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安済橋（簡体字中国語:安济桥、繁体字中国語:安濟橋、拼音: Ānjì Qiáo、直訳: 「安全な渡渉橋」）は、大石橋または 趙州橋としても知られ、世界最古の石造の開腹アーチ橋である。 [ 1 ]李春という職人の設計によるものとされ、隋王朝（581～618年）の595～605年に建設された。 [ 2 ]河北省南部に位置し、中国で最も古い現存する橋である。河北省の四大宝の一つとされている。[ 3 ]
この橋は、かつて趙州と呼ばれていた趙県にちなんで、趙州橋（簡体字:赵州桥、繁体字:趙州橋、拼音: Zhàozhōu Qiáo）とも呼ばれています。また、大石橋（簡体字:大石桥、繁体字:大石橋、拼音: Dàshí Qiáo ）とも呼ばれています。この橋は、省都石家荘市から南東約52キロメートル（32マイル）の趙県趙県の趙県鎮の南で小河（洨河）を渡っています。歩行者専用橋で、現在は一般に開放されています。英語文献では、渡る川にちなんでChiao Shui Bridgeとも呼ばれています。[ 4 ] [ 5 ]
西暦581年から隋王朝は、3世紀の漢王朝の衰退以来、中国の様々な地域を支配してきた競合勢力に対する帝国の支配権を再び確立した。そのため、2つの壮大な帝都の再建、2400キロメートルに及ぶ大運河の掘削、万里の長城以前の要塞の大規模な改良など、大規模な公共事業が実施された。経済的には、物資と人の長距離輸送は、支配王朝の利益と存続にとって重要な要素であった。北中国平原から開封や洛陽周辺の中央平原への南西方向への陸路による物資の移動は、現在の河北省の欒州（後の趙州、現在の趙県）付近で小河を渡る経路をたどった。西から東へ、両側が比較的低地の平野を流れる小河は、物資輸送の重要な動脈であったが、陸路での継続的な移動や中国の地域間の経済統合の妨げとなっていた。[ 6 ]
このような状況下で、石工やその他の職人を指揮した李春は、安吉橋（大石橋とも呼ばれる）を建設した。中国の歴史では李春が安吉橋の設計と建設を行ったとされているが、当時の資料にはその過程が記録されておらず、後世の年代記に簡潔に記されているのみである。[ 6 ]
安吉橋は、完全に石造りのセグメントアーチ設計を示す中国の橋梁建築の最も注目すべき成果の一つです。6世紀末から7世紀初頭にかけて行われたこの革新は、橋の重量をアーチが橋脚に接する部分まで下方に伝えるには半円アーチが必要であるという従来の常識を覆しました。アーチのスパンドレルの両端を貫通する一対の開口部は、しなやかな曲線を強調するだけでなく、橋の重量を軽減し、洪水がスパンドレルにぶつかるのではなく補助アーチを通過するようにすることで、洪水の迂回を容易にします。趙州橋は、中国で最も古い現存する橋であり、世界で最も古い開放型スパンドレル石橋として称賛されています。[ 6 ]
安吉橋は、河北省趙県近郊にある同様の永通橋など、後の中国の橋梁構造の設計に影響を与えた。永通橋は、宋代の構造技術者である坡謙児によって1130年に建設された、長さ26メートル（85フィート）の石造セグメントアーチ橋である。 [ 7 ] [ 8 ]
安吉橋の興味深い設計は、数々の伝説を生み出してきた。ある伝説によれば、この橋は紀元前1千年紀半ばの魯班という名建築家によって一夜にして建設されたという。また別の伝説では、二人の仙人が同時に橋を渡ろうとした際、魯班が水の中に入って橋を支えることで橋を救ったとされている。
明代（1368～1644年）の著述家たちはこの橋を「雲の上に昇る新月」や「山の滝にかかる長い虹」に例えたが[9]、その後忘れ去られてしまった。1930年代、清華大学の梁思成教授が河北省の古代建築の現地調査でこの橋を再発見した。彼は詳細な計測を行い、報告書と図面を発表し、橋の名声を回復させ、新たな評価を与えた。梁が橋を訪れた時には、元の石の彫刻面はすべて失われていた。いくつかの箇所では、明代に作られた代替品が取り付けられていた。[ 10 ] [ 6 ]
安吉橋は、その後の王朝時代に何度か改修された。清朝末期にひどく損傷し、1952年と1956年の改修では、基本的な外観と構造が変わってしまったとして批判された。欄干、手すり、柱は、隋時代の芸術様式を模倣した新しい彫刻のものに交換された。[ 6 ] [ 11 ]
安吉橋は、 1991年にアメリカ土木学会によって国際歴史的土木遺産に指定されました。[ 12 ] 1996年には、中国当局が「世界の橋梁建設の歴史において非常に重要な位置を占めている」として、世界遺産リストへの登録を推薦しました。[ 13 ]
安吉橋は全長約64メートル（210フィート）、中央径間は37.37メートル（122.6フィート）です。高さは7.3メートル（24フィート）、幅は9メートル（30フィート）です。アーチは半円（84°）の半分以下の円形部分を覆っており、半径は27.27メートル（89.5フィート）で、高さ対径間比は約0.197（7.3メートル対37メートル（24フィート対121フィート））です。これは半円アーチ橋の高さ対径間比0.5よりもかなり小さく、四分円の高さ対径間比0.207よりもわずかに小さい値です。アーチの長さとスパンの比率は1.1で、半円アーチ橋のアーチとスパンの比率1.57よりも43%小さいため、材料費は約40%削減され、橋の重量が軽くなっています。アーチの傾斜は約45°で、橋台には下向きと横向きの力が加わります。この橋は605年に建設されました。
中央のアーチは、鉄製の蝶形継手で接合された28枚の薄い湾曲した石灰岩板で構成されています。これにより、アーチは支柱のずれに合わせて調整され、アーチの一部が破損しても橋が崩壊するのを防ぎます。橋には、主アーチの両側に2つの小さな側アーチがあります。これらの側アーチは2つの重要な役割を果たします。まず、橋の総重量を約15.3%、つまり約700トン軽減します。これは、高さと幅の比率が低く、橋台に大きな力がかかるため、非常に重要です。次に、洪水で橋が水没した際に、側アーチが水を通すことで、橋の構造にかかる力を軽減します。
李春の革新的なスパンドレルアーチ構造は、材料を節約するだけでなく、美的にも非常に優れていた。建設から70年後、唐の官僚が橋に残した碑文には次のように記されている。
蕭河に架かるこの石橋は、隋の技師、李春の作品である。その構造は実に独特で、彼がどのような原理で造ったのかは誰も知らない。しかし、彼の見事な石工法に注目してみよう。その凸面は実に滑らかで、楔形の石は完璧に組み合わさっている……。なんと高くそびえるアーチだろう！橋脚がないのに、なんと大きな開口部だろう！……石と石の間の交差結合と接合は実に精緻で、石積みのブロックは水車のように、あるいは井戸の壁のように繊細に組み合わさり、百の形が一つにまとまっている。そして、隙間にはモルタルの他に、細い鉄製の留め具が石を繋ぎ合わせている。両側に2つずつ、計4つの小さなアーチが挿入され、轟音を立てる洪水の猛威を弱め、橋を力強く守っている。この人物が何世紀にもわたって残るであろう建造物の建設にその才能を注ぎ込まなければ、このような傑作は決して成し遂げられなかっただろう。[ 9 ]