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導入事例
フーバーダムは、人間の創意とエンジニアリングの力に記念碑として立っています。 1936年に完成したこのコンクリートアーチ重力ダムは、ネバダ-アリゾナ州の境界線でコロラド川に及ぶ。 偉大な抑圧の間に建設された、それはジョブ、制御された洪水、供給された灌漑水、および生成された水力は、アメリカの南西に電力を供給しました。 このプロジェクトは、建設労働者の問題を克服するために、民事態、構造、電気、機械的、機械的エンジニアの間で非推奨調整を必要としていました。
フーバーダムの創世記
コロラド川を洪水制御と灌漑のために活用するという考え方は、数十年にわたり議論されました。 20世紀初頭に、川の噴火の流れは、大災害による洪水や干ばつを引き起こしました。 米国評議会局は、コミッション・エルウッド・メドのリーダーシップのもと、低コロラド州は複数の問題が解決できると認識しました。 エルバート・ホバー大統領は、商業の事務局長を務め、1922年に水域に電力を供給し、この地域の電力を建設しました。
ダムのロケーションは、狭いキャニオンと固体岩盤のために選ばれました, しかし、サイトは、極端な工学的課題を提示しました. キャニオンの壁は急激でした, 夏に熱が圧迫されました, そして、川は建設を開始する前に、ダイバートする必要があります. 評議会の局からエンジニア, チーフエンジニアウォーカーRによって主導. ヤングと建設エンジニアフランクT. クロワ, 大規模なダム建物のための青写真になった相続計画を考案しました.
企画・設計:精密加工技術
設計段階は、複数の分野にわたって何百ものエンジニアを巻き込んでいます。ダムの形状は重力アーチ構造で、キャニオンの壁に巨大な水圧を分散するので、選択されました。構造エンジニアは、精密な湾曲と厚さを計算し、貯水池が最終的に保持する45億ガロンに対して安定性を確保しました。集中的な地質調査、コア掘削や探索トンネルを含む、岩盤は重量をサポートできることを確認します。
構造工学イノベーション
構造エンジニアは、シアトルからマイアミに2レーンの高速道路を舗装するために、コンクリートの3億立方ヤード以上を必要とするダムの挑戦に直面しました。コンクリートは、熱割れを防ぐためのブロックを連結に入れなければなりませんでした。エンジニアは、コンクリートに埋め込まれた冷却パイプを導入しました。パイプを循環させた冷水は、水分の熱を減らし、コンクリートを均等に治すことを可能にします。この革新的な技術は、時間に革命的だったし、各々に質量が弱いモノリ構造を阻止しました。
流体力学システム設計
発電所は、始動から、水力発電を最大限に活用するために計画されました。電気技術者は、発電機に接続された17タービンのシステムを設計し、もともとは、1,000メガワット以上にアップグレードされた1,345メガワットを生成することができます。発電機はダムの基地に建設された発電所に収容されました。エンジニアは、高圧下でタービンに貯水池から水を運ぶために、ペンストック(大きなパイプ)を設計しなければなりませんでした。 590フィートの頭は、発電および電力の電力の電力を削減するために、電力の計算を回避するために、油圧キャビテーションが必要でした。
クーファーダムとディバージョントンネル
第一次エンジニアリングの偉業の一つは、コロラド川を転換しました。エンジニアは、ドライワークエリアを作成するために、上流と下流 - 設計され、2つの大きなカオファダムを造りました。4つの多様なトンネル、直径50フィート、長さ約50メートルのそれぞれがキャニオンの壁を掘削しました。これらのトンネルを発掘すると、1.5万を超える立方ヤードの岩を破壊し、除去する必要があります。トンネルは、水が埋め込まれると、水が固まり、水が固まり、水が固まり、水が固まりました。
建設課題とエンジニアリングソリューション
フーバーダムを建設することは、時間と自然に対するレースでした。 リモートの場所は、恒久的な道路、鉄道のスプール、労働者のキャンプ(Boulder City)を建設する必要があります。 キャニオンの熱は、定期的に110°Fを超え、労働者は危険な条件に直面しました。 エンジニアリングソリューションは、物流と安全のために構造を超えて拡張しました。
固形配置と冷却
ダムのコンクリートを運ぶことは、慎重に調整された操作でした。エンジニアはコンクリート混合プラントをオンサイトにセットアップし、各ブロックにコンクリートを輸送するためのケーブルウェイとバケツのシステムを使用していました。混合は、地元の集約から処方されました。熱応力を避けるために、ダムは一連の垂直ブロック(列)と水平リフトにキャストされました。冷却パイプ、直径約1インチ、直径が数メートルごとに配置されました。初期硬化後、冷水は、コンクリートがコンクリートのコンクリートがコンクリートを離れるまで、数週間後にコンクリートが埋め込まれました。
財団とグルーディング
ダムの強さは固い基盤に依存します。エンジニアは、緩い破片および天候された岩を取除くために、健全な岩盤に分解しました。それらはそれから水密のシールを作成するために高圧の下で亀裂および火薬を排出しました。一連の溝のカーテンはダムの下の播種を防ぐために注入されました。この基礎仕事は構造を悪化させることができる上昇圧力を防ぐこと必要でした。
労働者の安全・健康管理
建設現場は危険で、100以上の死亡率が報告されました。 エンジニアは、保護網の設計、ハードハット(そうする最初のプロジェクトのうちの1つ)を要求し、ボルダーシティの最先端の病院を建設することにより、安全に取り組む。 このプロジェクトは、トンネル内の機器から二酸化炭素の影響をもちます。 エンジニアは、強力なファンと排気システムをインストールすることによって換気を改善しました。 安全革新は、純粋に物理的感覚でエンジニアリングされていないが、成功への重要なプロジェクトでした。
交通・物流
自社のエンジニアリングが必要な遠隔地に材料を投入。新しい鉄道線、ホバーダム支店は、セメント、鋼、重機機器を運ぶために建てられました。また、レクラメーション局は、ラスベガスから23マイルの道路を建設しました。敷地内は、1,000フィートを超えるケーブルウェイがコンクリートと鋼をキャニオンに動かしました。これらのケーブルウェイは、エンジニアが最大50トンの負荷を持ち上げ、ピーク工事中に継続的に作動させました。
ダムの環境・社会への影響
フーバーダムは南西部を変革しました。ダムの背後にあるメド湖は、米国で最大の人工湖となりました。このプロジェクトは、農地の約1.5万エーカーの灌漑水を提供し、ロサンゼルス、サンディエゴ、フェニックスなどの都市の成長を容易にしました。しかし、ダムは環境の関連性も認められました。それは、コロラド川の生態系を永久に変え、魚の移住をブロックし、堆積の流れを変えることでした。そのような技術は、砂漠の環境設計にとどまり、より持続可能な作業を計画しました。
立法と工学の意義
フーバーダムは、大規模インフラを迅速かつ安全に構築できることを実証しました。コンクリートダム建設の新しい基準を設定し、世界各地のプロジェクトモデルとなりました。アメリカ民間技術者協会は、現代世界の7つの不思議の一つに名付けました。ダムの発電所は、1.3万人を超える人々に電力を発電し続けています。また、メド湖は重要な水源を残しています。
後者のダムへの影響
エンジニアは、ホバーで得た知識を使用して、グランドコールレ、グレンキャニオン、イタイプなどの他の大きなダムを建設しました。 熱冷却パイプ、グロートカーテン、ブロック構造などの技術は標準になりました。 プロジェクトはまた、油圧、土壌整備士、電気生成の分野を高度化しました。
メンテナンスとエンジニアリングの課題をオンゴイニング
90年近くも、ダムは一定のエンジニアリングの監督を必要としています。 流路は強化され、タービンはアップグレードされ、アルカリ性反応のために検査されたコンクリート。 報復局は、気候変化に適応し、水流を削減するなど、構造的整合性と将来のニーズの計画を監視するためにエンジニアを採用しています。
主要エンジニアリングのテイクアウト
- [ 学際連携:[ 民事、構造、電気、機械的、地質的なエンジニアが、多様な問題を解決するために一緒に働いた。
- ]コンクリート技術の革新:[冷却パイプとブロック構造は、メガダムの質量コンクリートの可視性をしました。
- リスク管理:] ダイバージョントンネル、カファーダム、およびグルーピング制御水と基礎リスク。
- 物流と安全:[]] 輸送、住宅、換気システムに必要なリモート工業団地の構築。
更に読むには、ホバー・ダムの「レクラメーション・ホバー・ダム」公式サイト]、ホバー・ダムの米国民芸学会ページ、 ]]のハイストーリー・チャンネルのダムの建設の概要を参照してください。
Hoover Damは、エンジニアリングの勇気と能力の強力なシンボルです。それは、慎重な計画、創造的な問題解決、そして、そして、最も恐ろしい障害でさえも、再エントレスな実行が克服する方法を示しています。今日のエンジニアは、橋、大群馬、およびその他の重要なインフラの設計時に、その教訓を指しています。ダムは単なる構造ではありません。それは、シェーピング文明におけるエンジニアリングの役割に永続的な遺産です。