エクストラドス橋 (Extrados Bridge)

翻訳する時に困ることに気が付きました。カナ表記すると extrados の発音はエクストラドスで、extradosed の発音はエクストレードストです。どちらも以下の英々辞書でスピーカー・アイコンをクリックすれば発音が聞けます。

日本語版の Wikipedia ではエクストラドーズド橋と、似ても似つかぬカナ表記がしてある。原語になるべく忠実にカナ表記をすれば extradosed bridge はエクストレードスト橋となり、エクストラドスとの関連がカナ表記では見えにくくなることになります。そこで extradosed bridge を受け身にせずにエクストラドス橋とすることにしました。これにあわせて prestressed (プレストレスト) をプレストレスと訳することにしました。

エクトラドス橋はプレストレス・ボックス・ガーダー橋とケーブル支え橋 (cable-stayed bridge) の両方の主要素を組み合わせた構造を用いる。この名前はエクストラドス (extrados) -- アーチの外周の曲線あるいは上部の曲線 -- に由来し、エクストラドス橋のステー・ケーブルはデザイン上のものと見なすのではなく、プレストレスされたテンドン (腱、tendon) が路面から上方に逸脱している外部要素として扱うことを意味し、橋の上部構造の一部 (で、その上方限界) となる。

類似の長さのケーブル支え橋とカンチレバー型式のガーダー橋と比べると、エクストラドス橋はケーブル支え橋よりも、ずっと低い支えの塔あるいはパイロンを使用し、ガーダー橋よりも、ずっと薄い路面/ガーダーを使用する。この配置により、低くて浅い角度のステー・ケーブルの扇型の典型的なエクストラドスの姿 (look) になり、各塔の両側から広がるはっきりとした (ステー・ケーブルのない) 「開口部」 (open window) の領域がある。

エクストラドス橋の型式は大半が 100 m (330 フィート) と 250 m (820 フィート) の間の中程度の長さの橋に適しており、このような 50 基以上の橋が 2012 年に至るまで世界中で建設された。エクストラドス橋はケーブル支え橋とガーダー橋の多くの建設費用を被るが、資材を節約することができ、費用の多くを相殺することができる。

エクストラドス橋の幾つかの造作を組み込んだ、最初の既知の橋はガンター橋で、 1980 年にスイスで建設された。橋はチューリッヒのクリスチャン・メン (Christian Menn) によりデザインされ、ジャック・マチバー (Jacques Mathivat) によるこのような橋のデザイン哲学の 1988 年の出版よりも数年先行した。マチバーはエクストラドスの用語とデザイン構想を発明した人とされている。ガンター橋は修正されたプレストレス・コンクリート・カンチレバー型式のガーダー・デザインで、縦方向の連続テンドン (腱) が各主スパンの端で、随分と路面より持ち上げられ、低い塔で支えられる。これらのテンドンは塔の両側にあるヒレのような壁の中に保護のために包み込まれている。このデザイン配置は今日ではしばしば ケーブル・パネル橋 と呼ばれる。

メンのデザインの起源はほとんど知られていないが、マチバーは 1982 年 - 1983 年にこのような構想の理論的基礎を発展させた。これは彼がフランスのアレ・ダレ川 (Arrêt-Darré) を横断する A64 自動車道路 (Autoroute) の入札提案をしている時であった。マチバーのデザインは通常はボックス・ガーダーの上部に設置される内部テンドンを「外部」テンドンで置き換え、浅い角度で 1 つの路面から走らせて、低い塔を越え、次のスパンで路面に戻るものであった。これらのテンドンを彼はエクストラドス・テンドン (extradosed tendon) と呼んだ。というのはこれは橋の懸架構造 (spanning structure) のエクストラドス (あるいは上面) を接続したからである。これらのテンドンの浅い角度により、大きな圧縮力の成分が橋の路面構造に伝達され、テンドンが通常の「湾曲」橋 ("flexual" bridge) のプレストレスと類似な方法で機能することになった。エクストラドス・テンドンは塔を越える時に連続し、路面からストレスを受け、ステー・ケーブルが通常は各パイロンの頂上で終了するのとは違っているのである。

マチバーの構想を使用して建設された最初の橋の実例はポルトガルのカッマラ・デ・ローボス (Camara de Lobos) の 1993 年の Ponte dos Socorridos と思われ、主スパンは 106 m (348 フィート) である。これにすぐに日本の西湘バイパスの小田原ブルーウェイ・ブリッジが続き、 Akio Kasuga によってデザインされ、1994 年に完成した。この橋は長さ 122 m の主スパン、幅 16.2 m の路面があり、高さ 10.7 m の 4 基のパイロンを利用し、各塔は 2 組の 8 本の露出したエクストラドス・テンドンを修正された扇型の配置で支えている。これらのテンドンは各パイロンの頂上のサドルの上を通っているが、これらが 2 つのスパンの間の連続テンドンであるか否か不明である。というのはデザイナーの文書が、スリップ防止のためにテンドンが各サドルの両側で固定されていると言及しているからである。この後、日本で類似のデザインで多くの橋が建設され、最大のものは幅 33 m (108 フィート) の双子の揖斐川橋と木曽川橋 ( トゥインクル) で、長さがそれぞれ 271.5 m (891 フィート)、 275 m (902 フィート) で、揖斐川と木曽川に架かり、2001 年に完成した。

訳注

Ponte dos Socorridos の写真が次に載っており、座標も書かれています。

Ponte dos Socorridos (Madeira, 1993) | Structurae

1996 年に、短い 50 m (177 フィート) のエクストラドス型式の橋が建設され、これによりサン=レミ=ド=モリエンヌ (Saint-Remy-de-Mauriennne) で A43 自動車道路 (A43 Autoroute) がモリエンヌ川を横断した。これに続いたのは 1998 年に曲線状の 140 m (460 フィート) の多重スパンのズンニベルク橋で、これもクリスチャン・メンによりデザインされ、外側に傾くパイロンを使用し、周辺への視覚的な影響を最小にした。

北米では小さな 104 m (341 フィート) のヒレを背負った (fin-backed) プレストレス・コンクリート橋が 1993 年にテキサス州オースティンの近くのバートン川 (Barton Creek) に架けられ、私的な開発に貢献した。これは元々のガンター橋の構想に類似しているが、路面と塔をつなぐ 3 角形の薄い壁がステー・ケーブルを収容していた。アメリカ大陸の最初の「真の」エクストラドス・デザインはカナダ、ブリティッシュ・コロンビア州バンクーバーのノース・アーム橋 (North Arm Bridge) である。これは 180 m (590 フィート) で、 2008 年に完成した。

訳注

原文には次の PDF にリンクが張ってあり、バートン川の橋の絵が見えます (5-6)。その絵から判断すると、塔とステーが 1 つの 3 角形 (ヒレ) に収まっている。ガンター橋のように 2 つに分かれていない。

Mermigas, K. K. (2008). "Behaviour and Design of Extradosed Bridges"

2000 年代の中頃から、エクストラドス橋は人気がでて、 50 基以上が 2012 年現在に記録されている。エクストラドス橋は多くの国で建設されたが、この大半が日本と韓国にある。最長の実例は 2001 年の木曽川橋の 275 m (903 フィート) のままである。

視覚的にはエクストラドス橋は典型的にはケーブル支え橋の外見があり、非常に短い塔 (パイロン) と浅い角度のステー・ケーブルがあり、ケーブルが路面の全長にまたがることがなく、 (時々) もっと頑丈な路面の上部構造がある。古典的なケーブル支え橋とカンチレバー型式のガーダー橋のハイブリッドとして開発され、 100 m (330 フィート) と 250 m (820 フィート) の中程度の橋は経費節約と美的な機会を提供する。

エクストラドス橋がハイブリッドであるため、デザインには随分と余分な複雑さがある。適用された荷重に対する橋の応答は以下の相互作用により決定される：

色々な点で、ケーブル支え橋から変遷したものであるが、エクストラドス橋の主な性質とエクストラドス橋を定める性質は主塔あるいはパイロンの高さが低いことで、これは主スパンとの比率で表示される。古典的なケーブル支え橋のデザインでは塔の高さと主スパンの比率を 1：5 にする。比較すると、エクストラドス橋は塔の高さと主スパンの比率を 1：8 から 1：15 の間に設定し、およそ 1：10 が最も普通なものである。この塔の高さの低さから、ケーブルの高さがもっと平坦となり、典型的には水平に対して～17° であり、これにより各ステー・ケーブル内のより大きな水平成分の力が、橋の上部構造内により大きな軸方向の圧縮力を引き起こす。

構造的展望から、第二のエクストラドス橋の性質はケーブルを伝達する上部構造の動的荷重の比率が少なくなることである。ケーブル支え橋の場合にはステーは橋の上部構造に作用する車両交通の少なくとも 80% を支え、一方、エクストラドス橋の場合にはステーは典型的にはこの荷重の 20% から 60% を支えるのみである。どちらの場合も荷重の残りは典型的には主橋脚間の懸架構造により、縦方向のガーダー要素が支えるのである。この性質はステー・ケーブル要素とガーダー要素の間の相対的な剛性に由来している。ケーブル支え橋のデザインは典型的にはガーダー要素なしに、しなやかな路面構造を組み込んでおり、このようなシステムは適用された路面の荷重の大半を直接そばのステー・ケーブルに移している。比較すると、エクストラドス・デザインでは路面/ガーダーのより高い剛構造を随分と利用し、ガーダーが路面の荷重の随分大きな比率を支えることを可能にし、残りの荷重を多くの個別のステー要素の間に分配している。

第三に、外部ケーブルが被る疲労荷重の大きさと設計基準 (design code) によるその処理である。橋のほとんど一定の静的荷重 (dead load) とは違い、その動的荷重 (live load) は時間と場所により、はるかに変動し、動的荷重の変動と共に橋の構造要素が被るストレス・レベルには変動がある。エクストラドス・ケーブルが伝える動的荷重の比率がより小さいため、ケーブル内のストレス変動の大きさが少なくなり、典型的にはケーブル支え橋の 100 メガ・パスカル (15,000 psi) 以上から、エクトラドス橋の 50 メガ・パスカル (7,300 psi) に減少する。これによりステー・ケーブルとそのアンカーが被る有害な疲労効果が少なくなる直接の恩恵があり、橋の設計基準によりエクストラドス・ステー・ケーブルがはるかに高くデザインされたストレス・レベルで操業することが可能となり、従って、その結果、資材が効率化されるのである。

この特徴の 1 つの結果として、エクストラドス橋の「ステー・ケーブル」は設計基準によるものとして取り扱うのではなく、上部構造の荷重容量を増大するために、塔を越えて路面から上方に逸脱する外部のポスト・テンションされたテンドンとして考察するのである。エクストラドス橋は、しばしばこのアプローチを拡張して、エクストラドス・テンドンがサドルの支えにより、塔の上を連続的に通り、路面との接続のみをアンカーとし、テンション操作を随分と単純化している。

トリップレット (Triplets, 三つ子) はボリビアで最初の三基のエクストラドス橋である。ラパス市 (La Paz) の交通渋滞緩和のための環状道路 (beltway) の建設は 2010 年に完成した。新しい高架道路は 3 つの平行した谷を特徴的な橋で横断している。これらの 3 つの連続する橋は類似な造作があり、その結果トリップレットと呼ばれる。すべて 3 スパンの橋はコンクリートで製造され、最大スパンが 372 フィートで、エクストラドス・プレストレス・コンクリートを呼び物としている。橋は平衡カンチレバー区間建設を使用して建設された。橋の峡谷の底からの高さは 130 フィートに達し、ケーブル支え橋の選択肢は、パイロンが路面上 82 フィートより高くなり、この場所に不適格であった。従って、エクストラドス橋が提案され、これによりパイロンの高さが低くなり、一層のステー平面により、景色が良く見えるようになった。橋は PEDELTA によりデザインされた。

ノース・アーム橋 (North Arm Bridge) はスカイ・トレイン (Sky Train) のカナダ・ラインの専用橋で、バンクーバーと郊外のリッチモンドを接続し、フレイザー川 (Fraser River) を横断している。橋は 2009 年 8 月 17 日に任務に就き、カナダ・ラインの開通と同時であった。

ゴールデン・イアーズ橋 (Golden Ears Bridge) はフレイザー川を横断し、ピットメドウズ/メイプルリッジ (Pitt Meadows/Maple Ridge) とラングリー (Langley) の自治体を接続している。これは北米で最も長いエクストラドス橋である。橋は 2009 年 6 月 16 日に開通した。

インドで最初のエクストラドス橋はラーセン&トゥブロ社 (Larsen & Toubro Ltd.) により、第 2 ヴィヴェーカーナンダ橋通行料会社 (Second Vivekananda Bridge Toll corporation) のために建設され、コルカトのフーグリー川に架かっている。この橋は長さ 880 m で 110 m スパンがある。有名なカナダ、バンクーバーのゴールデン・イアーズ橋と類似した新しい橋がまもなく建設され、バルーチ (Bharuch) のナルマダー川 (Narmada river) に架かる。これはグジャラート州に建設される最初のエクストラドス橋で、国内最長となる。現在の所、エクストラドス橋はインドに三基ある。しかしグジャラート州でナルマダー川に架かるエクストラドス橋の 144 m スパンはインドで最長なものになる。ヴィール・クンワル・シング橋 (Veer-Kunwar Singh Setu) (アラー・チャプラ橋 (Ara-Chapra Bridge) とも呼ばれる) は世界最長のエクストラドス橋である。

リガのダウガバ川 (Daugava River) の南橋は現在の所、ラトビアと首都リガ (Riga) における最大の建設プロジェクトである。工事量では 1970 年代に建設された島橋に比較できるのみである。南橋プロジェクトの開発工事は 2002 年に開始し、この時、リガ市議会の市開発局が橋のルートをデザインし、ダウガバ川左岸の Vienības 通りを右岸の Slāvu ラウンドアバウトに接続することになった。南橋はエクストラ橋で、多重スパン 49.5 + 77 + 5×110 + 49.5 m で、6 車線ある。橋は全長 803 m、幅 34.28 m である。 6 基のパイロンがあり、路面上の高さが 13.33 m である。各スパンには 8 本のケーブルがある。

訳注

ラウンドアバウトは、Google map の衛星写真から判断すると、実の所、高速道路のジャンクションです。恐らくラトビアの人がこの項目を書いた (英語に不慣れ)。橋の建設は 2013 年まで続いた。

パキスタンは 2014 年 8 月 21 日に最初のエクストラ橋の落成式をした。この「地震記念橋」はムザファラバード -- パキスタンのアザド・カシミール (Azad Jammu Kashmir) の首都 -- のジェラム川に 4 年間で建設された。このエクストラドス橋は日本の国際協力機構によりデザインされ、およそ Rs 15 億の資金を提供された。橋はムザファラバードのナルチ地区 (Naluchi) とチャター地区 (Chatter) を接続し、通勤時間を 1 時間短縮した。

ヨーロッパ最大のエクストラドス橋、そして世界で最も大きなものの 1 つが、2013 年 7 月に完成し、ポーランド、クフィジン (Kwidzyn) でヴィスワ川 (Vistual River, Wisła) に架かった。橋の全長は 808.5 m (2,653 フィート) で、主スパンは 204 m である。橋は国内道路及びハイウェイの総局 (General Directorate for National Roads and Highways) により依頼され、 Transprojekt Gdanski によりデザインされ、 Budimex と Ferrovial Agroman により 9000万ヨーロで建設された。この橋に付け加え、もう 3 つの全長 1028.4 m の高架橋とムウィンスカ川 (Młyńska Struga) とリバ川 (Liwa) に架かる 2 つの橋が作られることになっている。橋の部分は：

訳注

上の文章は少なくとも別々の人物により、複数回追加されており、最後の追加の英文がブロークンになっていて、文法エラーが多く判読が少し困難。

スリランカの道路開発局 (Road Development Authority) はケラニ川 (Kelani River) に架かるエクストラドス橋を建設することを計画しており、これは既存の新ケラニ橋 (New Kelani Bridge) のまわりの交通を改良することを目的としたプロジェクトの一環である。建設は 2017 年に始まることになっている。

米国で最初のエクストラドス橋はパール・ハーバー記念橋 (Pearl Harbor Memorial Bridge) の北向きの橋である。これは州間道路 95 (コネチカット・ターンパイク) を通し、コネチカット州ニューヘイブンでクイニピアック川 (Quinnipiac River) を横断し、2012 年 6 月 22 日に開通した。南向きの橋は 2015 年 8 月 19 日に開通した。別のエクストラドス橋がセント・クロイ川 (St. Croix River) に架かり、ミネソタ州オーク・パーク・ハイツ (Oak Park Heights) とウィスコンシン州セント・ジョセフを接続し、 2017 年 8 月に完成した。

米国における第 3 と第 4 のエクストラドス橋は州間道路 35 の側道橋 (frontage road span) で、テキサス州ウェーコ (Waco) のブラゾス川 (Brazos River) に架かっている。建設は 2012 年 7 月に始まり、 2 つの橋は 2014 年 7 月に落成した。これらはテキサス州で最初のエクストラドス橋である。

マハー・ジェッサダーボディンタラーヌソーン橋 (Maha Chesadabodindranusorn Bridge) はタイで最初のエクストラドス橋である。長さ 4.3 km のノンタブリー 1 橋 (Nonthaburi 1 Bridge) は西側 (Bang Krang と Bang Sri Muang の分区 (subdistrict)) を東部のノンタブリー県 (Nonthaburi province) (スアン・ヤイ (Suan Yai) と Talat Kwan の分区) と新しい道路に接続し、この道路はラーチャプルック道路 (Ratchaphruek Road) に接続している。


小田原ブルーウェイ・ブルーウェイ・ブリッジ、主スパン 122 m	揖斐川橋、主スパン 271 m, 2001 年	木曽川エクストラ橋、概念図