Макадам - Macadam

Для использования в других целях см. МакАдам.
Проселочная дорога Macadam[сомнительный – обсуждать]

Макадам это тип дорожное строительство, впервые разработанная шотландским инженером Джон Лаудон Макадам около 1820 г., в котором одноразмерные разрушенный камень слои мелких угловатых камней укладываются в неглубокие подъемники и тщательно уплотняются. Может образоваться вяжущий слой каменной пыли (щебень из исходного материала); после прокатки его также можно покрыть связующим, чтобы пыль и камни не образовывались. Этот метод упростил то, что на тот момент считалось передовым.

Предшественники

Пьер-Мари-Жером Трезаге

Пьер-Мари-Жером Трезаге иногда считается первым, кто принес постримскую науку в дорожное строительство. Француз из инженерной семьи, он с 1757 по 1764 год работал мощением дорог в Париже. В качестве главного инженера дорожного строительства г. Лимож, у него была возможность разработать более эффективный и дешевый метод строительства дороги. В 1775 году Трезаге стал генеральным инженером и представил свой ответ по улучшению дорог во Франции, который вскоре стал там стандартной практикой.[1]

Трезаге рекомендовал проезжую часть, состоящую из трех слоев камней, уложенных на увенчанной земляное полотно с боковыми канавами для дренажа. Первые два слоя состояли из угловатого заполнителя, разбитого вручную, максимального размера 3 дюйма (7,6 см) на глубину примерно 8 дюймов (20 см). Третий слой имел толщину около 2 дюймов (5 см) с максимальным размером заполнителя 1 дюйм (2,5 см).[2] Эта поверхность верхнего уровня имела более гладкую форму и защищала более крупные камни в дорожной конструкции от железных колес и конских копыт. Чтобы беговая дорожка находилась на одном уровне с сельской местностью, эта дорога была проложена в траншее, что создало проблемы с дренажем. Эти проблемы были решены с помощью изменений, которые включали рытье глубоких бортовых канав, делать поверхность как можно более твердой и строить дорогу с разницей в высоте (высоте) между двумя краями, причем это различие взаимозаменяемо называется дорогой дороги. выпуклость или же поперечный склон.[2]

Томас Телфорд

Укладка тротуарной плитки Telford Аспинуолл, Пенсильвания, 1908

Томас Телфорд, рожден в Дамфрисшир Шотландия,[3] был геодезистом и инженером, применявшим теорию дорожного строительства Трезаге. В 1801 году Телфорд работал на Комиссия горных дорог и мостов. Он стал директором Холихед Дорожная комиссия между 1815 и 1830 годами. Телфорд расширил теорию Тресаге, но сделал упор на высокое качество камня. Он понимал, что некоторых дорожных проблем французов можно было избежать, используя кубические каменные блоки.[4]

Телфорд использовал примерно 12 дюймов × 10 дюймов × 6 дюймов (30 см × 25 см × 15 см) частично сформированных брусчатки (кувшинов) с небольшой плоской поверхностью на нижней поверхности. Он повернул другие лица более вертикально, чем метод Трезаге. Самый длинный край располагался поперек направления движения, а стыки разламывались обычным способом. кирпичная кладка, но с самыми маленькими гранями кувшина, образующими верхнюю и нижнюю поверхности.[4]

Сломанный камень вклинивали в промежутки между конусообразными перпендикулярными поверхностями, чтобы обеспечить хороший боковой контроль слоя. Телфорд сохранил естественный уровень формации и использовал каменщиков, чтобы выгнуть верхнюю поверхность блоков. Он поместил 6-дюймовый (15 см) слой камня не более 6 см (2,4 дюйма) поверх каменного основания. Чтобы закончить дорожное покрытие, он покрыл камни смесью гравий и битый камень. Эта структура стала известна как «Телфордская качка». Дорога Телфорда зависела от прочной конструкции, которая препятствовала накоплению воды и разрушению прочности покрытия. Телфорд по возможности поднимал конструкцию тротуара над уровнем земли.

Там, где конструкция не могла быть поднята, Телфорд осушил территорию вокруг дороги. Предыдущие дорожные строители в Великобритании игнорировали проблемы дренажа, и новое открытие Телфордом принципов дренажа стало важным вкладом в строительство дорог.[5] Примечательно, что примерно в то же время Джон Меткалф решительно выступал за то, чтобы дренаж на самом деле был важным фактором при строительстве дорог, и удивил коллег, построив сухие дороги даже через болота. Он добился этого, добавив слой хвороста и вереска.

Появление щебня

Джон Лаудон Макадам (1756–1836)[6]

Джон МакАдам

Джон Лаудон Макадам родился в Эр, Шотландия в 1756 году. В 1787 году он стал попечителем Эйрширской магистрали в Шотландская низменность и в течение следующих семи лет его хобби стало навязчивой идеей. Он переехал в Бристоль, Англия, в 1802 году и стал уполномоченным по мощению в 1806 году.[7] 15 января 1816 г. он был избран генеральный инспектор дорог для магистраль доверия[который? ] и теперь отвечал за 149 миль дороги.[7] Затем он претворил в жизнь свои идеи о дорожном строительстве. Первым участком дороги, покрытым щебнем, стала Марш-роуд у Эштон-Гейт, Бристоль.[7] Он также начал активно пропагандировать свои идеи в двух буклетах под названием Замечания (или наблюдения) о существующей системе дорожного строительства(девять выпусков с 1816 по 1827 год) и Практическое эссе по научному ремонту и сохранению дорог общего пользования, опубликовано в 1819 г.[8]

Методы Макадама

Фотография щебеночной дороги, гр. 1850-е годы, Николаус, Калифорния

Метод МакАдама был проще, но более эффективен для защиты дорог: он обнаружил, что массивные основания из камней на скалах не нужны, и утверждал, что одна только естественная почва будет поддерживать дорогу и движение по ней, если она покрыта дорожной коркой, которая защитит почву от воды и износа.[9]

В отличие от Телфорда и других дорожных строителей того времени, Макадам прокладывал дороги по возможности ровно. Его дорога шириной 30 футов (9,1 м) требовала только подъема на 3 дюйма (7,6 см) от краев к центру. Изгиб и подъем дороги над уровнем грунтовых вод позволяли дождевой воде стекать в канавы с обеих сторон.[10]

Размер камней был центральным в теории строительства дорог МакАдама. Нижняя 20-сантиметровая (7,9 дюйма) толщина дороги была ограничена камнями размером не более 7,5 сантиметров (3,0 дюйма). Верхний 5-сантиметровый (2,0 дюйма) слой камней был ограничен размером 2 сантиметра (0,79 дюйма), и камни проверялись инспекторами, которые носили весы. Рабочий мог сам проверить размер камня, посмотрев, поместится ли камень ему в рот. Важность камня размером 2 см заключалась в том, что камни должны были быть намного меньше, чем 4 по ширине утюга. перевозка шины что ездил по дороге.[5]

Макадам считал, что «правильный метод» разбивания камней для удобства и скорости достигается тем, что люди садятся и используют небольшие молотки, разбивая камни так, чтобы ни один из них не был больше шести унций в весе. Он также написал, что качество дороги будет зависеть от того, насколько аккуратно камни были разложены на поверхности на значительном пространстве, по одной лопате за раз.[11]

Макадам постановил, что никакие вещества, которые впитают воду и повлияют на дорогу из-за мороза, не должны попадать в нее. Также нельзя было ничего класть на чистый камень, чтобы перегородить дорогу. В результате дорожного движения щебень сливается с собственными углами, образуя ровную твердую поверхность, способную противостоять погодным условиям или движению транспорта.[12]

Благодаря своему опыту строительства дорог МакАдам узнал, что слой разбитых угловатых камней будет действовать как сплошная масса и не потребует большого слоя камня, ранее использовавшегося для строительства дорог. Камни на поверхности меньше ширины шины делали поверхность хорошей для движения. Небольшие камни на поверхности также обеспечивали низкую нагрузку на дорогу, при условии, что она может оставаться достаточно сухой.[13]

Первый щебень в Северной Америке

Строительство первой дороги из щебня в США (1823 г.). На переднем плане рабочие разбивают камни, «чтобы их вес не превышал 6 унций [170 г] или чтобы не пройти через кольцо диаметром два дюйма [5 см]».[14][15][16]

Первая дорога из щебня, построенная в Соединенных Штатах, была построена между Hagerstown и Бунсборо, Мэриленд и был назван в то время Бунсборо Магистраль Дорога. Это был последний участок неулучшенной дороги между Балтимор на Chesapeake залив к Уилингу Река Огайо. Дилижансам, путешествующим по дороге Хагерстаун-Бунсборо зимой, требовалось 5-7 часов, чтобы преодолеть 10-мильный (16-километровый) участок.[15][16] Эта дорога была завершена в 1823 году с использованием дорожных методов МакАдама, за исключением того, что законченная дорога была утрамбована чугун каток вместо того, чтобы полагаться на дорожное движение для уплотнения.[17][15][16] Вторая американская дорога, построенная по принципам МакАдама, была Cumberland Road который был 73 мили (117 км) в длину и был завершен в 1830 году после пяти лет работы.[15][16]

Влияние Макадама

Известность Макадама обусловлена ​​его эффективным и экономичным строительством, которое было большим усовершенствованием по сравнению с методами, используемыми его поколением. Он подчеркнул, что дороги можно построить для любого типа движения, и помог облегчить недовольство путешественников по поводу увеличения трафика на дорогах. Его наследие заключается в его пропаганде эффективного содержания и управления дорогами. Он выступал за центральную дорожную администрацию с обученными профессиональными чиновниками, которым можно было бы выплачивать зарплату, которая убережет их от коррупции. Эти профессионалы могли бы посвятить все свое время этим обязанностям и нести ответственность за свои действия.[18]

Связанный водой щебень

Технология строительства дорог МакАдама была применена к дорогам другими инженеры. Одним из этих инженеров был Ричард Эджворт, который заполнил промежутки между камнями на поверхности смесью каменной пыли и воды, обеспечив более гладкую поверхность для увеличенного движения по дорогам.[19] Этот основной метод построения иногда называют связанный водой щебень. Хотя этот метод требовал большого количества ручного труда, в результате получилось прочное и легко дренируемое покрытие. Построенные таким образом дороги описывались как «щебеночные».[19]

Пропитанный смолой щебень

Строительство новой дороги из щебня в МакРобертсе, Кентукки: заливка гудрона. 1926 г.

С появлением автомобили, пыль стала серьезной проблемой на дорогах из щебня. Область низкого давления воздуха, создаваемая под быстро движущимися транспортными средствами. высосанный пыль с дорожного покрытия, создающая облака пыли и постепенное разрушение дорожного материала.[20] К этой проблеме подошли путем распыления деготь на поверхности, чтобы создать связанный смолой щебень. 13 марта 1902 года в Монако швейцарский врач, Эрнест Гульельминетти, пришла в голову идея использовать смолу с газового завода Монако для связывания пыли.[21] Позже смесь каменноугольная смола и металлургический завод шлак, запатентовано Эдгар Пурнелл Хули в качестве асфальт, был представлен.

Более прочное дорожное покрытие (современное смешанное асфальт тротуар), иногда называемый в США как асфальт, был представлен в 1920-х годах. Этот метод покрытия смешивал заполнители с асфальтом и вяжущим материалом перед укладкой. При использовании щебеночного щебня щебень укладывается на дорогу, а затем на нее наносится вяжущий материал.[22] В то время как дороги из щебня были восстановлены в большинстве развитые страны, некоторые сохранились вдоль дорог, таких как Соединенные Штаты ' Национальная дорога.[нужна цитата ]

Из-за исторического использования щебня в качестве дорожного покрытия дороги в некоторых частях Соединенных Штатов (как части Пенсильвания ) часто называют щебнем, даже если они могут быть сделаны из асфальт или же конкретный. Точно так же термин «гудрон» иногда в разговорной речи применяется к асфальтированным дорогам или самолетам. взлетно-посадочные полосы.[23]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лэй, Максвелл G (1992), Пути мира: история дорог мира и транспортных средств, которые их использовали, Нью-Брансуик, Нью-Джерси: Rutgers University Press, стр. 73, ISBN  0-8135-1758-3, получено 18 июн 2010 Мягкая обложка ISBN  0-8135-2691-4
  2. ^ а б Lay (1992), стр.73
  3. ^ Улыбается, Самуэль (1867). Жизнь Томаса Телфорда, инженера-строителя. Лондон: Джон Мюррей. стр.331. Получено 27 сентября 2011.
  4. ^ а б Lay (1992), стр.74
  5. ^ а б Lay (1992), стр.75
  6. ^ Британский музей, гравюра Чарльза Тернера
  7. ^ а б c А. В. Скемптон (2002). Биографический словарь инженеров-строителей Великобритании и Ирландии: 1500–1830 гг. стр.416. Томас Телфорд, 2002
  8. ^ Макадам, Джон Лаудон (1824), Замечания о существующей системе дорожного строительства; С наблюдениями, сделанными на основе практики и опыта (8-е изд.), Лондон: Longman, Hurst, Rees, Orme, and Brown, Paternobter Row, получено 26 сентября 2011
  9. ^ Крейг, Дэвид, «Колосс дорог», Палимпсест, Strum.co.uk, получено 18 июн 2010
  10. ^ Макадам (1824), стр. 38
  11. ^ МакАдам (1824), стр. 39–40.
  12. ^ Макадам (1824), стр. 41 год
  13. ^ Lay (1992), стр. 76–77
  14. ^ «1823 - первая американская дорога с макадамом». Министерство транспорта США - Федеральное управление шоссейных дорог. Получено 2017-02-13.
  15. ^ а б c d "Джон Лаудон Макадам", Значительные шотландцы, ElectricScotland.com, получено 2017-02-13
  16. ^ а б c d «1823 - первая американская дорога с макадамом». Получено 2017-02-13.
  17. ^ "История Бунсборо". Получено 2017-02-13.
  18. ^ О'Флаэрти, Коулман А (2002), Автомобильные дороги: расположение, проектирование, строительство и содержание дорожных покрытий (4-е изд.), Woburn, MA: Butterworth-Heinemann, p. 228, ISBN  0-7506-5090-7, получено 18 июн 2010
  19. ^ а б Джон Лаудон Макадам, bruzzone.org, получено 18 июн 2010
  20. ^ Claudy, C.H. "Правильный путь - и почему, "Индепендент, Нью-Йорк, том 99, июль, август, сентябрь 1919 г., 228 г. Проверено 3 ноября 2009 г."
  21. ^ «История строительства асфальтированных дорог - Строительство асфальтовых дорог». Получено 31 июля 2013.
  22. ^ Каветт, Крис, «Асфальтоукладчик», eNotes, получено 19 июн 2010
  23. ^ Стивен Т. Мюнч; Джо П. Махони; Линда М. Пирс; и другие., "История", Руководство WSDOT для дорожного покрытия, Департамент транспорта штата Вашингтон, п. 2 в Модуле 1: Приветствие и Введение, заархивировано из оригинал 13 декабря 2012 г., получено 19 июн 2010

дальнейшее чтение

внешняя ссылка