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Covered bridge - Wikipedia

covered bridge は直訳すれば 「覆い橋」となり、これは 2 通りの解釈が可能です。

  1. 屋根付き橋
  2. 屋根と側板が付いて、構造全体が覆われた橋

開拓期の米国・カナダではこの (2) の意味で使用され、(1) の意味ではありません。 しかし、単に 「covered bridge」 であれば (1) の意味が含まれるので、本文中では (1) のことにも 言及があります。 更に、開拓期の米国・カナダでは、単に覆われた橋ではなく、橋自身は「木造トラス橋」に なっており、これはその後、世界中に使用が拡大する金属トラス (鉄あるいは鋼) の先駆けになっています。

覆い橋 (カバード・ブリッジ, Covered bridge)

覆い橋は木造のトラス橋で屋根、路面及び側板があるもので、 大半の覆い橋はほとんど完全に囲われている。 覆う目的は木製の構造部材を風雨 (weather) から守るためである。 覆いのない木造の橋は雨と日光の影響により、 典型的には寿命がたった 20 年しかないが、覆い橋は 100 年以上も存続する。 米国では 10 基中およそ 1 基のみが 20 世紀まで存続した。 存続した橋が比較的少ないのは、意図的な交換、怠慢、そして復元費用の高さによっている。

コーガン・ハウス覆い橋、ペンシルバニア州
  1. ヨーロッパと北米のトラス橋
  2. 屋根付き橋 (Roofed bridge)
  3. フィクションで (In fiction)
  4. ギャラリー
  5. 訳注:トラスの歴史
  6. 訳注:鉄の橋ができるまで
ヨーロッパと北米のトラス橋

典型的には覆い橋 (oovered bridge) は長さ方向の木材トラスを持つ構造で、 このトラスが橋の背骨を形成する。 幾つかは鉄道橋として建設され、とても重い木材と二重化した格子細工 (lattice work) を使用する。

カナダと米国では、無数の木材覆い橋が 1700 年代末から 1800 年代末にかけて 建設され、ドイツとスイスのより初期のデザインを思い起こさせた。 これらは孤絶した場所にある傾向があり、破壊行為 (vandalism) や放火を受けやすい。

ヨーロッパ

世界で最古の現存するトラス橋はスイスの カペル橋 (Kapellbrücke) で 1300 年代に始めて建設された。 現代的な木材トラス橋は 1700 年代中頃にスイスで開発された。 ドイツには 70 基の残存する歴史的木造覆い橋がある。

北米

大半の橋は川 (stream) を横断するために建設され、大半は単一スパン (span) であった。 事実上、全ては単一車線であった。 少々が 2 車線で作られ、第三の中央トラスがあった。

多くの異なるトラス・デザインが使用された。 最も人気の高いデザインの 1 つはバー・トラス (Burr Truss) で、1847 年に特許が取られ、 これは負荷を支えるためにアーチを使用し、一方トラスは橋を固く (rigid) 保った。 他のデザインに含まれたものには、 キング・トラスクイーン・トラス格子トラス、そして ハウ・トラスがあった。

初期のトラスは、動作中の工学力学の粗削りの理解があっただけである。 1847 年にアメリカ技術者の スクワイア・ウィップル (Squire Whipple) により、負荷がトラス成分を通して、伝達される正確な方法の 最初の正しい分析が出版され、これにより彼は、より少ない資材で頑丈な橋をデザインすることが可能になった。

米国

およそ 14,000 基の覆い橋が、かって米国で建設され、 大半は 1825 年から 1875 年にかけてであった。 記録された最初のものは、1805 年完成のパーマネント橋 (Permanent Bridge) で、 フィラデルフィアの スクールキル川 (Schuylkill River) にかかった。 しかしながら、覆い橋の他の大半の初期の実例は 1820 年代まで登場しなかった。 この 10 年間の現存する実例には、 ニューヨーク州のハイド・ホール橋 (Hyde Hall Bridge), ペンシルバニア州のハッセンプラッグ橋 (Hassenplug Bridge), 共に 1825 年の建設、そして ヘイブラル - バース覆い橋 (Haverhill-Bath Covered Bridge) とロバーツ覆い橋 (Roberts Covered Bridge)、 それぞれニュー・ハンプシャー州 (New Hampshire) とオハイオ州 (Ohio) にあって、共に 1829 年の建設、がある。

フィラデルフィアのスクールキル・パーマネント橋、 米国で最初に記録された覆い橋 ジョージア州 (Georgia)、メイコン (Macon) の覆い橋、 1877 年

かって建設された最長の覆い橋はペンシルバニア州 ランカスター・カウンティ (Lancaster County) で 1814 年に 建設され、 1 マイル以上の長さを渡したが、1832 年の氷と洪水により破壊された。 米国に現存する最長の歴史的覆い橋は コーニッシュ・ウィンザー橋 (Cornish - Windsor Bridge) ―― ニュー・ハンプシャー州とバーモント州の間でコネティカット川 (Connecticut River) を張り渡す ―― と メドーラ橋 (Medora Bridge) ―― インディアナ州でホワイト川のイースト・フォーク (East Fork of the White River、東支流) を張り渡す ――。 どちらも最高を主張する理由があり、これは長さの測定方法に依存している。

1800 年代中頃に、安価な錬鉄 (wrought iron) と鋳鉄 (cast iron) の発展により、 木材トラスではなく金属トラスになった。 金属構造では風雨からの保護が必要でなく、もはや覆う必要がなくなった。 橋は次のような理由から時代遅れにもなった : 一車線で、幅と高さのゆとりが少なく、現代交通の重い負荷を支えることができなくなった。

2004 年現在、およそ 750 基が残され、大半は東部と北部の州にある。 「2021 年度、覆い橋世界ガイド」 (2021 World Guide to Covered Bridge) は 米国で 840 基の覆い橋を列挙している。 もっとも、これが述べることでは 1959 年度版が出版された時には、このうち 670 基のみが健全であった。 最も高いもの (高さ 35 フィート) は 1892 年に建設された、 カリフォルニア州 サンタクルーズ (Santa Cruz) のすぐ北のフェルトン覆い橋 (Felton Covered Bridge) である。

カナダ

1969 年と 2015 年の間に、カナダで生き延びた覆い橋の数は、およそ 400 基から 200 基以下に減少した。

1900 年に ケベック州には推定 1000 基の覆い橋があった。 北米のそれ以外の場所に相対的にケベック州は覆い橋の建設が遅れ、 その建設が最も繁忙であったのは 1930 年代であった。 始めはデザインが変化したが、1905 年頃にデザインはケベック式タウン・トラス (Town québécois) に標準化された。 これは 1820 年のイシエル・タウン (Ithiel Town) により特許が取られた 格子トラスの変種であった。 デザインした人は不明である。 このおよそ 500 基が 1900 年代の前半に建設された。 これらは、しばしば地方定住者により、地方の資材を使用して、標準的な計画に従って建設された。 最後の農業植民地 (agricultural colony) は 1948 年に設立され、 最後の橋は植民地化省 (Ministry of Colonisation) により 1958 年にルベル=シュル=ケヴィヨン (Lebel-sur-Quévillon) に建設された。 今ではケペック州のケベック運輸省 (Québec, Transports Québec) には 82 基の覆い橋があり、これには州 (province) の最長の覆い橋である フェリックス・ガブリエル・マルシャン橋 (Félix-Gabriel-Marchand Bridge) が 含まれる。 ケベックでは、橋は時々、その典型的な色彩から、 ポン・ルージュ (pont rouges, 赤い橋) と呼ばれる。

訳注
ルベル=シュル=ケヴィヨン: Google map

ケベック州と同様に、 ニュー・ブランズウィック州 (New Brunswick) は 1950 年代まで覆い橋を建設し続け、 400 基の覆い橋で頂点になった。 これらは大半が、 ハウ・トラスタウン・トラスバー・トラスを使用した。 今日、 58 基の覆い橋が ニュー・ブランズウィック州 (New Brunswick) にあり、これには世界最長の ハートランド橋 (Hardland Bridge) が含まれる。

オンタリオ州 (Ontario) には唯一の残存する覆い橋 ―― ウェスト・モントローズ覆い橋 (West Montrose Covered Bridge) ―― がある。

屋根付き橋 (Roofed bridge)

覆い橋 (covered bridge) ではなく屋根付き橋 (roofed) は何世紀も南ヨーロッパとアジアに存在してきた。 このような場合には、覆いは構造よりも、橋の利用者を守るためにあった。 実例に含まれるものに:

訳注
  1. 廊桥は繁体字では、廊橋 (covered bridge, 覆い橋)。
  2. ベッキオ橋 (Ponte Vecchio) は「古い橋」 (Old Bridge) の意味で、幾つかある。 ここで引用しているのは Ponte Vecchio, Bassano (木造) ( バッサーノ・デル・グラッパの古い橋)。
フランス、 ランデルノー (Landerneau) の
ロアン橋 (Pont de Rohan)
エストニアの木造屋根の付いた
ヤルースカ橋 (Järuska bridge) のドローン・ビデオ
フィクションで (In fiction)

覆い橋は、実用性に付け加え、色々な社会的活動の人気の高い場所であり、 永続する文化的偶像である。例えば:

ギャラリー
覆い付き
バウムガードナーの覆い橋
覆いで保護されたトラスが見える
ウェスト・ダマーストン覆い橋 ニュー・ブランズウィック
1282 フィート (391 m) の
ハートランド橋は世界最長の
覆い橋である。
ケベックのドゥシャーム橋 (Ducharme Bridge) 1866 年建設の コーニッシュ・ウィンザー覆い橋 (Cornish-Windsor) は米国で最長の覆い橋の 1 つ 1862 年建設のブリッジポート覆い橋 (Bridgeport) は世界で最長の
単一スパン木造覆い橋
屋根付き
中国 広西 (Guangxi) の程陽永済橋 (Bhengyang Bridge) 中国 寿寧県 (Shouning County)
の覆い橋
イタリア、 パヴィーア (Pavia) の
コペルト橋 (Ponte Coperto)
北ベトナムの覆い橋 ベトナム、 フエ市 (Huế),
タントアン橋 (Thanh Toàn Bridge)
ベトナム、 ホイアン市 (Hội An) の 日本橋 (Chùa Cầu)
訳注:トラスの歴史

トラスには次のような歴史があります。

  1. ローマ帝国で木造屋根にトラスが使用される。これは柱が無い広い空間を得るためであった。 (キング・ポスト訳注:ローマのトラス屋根を参照。)
  2. ローマ帝国の木造トラス屋根が後世に伝わることになると思われるが、 そのようなトラス屋根を使用したものがバシリカと思われ、 木造教会建築 (旧サン・ピエトロ大聖堂、 及び訳注:ローマのトラス屋根を参照。) がこれを踏襲した。 後世の教会建築は石造になるため、ここで木造トラス屋根が断絶するかのように見えるが、実はこれが継続しているようだ。 バシリカ形式の教会のネイブ (会衆席) の天井を内部から見上げると、ここが石造のヴォールトになっているが、 外から見るとここには屋根 (木造) がある。つまり、屋根と天井が 2 重になっている。 この屋根は木造トラスのまゝ継続するのではないかと思う。 詳しく説明された文書がないが、例えばリンカン大聖堂リンカン大聖堂/木造トラスに解説がある。
  3. 木材フレームによる家屋の建設 (木骨建設) に 「ピン留めほぞ」 が使用される。 (「ピン留めほぞ」 の当初の目的は木材の乾燥前に固定するために使用された。ほぞ穴とほぞも参照。)
    注意:  これが、トラス橋のピン接続の元々の形と思われる。
  4. 覆い橋の建設では当初はほぞ継ぎであったものが、 木釘のみによる接続 (ピン接続) に変わる。 これが格子トラス橋 (覆い橋の 1 つ) の人気が出た理由である。
    注意:  覆い橋の建設でピン接続が人気が出たのは、 覆い橋の建設で単に蒸気鋸のみを使用するたけで良くなったためと思われ、 少なくとも、この頃から、覆い橋の建設には蒸気鋸が使用されたと思われる。 しかも、これ -- 蒸気動力 -- が米国でおびただしい数の覆い橋が建設された理由と思われる。
  5. ピン接続により、伸張と圧縮のみの力を考えるだけで良くなるが、 まだ、この時点では静力学の使用は考えていないであろう。
    但し、まもなく木造トラスで、伸張要素のみに錬鉄を使用したものが登場する ( ハウトラス等) ことから判断すると、静力学の萌芽はあったことであろう。
  6. 19 世紀中頃から 19 世紀末にかけて、 トラスに統一的な方法が導入される。 例えば:  これにより、高性能鋼によるトラス橋の建設が開始すると思われる。
訳注:鉄の橋ができるまで

米国の木造の覆い橋は石の橋から鉄の橋に移行する時に建設されたものです。 どういうような変化が起きたかを整理してみましょう。

英国で最初の鉄の橋は鋳鉄製の英国のアイアンブリッジ (1781 年) です。 これは産業革命により英国で鉄 (鋳鉄) の価格が随分と下がったから、 鋳鉄製の橋の建造を試みたのですが、 建造したエイブラハム・ダービー 3 世は前例のなさから、鋳鉄を使いすぎて、高価なものとなり、 借金を背負い込むことになります。 しかし英国のその後の鋳鉄製の橋は効率よく建設されることになり、 トーマス・テルフォードは随分と多くの鋳鉄製の橋を建設します。 彼の最初の鉄の橋はポントカサルテ水道橋で、 これも鋳鉄の値段が下がったことによっています。 テルフォードは石の橋も建設しており、 橋の建設では場所によって、石の橋を建設するか、鋳鉄製の橋を建設するかの選択をしています。 材料の手に入れやすさにより選択していますが、 無論価格の理由からであると言ってよいと思います。

米国とカナダで非常に多くの覆い橋 (カバード・ブリッジ) が建設されたのは 2 つ理由が ありそうです。 1 つは 19 世紀の北米には原生林が至る所にあったこと。 もう 1 つは蒸気動力の製材所があったことがあげられます。 (この原生林と蒸気動力の製材所の組み合わせはどこにでもあるものではなかったと思われる。) 米国における高圧蒸気エンジンの発明 (オリバー・エバンス) は英国における高圧蒸気エンジンの発明 (リチャード・トレビシック) のわずか 1 年後の 1801 年のことなので、蒸気動力の製材所はごく普通のものとなったと思われます。 しかも燃料として木材を使用したと思われるので蒸気動力の製材所の立地条件は森林があればよいだけです。 従って、森林の木を伐採しつくさない限りいくらでも覆い橋が建設できます。 (この時期に米国では道路まで木造のものを作っているので、 蒸気エンジンを使用したことには疑念の余地がない。 厚板道路を参照。) 更に、覆い橋の建設には高度な木工技術が必要ではなく、蒸気ノコギリで切断された材木を組み合わせるのに一番簡単な方法は、蒸気ドリルで穴を開け、 木のピンで接合するだけでよいので、比較的簡単に覆い橋を建設できたようです。 (橋台の建設を除き、人件費が随分抑えられる。) この建設方法も木造トラス橋の建設には好都合であったようです。

注意
多くの覆い橋の建設に蒸気動力の製材所が使用されたことはあまりはっきり書かれているわけではありません。 コーガン・ハウス覆い橋 に蒸気動力の製材所を使用したことが具体的に書かれているのみです。 しかし、ヨーロッパでは水力による製材所が古くから使用されており、 少なくとも覆い橋の材木が製材所で製造されたことは明白です。 しかも覆い橋の建設時期 (19 世紀) とこの建設場所が北米の広範囲な領域にわたっていたことを 考えると覆い橋の建設に使用された製材所が設置場所を限定される水力による製材所ではなく、 蒸気動力の製材所であったことはほぼ明らかではないかと思います。 蒸気エンジンの重要な用途に製材所があったことはよく知られており、これも根拠の 1 つになります。

米国の木造の橋 (覆い橋) から鉄の橋への移行期に ハウ・トラス (1840 年) とプラット・トラス (1844 年) が登場し、 どちらも伸張要素に鉄が使用されたようです。なおハウ・トラスを使用した覆い橋は現在も残っています。

注意
木造の橋と覆い橋は同じではなく、防腐剤を使用すれば覆いがなくても、木造橋は比較的長期間の使用に耐えます。 しかし覆い橋は元々辺鄙な場所に建設されているので、原則的に防腐剤を使用しない。 但し、後世の修復時に防腐剤を使用することがあるようです。

米国における最初の鉄の橋はウィップル による弓ヅル・トラス橋 (路面は木造) と思われ、 これが初めて建設されるのが 1841 年のニューヨーク州ユーティカです。 鉄製の鉄道橋は 1852 年のボールマン・トラス (全金属製) に始まります。これらはいずれも米国の東海岸で産業革命が一早く達成された場所で、 木造の橋よりも鉄製の橋が安くなった場所でした。 これ以降徐々に鉄の橋が建設されるようになります。 覆い橋 (カバード・ブリッジ) は米国において石の橋から鉄の橋が建設されるまでの移行期にあった橋で、 場所によっては 20 世紀初頭まで覆い橋が建設されます。 いずれにしても米国で産業革命が進展すれば、鉄の橋が木造の橋よりも安く建設できるようになり、 鉄の橋が建設されることになります。

英国でもブルネルグレート・ウェスタン鉄道との関連で木造の鉄道橋を建設しています。 (ブルネル/橋を参照。) これはコーンウォールにおける橋で、周りが森林地帯ですから、木材が最も手に入れやすかったと思われます。 防腐処理をした木材を使用しますが,結局、鉄の橋に交換されたと思われます。

米国の覆い橋の本格的な建設は 19 世紀前半に始まり、米国はこの時点では国全体としては産業革命に到達していません。 この時期に輸送インフラ (道路、鉄道) の整備が進み、産業革命が米国北東部から全国的に広がり始める 1850 年頃から鉄の値段が下がり、鉄製の橋が登場することになると思われます。 鉄の需要の増加には蒸気エンジンの生産などが増大したことも理由の一つと思われ、 蒸気動力の製材所の建設もこれに含まれると思われます (製材所は蒸気エンジンの重要な応用の一つでした)。 従って、覆い橋の建設も鉄の需要を間接的に増やすことに貢献したであろうと思われます。

覆い橋ではありませんが、木造の橋が鉄の橋に移行した状況をよく示す実例が米国にあります。 それは、ナイアガラ・フォールズ吊り橋です。 これは現在は残っていませんが、1855 年に建設された時にはケーブルを除き、ほゞ木造の吊り橋でした。 鉄が高価であったためです。 この橋はナイアガラの滝のそばにあり、水蒸気により劣化したため、保守により部品を交換する必要があり、 1880 年までにほゞ鉄の橋に変化しています。つまり、この期間に鉄が木よりも安くなっていったのです。 残念なことに 1890 年代に機関車が重くなったため、この橋は別の橋で交換されてしまいました。

同じような実例にポーテッジ高架橋があり、1852 年に完成した時には木造の橋でしたが、 1875 年に火災で焼失し、同年に鉄の橋で再建されています。 ナイアガラ・フォールズ吊り橋もポーテッジ高架橋も、どちらもニューヨーク州にあり、 産業革命の影響で鉄の価格がすぐにも下がるように見えますが、そう簡単にはいかなかったようです。 結局 1855 年のベッセマー工程、1877 年のシーメンス・マルタンの平炉工程を待つ必要があったようです。 (フォース橋デザイン/資材を参照。) しかし、それでも 20 世紀に入ってからも覆い橋は作られているので、木造の橋から鉄の橋への移行は随分と建設場所に影響を 受けたと思われます。なお重い荷重を支える鉄道用の覆い橋もありました。 (ピアー橋 (1907 年)、 ライトの橋 (1906 年)、 フィッシャー鉄道覆い橋 (1908 年))