211service.com
Fem moderna broar som tänjer på teknikens gränser
Broar har egentligen inte förändrats mycket på många år, säger Anil Agrawal , professor i civilingenjör vid City College i New York. Och det skulle vara lätt för ett otränat öga att missa de sätt som de har. Men subtila framsteg inom broteknologi och konstruktionstekniker gör moderna broar större, säkrare och har längre livslängd.
Civilingenjörer har på sistone fokuserat på att förbättra säkerheten genom att till exempel göra broar mer motståndskraftiga mot brand, jordbävningar och hårda vindar. De undersöker också hur teknik kan hjälpa dem att övervaka nya broar och underhålla de som redan finns på plats.
Den här historien var en del av vårt majnummer 2021
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Under stora delar av 1900-talet hade den genomsnittliga designlivslängden för en bro i allmänhet varit cirka 50 år. För att driva bortom det har många nya broar nu sensorer som samlar in data om deras strukturella beteende och tillstånd (även om mycket arbete återstår att göra för att översätta dessa data till meningsfull realtidsanalys).
Nya tekniker – som nya typer av betong eller broar som ändrar form för att minimera vindmotståndet – studeras i laboratorier runt om i världen, men civilingenjörsstandarder och byggnormer utvecklas långsamt. Nedan finns fem exempel på hur bryggteknik är redan förändras.
GETTYViadukten San Giorgio, Genua
Den 14 augusti 2018 Morandi bro , en kabelstagsbro i Genua, kollapsade och dödade 43 människor och skar av en stor artär för regional transitering. Arbetet började snabbt med att ersätta den. Renzo Piano, en kändisarkitekt som föddes i Genua, designade den nya bron, och mer än 1 000 arbetare arbetade dygnet runt för att bygga den på drygt ett år. Den har ett digitalt övervakningssystem och avfuktningsteknik för att skydda mot korrosion som bidrog till dess föregångares kollaps.
FOSTER + PARTNERSSlussen Bridge, Stockholm
2020 lades Slussenbron, gjord av stål, ovanpå en sluss i Stockholm. Men den 140 meter långa lådbalksbron (en stil där balkar som löper strax under vägbanan bildar formen av en ihålig låda) monterades i en varv i Zhongshan, nära Hong Kong . Den reste från Kina till Stockholm i ett stycke på ett halvt nedsänkbart fartyg, ett av endast 10 i världen som kunde hantera sådan last, enligt Markus Glaas, chef på Skanska, en stor svensk byggfirma som övervakade projektet. Efter en 70-dagars resa sjönk fartyget långsamt i vattnet så att bron kunde glida på plats på sina permanenta stöd — med en felmarginal på bara 15 centimeter. Slussen är ett bevis på hur globala leveranskedjor har förändrat brobygget.
GETTYStonecutters Bridge, Hong Kong
I hängbroar hänger vertikala stödkablar ner från huvudkablarna som är uppträdda mellan tornen för att hålla brovägen uppe. Stagbroar har däremot kablar som fläktar ut direkt från tornen. Stagbroar har funnits i århundraden men var relativt sällsynta tills de senaste framstegen inom material och konstruktionsteknik gjorde dem lättare och billigare att bygga. Stonecutters Bridge i Hong Kong, som öppnade i december 2009, innehöll gigantiska torn bestående av 32 segment av rostfritt stål lindade runt en betongring. Eftersom Hongkong ligger i en tyfonzon byggdes bron för att klara vindhastigheter upp till 212 miles per timme. Dess ingenjörer genomförde också ett första test i sitt slag som modellerade vad som skulle hända om en båt träffade brons fundament.
Evergreen Point Floating Bridge, Seattle
Fyra av de fem längsta flytande broarna i världen finns i delstaten Washington. Den längsta och bredaste, Evergreen Point Floating Bridge mellan Seattle och Bellevue, öppnade 2016. Nicholas Rodda från statens transportavdelning säger att konventionella broar inte var det bästa alternativet eftersom sjön som bron korsar är så bred och djup. Den mjuka jorden hjälpte inte heller.
Flytbryggor på andra håll i världen tenderar att sträcka sig över separata pontoner som är åtskilda som trappstenar, säger Rodda. De i Washington vilar på pontoner som är bultade ihop och förankrade i sjöbotten med stålkablar. Ingenjörer i Norge planerar en flytande korsning i kommunen Bjørnafjorden som vid över tre mil skulle vara mer än dubbelt så lång som Evergreen Point-bron.
ALAMYYangsigang Yangtze River Bridge, Wuhan
Kina är mitt uppe i en imponerande serie av nya brobyggen. Yangsigang Yangtze River Bridge öppnade i Wuhan 2019 med världens näst längsta huvudspann för en hängbro. 2020 påbörjades bygget av ytterligare en, något kortare bro cirka 50 mil nedströms. De är bara två av många anmärkningsvärda nya broar i Kina, inklusive världens längsta brotunnel, som förbinder Hongkong och Macao, och världens två längsta stålbågsbroar, i Chongqing och Guangxi. Och kinesiska ingenjörer samlar in enorma mängder data från nya broövervakningssystem som installerats med många av dessa projekt, säger Agrawal.