探索與揭秘 [中配]現代高架橋的建設過程揭秘

在這座美麗的高架橋中 有一些高張力鋼腳線 被保護在導管內 不幸的是 它們正在腐蝕 你能猜到這對高架橋 在三到四個月後 會產生什麼影響嗎 這爲什麼會發生 你可能不相信 但現代高架橋的建設 確實使用這種空心箱梁 有趣的是 這些梁的智能設計 使得許多這樣的部分 可以實現母子鎖合 現在讓我們通過 這些箱型樑上的孔 插入一根鋼鎖 假設你拉緊了電纜 電纜的張力將如何影響 高架橋的承載能力 要回答這個問題 我們首先需要了解 高架橋是如何傳遞重量的 整座上部結構的重量 包括車輛 首先傳遞到橋樑之座 然後再傳遞到柱子上 從那裏到樁帽 最後到樁上 在高架橋建設的第一階段 工程師們在這裏 尋找堅硬的層土 如果整個車輛 和高架橋的重量 都由堅硬的地層承擔 這樣的結構將會非常穩定 一旦他們找到堅硬的地層 工人們就開始插入鋼筋 然後澆築混凝土 經過14天的養護 樁基已經做好了 你可以將巨大的力量 傳遞給這些樁 而堅固堅硬的地層 將確保樁的結構穩定 如果樁無法達到硬層 你可以很容易猜到 高架橋會發生什麼 這就是爲什麼 樁在高架橋中至關重要 所有這些樁都連接到 一個稱爲樁帽的 混凝土結構上 現在樁基的建設開始了 橋墩的建設 以這些優美彎曲的橋墩 與棚完工 顯然要在這個高度 灌注混凝土 你需要強大的混凝土泵 看到這些排列整齊 造型優美的橋墩矗立着 等待迎接下一個組件 項目的英雄香梁 真是一幅令人 印象深刻的景象 香梁是預製的 歡迎來到香梁製造現場 這個底模和內部模板 是梁製備中的關鍵組件 看看它們是如何 在液壓動力的幫助下移動的 鋼結構首先放置在模型內部 混凝土澆築後允許養護 首先內部模板被拆除 現在是時候拆除底部模板了 你可以看到香梁樑上 有很多突出的形狀和孔洞 我們爲什麼需要它們 我們很快就會探討這個 該分段發射龍門架 是本項目中使用的最大機器 幾乎可以算作一臺機器人 一隻四條腿的機器人 是的 這臺機器在完成一個階段的組裝後 可以移動到下一個階段 這就是它的做法 最初發射大臂支撐 在這些支撐支架上 LG現在開始進行 香行梁的提升和組裝工作 一對橋墩之間的梁組合 現在已完成 要進行下一段的主樑組裝 LG必須到達這個位置 爲了實現這一點 架橋機必須利用它的四條腿 首先 後腿支撐在甲板上 現在即使你移除後中腿 也不會有問題 LG仍然穩定 接下來 後中腿支撐在道路上 現在發射龍門架可以向前移動 前腿支撐在下一個墩帽上 現在後中支腿向前移動 支撐在甲板的前面 該移動支撐支架 並將其支撐在下一個橋墩上了 接下來 後腿收回 整個發射大架再次向前移動 如果你觀察現在LG的位置 它與前一個段落 組裝前LG的位置是一樣的 主腿位於龍門架的中心 龍門架也已正確居中 從這個位置起 龍門架可以開始新的架設過程 這個循環會重複進行 現在讓我們來看看 箱梁組裝的一些細節 工人在梁的表面塗抹還氧樹脂 你可以看到雄性和雌性凸起 是如何完美契合在一起的 一個段落的組裝完成後 它們之間會留有一個小縫隙 這是故意的 如果工程師們計劃 要將這一段與梁完美地連接 那麼最後一根梁將無法安裝 留下的小縫隙 用鋼筋和混凝土封閉 工程師們正在進行最關鍵的操作 通過箱型梁的孔洞插入超強鋼筋 他們甚至在收緊鋼絲 在這個階段 即使龍門吊移除支撐 標段也將會堅固穩定 這個段落甚至可以承受 至少20輛車的重量 這裏有個很重要的問題 工人們插入並緊固的鋼筋 只是爲了將箱梁連接在一起嗎 即便工人沒有插入鋼筋 樑柱也會穩定 然而在幾個月的運行後 裂縫會從梁的底部開始形成 最終導致悲劇 歡迎來到混凝土 育嬰力的精彩工程 這是我們建造的混凝土高架橋 我們來安裝這些端蓋 另外我們也把這些鋼筋放入高架橋內 在其中一根樑上 我正在收緊鋼筋 並保持強度張力 另一根梁有鋼筋 但沒有受到任何壓力 現在讓我們用一輛車 測試這兩座高架橋的承載能力 這是一根沒有後樁拉的梁 當車子轉抵了一定重量後 它發生了突然的失效 而這根緊固了鋼筋的梁 能夠承受更多的重量 這根梁也失敗了 但這次的失效更加堅定 承載能力更強 這就是混凝土後張拉的優勢 當你讓鋼筋處於受拉狀態 並且不讓它們恢復到原來的長度時 混凝土就會受到壓縮 這有什麼優勢 當混凝土段從兩端支撐時 段體會像這樣彎曲 因此段的下部將處於拉伸狀態 而上部將處於壓縮狀態 混凝土在壓縮下表現良好 而在拉伸下表現不佳 這意味着底部區域受到拉伸硬力的影響 容易出現裂縫 解決辦法是在橋樑建設完成之前 確保整個混凝土塊保持良好的壓縮狀態 在這種情況下 底部區域可能會因活塞而產生拉硬力 但遠低於之前的情況 這樣工程師確保橋樑能夠持續數十年 而不發生裂縫 這些強大的液壓千斤頂 承擔着對鋼筋進行張緊的艱鉅任務 高壓液體推動活塞 電纜變得緊繃 你可以看到 在拉緊電纜後 工人們釋放壓力 拆除機器 並減掉多餘的電線 那麼這些處於高張力狀態的電纜 爲什麼不收縮並恢復到原來的長度呢? 爲了從邏輯上理解這一點 我們使用BambooLab打印機3D 打印了一個簡化版的液壓千斤頂 和整個後張拉機制的模型 你可以通過手機或電腦控制這臺3D打印機 甚至可以遠程實時觀看打印過程 BambooLab的這款AEC 3D打印機 非常適合您進行創新產品開發 以及爲孩子們進行教育類3D打印 這也很划算 AEC BambooLab的界面非常直觀 打印質量更是無可挑剔 就比較這兩個部分吧 現在液壓千斤頂和後張運營力機制 已被準確再現 你一定不會相信這個 這些簡單的靴子 在液壓千斤頂移除後 也能巧妙地保持張緊電纜的位置 靴子的巧妙設計 確保了電纜可以向外拉伸 但一旦向外拉緊 即使你移除其他所有配件 它也不會再向內收縮 這是它的工作原理 我們應該記住的一點是 靴子與鋼索並沒有緊密連接 如果圍繞靴塊的塊體像這樣移動 會發生什麼 塊體將填補靴子之間的縫隙 靴子將與鋼筋形成牢固的連接 顯然電纜會向右拉伸 那麼這種情況呢 這裏有人從右邊拉動電纜 在這裏 靴塊不會與張拉Tendon形成任何強連接 Tendon電纜會自由地向右拉伸 牢記這兩個棘手的概念 我們將探討後張拉的巧妙工程 當千斤頂從左向右移動時 外部靴塊會被壓緊 電纜也隨之從左向右移動 正在進行張拉作業 內側靴子無法阻止這根電纜的移動 因爲這些靴子並未與電纜緊密連接 在電纜達到足夠張力後 工程師釋放活塞上的壓力 顯然這裏電纜想要向內收縮 然而稍微移動 內靴就會與電纜緊密結合 電纜的進一步移動將被阻止 簡而言之 這些靴塊將確保電纜永遠保持張力 真是一個聰明的工程壯舉 能夠讓鋼纜始終保持拉緊狀態 簡約至美 現在你可以拆除配件 從這裏切斷電纜 高架橋內部的電纜將保持張力 實際上 一個液壓千斤頂 能一次性拉伸十多根鋼束 我們最初計劃使用三根纜繩進行拉伸 由於我們的塑料組件無法承受這個載荷 我們選擇了單根電纜拉伸 僅僅幾根高強度鋼纜 就能顯著增強混凝土高架橋的強度 真是令人驚歎 連接地面和高架橋橋面結構的叫做橋臺 支撐結構的角度 對車輛順利進入高架橋至關重要 橋臺裏填滿了土壤 現在車輛可以在高架橋上享受平穩的行駛 是否曾想過工程師是如何設計出 這些巧妙而複雜的立交方案的 讓我們現在快速瀏覽一下 交叉口設計的基礎知識 三道交叉口設計通常用於 一條道路終止於另一條道路時 方便車輛進出主幹道 這個設計減少了土地和施工成本的使用 最重要的是降低了車道交錯的需求 它通常出現在高速公路的盡頭 或作爲過渡 立交橋可能是土木工程中最美的創新 這種類似於四葉草的設計 用於兩條高速公路交叉的情況 這個設計允許車輛暢通無阻 無需交通信號燈 在立交設計中 任何人都可以毫無障礙地轉向任何道路 只需觀察這些線條動畫 就能理解這個設計是如何實現的 然而落葉設計需要大量空間 這種設計也會導致 車輛進出環道時出現交叉問題 當高速公路與次要道路交叉時 菱形互通立交是一個受歡迎的解決方案 它的設計由四條坡道組成 形成菱形 因此得名 這種類型的互通在交通量適中的地區 效率很高 能夠提供便捷直接的道路通行 且佔用土地資源很少 它支持高交通量和速度 但可能會受到交通信號的限制 在高峯期可能導致延誤 局部的四葉草立交 是對完整四葉草立交的修改 它減少了一些環形路段 以降低對空間的需求 最重要的優勢是 它減少了傳統四葉草設計中的支線問題 這種交叉口類型 結合了夜行交叉口和菱形交叉口的特點 Parkway立交在郊區交通中特別有效 工程師要麼將後章運營力鋼索灌漿 要麼就將它們放在導管內 在第一種情況中 後章力鋼索與水泥沙漿連接在一起 在第二種情況下 它們並沒有被粘合 對於未粘結的後章力系統 應在導管內添加潤滑劑 以避免腐蝕 粘結後章力鋼筋對抗腐蝕的能力更強 然而粘結事後 章運營力需要更多的鋼纜 以達到與非粘結方法相同的壓縮水平 你可能注意到這些類型的縫隙 奇怪的佈局和高架橋 如果你深入研究細節 你會對工程的複雜性感到驚歎 這些是伸縮縫 在土木工程中 在較長的混凝土結構中 流出縫隙是一種常見的做法 材料在溫度變化時會膨脹或收縮 這些縫隙可以容許這種運動 如果你對結構的約束過於嚴格 它在溫度變化時會出現開裂 然而我們不能在道路上 簡單地流出一個間隙 伸縮縫允許路面板的運動 同時防止縫隙的產生 這個綠色構件是伸縮縫的主要支撐 有趣的是 這個構件並沒有固定在路面上 它只是懸浮在兩個支座上 這意味着這個支撐件 不會以任何方式阻礙路面板的移動 伸縮縫的支撐箱 可以在綠色構件上自由滑動 你在高架橋上看到的部分 是由多片薄板組成 之間有橡膠條 現在你可以觀察這個動畫 瞭解擴張縫的整體工作原理 讓我們再一次從行人的角度 觀看膨脹縫的工作 這也意味着路面必須依靠支座支撐 多虧了這些支撐和伸縮縫 高架橋能夠適應環境溫度的變化 我們討論到目前爲止的高架橋 被稱爲混凝土高架橋 這是最受歡迎的選擇 然而如果你查看德克薩斯州 聖安東尼奧的高架橋 你會發現下面有很多鋼樑 這些是鋼結構高架橋 這幅圖展示了鋼結構高架橋的細節 它們主要在需要較短施工週期的情況下使用 與混凝土高架橋相比 它們更輕且更強 鋼結構高架橋的主要缺點 是相較於混凝土高架橋成本更高 我感謝班布拉爲本視頻提供技術支持 他們的AC機器打印的3D模型非常精確 使我們能夠詳細展示後應力和頂深過程 如果您想要探索3D打印機的廣播世界 請訪問他們的網站 謝謝觀看這個視頻 保重,再見