¿Cómo se construían los puentes sin pilares en la antigüedad?
De esta manera, profundiza en el lecho del río y separa el agua de arriba y de abajo. De esta manera, profundice en el lecho del río y separe el agua de aguas arriba y aguas abajo.
Luego viene el bombeo. No creas que tardará mucho. De hecho, pronto se bajará el nivel del agua.
Luego haga pilares a ambos lados del puente, luego coloque columnas de soporte en el pozo de cimentación para superponer el andamio y pasarlo a través del río, apoye el encofrado en el andamio, vierta hormigón armado y luego construir el puente.
La estructura de soporte bajo el puente, que es lo que solemos llamar subestructura, incluye pilares y cimentaciones del puente (cimentaciones de pilotes, cimentaciones expandidas, etc.)
No es necesario Digamos que aquí es muy complicado utilizar muelles como nombre colectivo para las subestructuras.
El muelle no se puede construir directamente sobre la arena. En términos profesionales, el "pilar del puente" debe construirse sobre la capa de soporte (entendida simplemente como una capa de suelo o roca suficientemente sólida).
Hay varias maneras de hacer esto.
Si se trata de una base de pilotes, entonces los pilotes deben hincarse a través de la arena hasta que alcancen una capa de soporte lo suficientemente fuerte, y luego se construirán pilares sobre los pilotes.
Si se trata de un cajón o cajón, primero se hunde una caja de hormigón hasta el fondo del río, luego se bombea agua y se excava arena en la caja.
Fijación del muelle del puente:
Los constructores del puente colocaron cimientos de piedra bajo el agua y arrojaron muchas piedras a lo largo de la línea longitudinal del puente para construir un terraplén de piedra submarino de más de 20 metros de ancho y 1 kilómetro de largo. Una sola piedra es fácilmente arrastrada por la marea, pero una base de piedra no es fácilmente arrastrada por la marea.
Pero ¿cómo pueden estos cimientos de piedra solidificarse en un todo? Los constructores del puente idearon un "método de construcción biológico": utilizaron inteligentemente materiales biológicos para resolver el problema de la solidificación de los pilares de los puentes submarinos. Resulta que los artesanos descubrieron hace tiempo que hay muchos mariscos que crecen en el océano. Tienen dos conchas, una de las cuales se puede cerrar libremente y la otra está pegada a rocas u otras conchas. Segregan una sustancia pegajosa que pega sus caparazones a las rocas. Una vez asegurados, nunca más se separarán. Lo utilizan para anclarse y evitar ser arrastrados por la marea. Esta es una forma de adaptarse al medio y sobrevivir. Los mariscos crecen y se reproducen rápidamente. Después de una acumulación continua, se formará un "cemento de concha" denso y sólido alrededor de los cimientos y los pilares del puente, que no solo combina estrechamente los pilares y los cimientos del puente, sino que también condensa los cimientos del puente en el fondo del mar. un todo. Según este principio biológico, el constructor del puente está en la base del puente.
Tipos y formas
Según los principales materiales, el puente de una sola tabla es la forma más antigua de puente, incluyendo madera, piedra, ladrillo, bambú, ratán, hierro, sal, hielo. , papel, etc Los puentes en China antes de las dinastías Qin y Han eran casi todos puentes de madera. Por ejemplo, los primeros puentes de una sola tabla y los puentes de vigas de madera aparecieron alrededor de las dinastías Shang y Zhou, y los puentes de vigas de madera de tipo columna y los puentes de vigas de madera de tipo estabilizador aparecieron alrededor del Período de los Reinos Combatientes. Sin embargo, debido a la naturaleza de la madera misma, como su calidad suelta y perecedera y la resistencia del material, también es difícil construir un puente fuerte y duradero. Entonces, en las dinastías del Sur y del Norte, los reemplazaron puentes de madera y puentes de piedra, puentes de piedra y puentes de ladrillo. En general, las estructuras de los tableros de los puentes están hechas de piedra o ladrillos. Los puentes hechos de ladrillos puros son raros, pero los puentes de piedra son más comunes. Durante el Período de Primavera y Otoño y el Período de los Reinos Combatientes, aparecieron puentes con pilares de piedra y vigas de madera. En la Dinastía Han Occidental, se desarrollaron aún más hasta convertirse en puentes con pilares y vigas de piedra, mientras que en la Dinastía Han Oriental, de piedra de un solo tramo. Aparecieron puentes. La dinastía Sui creó el primer puente de arco de piedra curvo de un solo orificio con hombros abiertos del mundo, y Li Zhaode de la dinastía Tang creó un puente de vigas de piedra porosa con muelles para barcos. En la dinastía Song, los grandes puentes de piedra se hicieron populares y se crearon puentes de vigas de piedra que abarcaban varios kilómetros a través de la intersección de ríos y mares, como el puente Luoyang y el puente Pingan en Quanzhou, así como grandes puentes de arco de piedra como el puente Marco Polo. en Beijing y el Puente Baodai en Suzhou.
(1) El uso de arcos de medio punto cambia la tradición de que la mayoría de los grandes puentes de piedra en mi país son semicirculares. La mayoría de los puentes de piedra en la antigua China eran semicirculares, hermosos y completos, pero tenían dos desventajas: en primer lugar, el transporte era inconveniente. Los arcos semicirculares son más adecuados para puentes con luces más pequeñas, mientras que los arcos semicirculares se usan para puentes con luces más grandes, lo que los hace más grandes. hacer el arco La parte superior es muy alta, lo que hace que el puente sea alto y empinado, lo que dificulta que los carruajes y los caballos crucen el puente. Los andamios utilizados para la mampostería de piedra de arco de medio punto serán muy altos, aumentando los riesgos de la construcción. Por lo tanto, Li Chun y sus artesanos adoptaron creativamente la forma de un arco de medio punto, reduciendo en gran medida la altura del arco de piedra. El tramo libre del túnel principal del puente Zhaozhou es 37. O2 metros, mientras que la altura del arco es de sólo 7,25 metros y la relación entre arco y tramo es de aproximadamente 1:5, logrando así el doble propósito de un tablero de puente bajo y un tramo grande. La transición del tablero del puente es suave. y el tráfico y los peatones están muy concurridos.
(2) Utilice el arco del hombro abierto. Esta es una mejora importante que Li Chun hizo al enjuta. Cambió el arco de hombro sólido utilizado en la construcción del puente anterior a un arco de hombro abierto, es decir, se colocan dos arcos pequeños en ambos extremos del arco grande. los arcos pequeños cerca del pie del arco grande son de 3,8 metros y la distancia libre del otro arco es de 2,8 metros. Este tipo de arco de hombros abiertos con arco grande y arco pequeño tiene un excelente rendimiento técnico. En primer lugar, puede aumentar la capacidad de descarga de inundaciones y reducir los daños causados por el aumento del agua en la temporada de inundaciones. El agua es fuerte, lo que es una prueba de la capacidad de descarga de inundaciones del puente. Cuatro pequeños arcos pueden compartir parte de la inundación. Según los cálculos, los cuatro pequeños arcos pueden aumentar el área de agua en aproximadamente un 16%, reduciendo en gran medida el impacto de las inundaciones en el puente y mejorando la seguridad del puente. En segundo lugar, en comparación con los arcos de hombros sólidos, los arcos de hombros abiertos pueden ahorrar una gran cantidad de materiales de tierra y piedra y reducir el peso del puente. Según los cálculos, los cuatro pequeños arcos pueden ahorrar 26 metros cúbicos de piedra y reducir el peso en 700 toneladas. Por lo tanto, se reducen la presión vertical y el empuje horizontal del cuerpo del puente sobre el estribo y la base, y se aumenta la estabilidad del puente.
El tercero es agregar una forma hermosa. Los cuatro arcos pequeños son equilibrados y simétricos. El arco grande y el arco pequeño forman una imagen completa, que es más ligera y hermosa, reflejando la unidad completa de la arquitectura y el arte. En línea con la teoría de la mecánica estructural, la estructura del arco de hombro abierto coloca el puente en un estado favorable al soportar cargas, puede reducir la deformación del anillo del arco principal y mejora la capacidad de carga y la estabilidad del puente.
(3) Un solo agujero. En los métodos de construcción tradicionales de la antigua China, los puentes largos a menudo adoptan una forma porosa, de modo que la luz de cada agujero es pequeña, la pendiente es suave y es fácil de construir. Sin embargo, los puentes porosos también tienen desventajas, por ejemplo, hay muchos pilares de puentes, lo que no favorece la navegación de los barcos y dificulta la descarga de inundaciones. Los pilares de los puentes están sujetos a impactos y erosión a largo plazo por el agua, y pueden colapsar fácilmente. tiempo. Por lo tanto, al diseñar el puente, Li Chun adoptó una forma de un solo orificio de gran envergadura sin pilares en el medio del río, lo que hizo que la envergadura del arco de piedra alcanzara los 37 metros. Se trata de una iniciativa sin precedentes en la historia de los puentes chinos.
Materiales y Estructura
La estructura de los puentes, a excepción de los puentes originales de una sola tabla, los puentes Timbu y los puentes flotantes, generalmente se compone de partes de vano y partes de soporte de vano, es decir , pilas de puente y cuerpo de puente.
(1) Los puentes de vigas se pueden dividir en puentes de vigas de madera y puentes de vigas de piedra según sus materiales y estructuras. Los "puentes de vigas de madera" incluyen puentes de vigas de madera y columnas de madera, puentes de vigas de madera y columnas de piedra, puentes de vigas de madera y pilares de piedra y puentes arriostrados de madera. Entre ellos, el "puente de vigas de madera y pilares de piedra" se desarrolló a partir del puente de madera original con vigas de madera y pilares de madera. Los "puentes de vigas de piedra" incluyen puentes de vigas y pilares de piedra, puentes de vigas y pilares de piedra, puentes de brazos de piedra (similares a los puentes de brazos de madera), puentes de vigas de piedra de tres lados, puentes de vigas de piedra inundados y puentes de losas ("los puentes curvos son visto a menudo en jardines" ” y “puente de fibra”). Entre ellos, los más comunes son "vigas de piedra y puentes de pilares de piedra". Esto evita las deficiencias de los tableros de puentes con vigas de madera, que son propensos a deteriorarse y requieren reparaciones frecuentes. También hay un puente que combina un puente flotante, es decir, un "puente de apertura y cierre". El pontón central se puede abrir y cerrar según sea necesario. Por ejemplo, el puente Xiangzi en el condado de Chao'an tiene puentes de vigas de piedra en los extremos este y oeste, con dieciocho botes de madera conectados en el medio, lo que es conveniente para el drenaje de inundaciones y "conectar botes gigantes con balsas".
(2) Los puentes de arco se pueden dividir en: puentes de arco empinado y puentes de arco plano, puentes de arco apuntado y puentes de arco redondo, puentes de arcos múltiples y puentes de arco de extremos fijos, de un solo orificio y de múltiples arcos. puentes de arco hueco, puentes de arco de alma sólida y puentes de arco de alma hueca, puentes de Hong Kong, etc. Según sus condiciones estructurales y las formas de arco y disposición de las placas de arco, las formas de disposición de arco de las placas de arco incluyen semicírculo, forma de herradura, círculo completo, forma de fondo de olla, círculo de huevo, elipse, círculo parabólico y forma de borde plegado.
(3) Los puentes de cables se pueden dividir en cables de bambú, cables de hierro, cables de ratán, puentes de cables, puentes colgantes de defensa de la ciudad, cables simples, cables dobles, puentes de red de múltiples cables y puentes de múltiples cables paralelos. , etc.