A สะพานเบลีย์ เป็นสะพานโครงเหล็กแบบโมดูลาร์สำเร็จรูปที่สร้างจากแผงมาตรฐานที่ยึดเข้าด้วยกันโดยไม่ต้องเชื่อมหรือเครนหนัก ทีมงานขนาดเล็กสามารถสร้างทางข้ามเลนเดียวที่ใช้งานได้ในระยะ 20 ถึง 30 เมตรภายในวันเดียวโดยใช้เครื่องมือ ลูกกลิ้ง และจมูกปล่อย จากนั้นแยกออกจากกันและย้ายไปยังไซต์ถัดไปเมื่องานเสร็จสิ้น การผสมผสานระหว่างความเร็ว การใช้ซ้ำ และความสามารถในการรับน้ำหนักเป็นสาเหตุที่ทำให้การออกแบบนี้ยังคงใช้งานได้นานกว่าแปดสิบปี ตั้งแต่การข้ามแม่น้ำในช่วงสงครามไปจนถึงถนนเหมืองแร่สมัยใหม่ โครงการฟื้นฟูน้ำท่วม และเส้นทางการเข้าถึงในชนบท
แผงเหล่านี้ถือเป็นแกนหลักของระบบ โดยแต่ละแผงจะวัดค่า ยาว 3.048 เมตร สูง 2.15 เมตร และยึดติดกันและซ้อนกันเป็นชั้นๆ เพื่อสร้างโครงถักที่มีความแข็งแรงแทบทุกชนิด การกำหนดค่าแบบเดี่ยวเดี่ยวจัดการการจราจรของยานพาหนะขนาดเล็กในช่วงเวลาสั้น ๆ ในขณะที่การวางซ้อนแบบสองเท่าหรือสามเท่าจะดันแผงพื้นฐานเดียวกันเข้าไปในโครงสร้างที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับรถบรรทุกหนัก รถพ่วงในเหมือง หรือขบวนรถทหารที่ข้ามได้ไกลถึง 60 เมตรในชุดมาตรฐาน และเหนือกว่านั้นด้วยรุ่นเสริมหรือซีรีย์ขนาดกะทัดรัด
สิ่งที่ทำให้การออกแบบควรค่าแก่การทำความเข้าใจในรายละเอียดไม่ใช่แค่ขนาดของแผงเท่านั้น แต่ยังเป็นตรรกะที่สำคัญอีกด้วย ส่วนประกอบทุกชิ้นสามารถใช้แทนกันได้ ทุกการเชื่อมต่อเป็นแบบกลไกแทนที่จะเชื่อมที่ไซต์งาน และโครงสร้างทั้งหมดสามารถปรับขนาดได้โดยการเพิ่มหรือถอดชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐาน แทนที่จะออกแบบใหม่ตั้งแต่ต้น ตรรกะนั้นคือสิ่งที่ส่วนที่เหลือของคู่มือนี้จะอธิบายทีละส่วน ตั้งแต่ประวัติของระบบไปจนถึงวิธีที่ทีมงานโครงการเลือกและดูแลรักษาในปัจจุบัน
สะพาน Bailey ดั้งเดิมได้รับการออกแบบโดยวิศวกรชาวอังกฤษ Donald Bailey ในช่วงต้นทศวรรษ 1940 เพื่อแก้ปัญหาสนามรบ: กองทัพจำเป็นต้องข้ามสะพานที่ถูกพัดและแม่น้ำที่ถูกน้ำท่วมเร็วกว่าการสร้างโครงสร้างเหล็กคงที่ ระบบแผงและหมุดหมายความว่าส่วนประกอบสามารถผลิตได้เหมือนกันทุกขนาด โดยจัดส่งในรถบรรทุกมาตรฐาน และประกอบโดยทหารโดยไม่มีการฝึกอบรมเฉพาะด้าน รายงานภาคสนามจากช่วงเวลานั้นให้เครดิตการออกแบบโดยปล่อยให้หน่วยที่รุกคืบตามกำลังล่าถอย แทนที่จะหยุดนิ่งทุกครั้งที่ทางแยกที่ได้รับความเสียหาย
ทางเลือกการออกแบบสามแบบที่ทำให้สิ่งนั้นเป็นไปได้ และพวกมันก็คุ้มค่าที่จะตั้งชื่อเพราะว่าพวกมันยังคงกำหนดกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ทันสมัย:
หลังสงคราม ตรรกะเดียวกันนี้ได้ถูกส่งต่อไปยังวิศวกรรมโยธา หน่วยงานตอบสนองภัยพิบัติได้นำสิ่งนี้มาใช้กับถนนที่ถูกน้ำท่วม บริษัทเหมืองแร่ใช้มันเพื่อเข้าถึงแหล่งแร่ที่อยู่ห่างไกล และรัฐบาลในชนบทใช้มันเพื่อทดแทนสะพานไม้ที่พังทลายโดยไม่ต้องรอหลายปีเพื่อสร้างโครงสร้างคอนกรีตถาวร ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ผู้ผลิตก็ได้ปรับปรุงเกรดเหล็กดั้งเดิม ความทนทานต่อแผง และการเชื่อมต่อหมุดให้เป็นซีรีส์ขนาดกะทัดรัดที่เบากว่าและมีความแข็งแรงสูงกว่า ซึ่งรับน้ำหนักต่อเหล็กได้มากกว่าเหล็กแบบดั้งเดิมในช่วงสงคราม ขณะเดียวกันก็รักษาตรรกะการประกอบแกนหลักแบบเดิมที่ทำให้สะพานมีประโยชน์ตั้งแต่แรก
วิวัฒนาการที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในผลิตภัณฑ์รุ่นล่าสุดคือการเปลี่ยนไปใช้ตระกูลแผงขนาดกะทัดรัดที่ลดน้ำหนักเหล็กทั้งหมดต่อช่วงความยาวหนึ่งเมตรในขณะที่เพิ่มภาระพิกัด ในกรณีที่สะพานแผงรุ่นแรกอาจต้องใช้โครงสามชั้นเพื่อบรรทุกรถบรรทุกบนทางหลวงที่บรรทุกสินค้าเต็ม แผงขนาดกะทัดรัดที่ทันสมัยมีกำลังการผลิตที่เทียบเคียงได้โดยมีชั้นน้อยกว่า ซึ่งช่วยลดเวลาในการประกอบและปริมาณการขนส่งได้โดยตรง การเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าวเป็นเหตุผลสำคัญที่ทำให้การออกแบบสามารถก้าวทันกลุ่มยานยนต์สมัยใหม่ที่หนักกว่า แทนที่จะถูกแทนที่ด้วยแนวคิดการเชื่อมต่อที่ใหม่กว่า
โดยทั่วไปแล้วสะพานแผงชนิด Bailey สมัยใหม่จะถูกสร้างขึ้นจาก เหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูง S355 ซึ่งเป็นเกรดที่เลือกเนื่องจากมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ดีสำหรับส่วนประกอบที่ยังต้องยกและขนย้ายด้วยมือหรือเครื่องจักรเบาที่ไซต์งาน ส่วนประกอบแบบครอสมาในชุดเล็กๆ ที่มีความกว้างของถนนมาตรฐาน ดังนั้นแผงกั้นแบบเดียวกันจึงสามารถรองรับทางแยกทางทหารและการบรรเทาภัยพิบัติแบบเลนเดียว หรือถนนพลเรือนแบบสองเลนที่กว้างขึ้น
| ส่วนประกอบ | มิติข้อมูลมาตรฐาน | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| แผงนั่งร้าน | 3.048ม. x 2.15ม | สลักเกลียวเคียงข้างกันและซ้อนกันเป็นชั้นๆ |
| ถนนกว้าง เลนเดียว | 3.15ม | ทั่วไปสำหรับการข้ามในชนบทและฉุกเฉิน |
| ความกว้างของถนนมาตรฐาน | 4.20ม | เหมาะกับรถบรรทุกและอุปกรณ์การเกษตรส่วนใหญ่ |
| ถนนกว้าง 2 เลน | 7.35ม | การจราจรสองทางบนเส้นทางที่มีปริมาณสูงกว่า |
| ช่วงช่วงทั่วไป | 10 ม. ถึง 60 ม. (ชุดมาตรฐาน) | ซีรีส์ที่มีขนาดกะทัดรัดและเสริมความแข็งแรงขยายได้ดีกว่านี้ |
| ขยายช่วงหลายช่วง | สูงถึง 300 ม | ทำได้โดยมีเสากลางระหว่างส่วนต่างๆ |
ช่วงและน้ำหนักบรรทุกไม่ใช่ตัวเลขคงที่สำหรับสะพานเบลีย์ มันเป็นฟังก์ชันของจำนวนชั้นของพาเนลและจำนวนคอร์ดแบบเคียงข้างกันที่ใช้ในโครงถัก โครงทรัสแบบเดี่ยวหรือเดี่ยวจะครอบคลุมช่องว่างที่สั้นลงเมื่อบรรทุกน้ำหนักเบา โครงแบบดับเบิ้ลซิงเกิลหรือทริปเปิลซิงเกิลจะเพิ่มความแข็งแกร่งสำหรับช่วงระยะกลาง และโครงทรัสแบบดับเบิ้ลดับเบิ้ลหรือทริปเปิลดับเบิ้ลคือสิ่งที่วิศวกรเข้าถึงเมื่อทางข้ามจำเป็นต้องบรรทุกรถบรรทุกบรรทุก รถพ่วงขุดเหมือง หรือยานพาหนะติดตามในระยะทางที่ไกลกว่า
รูปแบบการตั้งชื่อที่ใช้ทั่วทั้งอุตสาหกรรมเป็นไปตามตรรกะง่ายๆ เมื่อสะกดออกมาแล้ว คำแรกอธิบายจำนวนแผงที่วางเรียงกันในแนวนอน และคำที่สองอธิบายจำนวนชั้นที่ซ้อนกันในแนวตั้ง โครงโครงเดี่ยวมีแผงกว้างหนึ่งแผงและสูงหนึ่งแผง ดับเบิ้ลดับเบิลมีสองแผงกว้างและสูงสองแผงเป็นต้น การอ่านเอกสารข้อมูลจำเพาะจะง่ายขึ้นมากเมื่อมีรูปแบบนั้นชัดเจน เนื่องจากคำสองคำเดียวกันนี้ยังบอกคุณโดยประมาณว่าเหล็กจำนวนเท่าใด ระยะเวลาในการประกอบนานเท่าใด และความสามารถในการรับน้ำหนักของโครงถักที่กำหนดนั้นสัมพันธ์กับโครงอื่นๆ ในตระกูล
แผงแต่ละแผงเชื่อมต่อกับเพื่อนบ้านผ่านหมุดเหล็กแนวตั้งที่ขับเคลื่อนผ่านตัวเชื่อมที่เชื่อมต่อกันซึ่งโยนเข้าที่ปลายแผง และยึดด้วยคลิปล็อคที่เรียกว่าส่วนยึดหมุดแผง วิธีการเชื่อมต่อนี้ช่วยให้สามารถประกอบได้โดยไม่ต้องเชื่อม โดยสามารถตอกและถอดหมุดออกได้ด้วยค้อน และสามารถตรวจสอบคลิปยึดด้วยสายตาได้ในระหว่างการตรวจสอบโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษใดๆ คานขวางซึ่งเป็นคานขวางที่ทอดระหว่างโครงถักและยกดาดฟ้า เชื่อมต่อกับแผงผ่านระบบตัวยึดที่แยกจากกันซึ่งยังต้องใช้หมุดมากกว่าสลักเกลียวที่ต้องใช้ประแจแรงบิด ทำให้โครงสร้างทั้งหมดสามารถซ่อมบำรุงภาคสนามได้ด้วยอุปกรณ์ที่น้อยที่สุด
จุดอ้างอิงทั่วไปคือก การกำหนดค่าช่องทางเดียวมาตรฐานรองรับน้ำหนักบรรทุกในช่วง 20 ถึง 40 ตัน ซึ่งครอบคลุมรถบรรทุกส่งของ อุปกรณ์ฟาร์ม และยานพาหนะทหารเบาส่วนใหญ่ การเพิ่มแผงโครงหรือการย้ายไปยังการกำหนดค่าสองหรือสามจะทำให้เพดานนั้นเพิ่มขึ้นอย่างมาก และระบบขนาดกะทัดรัดสำหรับงานหนักที่สร้างขึ้นสำหรับการขุดและลอจิสติกส์บนทางหลวงได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อพกพา รถพ่วงมากถึง 100 ตัน ข้ามช่วงที่สามารถขยายได้ถึง 300 เมตร เมื่อสร้างขึ้นในส่วนหลายช่วงที่มีเสากลาง
ตัวแปรสี่ตัวเป็นตัวกำหนดหมายเลขในโลกแห่งความเป็นจริงสำหรับการข้ามแต่ละครั้ง:
วิศวกรกำหนดขนาดสะพานรอบๆ ยานพาหนะที่หนักที่สุดที่คาดว่าจะข้ามได้ ไม่ใช่แบบธรรมดา และถือเป็นแนวปฏิบัติมาตรฐานในการออกแบบโดยให้มีระยะขอบที่สูงกว่าน้ำหนักบรรทุกสูงสุดของเพลาที่คาดการณ์ไว้ แทนที่จะวิ่งข้ามที่ขีดจำกัดทางทฤษฎี
ตัวเลขการบรรทุกบนแผ่นข้อมูลจำเพาะจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อแปลเป็นยานพาหนะตามที่โครงการคาดหวังจริงๆ ตัวอย่างเช่น เครื่องผสมคอนกรีตที่บรรทุกแล้ว โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วงน้ำหนักรวม 25 ถึง 30 ตัน ซึ่งอยู่ในระดับมาตรฐานเลนเดียว ในทางตรงกันข้าม รถลากสำหรับการขุดที่บรรทุกเต็มคันสามารถบรรทุกเกิน 80 ตันได้อย่างง่ายดาย ซึ่งเป็นสาเหตุที่ถนนทางเข้าเหมืองมักจะระบุการกำหนดค่าสองหรือสามเท่า แทนที่จะเป็นชุดอุปกรณ์ที่เบาที่สุดที่มีอยู่ การจับคู่โครงเข้ากับยานพาหนะที่สมจริงที่สุด รวมถึงการก่อสร้างขนาดใหญ่หรืออุปกรณ์ฉุกเฉินที่อาจข้ามเป็นครั้งคราว เป็นการคำนวณที่สำคัญที่สุดขั้นตอนเดียวในกระบวนการวางแผนทั้งหมด
ความสามารถในการรับน้ำหนักแบบคงที่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของภาพเท่านั้น ยานพาหนะที่กำลังเคลื่อนที่ทำให้เกิดการรับน้ำหนักแบบไดนามิก ซึ่งหมายความว่าแรงบนโครงจะเปลี่ยนเมื่อรถเร่งความเร็ว เบรก หรือข้ามด้วยความเร็ว และรอบการขนถ่ายซ้ำๆ ส่งผลให้โลหะล้าในระยะยาวที่จุดเชื่อมต่อหมุด นี่คือเหตุผลว่าทำไมการจำกัดความเร็วจึงมักโพสต์ไว้บนพาเนลบริดจ์ชั่วคราว และเหตุใดการรับส่งข้อมูลที่หนักกว่าหรือบ่อยกว่าจึงทำให้การเลือกโครงถักแบบอนุรักษ์นิยมมากกว่าการให้คะแนนแบบคงที่เพียงอย่างเดียว
คุณสมบัติลายเซ็นของระบบคือ การเปิดตัวเท้าแขน . ทีมงานประกอบโครงนั่งร้านบนลูกกลิ้งบนฝั่งใกล้ ติดเหล็กน้ำหนักเบาที่ยื่นออกมาที่ส่วนหน้า และดันโครงสร้างที่กำลังเติบโตออกไปเหนือส่วนช่องว่างทีละส่วน เนื่องจากจมูกมีน้ำหนักเบากว่าโครงถักหลัก จึงช่วยลดโมเมนต์การพลิกคว่ำในขณะที่สะพานยังไม่มีการรองรับจากด้านไกล ทำให้โครงสร้างเข้าถึงได้โดยไม่ต้องใช้เครนยกเข้าที่
ลำดับทั่วไปจะมีลักษณะดังนี้:
เนื่องจากทุกชิ้นส่วนสลักหรือหมุดเข้าด้วยกัน ทีมงานคนเดียวกันจึงสามารถย้อนกลับกระบวนการได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นสาเหตุที่การออกแบบยังคงเป็นตัวเลือกเริ่มต้นเมื่อทางข้ามเกิดขึ้นชั่วคราวจริงๆ หรือจำเป็นต้องย้ายตำแหน่งเมื่อโครงการเคลื่อนที่ไปตามเส้นทาง
ข้อดีอย่างหนึ่งที่ใช้งานได้จริงที่สุดของวิธีการเปิดตัวคือใช้อุปกรณ์เพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการยกช่วงที่เสร็จแล้วเข้าที่ ทีมงานประกอบทั่วไปสำหรับการข้ามช่องทางเดียวมีพนักงานแปดถึงสิบห้าคนที่ทำงานกับเครื่องมือช่าง รางเลื่อนแผง และรางลูกกลิ้งธรรมดา โดยไม่ต้องใช้เครนที่รับน้ำหนักเต็มของโครงถักที่เสร็จแล้ว การกำหนดค่าสองหรือสามขนาดใหญ่ขึ้นและโปรเจ็กต์แบบหลายช่วงที่ยาวขึ้นโดยธรรมชาติแล้ว ต้องใช้ทีมงานขนาดใหญ่และเครื่องจักรขนาดเบา เช่น รถยกหรือเครนขนาดเล็ก เพื่อเคลื่อนย้ายแผงซ้อน แต่แม้แต่โปรเจ็กต์เหล่านั้นก็หลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ยกของหนักซึ่งการติดตั้งสะพานคานเหล็กแบบธรรมดาจะต้องใช้
ความเร็วในการประกอบขึ้นอยู่กับความพร้อมของธนาคารก่อนที่แผงจะมาถึง ตัวค้ำ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ปลายแต่ละด้านที่รับน้ำหนักของสะพานลงสู่พื้นดิน จำเป็นต้องมีพื้นผิวลูกปืนที่ได้ระดับและมั่นคง ซึ่งสามารถรองรับโหลดปฏิกิริยาที่มีความเข้มข้นที่ปลายแต่ละด้านของโครงถักได้ บนพื้นอ่อนหรือไม่มั่นคง มักหมายถึงการวางไม้หรือแผ่นรองรับเหล็ก หรือในกรณีที่มีความต้องการมากขึ้น ให้เทฐานคอนกรีตขนาดเล็กก่อนเริ่มการประกอบ การข้ามการเตรียมหลักยึดที่เหมาะสมเป็นสาเหตุหนึ่งที่พบบ่อยที่สุดของปัญหาการวางแนวในระหว่างการเปิดตัว ดังนั้นทีมงานที่มีประสบการณ์จึงถือว่าการเตรียมจุดยึดมีความสำคัญพอๆ กันกับการประกอบโครงถัก
คุณภาพของแผงคือสิ่งที่แยกสะพานที่มีอายุหลายสิบปีออกจากสะพานที่ต้องเปลี่ยนใหม่ตั้งแต่เนิ่นๆ ผู้ผลิตในปัจจุบันส่วนใหญ่สร้างแผงจากเหล็ก S355 และปิดท้ายด้วย การชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน ซึ่งเป็นกระบวนการเคลือบสังกะสีที่ช่วยปกป้องเหล็กจากสนิมในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งและที่เปียก แผงสังกะสีมักจะมีอายุการใช้งานโดยประมาณอยู่ในช่วง 10 ถึง 25 ปี ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ ปริมาณการจราจร และความสม่ำเสมอในการตรวจสอบและบำรุงรักษาทางข้าม
พื้นที่ชายฝั่ง เขตร้อน และอุตสาหกรรมหนักเร่งการกัดกร่อน ดังนั้นสะพานที่ใช้งานในสภาวะเหล่านั้นจะได้รับประโยชน์จากการชุบสังกะสีที่หนาขึ้นหรือการเคลือบเสริมที่ด้านบนของชั้นสังกะสีพื้นฐาน นอกจากนี้การเคลือบกันไฟหรือการเคลือบเรืองแสงยังใช้กับสะพานที่ผ่านหรือใกล้กับโรงงานที่มีความเสี่ยงจากไฟไหม้ เช่น อู่ต่อเรือหรือโรงงานอุตสาหกรรม ซึ่งการเคลือบที่ใช้น้ำที่มี VOC ต่ำกลายเป็นเรื่องปกติ เนื่องจากจะช่วยลดเวลาการหยุดทำงานของการบำรุงรักษาเมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์ที่ใช้ตัวทำละลายรุ่นเก่า
เกรดเหล็กมีผลมากกว่าค่าความต้านทานแรงดึงดิบ เหล็กเกรดสูงอย่าง S355 มีแนวโน้มที่จะให้ความต้านทานต่อความล้าที่การเชื่อมต่อพินได้ดีกว่า ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากสำหรับโครงสร้างที่ต้องเจอรอบการรับน้ำหนักซ้ำ ๆ จากการจราจรที่ข้ามผ่าน แทนที่จะเป็นการรับน้ำหนักคงที่และไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอาคาร แผงที่สร้างจากเหล็กเกรดต่ำกว่าอาจเป็นไปตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักคงที่บนกระดาษในขณะที่เสื่อมสภาพเร็วกว่าที่จุดเชื่อมต่อภายใต้การจราจรจริง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงจึงระบุประสิทธิภาพความล้าควบคู่ไปกับความแข็งแรงของผลผลิตพื้นฐานเมื่ออธิบายเหล็กของตน
การเคลือบสังกะสีไม่เท่ากันทั้งหมด ความหนาของชั้นเคลือบ ซึ่งโดยทั่วไปจะวัดเป็นไมครอน ควรจับคู่กับประเภทการกัดกร่อนของไซต์งาน แทนที่จะใช้กับความหนาเริ่มต้นเดียวในทุกโครงการ สะพานที่ใช้งานในสภาพอากาศภายในประเทศที่แห้งสามารถทำงานได้ดีด้วยความหนาการเคลือบมาตรฐาน ในขณะที่สะพานที่ใช้งานใกล้กับน้ำทะเล ควันอุตสาหกรรม หรือในสภาพอากาศเขตร้อนที่มีความชื้นสม่ำเสมอจะได้รับประโยชน์จากชั้นสังกะสีที่หนาขึ้นหรือการเคลือบทับหน้าเพิ่มเติมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายอายุการใช้งานเดียวกัน การรักษาความหนาของการชุบสังกะสีเป็นการตัดสินใจเฉพาะสถานที่ แทนที่จะเป็นข้อกำหนดเฉพาะเป็นหนึ่งในวิธีที่ชัดเจนที่สุดในการขยายอายุการใช้งานของสะพาน
รายการใบสมัครมีการเติบโตเกินกว่ารากฐานทางการทหาร ห้าภาคส่วนคำนึงถึงความต้องการในปัจจุบันมากที่สุด:
เมื่อน้ำท่วมหรือแผ่นดินไหวทำให้สะพานถนนพัง การฟื้นฟูการเชื่อมต่อมักเป็นวิธีที่เร็วที่สุดวิธีเดียวในการรับอุปกรณ์ฉุกเฉิน การขนส่งทางการแพทย์ และทีมซ่อมให้เคลื่อนไหวอีกครั้ง เนื่องจากแผงสามารถสะสมและจัดส่งได้โดยแจ้งให้ทราบล่วงหน้า การข้ามชั่วคราวจึงสามารถดำเนินการอีกครั้งได้ภายในไม่กี่วัน แทนที่จะใช้เวลาหลายเดือนในการเปลี่ยนคอนกรีตเทคอนกรีต หน่วยงานจัดการเหตุฉุกเฉินในภูมิภาคที่เสี่ยงต่ออุทกภัยมักจะเก็บแผงสต็อกไว้ในคลังระดับภูมิภาคโดยเฉพาะเพื่อให้สามารถคืนทางข้ามได้ภายใน 48 ถึง 72 ชั่วโมงหลังจากได้รับรายงานความล้มเหลว
การทำเหมืองแร่มักจำเป็นต้องเคลื่อนย้ายรถบรรทุกและรถพ่วงบรรทุกสินค้าข้ามหุบเขา ลำธาร หรือพื้นที่ที่ไม่มั่นคง ซึ่งโครงสร้างถาวรไม่สมเหตุสมผลตลอดอายุการใช้งาน โครงสร้างโครงทรัสแบบดับเบิ้ลดับเบิ้ลหรือทริปเปิลสำหรับรถพ่วงขนาด 100 ตันช่วยให้แร่และอุปกรณ์เคลื่อนที่ตามกำหนดเวลาที่เหมืองควบคุม และเนื่องจากสะพานสามารถย้ายตำแหน่งได้เมื่อถนนที่เป็นหลุมหรือลากหมด การลงทุนด้านทุนจะดำเนินต่อไปในขั้นตอนต่อไปของการดำเนินงาน แทนที่จะกลายเป็นสินทรัพย์ที่ติดอยู่
รัฐบาลท้องถิ่นใช้สะพานแผงเพื่อให้เส้นทางเปิดอยู่ในขณะที่มีการออกแบบและให้ทุนทดแทนถาวร หรือเป็นวิธีแก้ปัญหาถาวรที่มีต้นทุนต่ำกว่าบนถนนในชนบทที่มีการจราจรน้อย ซึ่งโครงสร้างคอนกรีตทั้งหมดไม่สมเหตุสมผลในเชิงเศรษฐกิจ กรณีการใช้งานนี้เติบโตขึ้นอย่างเห็นได้ชัด เนื่องจากงบประมาณโครงสร้างพื้นฐานในชนบทเผชิญกับแรงกดดันที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากสามารถติดตั้งสะพานแผงได้ในเวลาเพียงเล็กน้อย และมักจะมีค่าใช้จ่ายเพียงเศษเสี้ยวของโครงสร้างแบบหล่อในที่ในช่วงเวลาเดียวกัน
กรณีการใช้งานเดิมยังคงใช้งานอยู่: สะพานแผงโมดูลาร์ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของวิศวกรรมการต่อสู้ เนื่องจากสามารถขนส่งด้วยรถบรรทุกมาตรฐาน ประกอบโดยไม่ต้องใช้เครน และได้รับการจัดอันดับตามการจำแนกประเภทน้ำหนักบรรทุกที่กำหนดไว้สำหรับยานพาหนะตีนตะขาบและแบบมีล้อ
ผู้รับเหมาทั่วไปใช้สะพานแผงเป็นถนนลากชั่วคราวข้ามการขุดค้น ลำธาร หรือทางเดินสาธารณูปโภคในระหว่างโครงการก่อสร้างขนาดใหญ่ จากนั้นจะย้ายตำแหน่งโครงสร้างเมื่อระยะของโครงการเสร็จสิ้น บริษัทสาธารณูปโภคใช้วิธีการเดียวกันในการเข้าถึงหอส่งสัญญาณหรือส่วนท่อส่งน้ำที่ข้ามน้ำหรือหุบเหว โดยที่สะพานเข้าถึงแบบถาวรไม่สามารถประเมินต้นทุนของโครงการที่ต้องการเพียงการข้ามระหว่างการก่อสร้างและการบำรุงรักษาเท่านั้น
ทีมงานโครงการเปรียบเทียบตัวเลือกในการเชื่อมต่อมักจะชั่งน้ำหนักสะพานแผงกับสองทางเลือก: สะพานคานเหล็กแบบแยกส่วนหรือทางข้ามลอยน้ำที่รองรับเรือ
| ประเภทสะพาน | ช่วงทั่วไป | ความเร็วในการประกอบ | พอดีที่สุด |
|---|---|---|---|
| เบลีย์ / สะพานแผง | 10 ม. ถึง 300 ม | ชั่วโมงถึงไม่กี่วัน | ยานพาหนะหนัก ทางแยกที่เคลื่อนย้ายได้ การตอบสนองต่อภัยพิบัติ |
| สะพานคานเหล็กโมดูลาร์ | สูงถึง 40 ม | 1 ถึง 2 วัน | ทางแยกถาวรที่สั้นกว่าพร้อมทางเข้าด้วยเครน |
| โป๊ะลอยน้ำ/สะพานเรือ | แปรผันขึ้นอยู่กับน้ำ | ชั่วโมง | น้ำลึก ระดับน้ำที่ผันผวน การขนส่งทางทะเล |
สะพานแผงชนะบนสองหน้า ทางเลือกส่วนใหญ่ไม่สามารถจับคู่ได้ในเวลาเดียวกัน: สะพานเหล่านี้รับน้ำหนักเพลาได้อย่างแท้จริง และสามารถสร้างได้โดยไม่ต้องใช้เครน ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากในสถานที่ที่อุปกรณ์ยกของหนักมีราคาแพงหรือไม่สามารถนำเข้าได้
สะพานคานเหล็กแบบโมดูลาร์ที่สร้างขึ้นจากส่วนคานสำเร็จรูปที่ยกเข้าที่ด้วยเครน จะเหมาะสมกว่าเมื่อมีเครนเข้าถึงในสถานที่อยู่แล้ว ช่วงระยะเวลาสั้น และทางข้ามคาดว่าจะคงอยู่กับที่เป็นเวลาหลายปีโดยไม่ต้องย้ายตำแหน่ง เนื่องจากสะพานคานใช้ส่วนประกอบน้อยกว่าและใหญ่กว่ามากกว่าแผงขนาดเล็กจำนวนมาก แรงงานในการประกอบที่ไซต์งานจึงต่ำกว่า แม้ว่าข้อดีข้อเสียคือการพึ่งพาอุปกรณ์ยกที่หนักกว่าซึ่งสะพานแผงไม่จำเป็นต้องใช้ก็ตาม
สะพานโป๊ะลอยน้ำแก้ปัญหาที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง: การข้ามน้ำในบริเวณที่ก้นลึกเกินไป นิ่มเกินไป หรือแปรผันเกินกว่าที่สะพานคงที่จะใช้งานได้จริง พวกมันปรับใช้อย่างรวดเร็วมากและปรับให้เข้ากับระดับน้ำที่เปลี่ยนแปลง แต่ไม่เหมาะกับการสัญจรของรถบรรทุกหนักอย่างต่อเนื่องในลักษณะของสะพานแผงที่ได้รับการกำหนดค่าอย่างเหมาะสม และพวกมันต้องเผชิญกับกระแสน้ำ เศษซาก และสภาพอากาศมากกว่าโครงสร้างคงที่ซึ่งทอดอยู่เหนือน้ำ
ต้นทุนโครงการทั้งหมดสำหรับแผงบริดจ์แบ่งออกเป็นหมวดหมู่ที่สามารถคาดเดาได้จำนวนหนึ่ง และการทำความเข้าใจจะช่วยให้ผู้วางแผนโครงการตั้งงบประมาณได้อย่างถูกต้อง แทนที่จะต้องประหลาดใจกับรายการสินค้าที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการประมาณการเบื้องต้น
กรณีทางเศรษฐกิจสำหรับสะพานแผงมักจะแข็งแกร่งที่สุดเมื่อมีการข้ามชั่วคราวอย่างแท้จริง เมื่อไทม์ไลน์ของโครงการไม่สามารถดูดซับจำนวนเดือนที่โครงสร้างถาวรต้องการ หรือเมื่อแผงสต็อกเดียวกันจะถูกนำมาใช้ซ้ำในหลาย ๆ ไซต์ตลอดอายุการใช้งาน เนื่องจากส่วนประกอบที่เป็นเหล็กยังคงรักษามูลค่าการขายต่อและการนำกลับมาใช้ใหม่ ต้นทุนที่มีประสิทธิภาพต่อโครงการจึงลดลงอย่างมากสำหรับองค์กรที่ปรับใช้สินค้าคงคลังเดียวกันซ้ำๆ แทนที่จะถือว่าการข้ามแต่ละครั้งเป็นการซื้อครั้งเดียว
การเลือกการกำหนดค่าจะขึ้นอยู่กับการจับคู่โครงโครงและเกรดเหล็กกับความเป็นจริงของไซต์งาน 3 แห่ง แทนที่จะเลือกชุดอุปกรณ์ที่ใหญ่ที่สุดตามค่าเริ่มต้น
หลักการทั่วไปที่เป็นประโยชน์จากประสบการณ์ภาคสนาม: การเพิ่มขนาดโครงโครงให้ใหญ่ขึ้นหนึ่งขั้นเหนือภาระขั้นต่ำที่คำนวณได้นั้นแทบจะไม่เพิ่มต้นทุนหรือเวลาในการประกอบอย่างมีนัยสำคัญ และให้อัตรากำไรขั้นต้นที่สะดวกสบายสำหรับการโหลดที่ไม่คาดคิด เช่น อุปกรณ์ก่อสร้างหรือยานพาหนะฉุกเฉินที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของแผนการจราจรเดิม
ปริมาณการจราจร ไม่ใช่ช่วงความยาว โดยทั่วไปคือสิ่งที่กำหนดระหว่างดาดฟ้าเลนเดียวและสองเลน การข้ามที่ให้บริการการเดินทางด้วยรถบรรทุกเป็นครั้งคราวหรือไซต์งานแห่งเดียวแทบจะไม่ต้องการความจุแบบสองทาง และดาดฟ้าที่แคบจะช่วยลดทั้งจำนวนแผงและเวลาในการประกอบ ดาดฟ้าสองเลนจะคุ้มค่าเมื่อมีปริมาณการจราจรสูงเพียงพอที่ยานพาหนะที่รอเลนเดียวเพื่อเคลียร์จะทำให้เกิดความล่าช้าอย่างมาก ซึ่งเป็นเรื่องปกติบนถนนสาธารณะในชนบทมากกว่าในเส้นทางการเข้าถึงเหมืองหรือการก่อสร้างส่วนตัว
ช่องว่างที่กว้างมาก เช่น หุบเขาแม่น้ำกว้าง มักจะไม่สามารถข้ามได้ในเชิงเศรษฐกิจด้วยช่วงที่ไม่ได้รับการสนับสนุนแม้แต่ช่วงที่ความแข็งแรงของโครงถักสูงสุด เนื่องจากการโก่งตัวและน้ำหนักของเหล็กจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อความยาวของช่วงเพิ่มขึ้น ในกรณีเหล่านี้ วิศวกรจะวางแผนเค้าโครงแบบหลายช่วงโดยใช้เสากลาง ซึ่งจะแบ่งช่วงข้ามออกเป็นช่วงแต่ละช่วงที่สั้นลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น แนวทางนี้คือสิ่งที่ช่วยให้ระบบโดยรวมสามารถเข้าถึงความสามารถในการขยายที่บันทึกไว้ได้ไกลถึง 300 เมตร ในขณะที่รักษาแต่ละช่วงให้อยู่ภายในช่วงที่มีประสิทธิภาพและผ่านการทดสอบมาอย่างดี
สะพานแผงมีความน่าเชื่อถือพอๆ กับการบำรุงรักษาเท่านั้น กิจวัตรการตรวจสอบตามปกติมุ่งเน้นไปที่สามประเด็น ได้แก่ สภาพของหมุดและโบลต์ที่เชื่อมต่อ การกัดกร่อนหรือการสึกหรอของสารเคลือบที่มองเห็นได้บนแผง และการโก่งตัวหรือการวางแนวที่ไม่ตรงบนแผ่นรองภายใต้น้ำหนักบรรทุก การจับหมุดที่หลวมหรือจุดที่มีการกัดกร่อนตั้งแต่เนิ่นๆ ระหว่างการตรวจสอบตามปกติมีราคาถูกกว่าการจัดการกับปัญหาทางโครงสร้างหลังจากที่มันแพร่กระจายไปมาก
สถานที่ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น ชายฝั่งทะเล หรืออุตสาหกรรมควรลดระยะเวลาระหว่างการตรวจสอบแต่ละครั้งเมื่อเทียบกับสถานที่ในพื้นที่แห้ง เนื่องจากการกัดกร่อนจะเร่งเร็วขึ้นเมื่อมีเกลือ ความชื้น หรือสารเคมีในอากาศ สะพานที่มองเห็นการสัญจรของรถบรรทุกหนักอย่างต่อเนื่อง เช่น ถนนลากเหมือง ยังรับประกันว่ามีการตรวจสอบการเชื่อมต่อบ่อยกว่าการข้ามในชนบทที่มีการใช้งานไม่มาก เพียงเนื่องจากการบรรทุกหนักซ้ำๆ ทำให้เกิดความเครียดแบบวนรอบบนหมุดและรอยเชื่อมเมื่อเวลาผ่านไป
| จุดตรวจ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ | ความถี่ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| หมุดแผงและตัวยึด | การหลวม กิ๊บยึดหายไป การสึกหรอที่มองเห็นได้ | รายเดือนเมื่อมีการใช้งานหนัก |
| เคลือบสังกะสี | การบิ่น, รอยขีดข่วนเผยให้เห็นเหล็กเปลือย, จุดสนิม | รายไตรมาส |
| สลักเกลียวสำหรับดาดฟ้าและพื้น | ตัวยึดหลวม วัสดุปูพื้นชำรุดหรือแตกร้าว | รายเดือน |
| จุดแบริ่งและหลักยึด | การทรุดตัว การแตกร้าว น้ำขังใกล้ฐานราก | รายไตรมาส, and after major storms |
| การโก่งตัวโดยรวมภายใต้ภาระ | การหย่อนหรือการสั่นสะเทือนที่ผิดปกติเมื่อเทียบกับการอ่านค่าพื้นฐาน | ทุกปีหรือหลังจากเหตุการณ์โอเวอร์โหลดใดๆ ที่ทราบ |
การเก็บบันทึกวันที่ตรวจสอบและการค้นพบที่เป็นลายลักษณ์อักษรอย่างง่ายๆ ช่วยให้มองเห็นแนวโน้มทีละน้อย เช่น การเคลือบที่สึกหรอเร็วกว่าที่คาดไว้ในส่วนเดียวได้ง่ายขึ้นมาก ก่อนที่จะกลายเป็นปัญหาเร่งด่วน สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับองค์กรที่ย้ายสต็อกแผงเดียวกันระหว่างโปรเจ็กต์ เนื่องจากประวัติการบำรุงรักษาเดินทางไปพร้อมกับส่วนประกอบต่างๆ แทนที่จะผูกติดอยู่กับไซต์เดียว
เนื่องจากความน่าสนใจทั้งหมดของระบบขึ้นอยู่กับความสามารถในการพกพา วิธีการขนส่งและจัดเก็บแผงระหว่างโครงการจึงมีความสำคัญพอๆ กับวิธีการประกอบแผง แผงซ้อนกันอย่างมีประสิทธิภาพบนรถบรรทุกพื้นเรียบหรือในตู้คอนเทนเนอร์มาตรฐาน และระบบสินค้าคงคลังที่ได้รับการจัดการอย่างดี โดยทั่วไปจะติดตามแผงตามชุดและวันที่ตรวจสอบ ช่วยให้กองยานพาหนะพร้อมที่จะใช้งานโดยไม่ต้องคัดแยกตามสต็อกที่ไม่ตรงกันหรือไม่ได้รับการตรวจสอบในขณะที่จำเป็นต้องมีการข้ามอย่างเร่งด่วน
สภาพการเก็บรักษาระหว่างการใช้งานส่งผลต่อประสิทธิภาพการเคลือบในระยะยาวพอๆ กับบริการที่ใช้งานอยู่ แผงที่จัดเก็บไว้กลางแจ้งโดยสัมผัสกับพื้นดินโดยตรงหรือน้ำนิ่งจะกัดกร่อนได้เร็วกว่าแผงที่จัดวางบนชั้นวางแบบยกสูงที่มีการระบายน้ำและการไหลเวียนของอากาศที่เพียงพอ แม้ว่าแผงเหล่านั้นจะไม่ได้สัญจรไปมาในช่วงเวลานั้นก็ตาม องค์กรที่จัดเก็บสินค้าคงคลังแผงขนาดใหญ่สำหรับการตอบสนองภัยพิบัติซ้ำหรือโครงการย้ายที่ตั้งเหมืองแร่ โดยทั่วไปพบว่าการลงทุนเพียงเล็กน้อยในการจัดเก็บแบบแร็คที่เหมาะสมจะให้ผลตอบแทนมากกว่าหลายเท่าในการยืดอายุแผง
โดยทั่วไปแล้ว การข้ามช่องทางเดียวในช่องว่าง 20 ถึง 30 เมตร โดยทั่วไปสามารถประกอบและปล่อยได้ภายในหนึ่งวันโดยทีมงานที่มีประสบการณ์ แม้ว่ารูปแบบช่วงที่ยาวกว่าหรือหลายช่วงที่มีท่าเรือกลางจะใช้เวลาในการวางแผนและสร้างนานกว่าปกติ
โดยทั่วไปชุดอุปกรณ์ช่วงเดียวมาตรฐานจะครอบคลุมได้สูงถึงประมาณ 60 เมตร ในขณะที่ระบบขนาดกะทัดรัดและเสริมความแข็งแรงที่สร้างขึ้นด้วยช่วงหลายช่วงและการรองรับระดับกลางสามารถขยายได้ถึง 300 เมตรสำหรับโครงการโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่
ใช่. การนำกลับมาใช้ใหม่ได้เป็นข้อได้เปรียบหลักของการออกแบบ: แผง หมุด และแผ่นพื้นถูกสร้างขึ้นเพื่อแยกออกจากกันอย่างสะอาดและประกอบกลับที่ไซต์อื่น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมกองยานพาหนะในการตอบสนองต่อภัยพิบัติและการขุดเหมืองจำนวนมากจึงเก็บสต็อกแผงไว้พร้อมที่จะปรับใช้ใหม่ แทนที่จะซื้อใหม่สำหรับทุกโครงการ
ตัวเลขจะอธิบายจำนวนชั้นของแผงที่จับคู่กัน (เดี่ยว สอง สาม) และซ้อนกันในแนวตั้ง จำนวนชั้นและการซ้อนที่มากขึ้นจะเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและช่วยให้มีช่วงที่ยาวขึ้น โดยต้องเสียค่าใช้จ่ายในการติดตั้งแผงมากขึ้น ใช้เวลาในการประกอบมากขึ้น และโครงสร้างสำเร็จรูปที่มีน้ำหนักมากขึ้น
โดยทั่วไปแล้วการกำหนดค่าช่องทางเดียวพื้นฐานจะรับน้ำหนักได้ 20 ถึง 40 ตัน ในขณะที่การกำหนดค่าแบบสองหรือสามสำหรับงานหนักที่สร้างขึ้นสำหรับลอจิสติกส์อุตสาหกรรมและเหมืองแร่สามารถออกแบบให้บรรทุกรถพ่วงได้มากถึง 100 ตัน ขึ้นอยู่กับช่วง เกรดเหล็ก และโครงร่างโครงถัก
ระบบโมดูลาร์เดียวกันนี้ปรับให้เข้ากับการใช้คนเดินเท้าและจักรยานได้อย่างง่ายดาย และการกำหนดค่าสำหรับงานเบามักใช้สำหรับการสัญจรทางเท้า การเข้าถึงสาธารณูปโภค และรางไฟหรือทางข้ามการบำรุงรักษา นอกเหนือจากถนนที่มีรถยนต์เต็มคัน
แผงส่วนใหญ่เป็นสังกะสีแบบจุ่มร้อน เคลือบเหล็กด้วยสังกะสีเพื่อต้านทานการกัดกร่อนในสภาพกลางแจ้ง และโดยทั่วไปการรักษานี้จะช่วยสนับสนุนอายุการใช้งานโดยประมาณในช่วง 10 ถึง 25 ปี ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่สะพานตั้งอยู่
โดยทั่วไปแล้วการข้ามเลนเดียวจะได้รับการจัดการโดยลูกเรือแปดถึงสิบห้าคนโดยใช้เครื่องมือช่างและรางลูกกลิ้ง ในขณะที่การกำหนดค่าสองหรือสามขนาดใหญ่และโครงการหลายช่วงต้องการทีมงานขนาดใหญ่และเครื่องจักรขนาดเบาเพื่อเคลื่อนย้ายแผงที่หนักกว่าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในขณะที่การออกแบบมีต้นกำเนิดมาจากการแก้ปัญหาชั่วคราวทางทหาร สะพานแผงที่ได้รับการบำรุงรักษาอย่างเหมาะสมพร้อมการเคลือบที่เพียงพอและการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอยังคงให้บริการอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายปี และสถานที่ปฏิบัติงานในชนบทและเหมืองแร่บางแห่งทำหน้าที่เป็นโครงสร้างถาวรโดยพฤตินัยสำหรับอายุการใช้งานของถนนที่พวกเขาให้บริการ
อย่างน้อยที่สุด แต่ละฐานจะต้องมีพื้นผิวลูกปืนระดับที่มั่นคงและสามารถรองรับโหลดปฏิกิริยาที่มีความเข้มข้นที่ปลายของโครงถัก ซึ่งบนพื้นอ่อนมักจะหมายถึงแผ่นไม้หรือแผ่นรองรับเหล็ก และในกรณีที่มีความต้องการมากขึ้น จะมีการเทฐานคอนกรีตขนาดเล็กก่อนการประกอบ
สถานที่ที่ไม่มีที่ว่างสำหรับเครนหรือไม่มีแผ่นรองเครนที่มั่นคงจะนิยมใช้สะพาน Bailey โดยเฉพาะ เนื่องจากวิธีการปล่อยคานยื่นออกไปจะสร้างโครงสร้างจากตลิ่งที่อยู่ใกล้ออกไปด้านนอก ในขณะที่ทางเลือกอื่นๆ เช่น สะพานคานแบบโมดูลาร์ มักจะต้องยกส่วนที่เสร็จแล้วให้เข้าที่