与张家界大峡谷玻璃桥类似的古代吊桥,在当时的工艺水平下是怎么建成的?
吊桥在桥梁工程专业中更习惯被称作为悬索桥,毋庸置疑,悬索桥起源于中国,但它是怎么演变到今天这个样子的?
在古代,若遇到不宽不深的河水溪流,人们在河中摆放一些石块,或者将石板搁放在石堆上,或者将树干搭放在两岸,就可踏石或踏木过河。待技术有所发展后,就可建造一些跨度十分有限的木梁桥、石梁桥和石拱桥。对实在难以造桥的地方,就只能坐船渡河,或者望河兴叹了。
相比而言,在崇山峻岭之中造桥,其难度就要比在平原和丘陵地区造桥大得多。例如,在我国云南的三江(怒江、澜沧江、金沙江)并流区域,在西藏雅鲁藏布江流域,在四川、贵州的一些地区,那里高山崎岖,峡谷深切,急流汹涌;即便是今天建桥,也绝非易事,更遑论没有现代造桥技术、材料和工具的古代先民了。
即便再难,桥还得造。但拿什么造桥?造什么样的桥?假定古人有能力建造跨度不大的梁桥或拱桥,但以今天的桥梁工程角度看,在高山深谷之间建造跨度十分有限的梁桥或拱桥,那就得在峡谷急流中建造桥梁基础,并架设高墩,这肯定不合适。最好的方法,就是不与水打交道,一跨越过。除了东晋的《华阳国志》外,更早的《汉书?西域传》中就已有“以绳索相引而度(渡)”的描述。把铁环连成铁链,用于军事和索桥,也是首先在中国出现。在索桥方面,说古代中国铁索桥最早出现在隋唐,比较靠谱,云南神川铁桥就是一个佐证。古代人大概是从山林间动物借助藤蔓攀援而得到启示,发明了以藤、竹、草等自然界材料加工成索来造桥的办法,逐步创造出了三大基本桥式(指梁、拱、索)之一的索桥。
怎么造桥?最简单的方式是在两岸固定一根索,一头高,一头低,人就可借倾斜之势滑越渡河。这就是最原始的渡河工具――溜索。生活在三江并流区域和雅鲁藏布江流域的各少数民族,历史上多使用溜索过渡。直到今天,极少数边远地区仍在使用溜索,但材料已改用钢丝绳或钢绞线了。
溜索通常只能渡人,而且不方便,很危险。多用几根索,上下布置,索间用藤或绳连结成网状,或者直接用藤编成网,就成为索网桥或藤网桥,过河就相对比较安全了。后来出现了多索的形式,即一部分索平铺在下面,上铺木板形成较宽的桥面;一部分索高置两侧,兼做扶手和护栏。这样的索桥,既可以行人,也可过渡货物、牲畜,这就是早期的索桥。
随着社会的进步发展,古代中国开始逐步把铁索应用于桥梁,都江堰安澜桥,神川铁桥等。
关于都江堰安澜桥。最早有文字记载的索桥,可能出现在东晋常璩撰写的《华阳国志》中。这本志书记述了古代中国西南地区的历史、地理、人物等,成书于公元348?354年间。《华阳国志?蜀志》中言:“西南两江有七桥:直西门郫江上曰冲里桥。??。上曰笮桥。??”。
古代中国称索桥为笮(读zuó)桥,笮就是用竹篾拧成的索,那笮桥就是竹子做的索桥。现四川都江堰(过去称灌县)安澜桥,就是由古代笮桥延续至今的。这桥不知始建于何时,宋朝以前叫“珠浦桥”,明末毁于战争而改为船渡,清代(1803年)仿旧制重建,改名安澜桥。安澜桥分八大孔,两小孔,长334.55m,最大跨径60m左右。1964年,山洪冲毁古桥,1965年重建时改木桩为混凝土墩柱,改承重竹索为直径25mm的钢丝绳。1974年,修建外江闸门时,把桥从鱼嘴处向下游迁移了130m。1982年,被列为国家级文物保护项目。
神川铁桥
在云南丽江玉龙县西北的塔城乡,曾有一座建于唐朝的跨越金沙江的铁索桥,后毁于唐贞元十年(公元794年)吐蕃与南诏之间的一场战争。史料中没有关于铁桥的具体信息,今天能看到的,只是1991年当地政府在遗址处设立的一块“古铁桥遗址”碑。
据史料记载,唐天宝年间,南诏与吐蕃发生神川(指金沙江)铁桥大战。《旧唐书?南诏传》中记载了南诏偷袭吐蕃的过程,结果是:“??乘其无备,大破吐蕃于神川,遂断铁桥,造使告捷”。唐朝樊绰所著《蛮书》中亦云:“??贞元十年,南诏蒙异牟寻用军破东西两城,斩断铁桥,??。”。至于神川铁桥的建造者,众说纷纭,没有定论;有的认为是隋朝名将史万岁(这名字起得霸气)所建,有的说是云南阁罗凤(南诏第五代王)所建,但当代史界学者一般都认为是吐番(公元618?842年间的古代藏族政权)所建。结合藏族后来的建桥技术看,笔者也倾向于是吐蕃所建。
关于悬索桥较其它桥型,在现有技术水平下建造超大跨度的桥梁,无一例外地选择悬索桥,如跨度3300m的墨西那海峡桥梁方案和跨度3500m的直布罗陀海峡桥梁方案。这是因为:同其他桥型相比,跨度越大,悬索桥的优势越明显。
优势之一是在材料用量和截面设计方面。其他桥型的主要承重构件的截面积,总需随着跨度的增加而增加,而大跨悬索桥的加劲梁(其材料用量在全桥用量中占相当大的比例)却不是主要承重构件,其截面并不需要随着跨度而改变。
优势之二是在构造方面。许多构件截面积的增大会受到客观条件的制约,例如梁的高度、杆件的外廓尺寸、钢材的供料规格等,但悬索桥的大缆、锚碇和塔这三个主要承重构件在扩充其截面积或承载能力方面所遇到的困难则较小。
优势之三是大缆受力方面。众所周知,桥梁构件主要承受拉、压、弯。受弯构件难以充分发挥材料潜力,受压构件需要考虑稳定问题,只有受拉构件最为合理。由于大缆受拉,其截面设计容易,材料使用效率高,跨越能力也最强。
优势之四是在施工方面。悬索桥(不包括自锚式)的施工总是先将大缆架好,这样,大缆就可视为一个现成的悬吊式支架,加劲梁的架设就比较方便。当然,为了防御强风的侵袭,虽然也必须采取防范措施,但与其他桥式所用的悬臂施工方法相比,风险较小。
金沙江承载着大家的希望,待到大桥修好之后山区里的小孩子出去考试的话将会更加的快捷方便。以前的时候因为道路的闭塞,那里的村寨的人最远只是去过丽江,有的最远的是连丽江都没去过。大桥也将会成为搭载梦想之桥。
金沙江穿行于川藏滇三省区之间,河床陡峭,江势险峻。就在距离云南丽江市区40公里的金安乡,正建设着世界上最大跨径峡谷悬索桥。在距离江面160层楼的高度建设“超级工程”,成为一项新的世界奇迹。
凌空335米 跨度1386米的悬索桥将建起
“V”形山谷中,金沙江上空335米,将凌空吊起一座跨度为1386米的悬索桥——金安金沙江大桥。这将是世界上山区跨径最大的悬索桥。
金安金沙江大桥
悬索桥,就是将索缆悬挂在桥两端的塔架上。而固定在两岸大山中的两根钢丝绳叫主缆,是整个大桥的生命线。因此,主缆的架设是整座大桥最关键的核心工序。
据了解,金安金沙江大桥是华丽高速公路控制性工程,桥型设置为主跨1386米双铰板桁结合悬索桥。大桥共设两根主缆,单根主缆由169股预制平行钢丝索股构成,每根索股长约2045米。成桥阶段、主缆最大缆力将达到6万吨以上。主缆架设采用一套双线往复式牵引系统来完成索股牵引。
6月14日基准索股成功架设到主缆架设完成,建设者们精心组织,攻坚克难,终于迎来金安金沙江峡谷上最优美的银色弧线。主缆架设完成后,大桥上部结构施工将转入紧缆、索夹吊索安装和钢桁梁吊装阶段。
华丽高速公路是云南省干线公路“9210”主骨架网中的第九条放射线中“昆明—华坪—丽江—香格里拉—德钦放射线”的组成路段,全长约153公里,是“一带一路”建设面向东南亚辐射中心综合交通规划重点项目之一。项目建成后,将填补云南省丽江市和四川省攀枝花市两地高速公路网东西布局的空白。
大桥承载着村民的希望 预计2020年正式通车
金安金沙江大桥第三项目部常务副经理张平是土生土长的云南华坪县人,一听说家门口要修高速路,他主动申请回来建大桥。这条路,他足足盼了21年。
张平希望建好高速路以后,山区里的小孩出去考试可以更加快捷,更加安全。他恨不得每一分钟都在现场,盼着这座桥能够快点建好。
金安金沙江大桥
目前,由于交通闭塞,村里的大部分人最远只去过丽江,有的甚至连丽江都没去过。村民们梦想着走出大山去看看外面的世界,大桥建设者们正在努力为他们圆梦。
近日,金安金沙江大桥主缆索股架设已完成,大桥进入最后的建设阶段,预计2020年正式通车。
这就要赞叹古人们的勤劳与智慧了,在当时可没有我们如今现代化的科技,和运输条件,却建造出这样雄伟,令人赞叹的泸定桥。让我们看看是如何做到的吧。
泸定桥在距离现在300多年的康熙年间建立,经过测量,长103米,宽3米,由13根铁链横贯两岸,一共有12164个铁环环环相扣,桥的重量达到了40余吨。古代清朝中国基本没有什么机械,全靠人力。首先桥所在的位置是在清朝汉藏接壤的地方,经济落后,所在的泸定县连铁匠和冶铁的都没有,200里荥经县才有比较量大的矿藏,所以建桥的人们只好先到荥经县去对铁锁进行铸造。然而,千辛万苦把铸造好的铁链运到岸边后,1.6吨一根的铁链怎么样才能运到对岸并架起来成了问题。开始也考虑过用船,但是后来这个构想被推翻了,因为当时的船都是小船,铁链这么重,翻船是分分钟的事。
直到后来有一个人向大家提出了个办法,就是先在桥的两边修建两个桥墩,然后两个桥墩里面设置一些转盘,然后通过绳子来让铁环连接在一起,当时的人们就在绳子上套了许多的竹筒。紧接着他们把铁环一个一个地穿过这些竹筒,等到穿好之后就开始转动桥墩里的转盘,这样就能够慢慢地将绳子拉到对面去,那么竹简和铁环也会跟着绳子过去,这样就能够将铁环放在桥上了。
这就是泸定桥的建造方式。希望我的回答对你有用。
拉跨海大桥的“钢丝绳”是人工制作出来的,桥梁那么重,之所以不会断是因为钢丝绳有严格的生产过程。
1.跨海大桥使用的钢丝绳的生产原理与麻绳的生产原理相同。首先将钢丝绳分别拧成小股,然后将这些细钢丝绳拧成大股,形成粗钢丝绳。为了制作合格的钢丝绳,我们必须首先选择材料。选用合格的钢丝材料,经表面热处理、拉拔等工序后,可进入工厂生产合格的钢丝材料。最后,在合金材料或镀锌表面上涂上钢丝。
2.因为在这个过程中,公司的分子结构被破坏了,所以有必要再次恢复钢丝内部的结构,这样就不容易断裂,也可以增加其强度,也就是我们所说的抗拉强度。事实上,这种强度是通过拉丝而不是处理出来的,这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺之间最大的区别。强度越高,拉伸力越强,但韧性越差。因此,在制作钢丝绳时,我们应该选择合适的强度。我们不能盲目地要求高强度。这样,高强拉丝的耐磨性和灵活性将更好。
3.钢丝生产需要对原材料进行检验,合格的原材料可以投入生产。只有经过表面处理、热处理和其他工艺,才能制造出合格的钢丝。这些钢丝通过性能测试后,需要通过分线网络盘压力网络和其他设备,将钢丝一个接一个地拧成股绳,这只是最终结果的一部分。这些已经形成的股票绳索需要再次通过设备并相互缠绕,以便它们能够成为满足我们日常需求的高强度钢丝绳。
4.钢丝绳的生产原理实际上与麻绳的生产原理相同。首先将单独的钢丝拧成小钢丝,然后将钢丝拧成大股,然后再次选择材料。为了提高其强度和耐腐蚀性,将满足标准钢丝绳磷化、涂油、涂层等过程。此外,还将有专人定期检查和维护安全安装在桥上的钢丝绳,以确保钢丝绳的使用寿命。
跨海大桥使用的钢丝绳,为什么不会断裂?
跨海大桥使用的钢丝绳常年承受巨力,还被风吹雨淋,为什么不会断裂?他到底是怎么制造出来的?
首先我们来看一下钢丝绳的制作过程。一条完美的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两部生产。钢丝的原料一般采用优质高碳钢,这些原料在进入生产线后,经过热处理、拉拔等生产工序后,为了提高钢丝性能,工人还会在钢丝表面涂上一层合金涂料,比如锌铝合金等。另外,在这个阶段,质检人员还会对钢丝的强度、韧性等各方面进行性能检测,检测合格的钢丝才可以进入钢丝绳的生产阶段。它的原理和拧麻绳相同,主要有拉丝、粘谷、集合绳三个工序,先将这些钢丝拉成统一的粗细,然后一一排列,通过分线盘、变形器等机器将钢丝拧成小古钢索,随后就进入了合绳阶段。
通常来说,一根钢丝绳由六股或以上的细钢索拧成,这些钢索经过变形器后会变成螺旋形,然后绞绳机会把这些钢索沿着绳心绞成一大股,通过压线瓦炸制后就形成了免致紧密的股绳。在合成的过程中,还会在绳索上涂一层防锈润滑油脂,以增加钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生产出来后,还需要进行磷化处理,将钢丝绳浸泡在一定浓度的碳酸银溶液中,它的表面会形成一层防腐蚀的薄膜,经过这种处理的钢丝绳抗氧化能力、耐腐蚀性和强度都得到了提升。
在制作完成之后,钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能,这是目前最常见的办法就是整绳破断拉力试验,用拉力机拉住绳索两端,在绳索断裂时确定他的破断拉力的大小,只有强度符合标准,才可以投入桥梁建设中。在桥梁设计时,每根钢丝绳的最大破断拉力及其能承受的最大重量都经过了精密的计算,因此,只要桥梁重量不超过钢丝绳己定的最大承重,它就不会断裂。
例如美国的金门大桥,1937年就建成了,至今已80多年了还在使用。当然,大桥上的这些钢丝绳的使用也是有讲究的,像钢丝绳竖着的这种叫悬索桥,斜着的叫斜拉桥,那两种桥又有什么差别呢?因为钢索方向不一样,桥梁受力结构有所不同。悬索桥以悬索主缆为主要承重构件,通过竖向钢索将桥面重量传到竹篮上,在由竹兰通过竹塔上的钢丝绳传到铆钉和主塔上,而斜拉桥已斜拉主缆为主要承重构件独揽,直接承受桥面荷载,再传到索塔上。
其次,两者的应用范围也不同。悬索桥的稳定更好,适合大风和地震区的需要,还可以建在比较湍急的水流上。南京长江第四大桥是中国首座三跨吊悬索大桥,在同大桥中居世界第三,被誉为中国的金门大桥儿。斜拉桥作为一种拉索体系,比悬索桥的跨越能力更好,跨径可达300到一千米,是大跨度桥梁的主要桥型。就像我国的苏通长江公路大桥,它也是世界跨径第一的斜拉桥。
红四团马上发起总攻。团长和政委亲自站在桥头上指挥战斗。号手们吹起冲锋号,所有武器一齐开火,枪炮声,喊杀声,霎时间震动山谷。
二连担任突击队,22位英雄拿着短枪,背着马刀,带着手榴弹,冒着敌人密集的枪弹,攀着铁链向对岸冲去。跟在他们后面的是三连,战士们除了武器,每人带一块木板,一边前进一边铺桥。
突击队刚刚冲到对岸,敌人就放起火来,桥头立刻被大火包围了。在这千钧一发的时刻,传来了团长和政委的喊声:“同志们!为了党的事业,为了最后的胜利,冲呀!”英雄们听到党的号召,更加奋不顾身,都箭一般地穿过熊熊大火,冲进城去,和城里的敌人展开了激烈的搏斗。
激战了两个小时,守城的敌人被消灭了大半,其余的都狼狈地逃跑了。
红四团英勇地夺下了泸定桥,取得了长征中的又一次决定性的胜利。红军的主力渡过了天险大渡河,浩浩荡荡地奔赴抗日的最前线。
扩展资料:
飞夺泸定桥,是中国工农红军长征中的一场战役,发生于1935年5月29日。中央红军部队在四川省中西部强渡大渡河成功,沿大渡河东岸北上,主力由安顺场沿大渡河右岸北上,红四团官兵在天下大雨的情况下,在崎岖陡峭的山路上跑步前进,一昼夜奔袭竟达240里。
终于在5月29日凌晨6时许按时到达泸定桥西岸。第2连连长和22名突击队员沿着枪林弹雨和火墙密布的铁索踩着铁链夺下桥头,并与东岸部队合围占领了泸定桥。
打破了蒋介石妄图把红军变成第二个石达开的反革命迷梦,是红军长征中具有战略意义的重大胜利之一。这次胜利体现了红军无限忠于人民革命事业的大无畏精神。
参考资料来源:百度百科-飞夺泸定桥