Podurile din America au primit o notă de C + pe Cartea de raport privind infrastructura din 2017, scoasă de la Societatea Americană de Ingineri Civile (ASCE). Agingul este un factor în acest scor - aproape patru din 10 din cele 614.387 poduri din SUA sunt de 50 de ani sau mai în vârstă, iar vârsta medie continuă să urce.
Dar repararea și reabilitarea sunt extrem de costisitoare - cea mai recentă estimare pune nașterea restante a nevoilor de reabilitare a podurilor de la 123 miliarde de dolari.
În 2013, departamentul de transport din Delaware a decis să exploreze eficacitatea unei abordări rapide de înlocuire rapidă pentru un pod cu două benzi la nord de canalul C & D care se apropia de sfârșitul duratei de viață utilă. Ei au colaborat cu cercetători de la Universitatea din Delaware în ceea ce privește proiectarea și construirea unui pod nou, care continuă să fie monitorizat printr-un sistem de instrumentație personalizat.
Vechiul pod a fost înlocuit cu ceea ce este cunoscut ca un sistem integrat de poduri armate geosintetice (GRS-IBS). Dezvoltat și promovat de inginerii de la Administrația Autostrăzilor Federale, acest sistem se pretează la o construcție rapidă și eficientă din punct de vedere al costurilor.
Christopher Meehan, catedra Bentley Systems Incorporated din cadrul UD, explică faptul că proiectul roman împrumută din câmpul pereților de reținere, unde materiale geosintetice - inclusiv textile, grile, benzi și plase - sunt folosite pentru a asigura o întărire a solului în soluri, puterea și stabilitatea lor globală.
"Se pare că conceptele din aceste tehnologii pot fi aplicate și pe poduri, economisind bani și reducând timpul de construcție", spune Meehan. "Noua punte este, in esenta, o structura de poduri compozit, care incorporeaza bratele GRS si elementele superstructurii prefabricate. Aceasta abordare elimina costisitoarele perioade de timp asociate cu betonul turnat, care poate dura cateva saptamani pana la o luna pentru a fi vindecat".
Pentru acest proiect, spărturile GRS au fost construite prin așezarea blocurilor de zidărie din beton disponibile pe rânduri, umplerea în spatele lor a pietrișului și acoperirea elementelor de perete și umplerea cu o țesătură geosintetică. Acest proces a fost repetat în straturi pentru a construi fiecare piedestar de pod, iar apoi o suprastructură de punte din beton prefabricat a fost plasată pe vârful bonturilor.
Apoi, s-au efectuat unele lucrări de finisare pentru a aduce căile de abordare până la gradul podului, iar întregul pod și zona de șosea a fost apoi pavată. Suprastructura de poduri rezultată se întinde la aproximativ 37 metri, cu o deschidere clară peste canalul de admisie cu puțin mai mult de 28 picioare.
Echipa de cercetare UD a oferit un sprijin tehnic extins asupra proiectului, inclusiv proiectarea și implementarea unui sistem structural de monitorizare a sănătății, care cuprinde mai mult de 150 de senzori pentru a monitoriza continuu performanța pe termen lung a podului.
Meehan promovează studenții absolvenți Majid Talebi, Tyler Poggiogalle, Dan Cacciola și Matthew Becker, contribuind semnificativ la procesul de proiectare, construcție și monitorizare.
"Călătoria DelDOT pentru a construi un pod GRS-IBS a început de fapt când Chris ne-a abordat ideea de a construi și monitoriza una dintre aceste structuri inovatoare", spune Barry Benton, inginer șef de pod cu DelDOT și un absolvent al UD din 1992 în inginerie civilă.
"De la începutul proiectului, a lucrat îndeaproape cu noi pentru a alege o locație și a asista atât la planul de proiectare cât și la planul de monitorizare. Deoarece acesta a fost primul pod GRS-IBS din Delaware, a fost foarte important pentru noi să înțeleagă cum va funcționa. "
DelDOT a construit încă un alt pod GRS-IBS din Sussex County, care funcționează bine până în prezent. Benton consideră că această tehnologie va aduce cea mai mare economie de costuri dacă un echipaj de întreținere intern poate fi instruit să facă munca.
"Frumusețea sistemului este că acesta poate fi construit rapid cu echipament mic, deci este perfect potrivit pentru utilizarea talentelor personalului nostru", spune el.
Meehan numește GRS-IBS o tehnologie accesibilă care poate fi construită aproape oriunde.
"Structurile de soluri armate geosintetice sunt potrivite pentru construcții în întreaga lume, deoarece materialele geosintetice sunt destul de ușoare și pot fi ușor importate", spune el.
"Dincolo de acel punct, pot fi construite diferite tipuri de pereți și piedici de pod, folosind materiale provenite din surse locale, cu nevoi reduse de beton turnat. Structurile rezultate sunt eficiente din punct de vedere al costurilor și sunt destul de iertatoare în ceea ce privește așezarea și deformarea laterală și acestea s-au dovedit a fi performante relativ bine in cutremure.
