世界上最长的吊桥是哪座?

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位于日本京都的明石海峡大桥是世界上最长的吊桥。看到其他桥的图片。
©Robert Essel/Corbis

日出后的一个小时,除了海上交通的声音,明石海峡(Akashi Strait)边上的码头很安静。然而,在这个特殊的早晨,一种陌生的声音很快打破了浓雾,增18新利最新登入加了越来越大的喧嚣:数十名学生奔向Shiun Maru渡轮,等待着把他们带到大陆之间4公里(2.4英里)长的海峡日本以及南部的淡路岛。

1955年5月11日的实地考察让学生们有机会近距离了解淡路县的农村生活方式,包括渔村和香薰出口,这些地方与广岛、岛根县、爱媛县和高知县的繁华环境似乎是另一个世界。

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45分钟的路程是到达该岛的唯一途径,但需要通过日本最繁忙的航道,每天有1400多艘船只通过。就在急切的手抓住甲板栏杆,兴奋的眼睛注视着远方的海岸时,一个身影从雾中若隐若现。在几乎没有任何征兆的情况下,“仙丸”号撞上了一艘货船。

渡轮上的许多乘客被扔进冰冷的水中淹死了。几分钟后,那些仍紧紧抓住渡轮倾斜甲板的人与Shiun Maru一起沉没。随着救援工作的展开,一个令人震惊的死亡人数浮出水面:168名乘客遇难,其中包括100名学童[来源:日本时报].

“Shiun Maru”号沉没后引发了公众的广泛愤怒,促使人们在一个长期考虑的概念上取得了进展:在神户以西的明石市和淡路岛之间修建一座机动车桥。

日本政府知道这个结构需要是一座吊桥。这种类型的桥的特点是一个由悬挂在支撑塔上的电缆悬挂的巷道,值得注意的是,只需要几根柱子就可以将其固定在地面上。这是一个重要的考虑,因为明石海峡大桥将横跨一条繁忙的航道。这座六车道吊桥是一个优雅、昂贵的解决方案——近4公里(2.4英里)长——可能是不可能的解决方案[来源:库珀好奇心引起国家地理美国公共电视台瑞安乌斯曼].

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匠心搭建的桥梁

从表面上看,建造一座横跨明石海峡的吊桥是一件显而易见的事情。这座大桥不仅将首次允许日本和邻近的淡路岛之间的机动车通行,淡路岛也将不再是唯一与日本大陆隔绝的主要岛屿。此外,一座巨大的吊桥将成为日本工程技术的证明。

只有一个问题:明石海峡是世界上最不适合建造.很少有桥梁建造者想要掌握这个特殊的地点,因为它的水流强烈,密集以及每年导致数百艘船只沉没的频繁风暴。台风经常以每小时280公里(180英里)的速度穿过走廊。如果这还不够,海峡沿着一个主要的地震断层。

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哦,还有一个讨厌的问题要考虑。以前没有人在如此深的水中(明石海峡水深110米,相当于360英尺)建造过悬索桥,也没有人在如此长的水下建造过悬索桥。在最长的地方,这座桥需要悬挂1991米(6532英尺)才能畅通无阻地进入航道。从这个角度来看,旧金山金门大桥的主跨度是1280米(4200英尺),大约是这座大桥长度的三分之二[来源:库珀金门大桥].

事实证明,日本政府准备好了这项看似不可能完成的任务。经过30年的规划,以及200万名施工人员10年的工作,明石海桥于1998年开放[资料来源:库珀瑞安].它的存在是对人类智慧的致敬。

明石海桥,也被称为珍珠桥,保持着三项世界纪录。它的跨度使它成为世界上最长的悬索桥。这座桥有两座高80层的塔楼,是有记录以来最高的吊桥。而且,因为它耗资5000亿日元(当时约36亿美元),它是建造的最昂贵的吊桥[来源:国家地理].

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在飞行中发明:建造桥梁的新方法

为什么日本明石海京大桥花了40年才建成?答案出乎意料的简单,却令人震惊。这座桥的一些材料和建造技术不得不在建造过程中被发明出来。这一切都始于第一阶段建设——桥的支撑柱。

在明石海峡深水快速流动的水域中放置预制混凝土塔(传统方法)是不可能的。相反,工程师必须想办法在现场建造塔楼。巨大的双壁钢瓶被建造并拖进海峡。当一群拖船将钢瓶固定在适当的位置时(考虑到水流湍急,这不是一项容易的任务),巨大的内置水龙头会间歇性地启动,以填充钢瓶的壁面。在8个小时的过程中,圆柱体慢慢下沉到海床上平整的地基上,在铅笔中心宽度内击中预定目标。

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不幸的是,这只是一个暂时的解决方案。圆柱体需要混凝土内部才能固定,但普通混凝土在倒入海水时就会溶解。日本工程师被迫发明了一种新型混凝土,这种混凝土足够厚,可以在自身重量下扩散而不会被海水冲走,但可以被泵入沉没的圆柱体,然后在水条件下硬化。

然后又出现了下一个障碍……然后下一个。尽管他们刚刚提出了一种全新的混凝土形式,但它并不适用于桥梁的支撑塔。相反,工程师们需要一种材料,当地面震动时,它会摇摆,而不是折断。这种抗震材料是一种特殊的钢合金,预计可以承受8级以上的地震。一个街区一个街区地,这些塔被锻造和组装起来,就像泰坦建造者一样,直到它们每一个都与埃菲尔铁塔的高度相媲美。瑞安].

这些塔很快就会受到考验。1995年1月17日,距离大桥仅几公里的地方发生了8.5级地震。虽然这座桥没有遭受重大破坏,但它的支柱确实相互背离了。这导致大桥比原计划长了几米[来源:国家地理].

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明石海京大桥:完成,但从未完成

通往明石海京大桥的高速公路。这座桥将45分钟的渡轮旅行变成了4分钟的汽车旅行。"width=
通往明石海京大桥的高速公路。这座桥将45分钟的渡轮旅行变成了4分钟的汽车旅行。
©pasmal / amanaimages / Corbis

1995年,明石海桥在第一次地震中幸存了下来。当然,事情会变得更容易,对吧?

错了。大桥的支撑索成为了下一个争论的焦点。因为大桥最长的悬空部分超过了一英里,普通的钢索太重了。相反,日本工程师不得不发明一种解决方案:一种新型的钢丝,它灵活,强度惊人,由新的合金和硅树脂混合而成。只有5毫米(1/5英寸)厚,一股巧妙的能承受三头犀牛的重量。数千条这样的钢丝被压缩成一根超过30万公里(19万英里)长的钢丝绳,由直升机安装,以支撑明石海京的道路[来源:好奇心引起].

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为了将290段道路甲板提升到位,专门为这个项目建造了起重机。甲板的桁架包括一个战略三角形设计,以允许气流,但也包括垂直臂作为方向舵,在强风中稳定甲板[来源:国家地理].

终于,在1998年,也就是明石海京大桥开工10年后,最后一块桥面已经就位。这座六车道吊桥完工了,将45分钟的渡轮旅程变成了4分钟的汽车旅程。但还没有结束。

明石海桥虽然设计寿命为200年,但仍需要日常维护。本州四国大桥管理局负责大桥的维护,设有一个控制中心,监控从桥梁的水平和垂直运动到桥面的所有情况空调系统用来防止钢桁架被腐蚀。游客驾车过桥需要支付2,300日圆(约合25美元)的过路费[来源:本州四国大桥管理局].

日本工程师设计并建造了一座连续三次保持世界纪录的吊桥,但他们不能满足于现有的成就。包括轻质碳纤维电缆在内的新兴技术,有一天可能会建造出比明石海桥大10倍的悬索桥[来源:好奇心引起国家地理瑞安].

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作者注:什么是世界上最长的吊桥?

我的梦想之一是访问日本。我的父母去过日本,我的姑姑和叔叔在东京安家,我丈夫在那里度过了他生命的头两年。现在我可以在我的旅行目标中再加一条:穿越明石海桥。虽然这座桥的建造原因令人悲伤,但发现建造它的独创性令人印象深刻。建造第一座这么长的吊桥是一回事。发明使之成为可能的材料和技术是另一回事。

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  • 布朗,玛丽亚。墨西拿海峡大桥:世界上最大的吊桥将开始施工。Buildepedia。2011年11月21日。(2013年6月7日)http://buildipedia.com/aec-pros/public-infrastructure/strait-of-messina-bridge-construction-will-begin-on-the-worlds-largest-suspension-bridge
  • 库珀,詹姆斯。世界最长吊桥在日本开放美国交通部。1998年7月。(2013年6月7日)http://www.fhwa.dot.gov/publications/publicroads/98julaug/worlds.cfm
  • 好奇心引起。“世界上最长的吊桥:日本最伟大的工程壮举?”2013年2月23日。(2013年6月6日)http://www.curiosityaroused.com/technology/the-longest-suspension-bridge-in-the-world-japans-greatest-engineering-feat/
  • 金门大桥。“常见问题”。(2013年6月11日)http://goldengatebridge.org/research/facts.php#fun
  • 赫芬顿邮报。“世界上最长的隧道吊桥开放。”2012年4月4日。(2013年6月7日)http://www.huffingtonpost.com/2012/04/04/worlds-largest-suspension_n_1402259.html
  • 日本时报。“55年沉船惨案幸存者完成旅程。”2004年5月12日(2013年6月6日)http://www.japantimes.co.jp/news/2004/05/12/national/55-ship-tragedy-survivors-complete-trip/
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  • PBS。“世界奇观:明石海桥。”(2013年6月6日)http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/wonder/structure/akashi_kaikyo.html
  • PBS。“吊桥”。(2013年6月7日)http://www.pbs.org/wgbh/nova/lostempires/china/meetsusp.html
  • 瑞安。V。“明石海京吊桥——日本。”技术的学生。(2013年6月6日)http://www.technologystudent.com/culture1/akashi1.htm
  • 撒母耳,彼得。“新的大型十字路口可以使用更多的交通。”收费公路新闻。1998年11月21日。(2013年6月11日)http://www.tollroadsnews.com/node/2126
  • 乌斯曼,Nashid。“明石海桥。”工程研讨会。2010年12月18日。(2013年6月6日)http://seminarsincivil.blogspot.com/2010/12/akashi-kaikyo-bridge.html
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