Hvad er verdens længste hængebro?

I timen efter solopgang, dokkerne, der grænser op til Akashi -stredet, var stille, men for lyden af ​​søtrafik. Denne særlige morgen, imidlertid, en ukendt støj brød hurtigt den tykke tåge og tilføjede til den voksende din:Scores af skolebørn, der grænser mod Shiun Maru -færgen, venter på at bære dem over det 4 kilometer lange sund, der er hugget mellem fastlandet Japan og Awaji, en ø mod syd.

Den 11. maj, 1955, ekskursion ville give eleverne et nærmere kig på Awajis landlige livsstil, herunder fiskerlandsbyer og røgelseeksport, der ville have virket som en verden væk fra deres travle omgivelser i Hiroshima, Shimane, Ehime og Kochi præfekturer.

En 45-minutters bådtur var den eneste måde at nå øen på, men krævede navigation i Japans travleste sejlrute, hvor mere end 1, 400 fartøjer passerede hver dag. Ligesom ivrige hænder greb om dækrækværk og spændte øjne så efter en fjern kyst, en form væltede ud af tågen. Med lidt advarsel, Shiun Maru kolliderede med et fragtskib.

Mange af færgens passagerer blev kastet i køligt vand og druknede. Inden for få minutter, dem, der stadig klamrede sig til færgens noteringsdæk, sank sammen med Shiun Maru. Da redningen vendte sig mod genopretning, en svimlende dødsfald dukkede op:168 passagerer, herunder 100 skolebørn, var omkommet [kilde:Japan Times].

Sinket af Shiun Maru efterlod udbredt offentlig forargelse i dens kølvandet, fremskynde fremskridt med et koncept, der længe havde været overvejet:en motorvogn bro til at forbinde Akashi, lige vest for Kobe, til øen Awaji.

Den japanske regering vidste, at strukturen skulle være en hængebro. Denne brotype har en vejbane hængende af kabler, der hænger fra støttetårne ​​og, især, kræver kun et par søjler for at forankre det til jorden. Dette var en vigtig overvejelse, i betragtning af Akashi Strait -broen ville spænde over en travl sejlrute. Den seks-felts hængebro var en elegant, dyr og - på næsten 4 kilometer (2,4 miles) lang - potentielt umulig løsning [kilder:Cooper, Nysgerrighed vakt, National geografi, PBS, Ryan, Usman].

1. Broen, som opfindsomhed byggede
2. Opfindelse på flugt:En ny metode til brobygning
3. Akashi Kaikyo -broen:Udført, men aldrig færdig

Broen, som opfindsomhed byggede

Pålydende, at bygge en hængebro til at spænde over Akashi-strædet var en no-brainer. Ikke alene ville broen tillade motorkøretøjstrafik at køre mellem Japan og nabo Awaji Island for første gang, men Awaji ville ikke længere være den eneste større ø, der var afbrudt fra det japanske fastland. Plus, en massiv hængebro ville tjene som et vidnesbyrd om japansk teknik.

Der var bare et problem:Akashi -strædet var et af de værste steder i verden at bygge en bro. Få brobyggere ønskede at mestre dette særlige sted på grund af dets stærke strømme, tæt tåge og hyppige storme, der hvert år forliste hundredvis af skibe. Tyfonvind blæste ofte gennem korridoren med mere end 280 kilometer i timen. Og hvis det ikke var nok, sundet løb langs en større jordskælvsfejl.

Åh, og der var et andet irriterende problem at overveje. Ingen havde nogensinde bygget en hængebro i et sådant hulvand (Akashi -stredet målte 110 meter - svarende til 360 fod - dybt) eller i en så forlænget længde. På sit længste tidspunkt, broen skulle suspenderes 1, 991 meter (6, 532 fod) for at tillade uhindret adgang til sejlruten. For at sætte dette i perspektiv, hovedspændet på San Franciscos Golden Gate Bridge er 1, 280 meter (4, 200 fod), cirka to tredjedele af længden [kilder:Cooper, Golden Gate bro].

Viser sig, den japanske regering var klar til den tilsyneladende umulige opgave. Efter tre årtiers planlægning, efterfulgt af 10 års arbejde af et konstruktionsbesætning på 2 millioner medlemmer, Akashi Kaikyo -broen åbnede i 1998 [kilder:Cooper, Ryan]. Dens eksistens er en hyldest til menneskelig opfindsomhed.

Akashi Kaikyo -broen, også kendt som Pearl Bridge, har tre verdensrekorder. Dens væsentlige spændvidde gør den til den længste hængebro i verden. Med to tårne ​​på 80 etager hver, det er den højeste hængebro nogensinde. Og, fordi det kostede 500 milliarder yen (cirka 3,6 milliarder dollars dengang), det var den dyreste hængebro bygget [kilde:National Geographic].

Længes der efter en af ​​de mest betagende udsigter i verden, der var vidne fra sædet i en bil? Gå til Kina, hvor verdens længste hængebro, der forbinder to tunneler, fører dig lige over Dhang Canyon. Broen, som åbnede i marts 2012, strækker sig over 1, 175 meter (3, 858 fod) og forbinder Chongqing Kommune med Changsha by [kilde:Huffington Post].

Opfindelse på flugt:En ny metode til brobygning

Hvorfor tog det 40 år at afslutte Japans Akashi Kaikyo -bro? Svaret er overraskende enkelt, alligevel forbløffende. Nogle af broens materialer og byggeteknikker skulle opfindes undervejs. Og det hele begyndte med den første fase af byggeriet - broens støttesøjler.

Anbringelse af præformede betontårne ​​(den traditionelle metode) i dybet, hurtigt farvande i Akashi-stredet var udelukket. I stedet, ingeniører måtte finde på en måde at bygge tårnene på stedet. Kæmpe stor, dobbeltvæggede stålcylindre blev konstrueret og trukket ind i sundet. Mens en hær af slæbebåde holdt cylindrene på plads (ikke en let opgave, givet racerstrømmene), massive indbyggede vandspidser blev periodisk aktiveret for at fylde cylindernes vægge. I løbet af otte timer, cylindrene sank langsomt på fundamenter, der var nivelleret på havbunden, rammer deres tilsigtede mål inden for en blyants bredde i midten.

Desværre, dette var kun en midlertidig løsning. Cylindrene krævede beton indvendig for at blive på plads, men almindelig beton ville opløses, når det blev hældt i havvand. Japanske ingeniører blev tvunget til at opfinde en ny type beton, en, der var tyk nok til at sprede sig under sin egen vægt uden at skylle væk i havvandet, alligevel kunne pumpes ind i de nedsænkede cylindre og derefter hærde på trods af vandige forhold.

Så kom den næste forhindring ... og den næste. Selvom de lige havde fundet på en helt ny form for beton, det ville ikke fungere for broens støttetårne. I stedet, ingeniører havde brug for et materiale, der ville svaje - ikke snappe - når jorden rystede. Dette jordskælvsikre materiale, forventes at modstå episoder med en størrelse på mere end 8, var en speciel stållegering. Blok for blok, tårnene blev smedet og samlet som titan -erektorsæt, indtil de hver især rivaliserede højden på Eiffeltårnet [kilde:Ryan].

Tårnene ville snart blive testet. Den 17. januar, 1995, et jordskælv på 8,5-størrelsen opstod kun kilometer fra broen. Selvom broen ikke fik store skader, dens understøtninger flyttede sig væk fra hinanden. Dette resulterede i, at broen blev et par meter længere end oprindeligt planlagt [kilde:National Geographic].

Akashi Kaikyo -broen i Japan er i øjeblikket verdens længste hængebro. Men ikke meget længere. I 2017, Messina -strædet hængebro, der forbinder Italien med øen Sicilien, forventes at åbne - og indtage verdens øverste plads. Hængebroen vil indeholde 12 baner til motortrafik, samt to jernbanelinjer, og spænder over 4,82 kilometer [3 miles) [kilde:Adnkronos, Brun].

Akashi Kaikyo -broen:Udført, men aldrig færdig

Seks år inde i byggeprocessen, og i 1995 havde Akashi Kaikyo -broen overlevet sit første jordskælv. Sikkert, det ville blive lettere, ret?

Forkert. Broens støttekabler blev det næste stridspunkt. Fordi den længste ophængte del af broen målte mere end en kilometer, almindelige stålkabler var bare for tunge. I stedet, Japanske ingeniører måtte opfinde en løsning:en ny type ståltråd, der var fleksibel, utrolig stærk og sammensat af en ny blanding af legeringer og silikone. Med en tykkelse på kun 5 millimeter (1/5 tommer), en enkelt streng af dette geniale stål kunne understøtte vægten af ​​tre næsehorn. Tusinder af disse tråde blev komprimeret til en enkelt ledning af ståltråd mere end 300, 000 kilometer (190, 000 miles) lang og installeret med helikopter for at holde Akashi Kaikyos vejbaner [kilde:Curiosity Aroused].

For at løfte de 290 sektioner af kørebanedækket på plads, kraner blev bygget bare til dette projekt. Dækkets takstænger inkluderede et strategisk trekantet design for at tillade luftstrøm, men også inkorporeret lodrette arme til at fungere som ror, stabilisering af dækket under kraftig vind [kilde:National Geographic].

Endelig, i 1998, 10 år efter byggeriet begyndte på Akashi Kaikyo Bridge, det sidste stykke dæk var på plads. Den seks-felts hængebro, som forvandlede en 45-minutters færgetur til en fire-minutters rejse i bil, var komplet. Men ikke færdig.

Selvom designet til at vare 200 år, Akashi Kaikyo -broen kræver daglig vedligeholdelse. Honshu-Shikoku Bridge Authority, anklaget for broens vedligeholdelse, driver et kontrolcenter, der overvåger alt fra broens vandrette og lodrette bevægelse til klimaanlægget, der er designet til at forhindre stålstænger i at korrodere. Rejsende betaler en vejafgift på 2, 300 yen (ca. US $ 25) til at krydse broen i bil [kilde:Honshu-Shikoku Bridge Authority].

Japanske ingeniører kan have designet og bygget en hængebro, der holder verdensrekorder i tre eksemplarer, men de vil ikke kunne hvile på laurbærrene. Ny teknologi, herunder lette kulfiberkabler, kunne en dag gøre det muligt at konstruere hængebroer med en rækkevidde på 10 gange Akashi Kaikyo [kilder:Nysgerrighed vakt, National geografi, Ryan].

Masser mere information

Forfatterens note:Hvad er verdens længste hængebro?

En af mine drømme er at besøge Japan. Mine forældre har rejst til Japan, min tante og onkel boede i Tokyo, og min mand tilbragte de første to år af sit liv der. Og nu kan jeg tilføje endnu en linjepost til mine rejsemål:at krydse Akashi Kaikyo -broen. Selvom broen blev til, er en trist, det er imponerende at opdage den opfindsomhed, der gik med til at bygge det. Det er en ting at bygge den første hængebro i den længde. Det er en anden at opfinde materialer og teknikker for at gøre det muligt.

relaterede artikler

• Sådan fungerer broer
• Everyday Science:Bridge Quiz
• Top 10 strukturelt fantastiske broer
• Sådan fungerer japanske traditioner

Kilder

• Adnkronos. "Italien:Sicilien -broen 'åbner for offentligheden i 2017.'" (6. juni, 2013) http://www.adnkronos.com/AKI/English/Business/?id=3.0.4279037169
• Brun, Mariah. "Messina -strædet:Byggeriet begynder på verdens største hængebro." Buildepedia. 21. november kl. 2011. (7. juni, 2013) http://buildipedia.com/aec-pros/public-infrastructure/strait-of-messina-bridge-construction-will-begin-on-the-worlds-largest-suspension-bridge
• Cooper, James. "Verdens længste hængebro åbner i Japan." Det amerikanske transportministerium. Juli 1998. (7. juni, 2013) http://www.fhwa.dot.gov/publications/publicroads/98julaug/worlds.cfm
• Nysgerrighed vakt. "Den længste hængebro i verden:Japans største ingeniørarbejde?" 23. februar kl. 2013. (6. juni, 2013) http://www.curiosityaroused.com/technology/the-longest-suspension-bridge-in-the-world-japans-greatest-engineering-feat/
• Golden Gate bro. "Ofte stillede spørgsmål." (11. juni kl. 2013) http://goldengatebridge.org/research/facts.php#fun
• Huffington Post. "Verdens længste tunnel-til-tunnel hængebro åbner." 4. april kl. 2012. (7. juni, 2013) http://www.huffingtonpost.com/2012/04/04/worlds-largest-suspension_n_1402259.html
• Japan Times. "'55 Ship Tragedy Survivors Complete Trip." 12. maj kl. 2004. (6. juni, 2013) http://www.japantimes.co.jp/news/2004/05/12/national/55-ship-tragedy-survivors-complete-trip/
• National geografi. "Akashi Kaikyo -broen." (7. juni kl. 2013) http://natgeotv.com/ca/big-bigger-biggest/videos/the-akashi-kaikyo-bridge
• PBS. "Verdens vidundere:Akashi Kaikyo Bridge." (6. juni kl. 2013) http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/akashi_kaikyo.html
• PBS. "Hængebro." (7. juni kl. 2013) http://www.pbs.org/wgbh/nova/lostempires/china/meetsusp.html
• Ryan. V. "Akashi-Kaikyo Hængebro-Japan." Teknologstuderende. (6. juni kl. 2013) http://www.technologystudent.com/culture1/akashi1.htm
• Samuel, Peter. "Store nye krydsninger kan bruge meget mere trafik." Toll Roads News. 21. november kl. 1998. (11. juni, 2013) http://www.tollroadsnews.com/node/2126
• Usman, Nashid. "Akashi Kaikyo -broen." Engineering Seminarer. 18. december kl. 2010. (6. juni, 2013) http://seminarsincivil.blogspot.com/2010/12/akashi-kaikyo-bridge.html