Brýr eru mikilvæg uppfinning í mannkynssögunni. Frá fornöld þegar fólk notaði felld tré og staflaði steinum til að fara yfir vatnaleiðir og gljúfur, til notkunar bogabrúa og jafnvel kapalbrýr, hefur þróunin verið merkileg. Nýleg opnun Hong Kong-Zhuhai-Macao brúarinnar markar mikilvægan áfanga í sögu brúa. Í nútíma brúargerð, auk notkunar á járnbentri steinsteypu, hafa málmefni, sérstaklega ál, orðið aðalvalið vegna ýmissa kosta þeirra.
Árið 1933 var fyrsta brúarþilfarið úr álblöndu notað á brú yfir á í Pittsburgh í Bandaríkjunum. Meira en tíu árum síðar, árið 1949, lauk Kanada við smíði á bogabrú sem var eingöngu úr áli yfir Saguenay-ána í Quebec, með einni brúarlengd sem náði 88,4 metrum. Þessi brú var fyrsta brúarbygging heims sem var eingöngu úr áli. Brúin hafði um það bil 15 metra háa súlur og tvær akreinar fyrir ökutæki. Hún notaði 2014-T6 álblöndu og vó samtals 163 tonn. Í samanburði við upphaflega áætluðu stálbrúna minnkaði hún þyngdina um 56%.
Síðan þá hefur þróunin í átt að brúm úr áli verið óstöðvandi. Á árunum 1949 til 1985 smíðaði Bretland um það bil 35 brúm úr áli, en Þýskaland smíðaði um 20 slíkar brýr á árunum 1950 til 1970. Smíði fjölmargra brúa veitti verðmæta reynslu fyrir framtíðar brúasmiði úr áli.
Álblöndur hafa lægri eðlisþyngd en stál, sem gerir þær mun léttari, aðeins 34% af þyngd stáls fyrir sama rúmmál. Samt sem áður hafa þær svipaða styrkleika og stál. Að auki sýna álblöndur framúrskarandi teygjanleika og tæringarþol en hafa lægri viðhaldskostnað. Fyrir vikið hafa þær fundið víðtæka notkun í nútíma brúarsmíði.
Kína hefur einnig náð verulegum árangri í brúargerð. Zhaozhou-brúin, sem hefur staðið í yfir 1500 ár, er eitt af helstu afrekum forn-kínverskrar brúarverkfræði. Á nútímanum, með aðstoð fyrrum Sovétríkjanna, byggði Kína einnig nokkrar stálbrýr, þar á meðal brýrnar yfir Yangtze-fljót í Nanjing og Wuhan, sem og Perlufljótsbrúna í Guangzhou. Hins vegar virðist notkun álbrúna í Kína vera takmörkuð. Fyrsta álbrúin í Kína var gangandi brúin á Qingchun-vegi í Hangzhou, byggð árið 2007. Þessi brú var hönnuð og sett upp af þýskum brúarverkfræðingum og allt efni var flutt inn frá Þýskalandi. Sama ár var gangandi brúin í Xujiahui í Shanghai alfarið þróuð og framleidd innanlands úr álgrindverkum. Hún notaði aðallega 6061-T6 ál og gat, þrátt fyrir 15 tonna eiginþyngd, borið 50 tonna álag.
Í framtíðinni hafa brýr úr álfelgi mikla þróunarmöguleika í Kína af nokkrum ástæðum:
1 Uppbygging hraðlestarkerfis í Kína er í mikilli sókn, sérstaklega í flóknu landslagi vesturhéraða með fjölmörgum dölum og ám. Álblendibrýr eru taldar hafa verulegan möguleika á markaði vegna auðveldra flutninga og léttleika.
2 Stálefni eru viðkvæm fyrir ryði og standa sig illa við lágt hitastig. Tæring stáls hefur veruleg áhrif á stöðugleika brúa, sem leiðir til hærri viðhaldskostnaðar og öryggishættu. Aftur á móti hafa álefni sterka tæringarþol og standa sig vel við lágt hitastig, sem gerir þau hentug fyrir ýmsar loftslagsaðstæður og tryggir langtíma endingu. Þó að brýr úr álefni geti haft hærri upphafskostnað, getur lágur viðhaldskostnaður þeirra hjálpað til við að draga úr kostnaðarmun með tímanum.
3 Rannsóknir á brúarplötum úr áli, bæði innanlands og á alþjóðavettvangi, eru vel þróaðar og þessi efni eru mikið notuð. Framfarir í efnisrannsóknum veita tæknilega tryggingu fyrir þróun nýrra málmblöndur sem uppfylla mismunandi kröfur um afköst. Kínverskir álframleiðendur, þar á meðal risar í greininni eins og Liaoning Zhongwang, hafa smám saman fært áherslur sínar yfir á iðnaðarálprófíla og lagt þar með grunninn að brúarsmíði úr áli.
4 Hraðar byggingar neðanjarðarlesta í stórborgum Kína setja strangar kröfur um mannvirki ofanjarðar. Vegna mikils þyngdarkosts er fyrirsjáanlegt að fleiri göngubrýr og brýr fyrir þjóðvegi úr áli verði hannaðar og notaðar í framtíðinni.
Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum
Birtingartími: 15. maí 2024
