橋の詰まり、道路の曲がりくねり - 猛暑がアメリカの老朽化したインフラに大損害を与えている

https://theconversation.com/stuck-bridges-buckling-roads-extreme-heat-is-wreaking-havoc-on-americas-aging-infrastructure-235851

2024年夏記録的な暑さ道路から鉄道に至るまで、交通インフラに問題を引き起こしています。

ハーレム川の船舶交通のために開くニューヨークの三番街橋は、何時間も立ち往生している熱で金属が膨張して閉まらなくなったのだ。暑い日にいくつかの州で道路がゆがみました。ワシントンそしてウィスコンシン州. 。アムトラックは乗客に対し、ニューヨークとニュージャージー間の終日運休の数時間前に熱関連の問題に備えるよう警告した。高温時の送電線やレールへのリスクは、増大する遅延の原因電車システム用。

悪化する暑さが米国を襲っているのは仕方のないことだ。すでにトラブルに見舞われているインフラシステム。

アメリカ土木学会は、米国に2021 年にリリースされた最新の全国インフラストラクチャレポートカードでは、インフラストラクチャの総合グレードが C- でした。多少の改善はありましたが、約米国の7.5%橋 10 年前の 12% 以上に比べ、状態は悪く、多くの橋が老朽化しており、維持管理が困難になっています。40パーセント道路網の状態が悪い、または平凡であると考えられ、維持費が大幅に増加した.

ニューヨーク市の三番街橋の金属が熱で膨張し、橋が閉まらなくなった後、消防士らが冷却を試みている。比較的若い橋（この橋は 2004 年に部分的に再建されました）でも、高温では困難が生じる可能性があります。

橋や道路の劣化速度は、使用される材料や工法だけでなく、構造物の耐用期間中の気候にも左右されます。特に猛暑は交通インフラに大きな影響を与えます。気候変動が進むと、熱波の頻度と強さが増加すると予想されており、これらの問題はさらに悪化します。

私がリードしますテキサス大学アーリントン校のスマートインフラストラクチャおよびテスト研究所私のチームは方法に取り組んでいますインフラストラクチャの構造的健全性をより適切に監視するため。インフラストラクチャが暑さの中で苦戦する理由と、インフラストラクチャの寿命を延ばすためにエンジニアがどのように革新を行っているかを説明します。

曲がりくねった高速道路はドライバーに危険をもたらす

道路が建設されるとき、道路はセグメントに分割されます。舗装が広がるスペースを作る高温時や寒さで収縮します。このスペースがないと、道路の材質が加熱したときに舗装が曲がってしまう可能性があります。コンクリート舗装の座屈が深刻な問題となっているいくつかの州で.

舗装はさまざまな理由で座屈しやすくなります。道路の設計、道路の材質、建設時の気候、道路の耐用期間中の天候は、道路の損傷や不適切な修理と同様に、道路の寿命に影響を与える可能性があります。

極端な気温と大量の降水は、道路に重大な損傷を与え、鉄道システムの構造的完全性を危険にさらす可能性があります。さらに、海面上昇は、加速する海岸侵食ができる道路や鉄道を損なう. 。舗装の劣化は交通の遅れや車両の損傷につながります。そして最も重大なことに、交通事故を引き起こす可能性があります。

この夏、ウィスコンシン州全域で道路が陥没している。

ホットレールは拡張したり座屈したりする可能性があります

レールの拡張も、特に列車が使用する本線のような連続溶接レールの場合、大きな懸念事項です。

温度が上昇すると、レールは熱により膨張します。この膨張により、レール素材内に高圧と張力が発生する可能性があります。この圧力と、走行中の列車によって加えられる力とが加わると、線路が横に曲がってしまい、ずれてしまう. 。「」と呼ばれることもあります。太陽のねじれ.”

レールの座屈は、脱線を引き起こす可能性がある重大な安全上の問題です。それが理由の一つですアムトラックは速度を落とします猛暑の中で、スケジュールの遅延につながることがよくあります。ワシントン D.C. の地下鉄は列車の速度を最高時速35マイルレールの温度が華氏 135 度 (摂氏 57 度) に達すると、

これらの熱応力を予測することは困難な場合があります。線路の構造や動き方には不明な要素が多いため、レールの温度測定だけでは十分ではありません。このため、レールがどの程度伸縮するかを正確に予測することが困難になります。

エンジニアは、次のような耐熱材料を使用することで、レール拡張のリスクを軽減できます。過共析レール鋼マルテンサイトレール鋼、線路の設計を調整し、タイムリーな修理を保証します。

道路の座屈を防ぐために、エンジニアは、水の浸入を防ぎながら柔軟性を与えるシーラントを充填したシングルカットのこぎり接合部を使用するなどの保護手段も講じています。また、低温時や低温の基礎にコンクリートを注入することを避ける寒冷地コンクリート施工方法を導入することもでき、より強力で耐久性のあるコンクリートを使用することもできます。舗装にひび割れや損傷が生じた場合に適時に補修を行うことも、座屈を防ぐのに役立ちます。