดกระจายและทำลายสะพานที่เกือบจะสร้างเสร็จ เซอร์ซีสผู้โกรธแค้นสั่งให้ช่างก่อสร้างถูกตัดศีรษะและลงโทษทะเล - โบยมัน! สะพานแห่งที่สองถูกสร้างขึ้นโดยมีเรือ 700 ลำผูกติดกันด้วยเชือกและวางไว้บนสมอที่มีน้ำหนักมาก ถนนทำด้วยคานที่ปูด้วยดินอัดแน่น โดยมีแผงกั้นด้านข้างเพื่อป้องกันไม่ให้ม้าขี้อายตกลงไปในน้ำ เชื่อกันว่ามีกองทัพขนาดใหญ่ข้ามสะพานนี้ - ทหารม้าและทหารราบ 700,000 นาย แต่ถึงอย่างนี้ Xerxes ก็ยังพ่ายแพ้ในการต่อสู้กับชาวกรีก ผู้นำทางทหารจำนวนมากใช้สะพานที่ติดตั้งบนเรือหรือโป๊ะ ซึ่งเป็นกล่องลอยน้ำธรรมดา เพื่อขนส่งกองทัพขนาดใหญ่ข้ามแนวกั้นน้ำอย่างรวดเร็ว ผู้บัญชาการชาวคาร์เธจ ฮันนิบาล ข้ามแม่น้ำโรนด้วยวิธีนี้ อเล็กซานเดอร์มหาราชข้ามแม่น้ำ Oxus ในเอเชีย และจักรพรรดิโรมัน คาลิกูลา สั่งให้สร้างสะพานโป๊ะในอ่าวเนเปิลส์ เพียงเพื่ออวดว่าเขา "ขี่ม้าข้าม" ทะเล."

สะพานลอยน้ำหรือโป๊ะก็ถูกสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์สงบเช่นกัน หากไม่มีเงินทุนเพียงพอที่จะสร้างทางข้ามถาวรและแข็งแกร่ง ดังนั้นเมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา สะพานข้ามแม่น้ำไรน์จึงปรากฏขึ้นใกล้กับเมืองคาร์ลสรูเฮอ สเปเยอร์ และโคโลญจน์ ซึ่งเคยใช้สำหรับการขนส่งทางรถไฟด้วยซ้ำ อย่างไรก็ตาม สะพานดังกล่าวจะต้องเปิดเป็นประจำเพื่อให้เรือแล่นไปตามแม่น้ำได้ สะพานเหล่านี้ได้รับความเดือดร้อนมากมายจากน้ำท่วมรุนแรงและธารน้ำแข็ง และในที่สุดก็ถูกแทนที่ด้วยสะพานถาวร

จูเลียส ซีซาร์ ข้ามแม่น้ำไรน์ได้อย่างไร

บางทีสะพานที่มีชื่อเสียงที่สุดที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์ทางทหารก็คือสะพานไม้ที่สร้างตามคำสั่งของจูเลียส ซีซาร์เมื่อ 55 ปีก่อนคริสตกาล จ. ข้ามแม่น้ำไรน์ ด้วยคำอธิบายโดยละเอียดของหนังสือ "The Gallic War" ของเขา เราจึงสามารถเข้าใจแนวคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับผลงานชิ้นเอกทางเทคนิคชิ้นนี้ สถานที่ที่สะพานแห่งนี้สร้างขึ้นบนแม่น้ำไรน์เป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมานาน ตำแหน่งที่เป็นไปได้มากที่สุดคือต่ำกว่าเมืองบอนน์ 11 กม. ความลึกของแม่น้ำที่นี่ถึง 6 ม. และความกว้างประมาณ 400 ม.

สะพานจูเลียส ซีซาร์ ข้ามแม่น้ำไรน์ ด้านบน - การก่อสร้างถนน ด้านล่าง - โครงสร้างที่มั่นคงของสะพานพร้อมถนนแสดงไว้ในส่วนนี้

ผลงานชิ้นเอกทางเทคนิคชิ้นนี้คือสะพานไม้ยาว 400 เมตรเหนือแม่น้ำไรน์ สร้างขึ้นโดยกองทหารโรมันตามคำสั่งของซีซาร์เมื่อ 55 ปีก่อนคริสตกาล จ. ในเวลาเพียงสิบวัน

ท่อนไม้ที่ชี้ไปที่ด้านล่างเชื่อมต่อกันเป็นคู่โดยใช้ประตูพิเศษ - พวกมันถูกหย่อนลงไปในแม่น้ำแล้วตอกด้วยบาบา (ค้อนที่ใช้ในการก่อสร้าง) ในแนวเฉียงเล็กน้อยโดยมีความลาดเอียงไปทางกระแสน้ำ พวกเขาเชื่อมต่อกันที่ด้านบนด้วยคานขวางและตัวยึด โครงสร้างมีความแข็งแกร่งมากยิ่งแรงดันน้ำแข็งแกร่งขึ้นทุกส่วนของมันก็แข็งแกร่งขึ้นนั่นคือส่วนรองรับและคานก็ "ล้มลง" ซึ่งกันและกัน เพื่อความแข็งแกร่งยิ่งขึ้น มีการตอกเสาเข็มพิเศษไว้ด้านหน้าส่วนรองรับแต่ละอันโดยมีความลาดเอียงด้านท้ายน้ำ ซึ่งเหมือนกับเขื่อนกันคลื่นที่ทำให้แรงดันน้ำแตก และต้นน้ำก็ตอกเสาเข็มเพื่อป้องกันสะพานจากทุกสิ่งที่ถูกพัดพาไปตามแม่น้ำ กองทหารโรมันสร้างสะพานในเวลาเพียง 10 วัน สิ่งนี้ทำให้ซีซาร์สามารถรณรงค์ต่อต้านชนเผ่าดั้งเดิมที่อาศัยอยู่บนฝั่งขวาของแม่น้ำไรน์ซึ่งอยู่ได้ไม่นานนัก เมื่อกลับมาหลังจากผ่านไป 18 วัน ซีซาร์จึงสั่งให้รื้อสะพานแห่งนี้ ในทำนองเดียวกัน เขาได้ข้ามแม่น้ำไรน์ในอีกไม่กี่ปีต่อมา

เหตุใดชาวโรมันจึงมีชื่อเสียงในฐานะผู้สร้างสะพาน?

โรมโบราณเป็นอาณาจักรแห่งถนน ต้องขอบคุณการสื่อสารที่ดีเท่านั้นที่สามารถควบคุมอาณาเขตอันกว้างใหญ่ดังกล่าวจากศูนย์กลางได้ ถนนช่วยให้กองทหารไปถึงสถานที่ที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว และเจ้าหน้าที่และพ่อค้าก็สามารถเข้าถึงจังหวัดต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วและสะดวก สะพานเป็นส่วนสำคัญของโครงข่ายถนนสายนี้ซึ่งมีความยาวรวมเกือบ 300,000 กม. ชาวโรมันสร้างพวกมันขึ้นมาอย่างละเอียดถี่ถ้วนจนทุกวันนี้ หลังจากสองพันปีไปแล้ว ประมาณ 300 ตัวยังคงมีอยู่และยังคงใช้งานอยู่! สะพานมิลเวียนสร้างขึ้นเมื่อ 2,100 ปีที่แล้วทางเหนือของกรุงโรม ทนทานต่อน้ำหนักของรถถังในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง!

ช่างก่อสร้างชาวโรมันทำงานอย่างไร?

ต้องขอบคุณสถาปนิก Vitruvius ซึ่งเป็นผู้ร่วมสมัยของ Julius Caesar และ Augustus ผู้ซึ่งฝากผลงาน 10 เล่มของเขาเรื่อง "On Architecture" ให้กับลูกหลานของเขา เราจึงรู้ค่อนข้างมากเกี่ยวกับเทคโนโลยีการก่อสร้างในยุคนั้น ข้อกำหนดเบื้องต้นที่สำคัญที่สุดคือการวางแผนการก่อสร้างที่แม่นยำแม้กระทั่งก่อนเริ่มงาน ซึ่งรวมถึงการวัดพื้นที่ด้วย ขนาด รูปร่าง และจำนวนหินลิ่มที่จำเป็นในการสร้างสะพานได้รับการคำนวณล่วงหน้าและแจ้งให้ผู้ที่ทำงานในเหมืองหินทราบ หินแต่ละก้อนถูกทำเครื่องหมายและทำเครื่องหมายเพื่อระบุตำแหน่งที่แน่นอนของการติดตั้งในโครงสร้างในอนาคต นอกจากแผนการก่อสร้างที่เข้มงวดแล้ว เครื่องมือวัดที่ดี และระบบมาตรการที่สม่ำเสมอยังช่วยให้งานนี้ประสบความสำเร็จอีกด้วย จริงอยู่ที่ผู้สร้างชาวโรมันไม่ทราบวิธีคำนวณน้ำหนักของโครงสร้างล่วงหน้า การคำนวณที่แม่นยำถูกแทนที่ด้วยประสบการณ์และความปลอดภัยจำนวนมาก ต้องส่งก้อนหินหนักไปยังสถานที่ก่อสร้างที่อยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตรโดยที่ด้วยความช่วยเหลือของกว้านไม้ที่ติดตั้งรอกซึ่งเป็นอุปกรณ์พิเศษที่ทำจากบล็อกพวกเขาถูกยกขึ้นให้สูงถึง 50 ม. และติดตั้งในตำแหน่งที่ถูกต้อง . เมื่อหลายปีก่อน วิศวกรได้สร้างเครื่องกว้านแบบโรมันโดยใช้คำอธิบายและรูปภาพโบราณเพื่อทดสอบความสามารถในการยก และต้องประหลาดใจมากที่เครื่องกว้านนี้สามารถยกได้ถึง 7 ตัน! ยิ่งไปกว่านั้นมีเพียงทาสเท่านั้นที่เดินเป็นวงกลมและหมุนวงล้อแบบขั้นบันได

ความสำเร็จพิเศษของผู้สร้างสะพานโรมันคือวิธีการยึดที่รองรับไว้ที่ก้นแม่น้ำ หากไม่สามารถเปลี่ยนเส้นทางแม่น้ำชั่วคราวด้วยความช่วยเหลือของเขื่อนได้จะมีการเทเกาะเทียมไว้ในที่ที่ถูกต้อง วิธีการเสริมหลักสำหรับสิ่งนี้ถูกกระแทกเข้าด้วยกันจากบอร์ดหากเป็นไปได้ กระบอกกันน้ำหรือ ryazhi ซึ่งถูกลดระดับลงไปที่ด้านล่างสุด โดยปกติแล้ว กระบอกสองกระบอกดังกล่าวจะถูกสอดเข้าไปในอีกกระบอกหนึ่ง และช่องว่างระหว่างกระบอกเหล่านั้นจะเต็มไปด้วยดินเหนียวซึ่งไม่อนุญาตให้น้ำไหลผ่านได้ จากนั้นจึงเป็นเรื่องง่ายอยู่แล้วที่จะสูบน้ำออกจากกระบอกสูบด้านใน (ส่วนหนึ่งด้วยความช่วยเหลือของตักที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟเอง)

จากนั้นผู้หญิงคนนั้นก็ตอกท่อนไม้โอ๊กที่ยาวหลายเมตรและหนาถึง 40 ซม. ลงในพื้นทรายที่ไม่มั่นคง โดยชี้ไปที่ด้านล่าง และยึดไว้ด้วยคานไม้ที่แข็งแรง โครงสร้างทั้งหมดนี้ก่อให้เกิดรากฐานของการรองรับ

ก้นหินถูกเคลียร์อย่างง่ายดาย และวางหินที่สกัดแล้วโดยใช้คอนกรีตกันน้ำ มันถูกเตรียมจากส่วนผสมของมะนาวเผาและเถ้าภูเขาไฟ ซึ่งขุดใกล้วิสุเวียส ปูนดังกล่าวแข็งตัวแม้อยู่ใต้น้ำและทำให้สามารถยึดสะพานรองรับในลักษณะที่สามารถทนต่อแรงดันน้ำได้เป็นเวลานาน ช่างไม้จึงสร้างวงกลมไม้ที่แข็งแรงสำหรับซุ้มโค้งแต่ละอันที่วางแผนไว้ พวกมันถูกติดตั้งบนโครงหินกว้างของที่รองรับ และยังคงพบเห็นได้บนสะพานโรมันบางแห่งในปัจจุบัน วงกลมได้รับการสนับสนุนด้วยหินรูปลิ่มจนกระทั่งส่วนโค้งของส่วนโค้งถูกจัดวางอย่างสมบูรณ์และสามารถยืนได้ด้วยตัวเองแล้ว หลังจากนั้นวงกลมก็ถูกรื้อออก

ท่อระบายน้ำคืออะไร?

อย่างไรก็ตาม ชาวโรมันสร้างสะพานที่ยาวที่สุดไม่ให้ข้ามสะพาน แต่เพื่อส่งน้ำให้กับเมืองต่างๆ สะพานที่มีน้ำไหลผ่านเรียกว่าท่อระบายน้ำ (แปลจากภาษาละติน "ท่อระบายน้ำ" หมายถึงน้ำประปา) สิ่งที่น่าประทับใจที่สุดคือท่อระบายน้ำ Pont du Gard ใกล้กับเมือง Nimes ของฝรั่งเศส (Roman Nemaus) ท่อระบายน้ำนี้เป็นส่วนหนึ่งของท่อส่งน้ำความยาว 50 กิโลเมตรซึ่งเริ่มตั้งแต่ 19 ปีก่อนคริสตกาล e. Nemaus จัดหาน้ำแร่สะอาด 30,000 ลบ.ม. ทุกวัน ความสูงที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของท่อระบายน้ำอยู่ที่ 17 เมตรเท่านั้น ดังนั้น ผู้สร้างจึงต้องคำนวณความชันของท่อระบายน้ำอย่างแม่นยำ โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำไหลผ่านอย่างสม่ำเสมอโดยไม่นิ่ง จำเป็นต้องยกท่อระบายน้ำที่ Nemaus ขึ้นสูง 49 ม. เพื่อส่งผ่านหุบเขาลึกของแม่น้ำ Gardon ซึ่งมีความกว้างถึง 270 ม.

ท่อระบายน้ำ Pont du Gard จ่ายน้ำให้กับเมือง Nemaus ของโรมัน (เมืองนีมส์ในปัจจุบัน) ทางตอนใต้ของฝรั่งเศส

สะพานโค้งแบบเดิมไม่สามารถรองรับความสูงดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตาม ชาวโรมันพบวิธีแก้ปัญหาง่ายๆ: พวกเขาสร้างสะพานโค้งสามแถว - อาร์เคด - หนึ่งอันอยู่เหนืออีกอัน แถวล่างมีความสูงต่างกัน 6 ส่วน (สูงสุดคือ 22 ม.) และช่วงต่างกัน: 24.5 ม., 19.5 ม. และ 15.5 ม. แถวล่างรองรับแถวกลางด้วยความสูง 19.5 ม. มีโค้ง 11 อัน ช่วงเดียวกับช่วงล่างและมีแถวบนสูง 7 เมตรแล้ว มีซุ้มโค้งเหมือนกัน 35 ซุ้ม แต่ละโค้งยาวประมาณ 4.5 เมตร ส่วนหลังมีน้ำประปา มีการใช้หินลิ่มที่สกัดอย่างแม่นยำมากกว่า 4,300 ก้อนสำหรับส่วนโค้งเพียงอย่างเดียว ที่หนักที่สุดมีน้ำหนักมากถึง 6 ตัน

เหตุใดจึงไม่สร้างสะพานในยุคกลาง?

ในศตวรรษที่ 5 จักรวรรดิโรมันล่มสลาย และท่ามกลางความสับสนวุ่นวายของการอพยพของประชาชน การค้ากับต่างประเทศ การก่อสร้างถนนและสะพานก็ยุติลง ศิลปะการก่อสร้างแบบโรมันและการใช้คอนกรีตกันน้ำได้สูญหายไปตามกาลเวลา

สะพานโรมันหลายแห่งถูกทำลายและสูญหายระหว่างสงคราม เมื่อจักรพรรดิชาร์ลมาญพยายามฟื้นฟูโครงข่ายถนนของโรมันประมาณ 800 ปี นักเดินทางต้องใช้ฟอร์ด เรือข้ามฟาก และสะพานโป๊ะสองสามแห่งเป็นส่วนใหญ่ เวลานั้นน่าตกใจและผู้คนก็ยากจน มีเงินทุนไม่เพียงพอสำหรับโครงสร้างขนาดใหญ่ และการก่อสร้างสะพานก็แข็งตัวมาเกือบแปดศตวรรษ

สะพานชาร์ลส์ในกรุงปรากฝั่งตรงข้ามแม่น้ำ วัลตาวา. สร้างขึ้นในปี 1357 หลังจากที่สะพานหินแห่งแรกที่สร้างขึ้นในปี 1172 พังทลายลง

ในศตวรรษที่ 12 เวลาใหม่มาแล้ว การค้าเริ่มพัฒนา เมืองก็ขยายตัว การเปลี่ยนแปลงเริ่มขึ้นในด้านเกษตรกรรม: ชาวนาไถพรวนดินด้วยคันไถล้อขนาดใหญ่ มีการแนะนำการทำฟาร์มแบบสามทุ่ง และเริ่มมีการใช้ม้าเป็นสัตว์ร่าง การปรับปรุงทั้งหมดนี้เพิ่มผลผลิตพืชผล และตอนนี้ชาวนาก็สามารถเลี้ยงประชากรในเมืองที่กำลังเติบโตได้

ความมั่งคั่งของเมืองปรากฏอยู่ในโครงสร้างที่ต้องใช้รายจ่ายจำนวนมาก เพื่อถวายเกียรติแด่พระเจ้า จึงมีการสร้างมหาวิหารอันสง่างาม หอระฆังซึ่งตั้งตระหง่านอยู่เหนือหลังคาเมืองทั้งหมด สำหรับการขนส่งสินค้าด้วยเกวียนและคาราวานที่มีสินค้า ความต้องการสะพานหินที่แข็งแกร่งก็เกิดขึ้นอีกครั้ง: ในปี 1146 มีการสร้างสะพานในเมืองWürzburg ข้ามแม่น้ำ Main และใน Regensburg ข้ามแม่น้ำดานูบ ในปี 1172 - ในปราก ข้ามแม่น้ำ Vltava ในปี 1188 - ในอาวิญง ข้ามโรน ในปี 1209 - ในลอนดอนผ่านทางแม่น้ำเทมส์ ในปี 1260 - ในเดรสเดนผ่านทางแม่น้ำเอลเบอ เช่นเดียวกับที่ผู้ขับขี่รถยนต์ในบางประเทศต้องจ่ายภาษีถนนเพื่อใช้ทางหลวง ในเวลานั้น "ภาษีสะพาน" จะถูกรวบรวมจากทุกคนที่ข้ามสะพาน ซึ่งเติมเต็มคลังของเมืองอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งหมดลงเนื่องจากการก่อสร้างสะพานที่มีราคาแพง ในเวลาเดียวกันการก่อสร้างดังกล่าวถือเป็นการกระทำที่พระเจ้าพอพระทัย - ผู้ที่บริจาคเงินให้ได้รับความโปรดปรานจากอธิการหรือแม้แต่จากสมเด็จพระสันตะปาปาเองโดยสัญญาว่าจะปลดบาป

สะพานข้ามแม่น้ำเอลลี่ในเดรสเดน สร้างขึ้นในปี 1260 (ภาพถ่ายสีจากปี 1900)

สะพานหินในเรเกนสบวร์กสร้างขึ้นอย่างไร

สะพานที่ใหญ่ที่สุดตั้งแต่ยุคกลางที่ยังหลงเหลืออยู่ในเยอรมนีจนถึงทุกวันนี้คือสะพานหินสูง 300 เมตรในเมืองเรเกนสบวร์ก หรือชื่อโบราณ Steinern Prukn ซึ่งยังคงได้รับการอนุรักษ์ไว้ สะพานนี้เชื่อมระหว่างริมฝั่งแม่น้ำดานูบ การก่อสร้างเริ่มขึ้นในปี 1135 เมื่อระดับน้ำในแม่น้ำต่ำมาก และแล้วเสร็จเพียง 11 ปีต่อมา ในบริเวณนี้เคยมีสะพานลอยน้ำซึ่งสร้างขึ้นเมื่อสามศตวรรษก่อนโดยชาร์ลมาญ แต่ปัจจุบันไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการพัฒนาการค้าอีกต่อไป เรเกนสบวร์กในขณะนั้นเป็นศูนย์กลางการค้าที่เจริญรุ่งเรือง โดยเติบโตที่จุดตัดของเส้นทางการค้าเก่าจากโคโลญจน์ผ่านเวียนนาไปยังคอนสแตนติโนเปิล และจากเคียฟและเบรสเลา (วรอตซวาฟ) ผ่านเอาก์สบวร์กไปยังเวนิส

สะพาน Steinern Prukn ในเมือง Regensburg ถือเป็นสะพานหินที่ใหญ่ที่สุดและเก่าแก่ที่สุดในยุคกลาง

ต้องใช้ซุ้มโค้ง 16 ซุ้มเพื่อเชื่อมริมฝั่งแม่น้ำ ความลับในการทำคอนกรีตกันน้ำถูกลืม ดังนั้นจึงติดตั้งส่วนรองรับโดยใช้เกาะหินเทียมขนาดใหญ่ ต้องบอกว่าเกาะเหล่านี้ทำให้ช่องทางของแม่น้ำดานูบแคบลงซึ่งเป็นผลมาจากความเร็วของการไหลของมันเพิ่มขึ้นและการนำทางก็ยากขึ้น

อย่างไรก็ตาม ชาวบ้านในท้องถิ่นเป็นคนที่ใช้งานได้จริง พวกเขาสร้างคลองบายพาสเล็ก ๆ สำหรับการเดินเรือ และใช้แรงดันน้ำที่เพิ่มขึ้นที่สร้างขึ้นโดยเทียมเพื่อหมุนล้อของโรงสีน้ำที่ติดตั้งระหว่างส่วนโค้งหลายแห่งของสะพาน สะพานนี้ทำให้ตำแหน่งของเรเกนสบวร์กแข็งแกร่งขึ้นในฐานะศูนย์กลางการค้า ต้องขอบคุณการข้ามแม่น้ำดานูบที่สะดวก ทำให้พ่อค้าแห่กันมาที่นี่มากขึ้นกว่าที่เคย หอสังเกตการณ์สูงสามแห่งและหอคอยยามหลายแห่งทำให้แน่ใจว่าศัตรูไม่สามารถใช้สะพานได้ ตัวสะพานได้รับการยกย่องว่าเป็น "สถานที่ศักดิ์สิทธิ์" หากมีใครทะเลาะกับเขาผู้ประหารชีวิตสามารถตัดมือของผู้กระทำผิดเพื่อเป็นการลงโทษได้ บนสะพานอื่นศาลถูกจัดขึ้นในที่โล่ง: หากมีการพิพากษาประหารชีวิตอาชญากรที่ถูกใส่กุญแจมือก็ถูกโยนลงไปในน้ำ

เมืองในยุคกลางมีผู้คนหนาแน่นมาก วงแหวนของกำแพงเมืองไม่อนุญาตให้มีการเติบโต ดังนั้นผู้พักอาศัยจึงเต็มใจใช้พื้นที่เพิ่มเติมบนสะพานเพื่อสร้างอาคารที่พักอาศัยและร้านค้า สะพานลอนดอนอันโด่งดังเหนือแม่น้ำเทมส์ สร้างขึ้นในปี 1209 สร้างขึ้นแล้วในศตวรรษที่ 14 เป็นกลุ่มเมืองที่มีอาคารห้าชั้น ในปารีส นายธนาคารมาตั้งรกรากบนสะพานแลกเงินและแลกเงิน ปัจจุบัน มีสะพานที่สร้างขึ้นเพียงไม่กี่แห่งที่ยังคงอยู่ในยุโรป นี่คือสะพาน Ponte Vecchio ในฟลอเรนซ์ที่มีร้านขายเครื่องประดับ ในเยอรมนี สะพานที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Shopkeepers' Bridge (Krämerbrücke) ในเมืองเออร์เฟิร์ต สร้างขึ้นในปี 1325 ฝั่งตรงข้ามแม่น้ำ เกอรู. ขนาบข้างทั้งสองข้างอย่างแน่นหนาด้วยบ้านครึ่งไม้สองและสามชั้นที่ได้รับการบูรณะอย่างชำนาญจำนวน 34 หลัง (คำภาษาเยอรมัน "ครึ่งไม้" หมายถึงการก่อสร้างบ้านแบบเก่าเมื่อมีการสร้างกรอบไม้ครั้งแรกจากนั้นจึง ช่องว่างระหว่างพวกเขาในผนังเต็มไปด้วยอิฐเพื่อให้ท่อนไม้ยังคงมองเห็นได้จากภายนอก ) ที่บ้านคุณอาจไม่สังเกตเห็นด้วยซ้ำว่าคุณอยู่บนสะพาน

บนสะพาน Shopkeepers' (Krämerbrücke) ในเมืองเออร์เฟิร์ต ฝั่งตรงข้ามแม่น้ำ เกอรูที่อยู่ติดกันเป็นบ้านครึ่งไม้ สะพานที่สร้างขึ้นเช่นนี้ไม่ใช่เรื่องแปลกมาก่อน

Ponte Vecchio - สะพานข้ามแม่น้ำ Arno ในฟลอเรนซ์ - มีร้านขายเครื่องประดับและของตกแต่งดึงดูดนักท่องเที่ยวจากทั่วทุกมุมโลก

การสร้างสะพานกลายเป็นวิทยาศาสตร์เมื่อใด

ช่างฝีมือในยุคกลางตามแบบจำลองของโรมัน ใช้ส่วนโค้งครึ่งวงกลม กล่าวคือ เป็นรูปครึ่งวงกลม หากจำเป็นต้องบรรลุช่วงกว้างให้วางส่วนรองรับแนวตั้งสูงไว้ใต้ส่วนโค้ง สะพานดังกล่าวในภาษามืออาชีพเรียกว่าสะพานลอย ในช่วงปลายยุคกลาง ผู้สร้างที่เก่งกาจแต่ละคนเริ่มสร้างสะพานที่มีส่วนโค้งที่เรียบกว่า ส่วนโค้งดังกล่าวเรียกว่าปล้อง เนื่องจากส่วนโค้งของพวกมันไม่เป็นรูปครึ่งวงกลมอีกต่อไป แต่จะมีประมาณหนึ่งในแปดของวงกลม

ห้องใต้ดินโค้งครึ่งวงกลมของสะพานโรมันในโมสตาร์ (บอสเนียและเฮอร์เซโกวีนา) ดูใหญ่โตเมื่อเทียบกับห้องใต้ดินที่เรียบกว่าของสะพาน Rialto ในเมืองเวนิส

ในขณะเดียวกันก็ดูหรูหรามาก ตัวอย่างคือสะพานในเมืองอาวีญงซึ่งอุทิศในปี ค.ศ. 1188 ความยาวของมันคือ 900 ม. จากนั้นยืนอยู่บนซุ้มโค้ง 22 ซุ้มซึ่งมีช่วงกว้างใหญ่อย่างน่าประหลาดใจ - แต่ละโค้ง 33 ม. ปัจจุบันมีเพียงสี่คนเท่านั้นที่รอดชีวิต ส่วนที่เหลือถูกทำลายเนื่องจากธารน้ำแข็งและสงคราม

สะพานอาวีญงยังมีช่วงโค้งเพียงสี่ช่วงเท่านั้น ด้านหลังคือพระราชวังของสมเด็จพระสันตะปาปา

ช่างฝีมือในยุคกลางสามารถพึ่งพาประสบการณ์ของตนเองได้เท่านั้นจึงนิยมทำตามแบบจำลองที่ทดสอบซ้ำแล้วซ้ำอีก ในช่วงยุคเรอเนซองส์เท่านั้นที่การก่อสร้างสะพานเริ่มต้นบนพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาประเพณีของชาวอาหรับ กรีก และโรมัน โดยเสริมประสบการณ์ของพวกเขาด้วยการทดลองของพวกเขาเอง

ซุ้มโค้งอันงดงามของสะพานซานตาทรินิตีในฟลอเรนซ์ได้รับการออกแบบโดยมีจุดศูนย์กลางหกจุด

ดังนั้นสถาปนิก Leon Batista Alberti (1404–1472) โดยยึดตามตำราของสถาปนิกและวิศวกรชาวโรมันโบราณ Vitruvius รวบรวมและตีพิมพ์คำอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างสถาปัตยกรรมในสมัยของเขากำหนดกฎพื้นฐานของการก่อสร้างกำหนดความสัมพันธ์ระหว่าง ความยาวของช่วงสะพาน ความสูงของส่วนโค้ง และความกว้างของส่วนรองรับเมื่อเปรียบเทียบกับความกว้างของส่วนโค้ง และลักษณะอื่นๆ ของสะพาน ศิลปินและนักวิทยาศาสตร์ผู้ชาญฉลาด เลโอนาร์โด ดา วินชี (ค.ศ. 1452–1519) ศึกษาการก่อตัวของน้ำวนและผลกระทบต่อการรองรับสะพานโดยใช้ร่องไม้กับผนังกระจก เขายังคำนวณหาสะพานข้ามอ่าวโกลเด้นฮอร์นบนช่องแคบบอสฟอรัส ซึ่งสามารถเชื่อมต่อคอนสแตนติโนเปิลกับเมืองเปราที่อยู่อีกด้านหนึ่งของอ่าวได้ (ปัจจุบันเมืองทั้งสองนี้เป็นส่วนหนึ่งของอิสตันบูล) ด้วยซุ้มโค้งอันทรงพลังหนึ่งส่วนที่มี ระยะ 250 ม. น่าเสียดายที่แผนนี้ดูกล้าเกินไปสำหรับคนรุ่นเดียวกัน การคำนวณในวันนี้พิสูจน์ให้เห็นว่า Leonardo สามารถดำเนินโครงการของเขาโดยใช้วิธีการทางเทคนิคในเวลานั้นได้เป็นอย่างดี

Leonardo da Vinci ต้องการสร้างสะพานขนาดยักษ์ข้าม Golden Horn ในกรุงคอนสแตนติโนเปิล

อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์คนนี้เก็บผลการทดลองไว้เป็นความลับ ดังนั้นจึงไม่สร้างประโยชน์ใดๆ ให้กับผู้สร้างสะพานคนอื่นๆ เพียงไม่กี่ทศวรรษต่อมา กาลิเลโอ กาลิเลอี (ค.ศ. 1564–1642) ก็พิสูจน์กฎแห่งกลศาสตร์ได้ เขาเป็นคนแรกที่พยายามคำนวณแรงที่กระทำต่อโครงสร้างทางสถาปัตยกรรมและความเครียดที่เกิดขึ้น ต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานและปรับปรุงวิธีการของเขา แต่งานนี้ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ สะพานที่สวยที่สุดแห่งหนึ่งยังคงเป็นสะพานซานตาทรินิตี้ในฟลอเรนซ์ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1567 ในนั้นวิศวกรและศิลปิน Bartolomeo Ammanati (1511–1592) หนึ่งในนักเรียนที่ดีที่สุดของ Michelangelo ได้ดำเนินการก่อสร้างประตูโค้งเป็นครั้งแรก ด้วยสิ่งที่เรียกว่า box vault กล่าวคือ โดยมีส่วนโค้งแบนเป็นพิเศษ นี่ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของวงกลมอีกต่อไป แต่เป็นการเชื่อมต่อของส่วนโค้งหลายๆ ส่วนที่มีรัศมีต่างกัน

อัมมานาติรู้อยู่แล้วว่าห้องใต้ดินแบบเรียบดังกล่าวไม่เพียงแต่สร้างแรงกดดันในแนวดิ่งบนฐานรากเท่านั้น แต่ยังสร้างภาระด้านข้างที่สำคัญอีกด้วย เขาจัดการเพื่อดับแรงกดดันแนวนอน (แรงผลักดัน) นี้ด้วยความช่วยเหลือของหลักยึดขนาดใหญ่ซึ่งปลายของช่วงพักอยู่ อย่างไรก็ตาม ยังคงมีปัญหามากมายที่เขาไม่สามารถแก้ไขได้ล่วงหน้าจากการทดลอง ดังนั้นการก่อสร้างทำให้อัมมานาติต้องนอนไม่หลับหลายคืนและต้องกังวลหลายนาทีในระหว่างการทดสอบสะพานครั้งแรก ในเยอรมนี การก่อสร้างสะพานเกือบจะหยุดลงเมื่อสิ้นสุดยุคกลาง ประเทศตกอยู่ในความสับสนวุ่นวายเนื่องจากการปฏิรูปและผลที่ตามมา และจากนั้นสงครามสามสิบปี (ค.ศ. 1618–1648) ก็ปะทุขึ้น ดังนั้นเยอรมนีจึงสืบทอดสะพานจากยุคนั้นน้อยมาก บางทีสิ่งที่สวยงามที่สุดอาจเรียกได้ว่าเป็นสะพานมีทในนูเรมเบิร์ก (Fleischbrücke) มันมีลักษณะคล้ายกับสะพาน Rialto ที่มีชื่อเสียงในเวนิส - อาจเป็นผลมาจากความสัมพันธ์ทางการค้าที่ใกล้ชิดระหว่างเมืองเหล่านี้ เฉพาะต้นศตวรรษที่ 18 เท่านั้น การก่อสร้างสะพานที่ดำเนินอยู่ได้กลับมาดำเนินต่อแล้ว ยุคบาโรกไม่เพียงสร้างปราสาทและมหาวิหารที่สวยงามเท่านั้น แต่ยังรวมถึงงานศิลปะเช่นสะพานข้าม Neckar ในไฮเดลเบิร์กที่สร้างขึ้นในปี 1788 และสะพานเล็ก ๆ โรแมนติกหลายแห่งในหุบเขาของแม่น้ำ Tauber, Kocher และ Jagst ในแง่ของประเภทของการก่อสร้างจะคล้ายกับสะพานของอิตาลีในยุคเรอเนซองส์ แต่ส่วนรองรับนั้นถูกยกขึ้นไปตามถนนและสร้างโบสถ์ขนาดเล็ก โดยปกติแล้วจะมีรูปปั้นของนักบุญ - นักบุญอุปถัมภ์ของสะพานเช่น St. Nepomuk โยฮันน์ ฟอน เนโปมุก อยู่ในศตวรรษที่ 14 Canon ในปรากและผู้สารภาพกับ Queen Joan แห่งโบฮีเมีย กษัตริย์เวนเซลที่ 4 สามีที่อิจฉาของเธอ ต้องการทราบว่าภรรยาของเขาพูดอะไรในการสารภาพ อย่างไรก็ตาม Nepomuk แม้จะมีภัยคุกคาม แต่ก็ยังเก็บความลับในการสารภาพไว้ จากนั้นกษัตริย์ทรงสั่งให้โยนเขาลงจากสะพานไปที่วัลตาวา ในปี 1721 Nepomuk ได้รับการยกย่องเป็นนักบุญ และตั้งแต่นั้นมาเขาก็เป็นหนึ่งในนักบุญอุปถัมภ์สะพานที่ได้รับความเคารพนับถือมากที่สุดคนหนึ่ง

สะพาน Butcher's ในนูเรมเบิร์ก (Fleischbrücke สร้างเสร็จในปี 1602) เป็นหนึ่งในสะพานยุคเรอเนซองส์ที่สวยที่สุดในเยอรมนี อาจได้รับแรงบันดาลใจจากสะพาน Rialto ในเมืองเวนิส (ขวา) ซึ่งทอดข้ามแกรนด์คาแนลและมีเสาไม้ 10,000 กองที่ทอดสมออยู่บนพื้นนุ่ม

ในยุคบาโรก สะพานหลายแห่งตกแต่งด้วยรูปปั้นนักบุญ - นักบุญอุปถัมภ์ของสะพาน ภาพ: สะพานชาร์ลส์ในกรุงปราก

นักบุญ Kilianus บนสะพาน Mariinsky เหนือ Main ในเมือง Wurzburg ด้านหลังคือป้อมปราการ Marienberg

ในปีต่อ ๆ มา การก่อสร้างสะพานได้ดำเนินการตามกฎหมายเดียวกันกับที่นักวิทยาศาสตร์ยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาค้นพบ แรงที่กระทำต่อโครงสร้างอาคารถูกกำหนดอย่างถูกต้องมากขึ้นเรื่อยๆ และศึกษาความแข็งแรงของวัสดุที่ใช้ นักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Gottfried Wilhelm Leibniz (1646–1716) และนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ Isaac Newton (1643–1727) ค้นพบแคลคูลัสเชิงอนุพันธ์และอินทิกรัล ซึ่งพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์อย่างมากสำหรับการคำนวณ ในปี ค.ศ. 1720 สมาคมวิศวกรก่อสร้างสะพานและถนนได้ก่อตั้งขึ้นในกรุงปารีส และในปี ค.ศ. 1747 ได้มีการเปิดโรงเรียนวิศวกรรมพิเศษแห่งแรกคือ School of Bridges and Roads โรงเรียนแห่งนี้ซึ่งยังคงมีอยู่จนทุกวันนี้ทำให้ฝรั่งเศสเป็นผู้นำในด้านการก่อสร้างสะพานมาเป็นเวลานาน เวลาใหม่มาแล้ว จากนี้ไป สะพานไม่ได้ถูกสร้างขึ้นโดยสถาปนิก แต่โดยวิศวกรโยธา และโครงสร้างรับน้ำหนักทั้งหมดได้รับการคำนวณก่อนการก่อสร้างจะเริ่มขึ้น

เหตุใดจึงสร้างสะพานไม้?

โครงสร้างสะพานคานสามรูปแบบ เบื้องหน้าเป็นทรัสที่มีคอร์ดพาราโบลา ด้านหลังเป็นทรัสที่มีคอร์ดบนและล่างขนานกัน

ตั้งแต่สมัยโบราณ หินได้รับความนิยมในการก่อสร้างสะพานเนื่องจากมีความทนทาน อย่างไรก็ตาม ในพื้นที่ป่า ไม้มีข้อดีบางประการ สะพานไม้มีราคาถูกกว่า และหากน้ำท่วมทำลายสะพานดังกล่าว ก็สามารถสร้างสะพานใหม่ได้อย่างรวดเร็ว

ความรู้ที่สั่งสมมาระหว่างการก่อสร้างสะพานหินก็ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างสะพานไม้ด้วย ท้ายที่สุดแล้วสำหรับการก่อสร้างสะพานหินจำเป็นต้องมีโครงสร้างไม้ - วงกลมที่กล่าวไปแล้วซึ่งสามารถรับน้ำหนักของสะพานที่ยังสร้างไม่เสร็จได้ แม้แต่ชาวโรมันก็ยังเชี่ยวชาญศิลปะในการสร้างโครงสร้างที่มีความมั่นคงสูงจากคานไม้โค้งที่เสริมด้วยสเปเซอร์

โดยเฉพาะการก่อสร้างสะพานไม้ได้รับความนิยมอย่างมากในสวิตเซอร์แลนด์มาตั้งแต่สมัยโบราณและถึงจุดสูงสุดในศตวรรษที่ 18 Johann Ulrich Grubenmann (1709–1783) ช่างไม้จากมณฑล Appenzell ได้สร้างสะพานข้ามแม่น้ำ Limmat ใกล้ Wettingen ที่มีความยาว 60 ม. และไม่มีสิ่งรองรับระดับกลาง เขายังออกแบบสะพานยาว 100 เมตรที่ควรจะทอดข้ามแม่น้ำไรน์ใกล้กับชาฟฟ์เฮาเซิน อย่างไรก็ตาม บรรพบุรุษของเมืองถือว่าโครงการของเขากล้าเกินไป พวกเขาไม่เชื่อในความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานดังกล่าวและยืนกรานที่จะสร้างส่วนรองรับระดับกลาง ว่ากันว่ากรูเบนแมนเป็นคนสร้างมัน แต่มีสะพานสูงตระหง่านอยู่เหนือมัน อย่างไรก็ตาม หลังจากนั้นไม่กี่สัปดาห์ ต้นไม้ก็งอเล็กน้อย และถนนก็ค่อยๆ ทรุดตัวลงบนที่รองรับ น่าเสียดายที่เราไม่มีโอกาสได้เห็นโครงสร้างพิเศษนี้ เนื่องจากในปี 1799 กองทหารฝรั่งเศสได้เผาสิ่งปลูกสร้างนี้

นั่งร้านไม้และวงกลมของสะพานปีศาจบนทางหลวง Gera - Jena (1937) - ผลงานชิ้นเอกของศิลปะช่างไม้

แม้จะมีอันตรายจากไฟไหม้ แต่ยังคงมีสะพานไม้ขนาดใหญ่ประมาณ 200 แห่งในยุโรปกลาง ส่วนใหญ่ปูด้วยหลังคากระเบื้องเพื่อป้องกันถนนจากองค์ประกอบต่างๆ สิ่งที่น่าประทับใจอย่างยิ่งคือสะพานยาว 200 เมตรเหนือแม่น้ำไรน์ในแซคคินเกนซึ่งเชื่อมเยอรมนีกับสวิตเซอร์แลนด์ สะพานชาเปลที่เก่าแก่ที่สุดคือ 200 เมตรในเมืองลูเซิร์น (สวิตเซอร์แลนด์) ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1330 สะพานไม้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาทางรถไฟในอเมริกาเหนือและใต้ เนื่องจากมีแม่น้ำและหุบเขามากมายที่ทอดข้ามดินแดนอันกว้างใหญ่ จึงจำเป็นต้องสร้างสะพานหลายแห่ง การก่อสร้างสะพานหินต้องใช้ต้นทุนมหาศาล และไม้เป็นวัสดุก่อสร้างราคาถูกที่เข้าถึงได้ นี่คือที่มาของโครงสร้างขนาดยักษ์ที่ทำจากคานไม้ เช่น สะพานข้ามแม่น้ำ Portage ทางตอนใต้ของทะเลสาบอีรีในรัฐโอไฮโอ

สะพานไม้มีหลังคาเหนือแม่น้ำไรน์ใน Säckingen มีความยาว 200 ม

สะพานชาเปลในเมืองลูเซิร์นเป็นสะพานไม้ที่เก่าแก่ที่สุดในบรรดาสะพานไม้ขนาดใหญ่ สร้างขึ้นในปี 1330

จริงอยู่ที่ความแข็งแกร่งของสะพานดังกล่าวยังคงเป็นที่ต้องการอย่างมาก: ตามสถิติของอเมริการะหว่างปี พ.ศ. 2421 ถึง พ.ศ. 2438 สะพาน 502 แห่งพังทลายลงใต้รถไฟนั่นคือเกิดอุบัติเหตุเฉลี่ย 29 ครั้งต่อปี สะพานจำนวนมากถูกไฟไหม้ การก่อสร้างทางรถไฟสายแรกในเยอรมนีจำเป็นต้องมีสะพานสูงเช่นกัน อย่างไรก็ตาม มีเพียงไม่กี่ชิ้นเท่านั้นที่สร้างจากไม้ ส่วนใหญ่สร้างด้วยหินและอิฐ โครงสร้างขนาดใหญ่ที่ยอดเยี่ยมที่สุดเหล่านี้คือสะพานที่ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันข้ามหุบเขาของแม่น้ำ Geltzsch และ Elsen ในแซกโซนี พวกเขาถูกสร้างขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ผ่านมาสำหรับทางรถไฟจากไลพ์ซิกถึงนูเรมเบิร์ก และครั้งหนึ่งพวกเขาถือว่าสูงที่สุดในโลก แบบหล่อสำหรับสะพานข้ามแม่น้ำ Geltzsch เพียงแห่งเดียวต้องใช้ไม้ถึง 23,000 ชิ้น สะพานทั้งสองแห่งมีรูปร่างเหมือนสะพานโรมันในเมืองนีมส์ แน่นอนว่ามีความสามารถในการรับน้ำหนักได้เกิน (แม้ว่าจะเล็กน้อย) ทั้งในด้านความยาวและความสูง แต่ผู้สร้างสะพานสมัยใหม่ต้องใช้เวลาถึงสองพันปีกว่าจะถึงระดับปรมาจารย์ชาวโรมัน

สะพานข้ามช่องเขา Verruga ในเทือกเขาแอนดีส โครงสร้างลวดลายเป็นเส้นทำจากไม้

ผู้ที่ทำงานในไซต์ก่อสร้างเหล่านี้ต้องการความเครียดอย่างมาก ตัวอย่างเช่น การก่อสร้างสะพานลอย Geltzsch บางครั้งก็จ้างช่างไม้และคนงานไร้ฝีมือมากถึง 10,000 คน ในฤดูร้อนพวกเขาต้องอยู่ที่ทำงานตั้งแต่ตี 5 ถึง 21.00 น. พวกเขาได้รับค่าจ้างเพียงเล็กน้อย สภาพการทำงานย่ำแย่ และมีเพียงไม่กี่คนที่ใส่ใจเรื่องความปลอดภัย การก่อสร้างสะพานข้ามเมือง Geltzsch เพียงแห่งเดียวคร่าชีวิตผู้คนไป 30 ราย และคนงานมากกว่าหนึ่งพันคนถูกบังคับให้ปรึกษาแพทย์

สะพานลอยข้ามแม่น้ำ Goeltzsch ใกล้ Plauen ในแซกโซนีสร้างจากอิฐ

วัตถุประสงค์ - สะพานชักลอยข้ามแม่น้ำเดินเรือซึ่งจัดอยู่ในประเภท "P" ของทะเบียนแม่น้ำของสหพันธรัฐรัสเซีย

ส่วนที่ลอยอยู่จะถูกยึดไว้กับแรงดันของกระแสโดยจุดยึดฮอลล์ขนาด 1,000 กิโลกรัม สายเคเบิลหุ้มด้วยแฮนด์แคปสแตนด์ สะพานถูกยกขึ้นโดยเรือ
ความสามารถในการรับน้ำหนัก (น้ำหนักของยานพาหนะที่ผ่าน) - 28 ตัน
การจราจรเป็นแบบเดินรถทางเดียวความกว้างของถนนสะพาน 3.5 ม
ความกว้างของทางเท้าคนเดิน 2x0.75 ม
ความสูงของราวบันได - 1 ม
ร่างโดยไม่ต้องโหลด - 0.41 ม
ร่างที่โหลดสูงสุด (28 ตัน) - 0.7 ม
ความกว้างของทางเดินเรือคือ 40-80 ม.
ความเร็วของยานพาหนะคือ 10 กม./ชม.
ความเร็วลมสูงสุด 15 ม./วินาที (7 คะแนนตามสเกลโบฟอร์ต)

ทุ่นส่วนท้ายมีการติดตั้งยอดแหลมแบบแมนนวล ШР-2 ที่มีกำลัง 700 กก. และเสาหล่อ 2 อันต่ออัน ภาพตัดขวางของทางรถประกอบด้วยคานเชื่อม 4 คานยาว 1,450 มม. เชื่อมต่อตามความยาวด้วยช่อง 27 ด้วยระยะพิทช์ 900 มม. บนคานพื้นปูด้วยแผ่น S=8 มม. ความกว้าง = 5100 มม. ขอบที่ปลาย (ตามความกว้าง) มีช่อง 27 ถนนสำหรับรถยนต์มีแถบกระเปาะโครงสร้าง 16 ที่ระยะ 3,500 มม. สมมาตรตามความกว้างของสะพาน ทุกๆ 50 เมตรของความยาวสะพาน จะมีการติดตั้งโคมไฟขนาด 60 วัตต์จำนวน 8 หลอด มีการเชื่อมจุดกันลื่นบนพื้นถนน