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 ツィラータールアルプスのシンプルな吊り橋 | |
| 子孫 | |
|---|---|
| 運ぶ | 歩行者、家畜 |
| スパン範囲 | 短～中 |
| 材料 | ロープ（繊維）、チェーン、鋼 線ロープ、適切なデッキ材 |
| 移動可能 | いいえ |
| 設計努力 | 低い |
| 仮設工事が必要 | いいえ |
単純吊橋（ロープ橋、スイング橋（ニュージーランド）、吊り橋、吊り橋、懸垂橋とも呼ばれる）は、橋の床版が両端に固定された 2 本の平行な荷重支持ケーブル上に架かる、原始的なタイプの橋です。塔や橋脚はありません。ケーブルは、橋床版にかかる動的荷重に応じて動く、 浅い下向きの懸垂線弧に沿って走ります。
デッキの弧と荷重時の大きな動きにより、このような橋は車両通行には適していません。単純な吊り橋は、歩行者のみの使用に制限されています。安全のため、両端の短い橋脚で支えられ、荷重支持ケーブルと平行に走る頑丈な手すりケーブルを使用して構築されます。場合によっては、これが主な荷重支持要素となり、デッキが下に吊り下げられることがあります。単純な吊り橋は、特に峡谷などの 氾濫原ではない地形にある川の横断において、田舎の地域で最も効率的で持続可能な設計であると考えられています。
他のタイプとの比較
文脈によっては、「単純吊橋」という用語は、このタイプの橋ではなく、床版が補強されていないという点で「単純」な吊り橋を指すこともあります。 [1] [2] 単純吊橋と「単純」吊り橋は多くの点で似ていますが、物理的には異なります。単純吊橋では、主ケーブル（またはチェーン）は双曲曲線、つまりカテナリー曲線に従います。これは、主ケーブルが自由に垂れ下がっているためです。対照的に、吊り橋（「単純」かどうかに関係なく）では、主ケーブルは放物線曲線に従います。これは、主ケーブルが下の橋床版に等間隔で結び付けられているためです（吊り橋の曲線を参照）。
これら2つの曲線の違いは17世紀に重要な問題となり、アイザック・ニュートンが研究した。[3]解は1691年にゴットフリート・ライプニッツ、クリスティアーン・ホイヘンス、ヨハン・ベルヌーイによって発見された。ベルヌーイはヤコブ・ベルヌーイの挑戦に応えて方程式を導出した。[4]彼らの解は1691年6月のActa Eruditorumに掲載された。[5] [6]
応力リボン橋にも、1 つ以上の懸垂曲線と、主ケーブル上に敷かれたデッキがあります。ただし、単純な吊り橋とは異なり、応力リボン橋のデッキは硬く、通常は主ケーブル上に敷かれた圧縮要素 (コンクリート スラブ) が追加されています。この硬さにより、橋はより重く、より広く、より安定します。
歴史
単純な吊り橋は最も古いタイプの吊り橋として知られており、コロンブス以前の海洋横断接触の可能性を無視すると、ヒマラヤ地域と南アメリカで少なくとも2つの独立した単純な吊り橋が発明された。[7]
吊り橋に関する最も古い言及は、漢代の中国外交使節団がヒマラヤの西端と南端の国々、すなわちアフガニスタンのヒンドゥークシュ山脈、ガンダーラ地方、ギルギット地方を旅行した記録に見られる。[8]これらは、3本以上の蔓で作られたケーブルでできた単純な吊り橋で、人々は直接ロープの上を歩いて渡った。後には、2本のケーブルの上に板を載せたデッキも使われるようになった。[8]
南米では、インカのロープの橋は、16 世紀にスペイン人がアンデス山脈に到着する以前から存在していました。遺跡から発見された最古の吊り橋は、中央アメリカの 7 世紀のもの[要説明]です(ヤシュチランのマヤ橋を参照)。
鉄鎖 を使ったシンプルな吊り橋もチベットや中国で記録されている。揚子江上流にある橋のひとつは7世紀に遡る。いくつかはチベットの僧侶タン・トン・ギャルポの作とされ、 15世紀にはチュシュル・チャクザムやチュカなどチベットとブータンにいくつか橋を建てたと伝えられている。[7]もう一つの例であるルディン橋は1703年に建てられ、11本の鉄鎖を使って全長100メートルに渡っている。[7]
ワイヤーケーブル吊橋の開発は、1822年にマーク・セガンとその兄弟がアノネーに建設した仮設の簡易吊橋にまで遡る。その橋の長さはわずか18メートルだった。 [7]しかし、簡易吊橋の設計は、19世紀にジェームズ・フィンリーが吊り橋を発明し特許を取得したことにより、ほとんど時代遅れとなった。[9] 18世紀後半にイギリスで描かれた、当時ガルワール王国の一部であったシュリーナガルの橋の絵画[要出典]は、吊り橋の発明を予期している。氾濫原に建設されたこの珍しい橋には、塔で支えられた簡易吊り橋にアクセスするために吊り橋の傾斜路が設けられていた。
材料
このタイプの橋は、歴史的にロープで建設されたため、ロープ橋として知られています。インカのロープ橋は、南米の一部の地域では今でも主にロープなどの現地の材料で作られています。これらのロープ橋は、材料の寿命が限られているため定期的に交換する必要があり、ロープの部品はコミュニティの取り組みへの貢献として家族によって作られています。
歩行者や家畜が通行するためのシンプルな吊り橋は、古代インカのロープの橋を基にして今でも建設されていますが、ワイヤーロープが使用され、木材ではなく鋼鉄やアルミニウムの格子状の床板が使用されることもあります。
現代の橋では、（繊維）ロープの代わりにワイヤーロープ、チェーン、特殊な目的の連結鋼梁などが使用されています。
生きた橋
インド北東部のメガーラヤ州では、カシ族とジャインティア族[10]が生きた根の橋を造っており、これは樹木整形の一種である。ここでは、ガジュマルの一種であるフィカス・エラスティカの根を水路に誘導して、簡単な吊り橋を作っている。[11]スパンが170フィート（52メートル）を超える例もある。[12] これらの橋は、構成要素の根が太くなるにつれて自然に自己再生し、自己強化し、中には500年以上も生きていると考えられるものもある。[13] [14] [15]
日本の祖谷渓谷では、藤のつるを使って橋が架けられた。このような橋を架けるには、川の両側に藤のつるを植え、十分に成長して橋の隙間を越えられるようになったら、藤のつるを編み合わせる。さらに板材を加えることで、実用的な橋ができた。[16] [17]
デザイン
このタイプの橋の中で最も軽いものは、1 本のフットロープのみで構成されています。これらはタイトロープとスラックラインであり、使用するには技術が必要です。より一般的には、フットロープに 1 本または 2 本の手すりロープが付いており、間隔を置いて垂直のサイドロープで接続されています。このスタイルは登山家によって使用され、ニュージーランドの小規模なバックカントリーのウォーキング コースで広く採用されており、そのような例では「3 ワイヤー ブリッジ」と呼ばれています。やや重いバリエーションでは、デッキを支えるロープが 2 本と、手すりロープが 2 本あります。これらの橋は左右および端から端まで振動する傾向があるため、手すりが必要です。まれに、フットロープ (またはフットロープと手すり) がジップラインやケーブルウェイのように頭上のロープと組み合わされています。
キャピラノ吊り橋などの一部のケースでは、主要な支柱が手すりを形成し、デッキがその下に吊り下げられています。これにより、主要な支柱がデッキの高さにある場合よりもデッキの左右の動きが大きくなりますが、手すりの動きは少なくなります。
単純な吊橋の欠点は非常に大きい。デッキの位置が限られており、一般に大規模なアンカーと橋脚が必要であり、荷重によりデッキが一時的に変形する。[18] これらの問題の解決策として、デッキを補強するさまざまな方法が生まれ、[18] [19]さまざまなタイプの吊橋が生まれた。これらには、単純な吊橋と密接に関連しているが、車両通行に適した補強されたデッキを持つ ストレスリボン橋が含まれる。
非常に軽い橋は、高張力のケーブルで建設されるため、デッキの 勾配がほぼ水平な吊り橋に近づくことがあります。
主な構造荷重や活荷重を支えない比較的軽量のケーブルを追加することで、橋の強度を高めることができます。また、ケーブルは風に対する安定性も高めます。一例として、モンテナール＝アヴィニョネ湖のドラク川にかかる全長 220 メートル (720 フィート) の橋が挙げられます。この橋には、デッキの下と側面に安定化ケーブルが取り付けられています。
利用者の反応によるねじれ運動を減らすために、橋の中央の両側から垂直のドロップケーブルを敷設し、下の地面に固定することができます。
使用
これらの橋のうち最も軽いものは、デッキがなく、歩行者のみが使用できます。デッキがあり、橋を渡るのが登山に近づかない程度の十分な張力がある軽い橋は、荷馬（およびその他の動物）、乗馬、自転車に乗る人にも使用できます。このタイプのより軽い橋を適切なペースで歩くには、特別な滑走ステップが必要です。より通常の歩行ステップでは、移動波が誘発され、旅行者が（不快に）上下または左右に揺れる可能性があるためです。例外は安定化橋で、これは非常に安定している場合があります。
シンプルな吊り橋は、屋外レクリエーションに応用されています。樹上の遊歩道[20]や、地形が適している場所では川を渡る際によく使用されます。[21] 橋の自由な動きがユーザーにとってより興味深い体験となるように、安定化せずに設計されることもあります。[21]
フランス語では、原始的な単純な吊り橋は、その形状によって3つの名前のいずれかで知られています。 ポン・ヒマラヤン（「ヒマラヤの橋」：1本のロープと両側の手すり、通常はデッキなし）、 ポン・ド・サンジュ（「猿の橋」：頭上のロープが付いたロープ付きロープ）、およびチロリアン（「チロリアン」：ジップライン）。[22]ジップラインは、下にぶら下がって渡ることも、（並外れたバランス感覚を持つ人なら）歩いて渡ることもできます。ポン・ヒマラヤン のより発展したバージョンで、一対のメインケーブルの間にデッキが設けられており、パスレル・ヒマラヤン（フランス語、「ヒマラヤの歩道橋」）として知られています。[23]このタイプの例としては、フランスアルプスのモンテナール・アヴィニョネ湖 にある2つの橋が挙げられます。これらの橋は、このタイプの橋としては非常に長いです。
芸術の分野で
インドの川を渡るのに使われた簡単なロープ橋が、W.パーサーの絵にレティシア・エリザベス・ランドンの詩的な挿絵とともに描かれている。
ジョーラがトンス川を渡る。フィッシャーの応接室スクラップブック、1839年。[24]
有名な橋
注目すべき単純な吊り橋には以下のものがあります。
ギャラリー
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ロープの下に短い距離に作られた橋の設計 -
フィンランドのシンプルな吊り橋 -
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キャピラノ吊り橋は手すりケーブルで支えられている -
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ドラック橋のクローズアップ。安定ケーブルが見える。 -
ロバーツ ポイント トラック、フランツ ジョセフ、ニュージーランド -
チベット橋
参照
参考文献
- ^ ヒュー・チザム編 (1911)。。ブリタニカ百科事典第 4 巻 (第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。pp. 533–538、536 ページを参照
。8. (c) 吊り橋。—吊り橋は、次のもので構成されています....."
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単純な吊り橋.
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- トロヤノ、レオナルド・フェルナンデス (2003)。 「8.3.2 架線橋」。橋梁エンジニアリング: グローバルな視点。トーマス・テルフォード。 p. 514.ISBN 0-7277-3215-3。
外部リンク
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