Tilti ir nozīmīgs izgudrojums cilvēces vēsturē. Sākot ar senatni, kad cilvēki izmantoja nocirstus kokus un sakrautus akmeņus, lai šķērsotu ūdensceļus un gravas, līdz arku tiltu un pat tiltu izmantošanai, evolūcija ir bijusi ievērojama. Nesenā Honkongas-Zhuhai-Macao tilta atklāšana iezīmē būtisku pavērsienu tiltu vēsturē. Mūsdienu tilta konstrukcijā, papildus dzelzsbetona konstrukciju izmantošanai, metāla materiāli, īpaši alumīnija sakausējumi, ir kļuvuši par galveno izvēli to dažādo priekšrocību dēļ.
1933. gadā uz tilta, kas atrodas upē Pitsburgā Amerikas Savienotajās Valstīs, tika izmantots pasaulē pirmais alumīnija sakausējuma tilta klājs. Vairāk nekā desmit gadus vēlāk, 1949. gadā, Kanāda pabeidza visu alumīnija arkas tiltu, kas aptver Saguenay upi Kvebekā, ar vienu laidumu sasniedzot 88,4 metrus. Šis tilts bija pasaulē pirmā alumīnija sakausējuma struktūra. Tilta piestātnes bija aptuveni 15 metrus augstas un divas joslas transportlīdzekļu satiksmei. Tas izmantoja 2014-T6 alumīnija sakausējumu, un tā kopējais svars bija 163 tonnas. Salīdzinot ar sākotnēji plānoto tērauda tiltu, tas samazināja svaru par aptuveni 56%.
Kopš tā laika alumīnija sakausējuma strukturālo tiltu tendence ir bijusi neapturama. Laikā no 1949. līdz 1985. gadam Apvienotā Karaliste uzbūvēja aptuveni 35 alumīnija sakausējumu strukturālos tiltus, savukārt Vācija no 1950. līdz 1970. gadam uzcēla ap 20 šādiem tiltiem. Daudzu tiltu celtniecība sniedza vērtīgu pieredzi nākamajiem alumīnija sakausējumu tilta celtniekiem.
Salīdzinot ar tēraudu, alumīnija sakausējuma materiāliem ir mazāks blīvums, padarot tos daudz gaišākus - tikai 34% no tērauda svara vienādam tilpumam. Tomēr viņiem ir izturības īpašības, kas līdzīgas tēraudam. Turklāt alumīnija sakausējumiem ir lieliska elastība un izturība pret koroziju, vienlaikus ar zemākām strukturālās uzturēšanas izmaksām. Tā rezultātā viņi ir atraduši plašu pielietojumu mūsdienu tilta būvniecībā.
Ķīna ir guvusi ievērojamus panākumus arī tiltu būvniecībā. Zhaozhou tilts, kas stāv vairāk nekā 1500 gadus, ir viens no seno Ķīnas tiltu inženierijas virsotņu sasniegumiem. Mūsdienu laikmetā ar bijušās Padomju Savienības palīdzību Ķīna arī uzcēla vairākus tērauda tiltus, tostarp Jandzi upes tiltus Nanjingā un Vuhanā, kā arī Pērļu upes tiltu Guandžou. Tomēr šķiet, ka alumīnija sakausējuma tiltu pielietojums Ķīnā ir ierobežots. Pirmais alumīnija sakausējuma konstrukcijas tilts Ķīnā bija gājēju tilts uz Qingchun Road Hangzhou, kas celts 2007. gadā. Šo tiltu projektēja un uzstādīja Vācijas tilta inženieri, un visi materiāli tika importēti no Vācijas. Tajā pašā gadā gājēju tilts Xujihui, Šanhajā, tika pilnībā izstrādāts un ražots vietējā mērogā, izmantojot alumīnija sakausējumu struktūras. Tas galvenokārt izmantoja 6061-T6 alumīnija sakausējumu un, neskatoties uz 15 tonnu pašvērtējumu, varētu atbalstīt 50 tonnu slodzi.
Nākotnē alumīnija sakausējumu tiltiem ir plašas attīstības izredzes Ķīnā vairāku iemeslu dēļ:
1 Ķīnas ātrgaitas dzelzceļa būvniecība uzplaukst, it īpaši rietumu reģionu sarežģītajos reljefos ar daudzām ielejām un upēm. Paredzams, ka alumīnija sakausējuma tilti, pateicoties tam, ka to ir viegli pārvadāt un vieglas īpašības, būs ievērojams potenciālais tirgus.
2 tērauda materiāli ir pakļauti rūsai, un tiem ir slikta veiktspēja zemā temperatūrā. Tērauda korozija būtiski ietekmē tilta stabilitāti, kā rezultātā rodas lielākas uzturēšanas izmaksas un drošības apdraudējumus. Turpretī alumīnija sakausējuma materiāliem ir spēcīga izturība pret koroziju un tā labi darbojas zemā temperatūrā, padarot tos piemērotus dažādiem klimata apstākļiem un nodrošinot ilgstošu izturību. Kaut arī alumīnija sakausējumu tiltiem var būt augstākas sākotnējās būvniecības izmaksas, to zemie uzturēšanas izdevumi var palīdzēt samazināt izmaksu atšķirības laika gaitā.
3 Alumīnija tilta paneļu pētījumi gan vietējā, gan starptautiskā mērogā ir labi attīstīti, un šie materiāli tiek plaši izmantoti. Materiālo pētījumu sasniegumi nodrošina tehnisku pārliecību par jaunu sakausējumu izstrādi, kas atbilst dažādām veiktspējas prasībām. Ķīnas alumīnija ražotāji, ieskaitot tādus rūpniecības milžus kā Liaoning Zhongwang, ir pakāpeniski pievērsušies rūpnieciskajiem alumīnija profiliem, liekot pamatus alumīnija sakausējuma tilta būvniecībai.
4 Ātra pilsētvides būvniecība lielākajās Ķīnas pilsētās uzliek stingras prasības konstrukcijām no augšas zemes. Sakarā ar ievērojamajām svara priekšrocībām ir paredzams, ka nākotnē tiks izstrādāti un izmantoti vairāk alumīnija sakausējumu gājēju un šosejas tiltu.
Rediģējis maijs Dzjana no Mat alumīnija
Pasta laiks: maijs-15-2024
