修理を高速化:フランクリン ストリート橋でのFRP橋床版採用

インディアナ州ミシガンシティのフランクリン ストリート橋(跳ね橋)が、コンポジット アドバンテージ製FRP橋床版材料で最近修理されました。出典:コンポジット アドバンテージ
過去1年間、コンポジット材料がインフラプロジェクトでより多く検討されるようになりました。IMAGINE法案(アメリカングリッドとインフラにおける革新的材料の新たな拡大)などの新しい立法努力が、コンポジット材料がインフラプロジェクトにもたらす潜在的ライフサイクル コスト削減への認識を高めています。新しい橋梁プロジェクトは、コンポジットと先進材料がいかに老朽化インフラの再建と、時と環境に耐える新しい軽量・耐食性・サステナブルな構造物の建設に役立つかを示し続けています。コンポジット アドバンテージ(オハイオ州デイトン)製の繊維強化ポリマー(FRP)橋床版材料を使用した2つの最近のプロジェクトが、橋梁の修理と建設におけるコンポジットの役割を実証しています。
屈曲した橋の修理
2019年2月、記録的気温によりインディアナ州ミシガンシティのフランクリン ストリート橋が屈曲しました。87年の歴史を持つこの構造物——湖畔の町の唯一の可動(跳ね)橋——はトレイル クリークを渡り、地元住民と観光客のミシガン湖へのゲートウェイとなっています。この構造物はカウンターウェイトを使用してスパンを上下させ、船舶交通のためのクリアランスを提供します。崩壊したコンクリート「リーフ」と鋼サポートには迅速な修復が必要でした。ラポート郡ハイウェイ部門の請負業者とエンジニアは、コンポジット アドバンテージの繊維強化ポリマー(FRP)FiberSPANシステムで、軽量かつ耐食性のある代替案を見出しました。
「従来のアプローチでは、天候が暖かくなりコンクリートの28日養生要件を満たせるまで一時的な鋼板を使用することでした」とコンポジット アドバンテージ社長、スコット・リーブ氏。「しかし、それには数か月かかります。2回の修理費用と2回の橋梁通行止めも意味します。軽量化の必要性がほとんどの材料選択肢を排除しました。しかし、プレハブFRPパネルの迅速施工価値が決定打となりました。」
プロジェクトでは、幅15フィート、長さ35フィート、厚さ7インチの2スパン(リーフ)が必要でした。性能要件には、活荷重30 psf、車両荷重HL-93、たわみ等級L/500、床版23.5 psfが含まれます。
「所定位置にドロップインするプレハブ床版は、このタイプのプロジェクトに特に有益です」とリーブ氏。「FRPの柔軟性により、設計、調整、レビュー業務を日単位でなく時間単位で実行でき、通常これらの仕事に伴う長いラグタイムなしで完了できました。」
コンポジット アドバンテージは、鋼弦材へのボルト固定用メカニカル クリップ付きでパネルをプレハブ製造しました。表面には黒色ノンスリップ オーバーレイ(酸化アルミニウム骨材)を使用。FRPサプライヤーは、設計、プレハブ製造、出荷、設置をわずか32日で完了しました。フランクリン ストリート橋は2019年4月に通勤者と訪問者に再開放されました。
歩行者橋が提供する切実なショートカット

マサチューセッツ州チェルシーの新しいFiberSPAN三段スイッチバック ランプが、通勤時間をより安全に、短く、便利にする直接経路を提供。出典:コンポジット アドバンテージ
チェルシーはマサチューセッツ州最小の都市で土地面積わずか1.8平方マイルですが、サフォーク郡のこの町は米国第26位の人口密度コミュニティです。ダウンタウンの混雑した交通駅が、マサチューセッツ湾交通局(MBTA)に2018年ベリンガム スクエア駅開業を促しました。しかし、ジャンクション間の丘と高低差により、通勤者はメイン ストリートと鉄道駅間を移動するのに3ブロック以上歩く必要がありました。FiberSPAN三段スイッチバック ランプが、アメリカ障害者法(ADA)準拠の直接経路を提供し、通勤時間をより安全に、短く、便利にしました。
「マサチューセッツ湾交通局には車椅子対応ランプが必要でした」とリーブ氏。「従来、スイッチバック ランプは鉄筋コンクリートで建設されます。しかし、空間制約と複雑な設計要件により、材料費と労務費の面でコンクリート使用は非現実的でした。スイッチバック ランプはランプの全体フットプリントを大幅に削減します。繊維強化ポリマー(FRP)は軽量で迅速設置が可能であり、交通渋滞の問題と、重いコンクリート ランプの揚重・配置に必要な追加人員と機械の必要性を排除します。」
コンクリート比約90%軽量なFRP橋床版パネルが、長さ最大22フィート、幅8フィート、深さ5インチのセクションでプレハブ製造されました。プロジェクト要件には、床版重量9 psf、活荷重90 psf、たわみ等級L/360が含まれます。コンクリート ビーム 上部構造のビーム間隔は最大20フィート、床版-ビーム接続にはアングル ブラケットを使用。カスタム要件には、スイッチバック ランプ、排水スカッパーへの複数勾配を持つランプ着地パネル、青灰色石英骨材使用のノンスリップ オーバーレイ、一体化縁石に取り付けるガードレールが含まれます。床版総面積2,092平方フィートのFRPスイッチバック歩行者橋が、2018年1月に設置されました。
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