پل

ایجاد گذرگاهها و پلها برای عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند.
• تعریف پل

پل یک سازه است که برای عبور از موانع فیزیکی از جمله رودخانه ها و دره ها استفاده می شود.پلهای متحرک نیز جهت عبور کشتیها و قایقهای بلند از زیر آنها ساخته شده است.
• تاریخچه پل

ایجاد گذرگاهها و پلها برای عبور از دره ها و رودخانه ها از قدیمی ترین فعالیتهای بشر است. پلهای قدیمی معمولا از مصالح موجود در طبیعت مثل چوب و سنگ والیاف گیاهی به صورت معلق یا با تیرهای حمال ساخته شده اند.پلهای معلق از کابلهایی از جنس الیاف گیاهی که از دو طرف به تخته سنگها و درختها بسته شده و پلهای با تیر حمال از تیرهای چوبی که روی آنها با مصالح سنگی پوشیده می شد، ساخته شده اند. ساخت پلهای سنگی به دوران قبل از رومیها بر می گردد که در خاور میانه و

چین پلهای زیادی بدین شکل برپا شده است. در اروپا نیز اولین پلهای طاقی را ۸۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، برای عبور از رودخانه ها از جنس مصالح سنگی ساخته اند. اغلب پلهای ساخته شده توسط رومیها از طاقهای سنگی دایره شکل با پایه های ضخیم تشکیل یافته است.در ایران نیز ساختن پلهای کوچک وبزرگ از زمانهای بسیار قدیم رواج داشته و پلهایی نظیر سی و سه پل، پل خواجو و پل کرخه بیش از ۴۰۰ سال عمر دارند. از قرن یازدهم به بعد روشهای ساختن پلها پیشرفت قابل توجهی نمود

و به تدریج استفاده از دستگاههای فشاری از مصالح سنگی و آجر با ملاتهای مختلف و دستگاههای خمشی از چوب متداول گردیده و تا اوایل قرن بیستم ادامه یافت. شروع قرن بیستم همراه با استفاده وسیع از پلهای فلزی و سپس پلهای بتن مسلح می باشد. از اوایل قرن نوزدهم ساخت پلهای معلق، قوسی یا با تیر حمال از آهن آغاز شد. اولین پل معلق از آهن در سال ۱۷۹۶ به دهانه ۲۱ متر در آمریکا ساخته شد، همچنین در سال ۱۸۵۰ یکی از مهمترین پلهای با تیر حمال از جنس آهن متشکل

از دو دهانه ۱۴۰ متر و دو دهانه ۷۰ متری در انگلستان ساخته شد.
• طویل ترین پل معلق به طول

طویل ترین پل معلق به طول تقریبی ۷ کیلومتر در سانفرانسیسکو ساخته و بزرگترین دهانه معلق به طول تقریبی ۱۴۰۰ متر در انگلیس (روی رودخانه هامبر) طراحی شده اند. در سالهای اخیر طرح پلهای ترکه ای فلزی (با کابل مستقیم) نیز برای دهانه های بزرگ مورد توجه قرار گرفته و بعد از نخستین پل که در سال ۱۹۵۵ به دهانه ۱۸۳ متر در سوئد ساخته شده، پلهای زیادی اجرا شده است.
• طبقه بندی پلها از نقطه نظر مصالح تشکیل دهنده:

▪ پلهای چوبی:
این پلها معمولا” به شکل قوسی، با تیرهای مشبک و یا تیرهای حمال ساخته شده و در حال حاضر استفاده از آنهابه صورت موقتی می باشد.
▪ پلهای سنگی:
با توجه به مقاومت مناسب فشاری مصالح سنگی، بسیاری از پلهای طاقی از این مصالح ساخته شده اند.نظر به کمبود افراد سنگ کار و زمان نسبتا طولانی لازم برای تهیه مصالح و اجرای سازه، امروزه استفاده از این پلها محدود می باشد.
▪ پلهای بتنی:
در بسیاری از پلهای طاقی شکل، در حال حاضر از بتن، با توجه به مقاومت فشاری مطلوب آن به جای سنگ استفاده می شود.

-پلهای طاقی:
این پلهای معمولاً از مصالح سنگی یا از بتن ساخته شده و از طاقهای متوالی که هر یک قسمتی از یک قوس دایره یا بیضی می باشد تشکیل شده اند.
حدفاصل طاق تا کف پل با مصالح سنگی یا خاکریز پر شده سپس یک لایه ملات ماسه سیمان و یک قشر قیروگونی باضخامت کافی برای جلوگیری از نفوذ آب قرار می دهند.برای تهیه مصالح سنگی با ابعاد معین که در پلهای طاقی به کار می روند و همچنین برای استفاده از این مصالح در ساختن پل احتیاج به افراد متخصص در این زمینه

می باشد که با توجه به کمبود این افراد و استفاده وسیع از انواع دیگر پلها، امروزه کمتر از پلهای طاقی استفاده می شود البته نظربه کمبود فولادو سیمان در ایران باید سعی نمود در نقاطی که معادن سنگ مناسب موجود است تا حد امکان از این نوع پل استفاده شود.در یک طاق دایره ای (قوس نیم دایره ای کامل) انحنای سطح تحتانی طاق به پایه ها ختم و خط مماس در این نقطه خطی قائم است در حالات دیگر خطوط مماس شیبدار می باشند.مصالح پرکننده بین سطح جاده و سطح فوقانی طاق رامصالح روبناگویند.فاصله افقی بین پایه ها که موازی محور سازه است را دهانه ارتفاع طاق را خیز و نسبت خیز به دهانه را افتادگی طاق می نامند.برای پلهای کوچک و بزرگ با افتادگی زیاد، ساده ترین راه حل اجرائی عبارت از ساختن دو دیوار موازی پیشانی در دو طرف و پرنمودن بین آنها با مصالح سبک است مصالح پرکننده فوق باید

کاملاً متراکم شده تا تحت تاثیر سربارهای وارده نشست ننمایند اما دانه بندی آنها باید طوری تنظیم شود که به آب اجازه نفوذ و رسیدن به قشرعایق کاری روی سطح طاق جهت تخلیه را بدهد ضخامت دیوارهای پیشانی بین ۸۰ تا۱۲۰ سانتی متر خواهد بود و نمای آنها را می توان تا سطح تحتانی طاق رسانید که در این حالت با توجه به لزوم تولید قطعات سنگ با اندازه های مختلف قیمت تمام شده افزایش خواهد یافت.در پلهای بزرگ طاقی با افتادگی متوسط وجود خاکریز بین طاق و سطح جاده باعث

افزایش بار روی سطح طاق و افزایش حجم مصالح سنگی لازم می شود بدین جهت سعی می شود با ایجاد طاقهای فرعی در جهات طولی و عرضی از وزن مزبور کاسته شود.طاقهای فرعی معمولاً برای پلهائی با دهانه بیش از ۱۵ متر و قوسهای با افتادگی کم و با دهانه بیش از ۲۰ متر پیش بینی می شوند روی دیوارهای پیشانی یک قسمت از سنگ یا بتن و یا بتن مسلح با ارتفاع بیش از ۲/۰ تا ۶/۰ و عرض بین ۸/۰ تا ۵/۱ متر ساخته می شود که رون آن قرنیزقرارمی گیرد.

انواع مختلف پلهای طاقی:
ساده ترین فرم مورد استفاده حالت یک طاق منفرد است که برای دهانه های بین ۸ تا ۴۰ متر مورد استفاده قرار می گیرد برای دهانه های بزرگتر (بین ۴۰تا ۱۰۰ متر ) معمولا پلها را از دو قسمت مجزا می سازند به عبارت دیگر این پلهااز دو پل جداگانه موازی که در قسمت فوقانی بایک دال بتن مسلح به هم متصل می شوند تشکیل یافته اند این راه حل مزایای زیادی دارد از جمله قطعات سنگ تحت تنش نزدیک به تنش مجاز آن کار می کنند و حجم مصالح مصرفی کاهش می یابد همچنین چوب بست های لازم سبک تر بوده و می توانند برای دومین قطعه نیز به کار روند.

▪ پلهای بتن مسلح:
با توجه به روش اجرا و نحوه بتن ریزی، پلهای بتن مصلح را می توان از مقاطع مختلف و با اشکال دلخواه ساخت. با وجود این استفاده از مقاطع ساده در جهت کاهش بهای قالب بندی همواره مورد نظر است.در بعضی از حالات استفاده از سیستم پیش ساختگی باعث حذف اجزاء نگهدارنده قالبها و در نتیجه صرفه جوئی قابل ملاحظه می شود.
▪ پلهای بتن پیش تنیده:

با پیشرفت این تکنیک، به تدریج در دامنه وسیعی از ابنیه فنی،پلهای بتن پیش تنیده جایگزین پلهای فلزی و پلهای بتن مسلح شده اند. بدین ترتیب با صرف هزینه کمتر، پلهای با دهانه بزرگ ساخته می شوند. از طرف دیگر استفاده از این مصالح امکان به کارگیری تکنیک های جدید پل سازی را می دهد.

▪ پلهای فلزی:
این پلها به اشکال مختلف، با تیرهای حمال معمولی یا تیرهای مشبک فولادی، با قوس یا قالبهای فلزی، نورد شده از ورق و المانهای اتصالی ساخته شده اند. در ساخت این پلها گاهی نیز از آلیاژهای سبک یا مقطع مرکب استفاده می گردد. استفاده از فولاد در ساخت پلهای فلزی از قرن گذشته شروع و با عنایت به مقاومت کششی و فشاری مطلوب این مصالح در سطح وسیع متداول گردید.باتوجه به فزونی بهای تولید، معمولاً نیمرخهای فولادی دارای ضخامت ناچیز بوده و در نتیجه علاوه بر مسئله زنگ زدن و خوردگی، خطر بروز ناپایداری های الاستیک نیز همواره موجود می باشد، از طرف دیگر نظر به اینکه با افزایش طول دهانه وزن مرده پلها به سرعت افزایش می یابد.
▪ پوشش پلهای فلزی :

پوشش پلهای فلزی را می توان از چوب مصالح سنگی بتن مسلح و یا از ورقهای فلزی انتخاب نمود. استفاده از چوب برای پوشش پلها در زمانهای بسیار قدیم رایج بوده اما امروزه به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد.

همچنین در طرحهای جدید از پوشش مصالح سنگی نیز به علت وزن زیاد آن، کمتر استفاده می شود در این راه حل تیرهای حمال طولی پل بوسیله قوسهائی از آجر و مصالح سنگی به هم متصل می شوند.

▪ پوشش بتن مسلح:
این پوشش از یک دال بتن مسلح که روی تیرچه های طولی و تیرهای عرضی پل تکیه نموده تشکیل یافته است.پوشش بتن مسلح مقاومت و صلبیت لازم را به سازه داده و از نظر اجرائی نیز آسان و بسیار متداول می باشد.

▪ پوشش فلزی:
یک نوع از این پوششها از یک سری صفحات فلزی که بوسیله بتن مسلح پوشیده شده و روی بال فوقانی تیرچه طولی جوش شده اند تشکیل شده است ضخامت کل حاصله معمولاً ضعیف (بین ۱۰تا ۲۰ سانتی متر ) است. یکی دیگر از انواع پوششهای فلزی متداول دال ارتوتروپ است این پوشش از یک صفحه فلزی که در جهت عمودی بوسیله ورقهای ساده یا جعبه ای تقویت شده تشکیل یافته است، صفحه فلزی نقش بال فوقانی تیرها رابه عهده داشته و ضمن شرکت در مقاومت خمشی بارهای موضعی حاصل از چرخ وسائل نقلیه رانیز تحمل می کند. ضخامت آن معمولاً حدود ۱۲ میلی متر (برای جان جعبه ای )تا ۱۴ میلی متر(برای جان ساده)می باشد. دال ارتوتروپ در مجموع روی اجزاء اصلی پل (تیرهای طولی و عرضی )تکیه نموده است.

• طبقه بندی پلهای فلزی:
پلهای فلزی را می توان با توجه به نوع سیستم باربر به شرح زیرطبقه بندی نمود:
ـ پل باتیرهای حمال
ـ پل قوسی
ـ پل با کابلهای باربر
ـ پل با تیرهای حمال

این پلها از متداول ترین انواع مورد استفاده برای دهانه های متوسط (تا۲۵۰ متر)می باشند . تیرهای حمال معمولا به صورت شبکه های فلزی مقاطع جعبه ای یا تیرهای مرکب تو پر ساخته شده و تغییر شکل بسیار محدودی خواهند داشت. شبکه های فلزی معمولآ سبک بوده اما با توجه به خصوصیات ظاهری آنها ،کمتر در مناطق شهری مورد استفاده قرار می گیرند.
در حالت کلی این پلها را نیز می توان به شرح زیر تفکیک نمود:
▪ پل با تیرهای حمال جانبی :

در این حالت تیرهای حمال جانبی معمولآ از شبکه های فلزی تشکیل شده و اجزاء اصلی باربر تابلیه می باشند. در شرایطی که عرض پل محدود باشد ( کمتر از۱۴ متر ) می توان از این سیتستم استفاده نمود.
▪ پل با تیر های حمال تحتانی:

در این حالت تیرهای حمال عمومآاز نوع تیرهای مرکب با جان تو پر ( که از چند ورق فلز با اتصال پیج پرچ یا جوش تشکیل شده اند ) می باشند. تیرهای حمال با ارتفاع ثابت یا متغیر ساخته شده و در نتیجه ضمن حصول منظره مناسب صرفه جوئی مهمی نیز در مصرف مصالح خواهد شد. همچنین در بعضی شرایط می توان سبستم متشکل از تیرها یا حمال تحتانی را با یک مقطع جعبه ای جایگزین نمود.

▪ پل قوسی
پل قوسی، پلی است با تکیه گاه های انتهائی در هر طرف، که شکلی نیم دایره مانند دارد. پلی که از رشته ای از قوسها تشکیل شده باشد، پل دره ای نامیده می شود. پل قوسی ابتدا توسط یونانی ها و از سنگ ساخته شد. بعدها، رومیان باستان از ملات در پل های قوسی خود استفاده کردند. با توجه به اصول مقاومت مصالح، شعاع قوس وابعاد این پلها را طوری انتخاب می کنند که بارهای قائم وارده تبدیل به یک نیروی فشاری در امتداد قوس شود. بنا براین در مناطقی با کیفیت خاک مناسب،می توان دهانه های بزرگ ( تا حدود۵۰۰متر) را با پلهای قوسی طی نمود.

ـ پل با کابلهای باربر:
این پلها را نیز می توان به دو گروه عمده تقسیم نمود:
پل ترکه ای
پل معلق

▪ پل ترکه ای:
در این پلها،تابلیه به صورت یک صفحه صلب از یک طرف روی پایه های کناری (کوله ها) و دو پایه بلند میانی و از طرف دیگر به طور الاستیک روی کابلهای مورب تکیه نموده است. این کابلها در تمام طول پل گسترش می بابند بار وارده را به پایه های بلند میانی منتقل می نمایند. کابلهای ذکر شده را می توان در دو صفحه قائم و به طور موازی در دو طرف تابلیه قرار داده و یا در جهت عرضی نیز به طور مورب و در امتداد محورطولی پل به پایه میانی متصل نمود.همچنین در بعضی شرایط می توان از یک مجموعه کابل که در امتداد محور طولی پل قرار می گیرند استفاده نمود.

 

پایه های میانی پل به شکل I ، A یا H طرح شده و معمولآ از فولاد یا بتن مسلح می باشد،پلهای ترکه ای به تعداد زیاد و تا دهانه ۵۰۰ متر ساخته شده اند.
▪ پل معلق:
در این پلها نیز تابلیه به صورت یک صفحه صلب روی پایه های کناری و میانی تکیه نموده است.

• نگهداری پل

با توجه به مخارج سنگین انجام شده برای اجرای ابنیه بتنی،مسئله نگهداری دقیق این سازه ها در برابر آب و باد دو یخبندان از اهمیت خاصی بر خوردار است.
در مناطقی که بستر رودخانه سست بوده و در اثر طغیان آب امکان شسته شدن داشته باشد باید وضعیت آن را در اطراف پل بعد از طغیانهای مختلف مورد برسی قرار داد تا با تدابیر مختلف از خالی شدن خاک اطراف پی ها و در نتیجه تخریب پایه ها جلوگیری شود. لایه عایق کاری و آسفالت کف جاده باید طوری انجام شود که از نفوذ و باقی ماندن آب در جسم پل جلوگیری شود. بعد از پایان ساختمان پل و قبل از تحت سرویس قرار گرفتن،المانهای مختلف آنرا باید به دقت مورد بازدید قرار داد تا مشخص شود

تحت بارهای دائمی و دستگاههای ساخت،تغییر شکل ها و ترک های پیش بینی نشده در آن ایجاد نشده باشد، همچنین بعد از آزمون بار گذاری که تحت شدید ترین بارگذاری ممکنه در طول دوره سرویس قرار می گیرد، باید کلیه تغییر شکلهای ایجاد شده و فلش مقاطع بحرانی، ترک های احتمالی، نشست پایه ها، تغییر فرم دستگاههای تکیه گاهی و اتصالات مختلف به دقت مورد برسی قرار گیرند. در طول دوره بهره برداری نیز در زمانهای مشخص باید قسمتهای مختلف پل مورد بازدید قرار

گیرند به عنوان مثال:در پلهای فلزی که احتمال از بین رفتن اتصالات پیچ و جوش، زنگ زدن المانها و خوردگی آنها و بروز نا پایداریهای الاسیتک موجود است. این بازدیدها باید به طور مداوم و حداقل هر پنج سال یکبار انجام شده و برای جلو گیری از تخریب قطعات، آنها را با مواد مناسب پوشانید. همجنین در مورد پلهای بتن پیش تنیده شده وضع دستگاههای مهارتی و کشش کابلها مورد بررسی قرار گرفته و با انجام عمل تزریق به نحو مناسب، از زنگ زدگی کابلها جلوگیری به عمل آید. از عبور سربارهای غیر مجاز که در طرح ومحاسبه قطعات پل در نظر گرفته نشده اند،اکیدآ جلوگیری شود.

سایر مباحث:
ـ پل نقال
ـ پل بالارو
ـ پل چرخان
ـ پل دو طبقه
ـ پل شناور قایقی
ـ پل متحرک
ـ پل معلق
ـ پل جاده ای
ـ پل پیاده رو
ـ سایر پلها
پل هاى دهانه طویل مستحکم شده با کابل

در آغاز هزاره سوم میلادى ۱۷ پل در جهان وجود داشته است که دهانه آنها بیش از هزار متر میشود. این پل ها یا در حال بهره بردارى هستند و یا ساختمان آنها به پایان نرسیده است.این پلها همه از نوع پل های معلق هستند و تعداد آنها در کشورهای مختلف به ترتیب زیر است:

در آمریکا و ژاپن چهار پل ، در انگلستان ، ترکیه و چین هر یک دو پل و در پرتغال , دانمارک و سوثد هر یک ، یک پل وجود دارد.

از بین پلهاى معلق , پل هاى زیر حائز اهمیت هستند:

۱٫ پل عظیم آکاشی -کای کیو در ژاپن که دهانه اصلی آن ۱۹۹۱ متر است و در ماه آوریل ساله ۱۹۹۶ آماده بهره برداری شده است . این پل در نزدیکی کوبه در راه کوبه – ناروتو بین جزایر هونشو و شیکوکو قرار دارد.
۲٫ پل بزرگ کمری شرقی در دانمارک که دهانه اصلی آن ۱۶۲۴ متر و در ماه ژوثن ۱۹۹۸ اماده استفاده شده است.
در بین پل های معلقی که در مسیر شاهراه ها و راه اهن قرار دارند ، پل های زیر حایز اهمیت هستند:
۱٫ پل تسینک ما در هنگ کنگ که دهانه اصلی آن ۱۳۷۷ متر و در سال ۱۹۹۷ بهره برداری از آن آغاز شده است.
۲٫ پل مینامی – بیزان ستو در ژاپن که در راه کوجی ما – ساکاید ، بین جزایر هونشو و شی کوکو قرار دارد . . این پل در حدود صد کیلومتری غرب کوبه واقع شده است و دهانه اصلی آن ۱۱۰۰ متر است و در سال ۱۹۹۸ بهره برداری از آن شروع شده است .
پل های کابلی

دهانه پلهای کابلی امرزه به هزار متر هم رسیده است . در حال حاضر در جهان ۱۳ پل کابلی وجود دارد که ساختمان آنها به پایان رسیده و یا در شرف اتمام است.
دهانه این پلها بین ۱۰ الی ۵۰۰ متر است.

 

در بین پل های کابلی ، پل های زیر حایز اهمیت است:
۱٫ تاتارا که دهانه اصلی آن ۸۹۰ متر است و در سال ۱۹۹۹ مورد بهره برداری قرار گرفت . این پل در ژاپن و در ۲۰۰ کیلومیری غرب کوبه در راه انوموچی-ایماباری بین جزایر هونشو و شی کوکو قرار دارد.

۲٫ پل پونت د.نرماندی در فرانسه با دهانه اصلی ۸۵۶ متر قرار دارد و در سال ۱۹۹۵ ساختمان آن به پایان رسیده است.
پل سنگ تراش ها
پل سنگ تراش ها در هنگ کنگ به احتمال قوی یک پل کابلی است که طول دهانه آن بیش از هزار متر میشود.در بین پلهای کابلی که در مسیر شاهراه ها و یا راه آهن قرار دارد , پلهای زیر حایز اهمیت است:

۱٫ پل ارسوند بین دانمارک و سوئد واقع است و دهانه آن ۴۳۰ متر میشود که در سال ۲۰۰۰ آماده بهره بداری شده است.
۲٫ پل کاپ شوی مون در هنگ کنگ واقع است که دهانه آن ۴۳۰ متر میشود و در سال ۱۹۹۷ بهراه برداری از آن آغز شد است . این پل در نزدیکی پل سینگ ما قرار دارد.
در بین پل های کابلی یک ستونی ، مقام اول به پل سوگورت در روسیه تعلق میگیردکه دهانه آن ۴۰۸ متر است و بهره برداری از آن سال ۲۰۰۰ آغاز شده است . مقام دوم را نیز پل کارنالی در نپال با دهانه ای به طول ۳۲۵ متر به خود اختصاص میدهدکه از سال ۱۹۹۲ مورد استفاده قرار گرفته است.پروژه پل اولیاناوسک که قرار بود یک ستونی و با دهانه ای به طول ۴۰۷ متر ساخته شود با پل شاه تیری با چهار دهانه هر کدام به طول ۲۰۳,۵ متر تعویض شود.

پل آکاشی کایکو

پل آکاشی کایکو یک پل معلق ۳ دهانه است که بر روی تنگه آکاشی احداث شده است و شهر مایکو در کبه را به شهر ماتسوهو در جزیره اواجی متصل میکند. در طرح اولیه پل قرار بر این بوده که سیستم حمل و نقل ریلی نیز وجود داشته باشد اما در سال ۱۹۸۵ دولت تصمیم گرفت که این سیستم را حذف کرده و این پل صرفا کاربری یک ازادراه را داشته باشد.در ماه آوریل سال ۱۹۸۵ مطالعات مقدماتی آغاز شد و پس از مطالعات فراوان کار ساخت پل عملا از سال ۱۹۸۸ شروع شد و عملیات ساخت آن ۱۰ سال به طول انجامید. پل آکاشی طولانی ترین پل معلق جهان میباشد که طول دهانه اصلی آن از پل هامبر واقع در انگلستان ۵۸۱ متر بلندتر است.اگر چه در طرح مقدماتی طول کلی پل ۳۹۱۰ متر بوده ولی این طول در اثر زلزله شدید هانشین که در ژانویه سال ۱۹۹۵ رخ داد به میزان یک متر افزایش پیدا کرده است .

شرایط محیطی محل ساخت و مشخصات طراحی:
عرض تنگه : ۴ کیلومتر
عمیق ترین قسمت تنگه : ۱۱۰ متر
حداکثر سرعت جریان آب : ۴,۵ متر بر ثانیه
حداکثر سرعت باد : ۴۶ متر بر ثانیه
نوع پل : معلق
ترکیب : ۳ دهانه با سیستم خرپایی
طول : ۳۹۱۱ متر
طول دهانه ها : ۹۶۰+۱۹۹۱+۹۶۰ متر
سرعت باد جهت طراحی
تیرها : ۶۰ متر بر ثانیه
برجها : ۶۷ متر بر ثانیه
ارتفاع سطح جاده در دهانه اصلی : ۹۷ متر
مقادیر فولاد بکار رفته
برجها : ۴۶۲۰ تن
کابلها : ۵۷۷۰۰ تن
خرپاها : ۸۹۳۰۰ تن

شرایط محیطی
تنگه آگاشی که خلیج اوزاکا و هاریماندا را به هم متصل میکند ۴ کیلومتر عرض دارد . عمیق ترین منطقه ای که پل از روی آن عبور میکند ۱۱۰ متر عمق دارد و سرعت جریان اب در آن ۴,۵ متر بر ثانیه میباشد.این تنگه از دوران قیم نیز یکی از مهمترین مسیر های آبی بوده و در حال حاضر هر روز ۱۴۰۰ کشتی و شناور از این تنگه عبور میکند و جهت تامین حداکثر ایمنی برای عبور این ترافیک آبی مسیری به عرض ۱۵۰۰ متر در نظر گرفته شده است . در حین عملیات مطالعاتی شرایط پیش بینی نشده دشواری ایجاد شد از جمله آنها وجود جریان قوی آب در مناطق عمیق این تنگه بود که کار غواصان را برای مطالعه بستر دریا با سختیهای زیادی روبرو کرد.

 

مطالعات طراحی
عامل اصلی در طراحی پلهای معلق طول دهانه اصلی اینگونه پلها میباشد قبل از طراحی پل آکاشی طولانی ترین پل معلق ساخته شده در ژاپن دارای دهانه اصلی به طول ۱۰۰۰ متر بوده که طول دهانه اصلی این پل دو برابر آن میباشد. زمانیکه طول دهانه اصلی افزایش پیدا میکند اثر منفی نیروی باد بر روی ان افزایش یافته و تامین پایداری دینامیکی پل شرط اصلی طراحی آن خواهد بود. جهت بررسی پایداری دینامیکی این پل یک مدل ۱:۱۰۰ از آن ساخته شد ودر تونل بادی با سرعت ۸۰ متر بر ثانیه قرار گرفت. جهت طراحی این پل در برابر زلزله دو حالت مختلف در نظر گرفته شده است:

۱٫ زلزله ای به بزرگی ۸,۵ ریشتر که کانون آن در ۱۵۰ کیلومتری محل پل باشد
۲٫ زلزله ای با دوره بازگشت ۱۵۰ ساله که در ۳۰۰ کیلومتری محل پل به وقوع بپیوندد.
زلزله بزرگ هانشین که توسط یک گسل فعال رخ داد زلزله ای به بزرگی ۷,۲ ریشتر بود

فونداسیون برجهای اصلی
فونداسیون برجها وزن ۱۲۰۰۰ تنی پل را به زمین منتقل میکند این بستر که در عمق ۶۰ متری از سطح اب قرار گرفته توسط یک سری گریدرهای مخصوص حفر شده است. به دلیل وجود عوامل گوناگونی مانند جریانهای قوی در اعماق اب عمق زیاد آب و امواج ناشی از فعالیت گریدرها در عمق ۶۰ متری از یک سری سیستمهای هوشمند که از راه دور کنترل میشوند استفاده شده است . در نهایت عملیات حفاری با یک تلرانس ۱۰ سانتیمتری جهت تعبیه قالب های مخصوص خاتمه پیدا کرد. دلیل اصلی ساخت این قالبها به صورت دایره ای این بوده که جریانهای قوی موجود در منطقه عملیات جابجایی و نصب انها را با دشواری موجه نکند.

مشخصات فونداسیون برجها
ارتفاع : ۷۰ متر
قطر : ۸۰ متر
فولاد مصرفی : ۱۵۲۰۰ تن
بتن مصرفی : ۳۵۵۰۰۰ تن

تکیه گاه ها
جهت استقرار تکیه گاه های کابل های پل در ساحل تنگه آکاشی نیاز به انجام یک سری اصلاحات در ساحل وجود داشت . تکیه گاه اول در ساحل کبه با استفاده از روش ساخت دیوارهای زیرزمینی ساخته شده است و فونداسیون آن یک فونداسیون بتنی به ۸۵ متر و ارتفاع ۶۳,۵ متر میباشد که بزرگترین فونداسیون تکیه گاهی ساخته شده است. تکیه گاه دوم توسط یک دیوار حائل با روش فونئاسیونهای مسقل ساخته شده است.

ترکیب اصلی تکیه گاه ها که کابلهای کششی را مهار میکند از نوعی بتن خاص با کاربری فوق العاده بالا ساخته شده است که تراکم بالایی داشته و باعث افزایش دوام بتن و کاهش زمان بتن ریزی میشود.

مشخصات تکیه گاه ها :

تکیه گاه اول
نوع : دیواره های دوبل بتن آرمه
حجم بتن ریزی فونداسیون : ۲۳۲۶۰۰ متر مکعب
حجم بتن ریزی بدنه اصلی : ۳۵۰۰۰۰ تن

تکیه گاه دوم
نوع : فونداسیون مستقل
حجم بتن ریزی بدنه اصلی : ۳۷۰۰۰۰ تن

برج ها
تکیه گاه های فوقانی برجها وظیفه انتقال ۱۰۰۰۰۰ تن وزن پل به فونداسیونها را به عهده دارد. برجها هر کدام به ۳۰ قطعه افقی تقسیم شده اند که هر یک از آنها شامل ۳ بلوک به وزن ۱۶۰ تن میباشد . یکی از نکات مهم در طراحی این برجها ارتفاع ۳۰۰ متری آنها ست که تقریبا با برج معروف توکیو برابری میکند و در نتیجه به شدت تحت تاثیر نیروی باد قرا میگیرد. برای حل این مشکل مهندسین مقطع عرضی این برجها را به شکل صلیب طراحی کرده اندو برای کاهش اثرات پیچشی نیروی باد از یک سری میراگرهای خاص استفاده کردند. این میراگرها هر کدام ۱۰ تن وزن دارند و ۲۰ عدد از آنها در قطعات هفدهم – هجدهم و بیست و یکم از ۳۰ قطعه اصلی قرار گرفته اند

کابلها
هر یک از کابل ها از ۲۹۰ رشته تشکیل شده و هر کدام از این ۲۹۰ رشته شامل ۱۲۷ وایر میباشد هر کدام از این وایرها از نوعی فولاد کششی ضد زنگ به قطر ۵,۲۸ میلیمتر ساخته شده است . شکل خارجی این رشته ها ۶ ضلعی بوده و به روش پیش تنیده در کارخانه تهیه شده است . یکی از برترین تکنولوژیهایی که در حین ساخت به آن دست پیدا شد تهیه وایر هایی با تنش کششی بالا بود. مقدار تنش کششی هر یک از این وایرها در ابتدا ۱۶۰ کیلوگرم بر میلیمتر مربع بود که به مقدار ۱۸۰ کیلو گرم بر میلیمتر مربع رسانده شد . همین مقدار بسیار ناچیز در افزایش تنش کششی مجاز باعث شد که در هر طرف پل از یک کابل به جای دو کابل استفاده شود و در نتیجه وزن کلی پل کاهش پیدا کرده ونصب کابلها نیز اسانتر انجام شود. کل طول وایرهایی که استفاده شده ۳۰۰۰۰۰ کیلوتر بوده که با این مقدار میتوان ۷,۵ بار کره زمین را دور زد.

مشخصات کابلها
روش ساخت : روش پیش تنیدگی
میزان انحنا : ۱/۱۰
ظرفیت باربری مجاز هر کابل : ۶۲۵۰۰ تن
ظرفیت باربری مجاز هر یک از کابلهای اویزان : ۵۶۰ تن
نوع فولاد بکار رفته : فولاد ضد زنگ با مقاوت بالا
تنش کششی مجاز هر وایر : ۱۸۰ کیلوگرم بر میلیمتر مربع
قطر هر کابل : ۱۱۲۲ میلیمتر
طول هر کابل : ۴۰۷۴-۴۰۷۱ متر

وزن فولاد بکار رفته
کابل های اصلی : ۵۰۵۰۰ تن
کابل های اویزان : ۷۲۰۰ تن

اولین مرحله جهت نصب کابل نصب یک طناب از جنس پلی امید با وزن سبک و مقاومت کششی بالا بود که برای جلوگیری از ترافیک آبی از یک هلیکوپتر استفده شد.

شاه تیرها

مقدار ۹۰۰۰۰ تن فولاد در ساخت شاهتیرها بکار رفته است.استفاده از فولاد با مقاومت کششی بالا باعث شده که شاهتیرها در عین مقاوم بودن بسیار سبک و انعطاف پذیر باشند و در نتیجه از نظر اقتصادی نیز به صرفه هستند. ساخت شاهتیرها توسط تیر ورق انجام گرفته و مراحل نصب آن در محل توسط یک جرثقیل متحرک انجام شده است . این تیر ورق ها در محل کارخانه ساخته شده و سپس به محل حمل شده است . برای کاهش اثرات

پیچشی نیروی باد از یک سری صفحات پایدار کننده استفاده شده است که این صفحات جریان باد را هدایت کرده و باعث کاهش اثرات منفی نیروی باد بر شاهتیرها شده وبین فشار باد در بالا و پایین سطح پل توزن ایجاد میکند.این پایدارکننده ها قبلا در تونل بدا مورد ازمایش قرار گرفته و قابلیت های آن به اثابت رسیده است

مشخصات شاه تیرها
میزان انعطاف پذیری
به سمت بالا : ۸ متر
به سمت پایین : ۵ متر
به صورت افقی : ۲۷ متر
مقدار انقباض و انبساط : ۱۴۵ سانتیمتر