막힌 다리, 휘어진 도로 – 극심한 더위가 미국의 노후화된 기반 시설에 큰 타격을 주고 있습니다.

2024년 여름 기록적인 열기 도로에서 철도까지 교통 인프라에 문제를 일으키고 있습니다.

할렘 강에서 선박 통행을 위해 개방되는 뉴욕의 3번가 다리는 몇 시간 동안 붙어 있었어 그 금속이 열로 팽창하여 닫힐 수 없게 된 후에요.다음을 포함한 여러 주에서 더운 날 도로가 휘어졌습니다. 워싱턴 그리고 위스콘신.Amtrak은 뉴욕과 뉴저지 간 하루 동안의 정전이 발생하기 몇 시간 전에 승객들에게 열 관련 문제에 대비하라고 경고했습니다.고온 동안 전력선과 레일에 대한 위험은 다음과 같습니다. 점점 늘어나는 지연 원인 열차 시스템의 경우.

점점 더 심해지는 더위가 미국을 강타하는 것은 도움이 되지 않습니다.이미 문제가 발생한 인프라 시스템.

미국 토목공학회(American Society of Civil Engineers)는 미국에인프라는 2021년에 발표된 최신 국가 인프라 보고서 카드에서 전체 등급 C-를 받았습니다.약간의 개선이 있었지만 – 약 미국의 7.5%교량 10년 전의 12%에 비해 상태가 좋지 않았습니다. 많은 교량이 노후화되어 유지 관리가 어려워졌습니다.40% 도로 시스템의 열악하거나 보통 수준의 상태로 간주되었으며, 유지 비용이 크게 증가했습니다..

교량이나 도로의 노후화 속도는 사용된 재료와 건설 방법뿐만 아니라 구조물의 수명 동안 기후에 따라 달라집니다.특히 폭염은 교통 인프라에 큰 영향을 미칩니다.기후변화가 진행되면서, 열파의 빈도와 강도 증가하여 이러한 문제가 더욱 악화될 것으로 예상됩니다.

내가 이끌다 텍사스 대학교 알링턴 캠퍼스의 스마트 인프라 및 테스트 연구소 우리 팀은 여러 가지 방법으로 일하고 있어요 인프라의 구조적 상태를 더 잘 모니터링합니다.인프라가 더위에 어려움을 겪는 이유와 엔지니어가 인프라의 수명을 연장하기 위해 혁신하는 방법은 다음과 같습니다.

좌굴 고속도로는 운전자에게 위험을 초래합니다

도로가 건설되면 여러 부분으로 절단되어 포장도로가 확장될 수 있는 공간을 만듭니다. 더위가 많을 때나 추위에 수축할 때.그 공간이 없으면 도로 재료가 뜨거워지면 포장 도로가 휘어질 수 있습니다.콘크리트 포장의 좌굴이 심각한 문제가 되었습니다. 여러 주에서.

포장은 여러 가지 이유로 인해 좌굴에 취약해집니다.도로의 디자인, 도로를 구성하는 재료, 건설 당시의 기후, 수명 기간 동안의 날씨는 도로 손상 및 부적절한 수리와 마찬가지로 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.

극심한 기온과 폭우로 인해 도로가 심각하게 손상되고 철도 시스템의 구조적 무결성이 위태로워질 수 있습니다.게다가 해수면 상승은 해안 침식 가속화 그럴 수 있어 도로와 철도를 약화시키다.노면 상태가 악화되면 교통 정체와 차량 파손이 발생합니다.그리고 가장 결정적으로 교통사고를 유발할 수 있습니다.

핫 레일은 확장 및 버클 가능

레일 확장은 또 다른 중요한 문제입니다. 특히 열차에 사용되는 본선과 같은 연속 용접 레일의 경우 더욱 그렇습니다.

온도가 상승하면 열로 인해 레일이 팽창합니다.이러한 팽창은 레일 재료 내에 높은 압력과 장력을 생성할 수 있습니다.움직이는 열차에 의해 가해지는 힘과 결합되어 이 압력은 선로가 옆으로 구부러지고 어긋나다.때로는 "태양 꼬임.”

버클링 레일은 탈선을 일으킬 수 있는 심각한 안전 위험입니다.그게 이유 중 하나야 Amtrak은 속도를 늦춘다 폭염으로 인해 일정이 지연되는 경우가 많습니다.워싱턴 D.C.의 지하철은 열차 속도를 최대 시속 35마일 레일의 온도가 화씨 135도(섭씨 57도)에 도달하면.

이러한 열 응력을 예측하는 것은 어려울 수 있습니다.레일 온도 측정만으로는 충분하지 않습니다. 선로의 구조와 이동 방식과 관련하여 알려지지 않은 요소가 많기 때문입니다.이로 인해 레일이 얼마나 팽창하거나 수축할지 정확하게 예측하기가 어렵습니다.

엔지니어는 다음과 같은 내열 재료를 사용하여 레일 확장 위험을 줄일 수 있습니다. 과공석 레일 강철 및 마르텐사이트 레일 강철을 사용하여 선로 설계를 조정하고 시기적절한 수리를 보장합니다.

도로가 휘어지는 것을 방지하기 위해 엔지니어들은 물이 들어가지 않게 하면서 유연성을 제공하기 위해 실란트로 채워진 단일 절단 톱니 조인트를 사용하는 등의 보호 조치도 취합니다.또한 저온이나 차가운 바닥에 콘크리트를 붓는 것을 피하는 추운 날씨 콘크리트 작업을 시행할 수 있으며 더 강하고 내구성이 뛰어난 콘크리트를 사용할 수 있습니다.포장도로가 갈라지고 손상되었을 때 적시에 수리를 수행하는 것도 좌굴을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

인프라를 건강하게 유지

인프라 상태는 인간의 건강과 유사합니다.의사가 종양이나 암과 같은 문제를 후기 단계에서만 발견하면 너무 늦는 경우가 많습니다.인간의 신체와 마찬가지로 인프라는 비용을 절감하고 효과적인 재활 가능성을 높이기 위해 처음부터 유지 관리되어야 합니다.

제가 담당하는 부서 중 하나는 비파괴 평가 방법 인프라 모니터링을 위한 피해를 입히거나 긴 도로 폐쇄를 요구하지 않고.

우리는 다음과 같은 모바일 스캐닝 시스템을 사용합니다. 휴대용 MRI 기계와 거의 같습니다 교량, 도로, 활주로의 약점이나 결함을 찾는 것.또한 기계 및 자기장 현상을 활용해 인프라 상태를 평가하는 첨단 센서를 개발하고 있으며, 인공지능을 이용해 재료의 문제점을 찾아내고 있습니다.

인프라는 기후 변화와 도로, 교량 및 기타 인프라 노후화로 인해 점점 더 많은 어려움에 직면하게 될 것입니다.이번 여름에 다수의 좌굴 도로와 기타 문제는 미래에 대비할 수 있는 탄력적인 인프라의 긴급한 필요성을 강조합니다.