USAs broer mottatt en karakter av C + på 2017 infrastruktur rapporten kortet, satt ut av American Society for sivilingeniører (ASCE). Aldring er en faktor i denne score-nesten fire i 10 av 614,387 broene i USA er 50 år eller eldre, og gjennomsnittsalderen holder klatring.
Men reparasjon og rehabilitering er svært kostbart, nyeste estimatet setter landets backlog av broen rehabilitering behov på 123 milliarder dollar.
I 2013 besluttet Delaware Department of Transportation å utforske effektiviteten av en ny rask erstatning tilnærming for en to kjørefelt bru like nord for CandD kanalen som nærmet seg slutten av levetiden nyttig tjeneste. De samarbeidet med forskere ved University of Delaware på design og bygging av en ny bro, som fortsetter å bli overvåket via en spesialdesignet instrumentering system.
Den gamle broen ble erstattet med det som kalles en geosynthetic forsterket jord integrert bro system (GRS-IBS). Utviklet og markedsført av ingeniørene hos føderale motorveien administrasjonen, gir dette systemet seg til rask og kostnadseffektiv.
Christopher Meehan, den Bentley systemer innlemmet stol for sivil ingeniørvitenskap ved UD, forklarer at romanen design låner fra feltet støttemurer, der geosynthetic materialer, inkludert tekstiler, rutenett, strimler og nett-brukes til å gi strekk forsterkning til jord, forbedrer sin samlede styrke og stabilitet.
"Det viser seg at begreper fra disse teknologiene kan også brukes på broer, spare penger og redusere bygging tid," sier Meehan spesialiserer. "Den nye broen er i utgangspunktet en sammensatt bro struktur som inneholder GRS distanser og prefabrikkerte bro overbygningen elementer. Dette eliminerer kostbar nedetid forbundet med støpt på stedet betong, som kan ta et par uker til en måned å kurere."
For dette prosjektet, ble GRS abutments konstruert av ligge lokalt tilgjengelige betong mur blokker i rader, fylle bak dem med grus og dekker mot veggelementene og etterfylle med et geosynthetic-stoff. Denne prosessen ble gjentatt i lag å bygge hver bro distansen, og deretter en precast betong broen overbygningen ble plassert på abutments.
Neste, noen avslutning arbeidet ble utført for å bringe tilnærming veier opp til karakteren broen, og hele broen og veien området ble deretter brolagt. Resulterende bro overbygningen strekker seg ca 37 fot, med klare span over innløp kanalen på litt mer enn 28 fot.
Forskerteamet UD gitt omfattende kundestøtte på prosjektet, inkludert utforme og implementere en egendefinert strukturelle sunnhet avlytting system som består av mer enn 150 sensorer for å kontinuerlig overvåke broens langvarig ytelse.
Meehan spesialiserer studiepoeng hovedfagsstudenter Majid Talebi, Tyler Poggiogalle, Dan Cacciola og Matthew Becker med å gjøre betydelige bidrag til design, konstruksjon og avlytting forarbeide.
"DelDOT reise å konstruere en GRS-IBS bro faktisk begynte når Chris nærmet oss med ideen om å konstruere og overvåke en av disse innovative strukturer," sier Barry Benton, sjef bro ingeniør på DelDOT og 1992 utdannet ved UD sivilingeniør.
"Fra selve begynnelsen av prosjektet, han jobbet tett med å velge en plassering og bistå i både design og overvåking planen. Siden dette ble den første GRS-IBS broen i Delaware, var det veldig viktig for oss å forstå hvordan det utfører."
DelDOT har siden bygget en annen GRS-IBS broen i Sussex County, som utfører også hittil. Benton mener at denne teknologien vil gi største kostnadsbesparelsene hvis en intern vedlikeholdsmannskap kan trenes til å gjøre jobben.
"Skjønnhet systemet er at det kan konstrueres raskt med små utstyr, så det er perfekt for å benytte talentene til våre egne ansatte," sier han.
Meehan spesialiserer kaller GRS-IBS en tilgjengelig teknologi som kan bygges nesten hvor som helst.
"Geosynthetic forsterket jord strukturer er godt egnet for bygging hele verden, geosynthetic materialer er ganske lett og kan lett importeres," sier han.
"Utover det punktet, ulike typer vegger og broen forsterkninger kan konstrueres med lite behov for støpt på stedet betong lokaldyrkede materialer. De resulterende strukturene er kostnadseffektive og ganske tilgivende forhold til bosetting og lateral nedbøyning, og de har vist å utføre relativt godt i jordskjelv."
