profil

Drogi

poleca 85% 109 głosów

Treść
Grafika
Filmy
Komentarze

Sieć rzymskich dróg była starannie rozplanowana, z dogodnie usytuowanymi i dobrze zaopatrzonymi punktami etapowymi na głównych szlakach. Niestety, wraz z upadkiem imperium drogi przestały być należycie konserwowane, co szybko doprowadziło do ich dewastacji. Niektóre zniknęły zupełnie, po innych zostały zaledwie nikłe ślady. Jednakże w wielu krajach europejskich osnowę sieci drogowej stanowią drogi używane jeszcze w czasach rzymskich.

W Wielkiej Brytanii budownictwo drogowe rozkwitało w początku XIX wieku za sprawą szkockich inżynierów Thomasa Telforda i Johna McAdama. Telford nadzorował budowę ponad 1600 km dróg i około 1200 mostów. McAdam, oprócz intensywnej działalności budowlanej, napisał podręcznik budowy dróg. Od jego nazwiska pochodzi angielska nazwa nawierzchni tłuczniowej smołowanej – tarmacadam lub tarcam (tar – ang. smoła), jako że to on wprowadził tę nawierzchnię do użytku na szeroką skalę.
Gwałtowny rozwój sieci kolejowej znacznie ograniczył inwestycje drogowe – dobre drogi wydawały się być niepotrzebne. Wzrost zainteresowania rozwojem systemu połączeń drogowe nastąpił pod koniec XIX stulecia wraz z pojawieniem się pierwszych samochodów. Wraz ze wzrostem ich liczby i upowszechnieniem na stworzenie zupełnie nowego systemu drogowego będącego w stanie sprostować wymaganiom stwarzanym przez wzmożony ruch kołowy. Rozwiązaniem były autostrady, które w państwach zachodniej Europy zaczęły powstawać tuż przed wojną (Niemcy) lub zaraz po niej, w latach 50-tych.

Projektowanie
Gdy już poweźmie się decyzję, jakie rejony ma połączyć przyszła autostrada, należy szczegółowo wytyczyć jej przebieg. Tam gdzie to możliwe autostrada powinna omijać centra miast, tereny cenne przyrodniczo lub krajobrazowo, dobre ziemie uprawne czy istniejące zakłady przemysłowe. Z reguły najpierw sporządzane jest kilka ogólnych planów koncepcyjnych przebiegu autostrady i dopiero po dokładnym rozważeniu wszystkich za i przeciw wybiera się jedną trasę i opracowuje szczegółowy projekt jej przebiegu.
Gdy przebieg trasy zostanie już ostatecznie ustalony, przygotowuje się setki planów roboczych. uwzględniają one, prócz konstrukcji samej drogi, całą infrastrukturę, taką jak wiadukty, zjazdy, wielopoziomowe skrzyżowania autostrad, przepusty pod autostradą, mosty i wiele innych. Organizacja wszystkich niezbędnych robót jest na tyle skomplikowana, ze używa się do tego celu specjalnych programów komputerowych.
Roboty ziemne
Najpierw usuwa się z trasy przebiegu przyszłej autostrady budynki i inne przeszkody. Potem następuje jedno z najcięższych zadań – należy wykopać i przemieścić ogromnie ilości ziemi i skał.
Aby autostrada biegła jak najbardziej płasko, większość wykopanej ziemi przenoszona jest na teren zagłębiony w stosunku do projektowanego poziomu drogi. Tam wykonuje się z niej potrzebne nasypy. Wierzchnia, próchnicza warstwa gleby jest na wstępie robót oddzielana od reszty i wykorzystywana potem do pokrycia boków nasypów, pasa rozdzielającego i nieutwardzonych skrajów pobocza, tak aby wysiana tam trawa miała dogodne warunki do wzrostu.
Woda nie może zbierać się na pasach ruchu, gdyż groziłoby to poślizgiem pojazdów na mokrej nawierzchni. Aby odprowadzać wodę z jezdni na pobocza, nawierzchnia jest nieco wypukła pośrodku. Woda z poboczy przechwytywana jest przez system rowów i drenów, kładzionych już we wczesnym stadium robót.
Nawierzchnia drogi składa się z 3 warstw – podbudowy (warstwy nośnej dolnej), wartwy nośnej oraz warstwy powierzchniowej, zwanej też warstwą ścieralną. Nawierzchnie mogą być sztywne lub elastyczne. Sztywne maja warstwę ścieralną składającą się zwykle z betonowych płyt połączonych elastycznym spoiwem, które pozwala na rozszerzenie lub kurczenie się nawierzchni pod wpływem zmian temperatury. Warstwa ta w nawierzchni elastycznej ( zwanej też podatną) wykonana jest z kamyczków lub piasku zmieszanego ze smołą (pochodzącą z węgla) bądź asfaltem ( pochodzącym z ropy naftowej). Nawierzchnie takie nazywamy smołowanymi bądź asfaltowanymi, lub ogólnie nawierzchniami czarnymi.
Podbudowa jest zbudowana z ubitych kamieni lub żwiru, zarówno dla nawierzchni sztywnych jak i elastycznych. Warstwę nośną nawierzchni sztywnej wykonuje się zwykle z betonu, a nawierzchni elastycznej z warstw asfaltu bądź smoły mieszanej z piaskiem.
Roboty wykończeniowe

Wykonanie robót ziemnych i położenie nawierzchni to nie wszystko. Zanim otworzy się nową autostradę należy jeszcze wymalować znaki na jezdni, zainstalować znaki drogowe, sygnalizację świetlną i oświetlenie oraz telefony alarmowe. Na pasie rozdzielającym jezdnie i w innych krytycznych miejscach ustawia się bariery przeciw - zderzeniowe. A potem należy regularnie konserwować drogę i związaną z nią infrastrukturę, by autostrada była bezpieczna i długo służyła.

Mosty
Mosty dzielimy w zależności od przeznaczenia lub konstrukcji. Mamy mosty drogowe, kolejowe, wiadukty oraz kładki dla pieszych. Istnieją trzy zasadnicze typy konstrukcyjne mostów stałych: belkowy, rozporowy (czyli łukowy) oraz wiszący.
Pierwszym mostem był prawdopodobnie pień drzewa, który zwalił się poprzek rzeczki bądź strumienia. Wiele współczesnych mostów ma podobną formę płaskiej struktury spinającej brzegi rzeki jednym przęsłem. Jest to most belkowy. Każdy z końców belki – przęsła opiera się na przyczółkach, które przenoszą na podłoże ciężar samego mostu oraz wszystkiego, co się nań znajduje. Największym problemem związanym z konstrukcją mostu belkowego jest fakt, że tak skonstruowane przęsło ma tendencje do wyginania się pod własnym ciężarem. W rezultacie górna część przęsła jest ściskana, podczas gdy dolna rozciągana. Co więcej, im przęsło dłuższe, tym siły naprężeń większe. Wytrzymałość takiego mostu zależy od wysokości, lecz wyższe przęsło musi być cięższe, co zwiększa siły odkształcające. Możliwości mostu belkowego można zwiększyć stosując dodatkowe filary podpierające go na całej długości.
Współcześnie najdłuższymi mostami są mosty wiszące. Most wisi na ogromnych linach, zakotwiczonych w brzegu i wyniesionych wysoko na specjalnie wybudowanych wieżach. Na pomniejszych stalowych linach zwisających z lin głównych utrzymywany jest pomost. Pierwszy pomost wiszący wzniósł pomiędzy 1819 a 1829 rokiem Thomas Telford. Łączył on wyspę Anglesey z Walią ponad cieśliną Menai. Zawieszony był na 16 ciężkich łańcuchach liczących 518 metrów długości każdy. Problemy związane z zawieszeniem łańcuchów na kamiennych wieżach na długo zniechęciły innych konstruktorów do tego typu budowli.
Idea mostu wiszącego odżyła na nowo, gdy John A.Roebling wymyślił metodę skręcania lin z pojedynczych drutów. W 1855 roku zbudował most wiszący nad rzeką Niagara, opodal wodospadu. Wpierw ponad rzeką pomiędzy wieżami rozciągnięto 3640 osobnych drutów stalowych, po czym skręcono je w cztery liny, każda o średnicy 25 cm. Na tych linach, 76 metrów ponad lustrem wody, zawieszono 250-metrowy most.
Następnymi konstrukcjami Roeblinga był Most Brooklyński w Nowym Jorku, o całkowitej długości 1,6 km, oraz most nad rzeką Zambezi, koło Wodospadu Wiktorii, widzący 122 metry ponad rzeką. Do innych wielkich mostów wiszących należy zaliczyć słynny Golden Gate Bridge w San Francisco, japońskie mosty wchodzące w skład mostu Honsiu-Sikkoku oraz most nad rzeką Humber w Wielkiej Brytanii, w tej chwili najdłuższy most świata, z przęsłem długości 1,4 km. Niedługo palmę pierwszeństwa przejmuje most Akashi-Kaikyo, którego przęsło ma długość 1980 m.
Most wiszący jest ogromną konstrukcją. Masa każdej z dwóch lin mostu nad rzeką Humber wynosi 11 tysięcy ton. Lina dźwiga ciężar 19 tysięcy ton, na które składa się masa pomostu, lin podtrzymujących oraz pojazdów.
Most wiszący musi znieść ogromne siły skręcające powstające wskutek nierównomiernego obciążenia pomostu oraz drgań spowodowanych wiatrem. Aby temu przeciwdziałać, pod pomostem umieszcza się kratownice usztywniające.
Polskie naj...
Najstarszym stałym mostem na ziemiach polskich jest prawdopodobnie most kamienny wybudowany około 1390 roku w Kłodzku nad rzeką Młynówką. Dziś nazywany jest niekiedy małym mostem Karola, gdyż przypomina swój praski pierwowzór. Włocławski most Grunwaldzki, wybudowany w 1910 roku, był pierwszym na świecie mostem wiszącym nie na linie lub łańcuchach, a na sztywnych stalowych taśmach. Przysporzyło to zresztą sporo kłopotów podczas jego odbudowy po wojnie. W Polsce, na Słudwi koło Łowicza, zbudowano w 1929 roku pierwszy na świecie most spawany. W Polsce stoi też najdłuższy w Europie most drewniany. Most na Wiśle w Wyszogrodzie, bo o nim mowa, ma 1285 metrów długości. Zbudowali go niemieccy saperzy w 1916 roku. W założeniach była to konstrukcja tymczasowa – most miał służyć dwa lata.

Tunele
Otwarcie w 1825 r. w północnej Anglii pierwszej linii kolejowej otworzyło nowy rozdział historii transportu, Techniki rozwinięte przy budowie tuneli na kanałach zastosowano do ich drążenia na szlakach kolejowych. W tamtych czasach większość prac wykonywano ręcznie. Urobek zaś wywodził z budowanego tunelu konie. Przy budowie długich tuneli drążono wzdłuż trasy wiele szybów, tak by można było rozpocząć prace w wielu miejscach jednocześnie, co znacznie skracało czas budowy.
Przed rozpoczęciem budowy jakiegokolwiek tunelu przeprowadza się dokładne rozpoznanie geologiczne podłoża. Wykonywane są odwierty i próbne prace górnicze, a pobrane próbki skał poddane są wnikliwej analizie. Pomimo to, w czasie trwania prac może dojść do niespodzianek związanych z natknięciem się na niekorzystne warunki gruntowe. Przykładowo na niektórych obszarach ruchy tektoniczne doprowadziły do znacznego poprzesuwania wzajemnego różnych warstw skalnych. Poza tym, że uskoki utrudniają prowadzenie robót górniczych, to mogą w ich obrębie wystepować podziemne zbiorniki wodne. W tym przypadku tunel może być zupełnie niespodziewanie zalewany przez wodę pochodzącą z takich właśnie złóż, szczególnie gdy jest on głęboki lub gdy przechodzi pod dnem jakiegoś zbiornika wodnego.
Niekiedy dla dokładnego zbadania gruntu prowadzi się wzdłuż drążonego tunelu niewielkie tunele robocze. Jednak obecnie próbkowany jest zwykle tylko grunt w niewielkiej odległości od czoła głównego tunelu, tak aby odpowiedni wcześniej zauważyć grożące niebezpieczeństwa. Małe tunele są zwykle drążone przez kombajn z prostą, obracającą się głowicą tnącą. Większe tunele drąży bardziej skomplikowany kombajn ścianowy z głowicami tnącymi umieszczonymi na ramionach sterowanych hydraulicznie. Umożliwia to głowicom dotarcie do każdej partii drążonego tunelu.
Przy budowie tuneli wykorzystywane są także materiały wybuchowe. Strop tunelu można pozostawić na pewien czas bez podpór, lecz zmiany naprężeń w otaczających skałach mogą doprowadzić do jego zawalenia się. Dlatego już wkrótce po wydrążeniu tunele są obudowywane. Często używa się stalowych łuków i obudowy drewnianej. Zamiast tego można stosować zbrojony beton w postaci łuków bądź też żelbet natryskiwany bezpośrednio na ściany korytarza. Zdarza się, że zabezpieczenie nie jest w ogóle potrzebne.
W przypadku podłoża wyjątkowo miękkiego, należy obudowywać jak najbliżej przodka, by zapobiec zawaleniu się. Jedną ze stosowanych technik jest wydrążanie około 60cm odcinka, który jest następnie umacniany odlewem żelaznym bądź betonowym. Można również nakładać beton twardniejący na miejscu, wzmacniając go obręczą stalową do czasu stężenia.
Inną techniką, szczególnie nadająca się do budowy tunelu w miękkim materiale na małej głębokości pod dnem zbiorników wodnych, jest metoda rury zanurzonej. Jej ideę znano już w XVIII wieku, lecz na zastosowanie praktyczne trzeba było czekać aż do XX stulecia. Kawałki tunelu pod postacią wielkich rur, są przygotowywane na powierzchni. Zanurza się je do wykonanych w dnie wykopów, a połączenia uszczelnia materiałami wodoodpornymi. Taki tunel – „ rurociąg” jest następnie przykrywany warstwą piasku. Następnie odpompowuje się wodę i zaczyna się prace wewnątrz.

Kanały
Każdy sztuczny, otwarty ciek wodny można nazwać kanałem. Kanały dzielimy na: melioracyjne – służące osuszeniu lub nawodnieniu danego rejonu, ściekowe, przeciwpowodziowe – odprowadzające nadmiar wody, zaopatrujące w wodę oraz najszersze kanały żeglugowe (nawigacyjne). Niektóre z tych ostatnich łączą ze sobą rzeki, pozwalają omijać płycizny, ostre zakręty lub progi rzeczne. W ten sposób usprawniają żeglugę na rzecze.
Kanały budowano już w starożytności. Około 2000 lat p.n.e. Babilończycy konstruowali kanały zarówno nawadniające jak i żeglugowe. Egipcjanie natomiast zbudowali kanał pozwalający statkom ominąć katarakty Nilu.
Prace nad chińskim Wielkim Kanałem rozpoczęły się około 500r prze naszą erą. Przez stulecia kanał był stopniowo rozbudowywany i dziś stanowi największy sztuczny system wodny na świecie. Już w 700r naszej ery jego długość wynosiła 960km, a rocznie transportowano nim około 2 milionów ton towarów. W XIIIw system został ukończony i dziś rozciąga się pomiędzy Pekinem a Hangzhou na dystansie ponad 1600 kilometrów, łącząc dolne brzegi rzek Huang He i Jangcy.
W kontynentalnej części Europy główne śródlądowe drogi wodne były stale pogłębiane i poszerzane, by nadążyć za wzrastającymi rozmiarami po nich barek. W 1977 roku w Niemczech oddano do eksploatacji Boczny Kanał Łaby, który zapewnił możliwość całorocznej żeglugi standardowych barek 1350- tonowych. Kanał ten stanowił alternatywę Łaby, której koryto również przystosowano do żeglugi. Występowały w nim jednak sezonowo znaczne wahania poziomu wody. Podczas upalnych miesięcy letnich zdarzało się, że Łabą mogły pływać jednostki zaledwie 400 tonowe. We Francji w 1980 roku skanalizowano Rodan pomiędzy Lyonem a Port St Louis. Na 310-kilometrowym odcinku znajduje się 12 zaporów i tyle samo śluz.
Typowa północnoamerykańska śluza komorowa stosowana na żeglownych drogach wodnych liczy sobie co najmniej 180 metrów długości oraz 30 metrów szerokości. Wszystkie te potężne śluzy są wybudowane na dużych rzekach bądź połączonych z dużymi systemami wodnymi, tak że nie ma problemów z zaopatrywaniem ich w wodę.
Od czasu do czasu powiększane są kanały morskie. 190- kilometrowy Kanał Sueski łączący Morze Czerwone ze Śródziemnym był w chwili swego otwarcia w 1869 roku głęboki na zaledwie 8 metrów a szerokości 70 metrów. Dziś jego głębokość wynosi 19 metrów, a szerokość aż 226 metrów. Rozbudowa tego akurat kanału była stosunkowo prosta, jako że wiedzie on przez pustynie i nie ma na nim śluz.
O wiele trudniejsze były prace przy budowie Kanału Panamskiego. Trasa kanału biegnie przez wzgórza, dżungle i moczary. Na kanale zbudowano 3 zestawy śluz. Urządzenie te zostały tu podwojone, by umożliwić jednoczesne przepływanie statków w obie strony. Długość szlaku wodnego pomiędzy żeglownymi wodami Morza Karaibskiego a żeglownymi wodami Pacyfiku wynosi 80 kilometrów, z tego na właściwy kanał przypadają 64 kilometry. Statki są holowane w kanale przez 4 lokomotywy elektryczne. Pierwotnie szerokość toru wodnego w najwęższym miejscu wynosiła 91 metrów. Dziś po przebudowie z 1969 roku, są to 152 metry.


DROGA KOLEJOWA
droga stanowiąca zespół: nawierzchni kolejowej, podtorza, obiektów inżynierskich (mostów, tuneli), budynków stacyjnych, ramp, posterunków ruchu oraz instalacji elektrycznych.

DROGA MLECZNA, jasny pas na niebie rozciągający się wzdłuż równika Galaktyki (nachylonego pod kątem ok. 62 do płaszczyzny równika niebieskiego), wywołany świeceniem setek miliardów gwiazd znajdujących się w obrębie dysku galaktycznego; szer. pasa wynosi 5–50; najbogatsze w gwiazdy części Drogi Mleczne leżą w gwiazdozbiorze Strzelca, gdzie znajduje się centrum Galaktyki.

DROGA OPTYCZNA, iloczyn drogi geom. przebytej przez światło w danym ośr. przez –kilometrowym odcinku znajduje się światła w tym ośr.; jest to zatem droga, jaką przebyłoby światło w próżni w czasie potrzebnym na przebycie drogi geom. w danym ośr.; pojęcie stosowane w optyce geometrycznej.

KORYTARZ POWIETRZNY, droga lotnicza, wydzielony z przestrzeni powietrznej obszar przeznaczony do lotu statków powietrznych, łączący 2 rejony lub strefy kontrolowane lotnisk; szerokość k.p. krajowego 10 km, międzynar. 20 km, podstawa dolna minim. 900 m, górna do 12 km.

Podoba się? Tak Nie

Czas czytania: 13 minuty