橋が崩壊する10の理由

重要なポイント

通勤中に渡る橋のことをあまり考えていないかもしれませんが、橋は通勤を快適にする単なる美しい構造物ではありません。橋は、川、渓谷、その他の道路を越えて道路や鉄道の交通を運ぶ重要な交通リンクです。橋が崩壊したり、修理のために閉鎖されたりすると、大規模な交通障害が発生したり、島に住んでいる人々が完全に足止めされたりする可能性があります。

歴史上最も大規模で高価なエンジニアリング プロジェクトには、橋の建設が含まれています。橋の建設に関する一般的な物理学は数千年にわたって確立されてきましたが、どの橋にも、周囲の地質、交通量、天候、建設資材など、考慮しなければならない複雑な要因が存在します。場合によっては、これらの要素が誤って計算されたり、橋の設計者が予期しなかった何かが発生したりすることがあります。その結果は悲劇的なものになる可能性があります。

橋が崩壊する 10 の理由のこのリストを検討するとき、ほとんどの橋の崩壊は複数の要因の結果であることに留意してください。たとえば、橋脚に損害を与えた洪水は、設計上の欠陥と不十分なメンテナンスを除けば、崩壊を引き起こさなかった可能性があります。これらの要因の 1 つを取り除けば、橋は直立したままになっていた可能性があります。一方で、電車が橋に衝突してそのまま落下してしまうこともあります。次のページから可能性を検討していきます。

10: 地震

地震は橋を含むあらゆる構造物に被害をもたらします。大地震は数十の建物の倒壊を引き起こす可能性がありますが、橋の崩壊は多くの場合、地震が引き起こす可能性のある大惨事の最も目に見える兆候です。瓦礫と荒廃の中で、テレビのニュースヘリコプターから見る損傷した橋の光景は際立ち、その特定の災害の象徴的な画像となっています。

1989年10月にカリフォルニア沿岸都市オークランドとサンフランシスコを襲ったロマ・プリエタ地震も同様だ。近くの山にちなんで名付けられたこの地震では63人が死亡し、その大半は2つの橋の崩壊で起きた。サンフランシスコ・オークランド・ベイブリッジの一部が崩落して1人が死亡し、州間高速道路880号線を運ぶサイプレス・ストリート高架橋の大部分が崩落して他の42人が死亡した[出典: ]。

幸いなことに、地震による橋の崩壊は比較的まれです。さらに、建設業者は地震が発生しやすい地域に、揺れに耐えられるように橋を建設することができ、少なくとも地震が起きたときに人命の損失を最小限に抑えることができます。

9: 火

火災が橋の崩壊の原因として最も稀なことかもしれないが、過去には火災によりいくつかの橋が崩壊した。実際、橋が木製だった時代には、このようなことがもっと頻繁に起こりました。鉄道橋は、線路の鋼鉄レール上の列車の鋼鉄車輪から頻繁に火花が橋に飛び散るため、特に火災が発生しやすかった。非常に乾燥していたり​​、風が火の粉を煽ったりすると、橋に火がつき、完全に焼け落ちてしまう可能性がある [出典: ]。

しかし、橋の火災は遠い過去の話ではありません。いくつかの近代的な橋も火災により倒壊または深刻な損傷を受けています。原因は通常、ガソリンなどの引火性の高い物質を大量に積んだタンクローリーの衝突です。この衝突により爆発が発生し、橋の建設に使用された鋼鉄が溶けるほどの激しい火災が発生しました。最終的には、軟化した鋼材が構造物を支えられなくなり、橋は崩壊します。

これはまさに 2009 年にデトロイト近郊の州間高速道路 75 号線を走行していたタンクローリーが橋の真下で突然炎上したときに起こったことです。その結果生じた地獄によって橋は完全に破壊され、州間高速道路 75 号線の閉鎖を余儀なくされました。驚くべきことに、誰も殺されませんでした[出典:ガスリー]。

8: 列車事故

この種の橋の崩壊は非常にまれですが、史上最悪の鉄道災害の 1 つであるエシェーデ鉄道事故は、列車の衝突によって引き起こされた橋の崩壊でした。 1998年、ドイツを走行中の高速列車が車輪の1つに機械的故障を起こした。壊れた車輪がスイッチに当たってスイッチが切り替わり、後続の車両が別の線路に投げ出された。車は時速約124マイル（200キロ）で走行中に脱線し、その時点で線路の上を通っていた道路橋の橋脚に激突した。大きな衝撃で橋は列車の客車に直撃し、車両は押しつぶされた。その結果、この事故では101名が死亡した。

7: ボートインパクト

多くの橋が川やその他の水域を横断しています。橋の下を通過するボートは通常、(電車に比べて)かなりゆっくりと移動しますが、ボートには信じられないほどの質量があります。これは、通常は非常に遅い速度で進むはしけであっても、橋の杭や橋脚に衝突すると大きな力が加わる可能性があることを意味します。その力は場合によっては橋を倒すのに十分です。

この種の事故の一例は、1993 年にニューオーリンズにあるジャッジ ウィリアム シーバー橋の崩落です。橋は運河の上を道路交通を運び、橋の下を通過していたはしけが橋を支える橋脚に衝突し、橋を切断しました。その結果、約 150 フィート (46 メートル) の橋が崩壊しました。当時橋の上を運転していた運転手1名が事故で死亡した[出典: ]。過去 100 年間で、ボートの衝突により 10 件以上の主要な橋の崩壊が発生しました [出典: Wardhana ]。

6: 洪水

洪水はいくつかの異なる方法で橋の崩壊を引き起こします。深刻な洪水により、川や小川が氾濫し、木、車、家の一部などの瓦礫が巻き上げられることがあります。川が橋の下を通過すると、高水位によって瓦礫が橋に衝突します。衝撃によって橋がすぐに破壊されない場合でも、積み上げられた橋の重量と流水が橋を押す力が加わり、橋が崩壊する可能性があります。これは、1889 年にペンシルベニア州のサウス フォーク ダムが決壊し、リトル コーンモー川に大量の水の奔流が放出されたときに、コーンモー高架橋で起こったことです [出典: ]。

洪水は、橋脚の周囲と下の土を徐々に削り取るという、より潜行的な方法で橋を崩壊させる可能性があります。このプロセスは橋梁技術者の間では「洗掘」として知られており、橋の基礎が水中に設置されるたびに発生します。自然な水の流れにより、長年にわたって洗掘が発生する可能性がありますが、橋はそのような浸食に耐えるように建設されています。リップラップ、つまり重い岩の層を敷設するなどの工学技術により、洗掘を防ぐことができます。しかし、洪水によって橋に影響を与える水の力と量は劇的に増加し、土砂の損傷によって橋がすぐに崩壊するか、場合によっては数日または数か月後に崩壊する可能性があります。米国土木学会による調査では、すべての橋の崩壊の 53% が洪水と洗掘によって引き起こされていることが判明しました [出典: Wardhana ]。

スコハリー クリーク橋は、洪水と洗掘によって引き起こされる崩壊の一例です。この橋はニューヨーク州高速道路を小川に架けました。 1987 年、春の洪水により高水位が発生しました。これにより、橋脚の 1 つの下から土砂が洗い流され、深さ 10 フィート (3 メートル) 近くの穴に落ちました。その結果生じた橋の崩壊で10人が死亡した[出典: ]。

5: 建設事故

驚くほど多くの橋が建設中に崩壊します。崩壊当時、橋の上を車で通る人は誰もいなかったため、この種の崩壊はそれほど深刻ではないと考えるかもしれません。残念なことに、橋の建設中に歴史上最も致命的な橋の崩壊が発生しました。機能している橋は、崩壊したときに数台の車両しか乗っていないかもしれませんが、橋を建設するには数百人の作業員が必要であり、崩壊した場合には全員が危険な位置に置かれる可能性があります。

1907 年にケベック シティでセント ローレンス川にかかるケベック橋が崩壊したことは、工学的な計算ミスがいかに災害につながるかを示しています。橋はまだ部分的にしか建設されていませんでしたが、すでに橋自体の重みで一部が曲がったり壊れたりしていました。エンジニアは懸念していましたが、十分な迅速な行動を起こすことができませんでした。倒壊時、74人の作業員が死亡した[出典: ]。驚くべきことに、1916 年に橋が再建されていたとき、橋は再び崩壊し、さらに 13 人の作業員が死亡しました。最終的に 1917 年に完成し、現在も使用されています。

4: 製造上の欠陥

一部の橋の崩壊は、最初に起こったときは謎に包まれています。本当の原因は詳細な調査が完了するまでわかりません。エンジニアと事故調査員は残骸を精査し、検査報告書や崩落の目撃証言を調べながら橋の歴史をつなぎ合わせます。時には、橋の小片の単純な破損が全体の崩壊を引き起こすこともありました。場合によっては、 低品質の材料や欠陥のある材料が使用され、橋全体が経年劣化に耐えられないほど弱くなってしまったのです。

ウェストバージニア州ポイントプレザントのオハイオ川にかかるシルバーブリッジの1967年の崩壊は、崩壊の数か月前にポイントプレザント近くで目撃されたとされる奇妙な生き物、モスマンとの関係で悪名高いものとなった（2002年のリチャード・ギア映画「モスマンの予言」にその物語が記録されています。実のところ、この崩壊の原因は、橋を支えていた鋼製のアイバーの 1 つに製造上の欠陥があったことです。長年の腐食により欠陥は悪化し、最終的には機能不全に陥り、46 名が死亡しました [出典: LeRose]。

1994 年に韓国の聖水大橋が崩壊したのは、橋の一部の鋼材の品質の悪さと橋の建設における不適切な溶接技術が原因でした。この崩壊により 32 人が死亡した [出典: ]。 2006年、カナダのケベック州ラヴァルにあるデ・ラ・コンコルド高架橋が崩落し、5人が死亡した。調査の結果、橋の建設には設計に従っていない部分があり、低品質のコンクリートが構造を支えるには弱すぎたことが明らかになった。

3: 設計上の欠陥

橋が建設される前から崩壊が避けられなかった橋もあります。問題は橋の建設にあるのではなく、設計そのものにある。この橋は、設計図に描かれた瞬間から失敗する運命にあります。

米国史上最悪の事故の 1 つは、カンザスシティ ハイアット リージェンシー ホテルの歩道の崩壊です。通路は 2 階、3 階、4 階のさまざまな部分を結び、下のホテルのロビーを見下ろしています。これらは本質的にホテル内の歩道橋でした。 1981年7月17日、4階の通路が崩落し、その真下にあった2階の通路に衝突した。その後、両方の通路がロビーに落ちました。ロビーも通路も夜のダンスコンテストを見物する人や参加する人で混雑していた。この崩壊により 114 人が死亡した [出典: AP通信]。

なぜそうなったのでしょうか?当初の計画の再設計により、構造要素が 2 階と 4 階の両方の通路の重量を同時に支えることになり、負担が 2 倍になるような方法で通路が建設されました。調査の結果、元の設計でさえ重大な負荷をサポートするには弱すぎることが判明しました。そして再設計により問題はさらに悪化しました[出典: ]。最悪の瞬間に崩壊することはほぼ避けられなかった。

2007 年にミネソタ州ミネアポリスのミシシッピ川にかかる州間高速道路 35 号線橋が崩壊したのも、設計上の欠陥が原因でした。橋の構造の重要な部分を結合する鋼製のガセット プレートは十分な大きさではありませんでした。コンクリートの再舗装と建設機械によって橋に追加の重量が加わったため、プレートが座屈し、橋全体が崩壊し、13 名が死亡した [出典: NTSB]。

2: メンテナンスが不十分

橋の崩壊後にメンテナンスが不十分であることを診断するのは困難です。橋の崩落の多くは、より厳格な検査とメンテナンスのルーチンを実施していれば防げたはずですが、他の理由で発生する崩落の多くは、メンテナンスが不十分なために悪化します。橋を設計するとき、エンジニアは橋が本来の耐用年数を全うするために必要な一定レベルのメンテナンスを想定します。交通量が増加した場合は、錆びた部品を交換し、排水エリアを掃除し、新しい塗料を塗布し、補強材を追加する必要があります。

マイアヌス川にかかるコネチカットターンパイクを運ぶ橋が 1983 年 6 月の真夜中に崩壊した。崩壊の原因は腐食した鋼製ピンの破損であった。捜査当局は、橋の設計と建設に過失はなかったとの判決を下した。崩壊の原因は、錆びたピンを見つけて交換するメンテナンスの延期によるものである[出典: ]。

1: 奇妙な出来事

橋の崩壊の多くの原因について説明してきましたが、通常の要因によって引き起こされたものではなく、むしろ異常としか言いようのない出来事によって引き起こされた崩壊もあります。

1958年、キューバでは第2回キューバグランプリが開催された。伝説のレーサー、ファン・ファンジオは実際にレース前に社会主義革命家たちに誘拐されたが、それはこのイベントの最悪の出来事ではなかった。コースにはガードレールや安全柵はなく、観客はコースの端に立っていた。レース中、ドライバーのアルマンド・ガルシア・シフエンテスがフェラーリのコントロールを失い、群衆に突っ込み、仮設の歩道橋を破壊した。 7人が死亡した[出典: ]。

シアトルのレイシー V. マロー記念橋はワシントン湖に架かっています。これは浮橋であり、ポンツーンに吊り下げられています。 1990 年、一連の奇妙な建設ミスにより、雨や嵐による湖の水とともに、橋の再舗装に使用された水がポンツーンに充満しました。数時間かけて橋は湖の底に沈んでしまいました。

ウィンクリー橋はアーカンソー州にあった歩行者専用の吊り橋でした。荷重がかかると大きく揺れることで知られていました。 1989 年に、橋を渡っているグループが意図的に橋を振り始めました。彼らは橋を激しく揺さぶり、支持構造物が壊れて橋が崩壊し、5 名が死亡した [出典: ]。