高速道路は確かに私たちにとって見知らぬ人ではありません。私たちは通常、旅行、ビジネス、親戚や友人を訪問するときに高速道路を通過します。無数の人々を通り抜けて道路を行き来する車両は、忙しい街の象徴です。様々な海岸道路を結ぶ橋も街全体の圧力を負います。
カナダの「トランスカナダハイウェイ」も同様で、カナダの10の州を通る高速道路のシステムです。何千人もの乗客が旅行にこの高速道路システムに依存しています。多くの高速道路と同様に、トランスカナダには、さまざまな高速道路を結ぶ多くの鉄筋コンクリート橋もあります。しかし、長時間太陽や雨にさらされた後、鋼構造物が腐食し、橋は深刻な耐久性の問題を残し、構造劣化と高価な修理費用をもたらします。2013年、オンタリオ州運輸省(MTO)は、ニピゴンリバーブリッジを2つのフラットスパン、4車線の橋に置き換える1億6000万ドルのプロジェクトを開始しました。
ニピゴンリバーブリッジは、オンタリオ州の高速道路システムとガラス繊維強化ポリマー鉄筋コンクリート(GFRP-RC)デッキを使用した世界初のケーブルステイブリッジ用のケーブルステイブリッジです。この種類のGFRPは、ビニルエステル樹脂とホウ素フリーEガラス繊維で構成されています。
しかし、エンジニアリングの観点から見ると、ケーブルステイされた橋は、最大9000 psi(1平方インチ当たりポンド)の圧力にさらされているため、従来の橋よりも設計がはるかに困難です。ベンモクラーネは、コンクリートが劣化し始めたとき、ケーブルステイ橋のデッキを修理することは論理的に不可能であると言いました。
MTOは、100年以上にわたり大規模な修理を必要としな限らないため、非常に耐久性のあるGFRPのような構造コンポーネントを持つ設計を承認することが非常に重要でした。「GFRPに何の問題もなくても、傾きはコンクリート自体から来る可能性があります」と、ベンモクラーネは言いました。
「だから、あなたは本当に複合材料を選択する必要があります!
ベンモクラネと彼のチームは、8つのパネル(6つのGFRP-RCパネルと2つのリバーパネル)を構築し、亀裂についてテストしました。220 mm幅の超高性能繊維補強コンクリート(UHPFRC)接続されたGFRPバーは、明らかな亀裂のない高い引張強度と弾性率を有します。
MTO、MMMGroup(現在はWSPとして知られている)とバックランド&テイラーと協力して、ベンモクラーネは3 x 7メートルを測定する480 GFRP-RCパネルだけでなく、15と20ミリメートルの厚いGFRP-RC強化歩道を設計しました。合計約350,000メートルのGFRPバーがデッキに使用されました。
BotConstructionとFerrovialAgromanの2つの建設会社は、タワー内のパネルを事前に鋳造し、UHPFRCと接続することで建設プロセスを加速しました。橋甲板を建設した後、BotとFerrovialは、橋の基礎基盤から測定された高さ75メートルの鋳造インプレイスサブ構造のために、合計182の鋼鉄杭を50〜70メートルの深さで運転しました。その後、デッキの上に約51メートルのプレハブのマルチビームセンター桟橋を設置しました。梁は66本の鋼ケーブルによって橋に接続される。
その橋は2つの部分で造られた。
彼は、この橋は複合材料をインフラ市場にさらに拡大することを約束しているので、複合産業にとって画期的な成果であると考えています。メリーランド州ナショナルハーバーで開催された国際橋会議で、ベンモクラーネは橋のデザインとFRPの利点を発表しました。「私が得たフィードバックに基づいて、将来的にこの種の補強を使用して世界中のより多くの橋が見えることを本当に願っています」と、彼は喜んでいると言いました。「これらの橋は非常に経済的でエレガントで、美的価値が高い」とニピゴン川橋のようなアプリケーションは、多くの複合企業のための扉を開くことができると楽観的です。
GFRPバーで補強されたコンクリート橋の初期コストは、エポキシコーティングまたは亜鉛メッキ鋼棒で補強されたコンクリート橋とほぼ同じである、と彼は言った。ステンレス鋼鉄筋の価格もGFRP鉄筋の2〜4倍です。
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