貨物列車が衝突した米国の橋がなぜすぐに崩壊したのか

[広告_1]

1970 年代に設計されたフランシススコットキー橋は、大型コンテナ船の衝突の衝撃から橋を守るのに十分な強度を備えていなかった可能性があります。

貨物列車が衝突した際に米国の橋がなぜすぐに崩壊したのか — 橋が崩落しコンテナ船が事故を起こす。ビデオ： *AFP*

3月26日、メリーランド州ボルチモアのフランシス・スコット・キー橋に巨大貨物船が衝突し、多数の行方不明者が出るとともに、社会経済に大きな影響を及ぼした。インディペンデント紙によると、この衝突については、船がなぜ橋に正面衝突したのか、事故後なぜ橋があんなに早く崩壊したのかなど、多くの疑問が残っている。専門家らは、衝突とその後の崩壊で何が起こったのかを正確に言うのは時期尚早かもしれないと述べている。しかし、彼らは、この種の橋は衝撃に対する保護を考慮して建設する必要があり、橋が崩壊するには莫大な力が必要であることを強調した。

過去には船との衝突により多くの橋が崩壊した。ウォーリック大学の研究者トビー・モットラム氏によると、1960年から2015年の間に船の衝突による大規模な橋の崩落が35件発生した。この存在に関わる脅威が、衝突に耐える能力を備えた近代的な橋の建設を促した。エンジニアたちは、衝突の際に橋の安定性を確保するための一連の安全要件と解決策を開発しました。

海上航路にまたがる大きな橋では、橋脚と橋脚の保護が必要です。英国王立工学アカデミーの橋梁設計者で研究員のロバート・ベナイム氏によると、保護にはさまざまな形があるという。「例えば、海底に鋼鉄構造物を設置して船舶の進入を阻止したり、進路を変えたりするといった構造的な保護策が考えられます。あるいは、大型船舶のために人工島を設置し、船舶が橋のたもとに近づかないようにすることも考えられます」とベナイム氏は述べた。

フランシス・スコット・キー橋は比較的新しい橋であるため、専門家は橋脚が衝突する可能性を予期して建設されたと考えている。基礎部分は非常に重要です。特に中央部分に構造的な損傷があると、橋全体が崩壊する可能性があるためです。マンチェスター大学の構造工学准教授リー・カニンガム氏によると、列車の質量と速度が衝撃力のレベルを決定する主な要因だという。同様に、衝突方向も重要な要素であり、移動するストリームの位置に基づいて計算されます。

フランシス・スコット・キー橋の場合、1970 年代の設計では、現在橋の下を航行する船舶の巨大な大きさとパワーが考慮されていなかった可能性がある。大理橋に衝突した貨物船は全長300メートル、幅48.2メートルの巨大なもので、大量の貨物を積んでおり、速度は不明。モットラム教授によれば、当時はダリのような船がボルチモア港を通過していなかったため、橋脚は現代の船との衝突の規模に耐えられるようには設計されていなかったと考えられる。ボルチモア・キー・ブリッジは 1970 年代には安全基準と設計規制を満たしていましたが、今日の船舶の動きに対応できる保護機能が備わっていない可能性があります。

しかし、モットラム教授は、衝突災害を回避できなかったのは橋の技術だけではないとも強調した。「ナビゲーション技術があれば、列車が橋に真っ直ぐ衝突するのを防ぐことができたはずだ」と彼は語った。モットラム氏によれば、調査の優先事項は、なぜその技術が船上で機能しなかったのかを明らかにすることであるはずだ。

衝突の様子を記録したビデオでは、橋の崩壊速度が非常に速かったことが注目に値する。橋が崩れ始めるとすぐに、完全に崩壊しました。これは、橋のたもとにある複数の接続セクションではなく、3 つの主要スパンに渡って走る長い鋼製トラスで作られた連続トラス橋として構造が建設されたことが一因です。

貨物船「ダリ」のような大型船との衝突は、トラス構造を支える細長いコンクリート橋脚の設計荷重をはるかに超えます。橋脚が破壊されると、トラス構造全体が急速に崩壊すると、シェフィールド大学土木構造工学部の博士課程学生アンドリュー・バー氏は説明する。

「これは、技術者がカスケード崩壊と呼ぶ現象の一例です。これは、ある構造要素の破損が隣接する要素の破損につながり、その上の新たな荷重を支えられなくなるものです。今回のケースでは、橋脚の崩壊によってトラスの支えられていない部分が座屈し、崩壊しました。連続したトラスであるため、荷重は再分配されます。トラスは残りの橋脚の周りをシーソーのように回転し、一時的に北側スパンを上昇させますが、その後、張力によって北側スパンも崩壊します。その結果、トラス全体が水中に崩壊します」とバー氏は述べた。

アン・カン（インディペンデント紙によると）

[広告2]
ソースリンク