LIFE

不再怕強震!國震中心新專利技術用積木造橋
  • 字級
不再怕強震!國震中心新專利技術用積木造橋

匯流新聞網記者黃有容 / 台北報導

台灣地震頻繁,為增加高架山區快速公路耐震性能、加快災後復原速度,國家實驗研究院地震工程研究中心(國震中心)21日發表「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」新技術,以「人體脊椎」與「積木堆疊」概念開發可快速施工,對環境低衝擊性的新型工法。這個技術目前已獲得日本、美國與中華民國的發明專利,未來可望投入國內橋樑設計。

國震中心考量到台灣山區快速公路因地形條件,必須興建高橋墩高架橋,而這些高架橋應同時考量生態保育及施工條件,更因台灣地震多、山區發生災情可能性高,需要增加抗震性能,因此研發出「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」。

傳統高橋墩現場澆注混凝土的方式,不但施工危險性高,混凝土灌漿作業也或對環境造成問題;而環境敏感底地區目前採用的「預鑄節塊橋墩系統」,將事先在預鑄廠中鑄造好一塊一塊的橋墩節塊運至工地堆疊,再施加壓力夾緊,雖有抗震能力,但也容易使橋墩長期承受過大的壓力。

現在開發出的「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」,以「人體脊椎」與「積木堆疊」概念為基礎,有模組化、輕便、可快速施工,對環境衝擊性低等優點。不但減輕環境負擔、便於運送和施工,更增加了耐震性能。

20171121a11

國震中心參考人體脊椎結構,在預鑄節塊下方加裝鋼製剪力榫,可插入下面一塊節塊上方的凹洞中,互相卡住,藉此方法避免地震力的橫向剪力造成節塊橫向錯動。如此可以減輕在橋柱頂部與底部之間施加的預力,降低橋墩所承受之壓力;此外,由於鋼製剪力榫與下方節塊的凹洞並非完全卡死,萬一發生地震時,節塊可以稍微開合,因而削減地震力,減輕地震力對橋墩的破壞、提高安全性。地震停止後,預力鋼腱又會把各個節塊拉回原來的位置

20171121a11a01

為解決因橋墩塊體過大、造成對環境的間接破壞問題,國震中心進一步開發「積木堆疊」型的新式預鑄節塊。以單一規格、小尺寸的節塊,像積木一樣堆疊組合成大尺寸橋墩,不但降低製造成本,更提升生產效率,便於運輸,也縮小施工範圍。

20171121a11a02

另外,平時可以預先生產、儲存一些小尺寸節塊備用,當有災情發生時,就能立即運到受災區、快速搭建便橋,加快救災腳步。

「新型仿生積木式預鑄橋墩系統」的性能試驗結果中,和傳統橋墩相比,可抵抗的地表加速度提高1.2倍:以高度8.5公尺的橋墩為例,可承受的墩頂位移量增加17公分。

這套橋墩系統已經獲得了日本、美國與中華民國的發明專利,國震中心表示,將把研究成果推廣到政府及相關工程顧問公司,強化國內橋樑設計、施工技術。

【文章轉載請註明出處】

【匯流筆陣】
CNEWS歡迎各界投書,來稿請寄至[email protected],並請附上真實姓名、聯絡方式與職業身份簡介。
CNEWS匯流新聞網:https://cnews.com.tw

新聞照來源:國家實驗研究院地震工程研究中心