OVERSEAS NEWS
海外桥讯
第201期
本期涉及国家:美国、哈萨克斯坦、乍得、尼日尔、尼日利亚
美国东海岸铁路破除瓶颈
美国交通部官员本周二出席了位于美国弗吉尼亚州波托马克河(Potomac River)畔Long Bridge桥梁项目的奠基仪式。该项目将在既有的四座跨河桥梁之外,再增加一座双轨铁路桥和一座人行桥,解决目前客运与货运共享轨道的问题。项目预算为23亿美元,其中有7.5亿美元来自联邦政府资助。
两座新桥将与现有的四座桥梁并行,形成“六桥同步跨越”的景象。Long Bridge旧铁桥将转为货运专线,大幅提高运输效率,缓解美国东海岸南北铁路交通的最大瓶颈,惠及从波士顿到迈阿密的乘客。
该铁路线上每年有600万人次的客运量,其中450万人次是华盛顿特区的上班族。上下班高峰期的运力使用已超100%,改善民众的出行体验迫在眉睫。
(资料来源:华盛顿邮报,弗吉尼亚铁路管委会)
哈萨克斯坦最长桥梁竣工 东部经济迎来新机遇
10月21日,哈萨克斯坦总理别克坚诺夫出席了该国最长桥梁的通车仪式,并展望更多基建大项目。
这座横跨布赫塔尔马Bukhtarma水库的桥梁全长1316米,将东哈萨克斯坦的六个区域完全连接起来,日通行能力达8万辆车。新桥将使当地居民彻底摆脱依赖渡轮与冰面过河的历史,加速区域经济社会发展,释放旅游潜力。
布赫塔尔马水库是1950年代末Irtysh河上的水坝形成,是布赫塔尔马水电站一部分。
东哈萨克斯坦是“一带一路”重要的运输走廊。此前,哈萨克斯坦于9月在图尔克斯坦南部的沙克帕克巴巴山口开通了最长的公路隧道。
(来源:中亚时报、阿斯塔纳时报、哈萨克斯坦总理办公室官网)
美国钢拱桥一夜就位
科威工程咨询(北美)公司近期在美国加州科罗纳市的“McKinley大道铁路桥项目”中,采用最新的SPMT技术,一夜之间将89米长的拱肋精准移至预定位置,完成了铁路桥梁架势现场快速施工的关键一步。
新桥跨越Sampson大道、Arlington水渠及一组双轨铁路,跨度85米,预计2025年初竣工。桥体在城市北部完成预制,SPMT在夜间行动,路上全程设有临时通道与支撑桁架。仅封路一个周末就完成了吊装、组装的全套安装工作。
(来源:全球建筑评论、COWI北美公司)
中非与西非发生严重水灾 十国遭灾
▲ Borno-Chad-Cameron link bridge
中非乍得共和国自13日起遭连续暴雨侵袭,引发大规模水灾。首都恩将纳已被洪水包围,部分道路只能渡船通过。目前灾情已蔓延至周边十国,导致大量农田、房舍、基建受损。乍得最重要的一座通往喀麦隆的公路桥梁已被冲毁。
当地气象局数据显示,今年的降雨量已经创下当地自1990年以来的最高纪录。联合国数据则指出,周边国家共有660万人受灾,其中,乍得南部地区受灾最为严重,有至少190万人受灾,44万人无家可归,急需援助。此外,尼日尔与尼日利亚还各有130万人受灾,死亡人数已超500人,数字还在不断攀升。
中非地区的雨季通常从5月持续到10月。雨季发生小规模水灾并不罕见。但今年的雨不但来得早,且走得迟,更是在雨季末期的10月份,发生了30年来最大的降雨,洪水吞噬了70万公顷良田,造成12万头牲畜死亡,由此引发的粮食危机和人道主义危机令人关切。
世界粮食计划署已批复救援资金,联合国已组织200位国际志愿助产士和护士抵达灾区,他们将为当地1.2万名临产妇女提供紧急救护。
(来源:非洲新闻网,联合国官网)
每周
一桥
美国地狱门大桥
——纽约的钢铁巨龙
桥梁介绍
美国地狱门大桥(Hell Gate Bridge)是一座位于纽约市的铁路桥,横跨纽约市东河的地狱门水道。这座桥梁的设计和建造对于当时的铁路运输具有重要意义,因为它连接了纽约市的曼哈顿区和皇后区及以东的长岛铁路。
为什么叫地狱之门?这座桥以它穿过的水域命名。纽约东河这部分水路十分危险,有浅滩、岩石、礁石、激流和漩涡。早期的荷兰探险家称它为 Hellgat,英语中沿用了这个说法Hell Gate。桥梁不对行人开放。桥上设置双线电气化铁路,十分繁忙,每天有超过40对火车经过。
桥梁主跨310米,桥下净空41米,拱高93米,桥塔76米,于1912年开工,1916年4月3日竣工,1917 年通车,通车三天后美国就参加了一战。
桥梁拥有惊人的施工精度,主跨最后一段对接时,所需微调仅为7.9毫米。二战期间,因其地缘战略价值成为纳粹的重点破坏目标之一,根据该桥所撰写的反间反特故事层出不穷。
桥塔造型
地狱之门原本可以建成一座新月形拱桥,但设计这座桥的古斯塔夫·林登萨尔认为,拱肩拱会让这座桥看起来更坚固,因此桥塔选择了更具力量感、硬朗感的墩柱造型,而非后来美国巴约那大桥(1931)、巴拿马美洲大桥(1962)、乃至后面的重庆朝天门大桥(2009)、清水塘大桥(2023)那种轻盈的造型。这与当时的审美需求和过往19世纪下半叶的建桥设计惯性直接相关,因为当时的悬索桥塔也是砖石材料为主,而且桥塔的造型也都是比较厚重的。
桥面上方的石塔没有任何实际结构功能。它们纯粹是装饰性的。在《纽约时报》的一篇文章中,古斯塔夫·林登塔尔的孙子艾伦·伦茨透露,他的祖父“希望这座桥看起来更特别”,而“砖石桥塔能满足这种意向”。《纽约时报》50年代的一位记者则写道,“桥墩几乎毫无疑问是埃及风格的,感觉就像站在一座巨大的未完工寺庙的门廊旁边,十分震撼”。
值得一提的是,林登萨尔有两位非常著名的工程师协助他建造这座桥,一位是奥特马尔·阿曼,他设计了乔治华盛顿大桥、维拉札诺大桥、斯洛格斯内克大桥、布朗克斯-怀特斯大桥还有巴约纳大桥;另一位是大卫·斯坦曼,他最知名的作品是亨利·哈德逊大桥、海洋公园大道和雄伟麦基诺大桥。
一桥含三桥
地狱门大桥实际上是由三座桥梁组成的:著名的钢拱桥、横跨沃兹岛和兰德尔岛之间以前充满水的通道(小地狱门)的倒置弓弦拱桥,以及一座小型桁架桥,该桥原本是一座双开合式桥,横跨布朗克斯和兰德尔岛之间的一个小“Q(kill)”桥。
地狱门大桥是当时世界上最长的钢拱桥,在拱桥主跨世界排名中只能排在第75位左右。它虽然不是纽约市最知名的桥梁,但后来的澳大利亚悉尼海港大桥、英国河泰恩桥以及美国的巴约纳大桥等多座1930年代的知名钢拱桥,都借鉴了地狱门大桥的设计思路。
克服浅滩
地狱门大桥皇后区一侧的塔楼坐落在坚固的基岩上,而沃兹岛一侧则位于软沙滩上,正是这些沙层使得地狱之门在水上航行非常危险。这使得东西两个桥塔的基础必须采取不同方式应对。
设计师林登萨尔为沃兹岛侧桥塔提出的解决方案是,利用15个直径为18英尺的沉箱为桥塔提供坚实的基础。但需要先进行数周的挖沙工作,直到挖到岩石床。当时发现岩石床还有大裂缝,林登萨尔决定用两个混凝土沉箱的边缘塞入裂缝,再用混凝土填充。这样,裂缝就位于两个沉箱的连接处,到地表再用混凝土固定地表的的接缝处。这种解决基岩裂缝的办法首次应用于桥梁建设。沃兹岛塔沉箱的深度从25米到40米不等。
最强承载
地狱之门的承载力为每英尺12 吨,是承载能力最高的桥梁之一。林登塔尔在设计这座桥时,使用了60个200吨重的火车头首尾相连,他不仅需要测试地狱门大桥,还需要同时测试两边5公里引桥的承载力。
千年之桥
桥梁使用的铆钉和紧固部件,以及使用的钢材厚度,都是纽约市内所有桥梁中最坚固厚重的。材料为高碳钢,因此可以期待持续千年以上。但涂层和油漆没法坚持这么久,90年代初,美国国会拨款 5500 万美元重新粉刷这座大桥,这是自建成以来的第一次。选择的颜色是深红色,称为“地狱门红”。但有一个问题,透明聚氨酯顶层涂层的配方无法抵御太阳的紫外线轰击。这反过来又使红色底漆褪色,而底漆在油漆工作完成之前就已经褪色了。
尽管地狱门大桥已经有一个多世纪的历史,但它仍然在纽约市的铁路运输中扮演着重要角色。随着时间的推移,这座桥梁经历了多次维修和加固,以适应现代铁路运输的需求。
地狱门大桥不仅是纽约市历史遗产,也是美国桥梁建设史和铁路运输史的重要里程碑。它的设计和建造代表了当时的工程技术水平,对纽约市乃至整个美国的铁路运输产生了深远的影响。
古斯塔夫·林登萨尔
古斯塔夫·林登萨尔,1850年诞生于奥地利帝国(今捷克共和国境内),自学成才的桥梁工程巨擘。他秉持完美与艺术结合的理念,设计的桥梁功能卓越,美学价值非凡,尤其以纽约地狱门大桥为代表。
1866年起,林登萨尔从石匠、木匠做起,18岁时赴维也纳,任职于Empress Elisabeth Railway,后加盟Union Construction Company。1874年,为突破欧洲教育局限,他移民美国,负责Centennial International Exhibition石匠工作,后加入Keystone Bridge Company,担任桥梁工程师。1881年,他创立咨询公司,建造Smithfield Street Bridge在内的四座桥梁。1884年,成立North River Bridge Company,他主导的Hell Gate Bridge项目创最长、最大跨径、最重钢桥纪录。
林登萨尔明确桥梁应仅承受动态负载的检测,而非全车静重,主张设计应更加轻盈经济。Smithfield Street Bridge用钢材替代铁,节约成本2万美元。1889年,他推广钢筋混凝土于桥梁建设。
林登萨尔的工程理念与地狱门大桥的故事,至今鼓舞工程师追求创新与美学统一。美国桥梁界设有Gustav Lindenthal Medal奖,每年表彰一座创新美学桥梁。
相似桥梁
《铁路时代》在 1955 年写道,地狱门大桥标志着铁路桥梁“钢拱结构的出现”,它的设计影响了世界各地其他桥梁的设计。最典型的就是英国的泰恩桥,澳大利亚悉尼港湾大桥,美国麦基斯岩大桥,虽然它们分别位于不同的国家和地区,但在设计和施工上存在明显的承袭关系。
美国地狱门大桥(Hell Gate Bridge)、澳大利亚悉尼海港大桥(Sydney Harbour Bridge)、英国泰恩河大桥(Tyne Bridge)以及McKees Rocks Bridge,同属下承式钢拱桥家族,展现了一脉相承的桥梁工程技术。
地狱门大桥,Hell Gate Bridge,美国
通车:1917年
主跨径:310.3米
功能:铁路
钢材用量:约2万吨
悉尼海港大桥,Sydney Harbour Bridge,澳大利亚
通车:1932年
主跨径:503米
功能:公路
钢材用量:5.28万吨
泰恩河大桥,Tyne Bridge,英国
通车:1928年
主跨径:162米
功能:公路
麦基岩大桥,McKees Rocks Bridge,美国
通车时间:1932年
主跨径:256米
功能:公路
随着1931年巴约纳大桥Bayonne Bridge的加入,不仅丰富了钢拱桥体系,进一步验证这类钢拱桥桥型变化的可能性,承袭钢拱桥的发展。
(来源:纽约市交通局官网等)
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