海中の橋脚はどのように建設されるのでしょうか?最初に建造されてからそこに輸送されるのですか?

橋は現代の交通の重要な部分ですが、橋が空中に浮かぶことは不可能です。橋がしっかりと立つためには、それを支える橋脚が必要です。橋脚がどのように建設されるかについては、ほとんどの人がよく知っています。

過去数十年にわたり、わが国の都市化は徐々に加速し、橋が次々と建設されてきました。都市に住んでいる限り、橋脚の建設を見たことがあるはずです。簡単に言えば、橋脚の建設はいくつかのステップに分けられます。最初のステップは、地下に深い穴を掘ることです。 2 番目のステップは、コンクリートを使用して基礎を流し込むことです。基礎は、単にコンクリートでできた立方体です。 3番目のステップは、基礎の上に鋼棒を使用して橋脚の骨組みを編み込み、次に高品質の鋼板で溶接された橋脚型を橋脚の骨組みに接合することです。最後の工程は、鉄筋と型枠で作った骨組みにコンクリートを流し込み、見た目もしっかりした橋脚が完成します。

陸上で橋脚を建設するのにそれほど技術的なスキルは必要ないように思えますが、水中で建設する場合は難易度が一気に上がります。

これまで人類は数多くの海上橋を建設してきましたが、これらの橋を支える橋脚はすべて海の深いところに埋もれています。港珠澳大橋を例にとると、橋脚が位置する海域の平均水深は37メートルに達している。平均海深が80メートルを超える海上橋も多数あります。では、人間はどのようにしてこのような深い海水中に桟橋を建設するのでしょうか?海上橋の橋脚は陸上で建設され、その後海まで運ばれるという噂があります。これは本当ですか？

あまり。

現在、海上橋の橋脚を建設する方法は主に4つあります。いずれも完全に陸上に建設されてから海に運ばれるものではありません。 4つの方法のうちどれが噂に最も近いかと言うと、それは「ケーソン」方式かもしれません。鉄筋コンクリート製の橋脚を地上に建設し、それを海まで運ぶことは基本的に不可能ですが、「ケーソン」だけを輸送するのであれば可能です。

いわゆる「ケーソン」は、実際には内部が格子状の構造で構成された中空の立方体です。中が空洞になっているので、持ち運びが簡単です。ケーソンが完成したら、はしけで海まで運ばれ、沈められます。

しかし、海底は鉄の固まりではなく、大量のシルトを含んでいます。ケーソンが沈むと、機械を使ってその下の泥を汲み出し、最終的にケーソンが海底の硬い岩層に着陸できるようにします。後は、この格子状の中空ケーソンにコンクリートを流し込むだけで、橋脚が構築されます。この工法は、まず陸上で橋脚の外殻を構築し、その後海上で内部の埋め戻しを完了させる工法と言えます。他の 3 つの方法は、陸とはほとんど関係がなく、基本的に完全に海中に構築されます。

海上に橋脚を建設する3つの方法のうちの1つ。もともとは「コッファダム」と呼ばれていました。

陸上で橋脚を建設するのは簡単ですが、同じ方法で海上に橋脚を建設することはできますか？もちろん、解決すべき問題はただ一つ、海水でした。

いわゆるコッファダムは、私たちが子供の頃に「泥遊び」をしていたのとまったく同じです。泥と鋼板でできた構造物で海中を囲み、揚水機で海水を汲み出します。このようにして、「水のない土地」は海に囲まれています。その後は陸上で橋脚を建設するのと同じように建設を進めることができるが、泥や鋼板は完全に密閉できないため、建設中は海水が「密閉区域」に浸水するのを防ぐために継続的に水を汲み上げなければならない。橋脚を建設する最後の 2 つの方法は、「杭打ち」と「掘削」と呼ばれ、互いに関連しています。 「杭打ち」という用語は、陸上で建物を建設する際によく使われる方法なので、よく知られているはずです。

湿った緩い土壌のある場所に建物を建てる必要がある場合、建物の基礎として、さまざまな材料を積み重ねて地面に打ち込んだり、押し付けたり、ねじ込んだりすることができます。

この方法は水中工事にも適用できます。杭打ち機を船に積んで海まで運ぶだけで、海面で杭打ちを始めることができます。しかし、海中では海水の影響を受けるため、水流の衝撃に耐える能力を高めるために、杭をある程度の傾斜で打ち込む必要があります。

最後の方法は「掘削」です。掘削は、実際には杭打ちの派生的な方法です。海底の地質条件は複雑です。場所によっては岩が固く杭を打ち込めない場所もあります。そのため、まず海底にスリーブを挿入し、ドリルビットでスリーブに穴を開けます。その後、鉄筋が挿入され、最後にコンクリートが流し込まれます。橋の基礎工事が完了しました。橋脚を建設する4つの方法のうち、主な建設部分は海上で完成し、「陸上で建設してから海に運ぶ」という不器用な方法を採用しておらず、このような重い橋脚は輸送も困難です。

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