کار در ساختار جاده و فعالیت های مربوط

مقدمه

هدف از این نوشته ،توضیح نظریه اصلی برای کار در ساختار جاده و فعالیت های مربوط می باشد . به علاوه نمونه هایی از کار برد های عملی نظریه پایه هم بیان می شود . توجه می شود که این متن میزان خاصی برای اشخاص باشد که برای NVQ و BTECوند و همچنین تحت آموزش های ،انجام تحقیقات بیشتر در مهندسی متمدن قرار می گیرند . محتوای متن برای دانشجویان و مهندسانی که در جستجوی موفقیت های مهندسین تکنسین یا به کار بردن افراد دارای امتیاز هستند مفید خواهد بود .آن هایی که در جستجوی مهارت های ساختاری معتبر توسط NVQ هستند این کتاب برایشان ارزش فوق العادهای خواهد داشت .

کار جاده :نظری وعلمی فاصله میان طرح و تکنیک های ساختاری را پر می کند و یک مقدمه شکل گیری و قابل توجهی را با تنوع بالایی از ساختار و کار اصولی مهیا می کند که حالت کار جاده را می سازد . چاپ پنجم به روز شده است و شامل استاندارد های اروپایی برای تعریف وضعیت ها و تغییراتدر جزییات و تکنولوژی می باشد . نویسندگان امیدوارند که بتوانند تشکر و قدردانی خودشان را به تمام مهندسین ،دانشجویان و دوستانی که به نحوی زمان و دانش شان را در پیشرفت پیشنهادات اراته دادند مخصوصا برای تعیین دیدگاهمان ابراز دارند . قدر دانی های مخصوص David Fanthorbوری مواد و آزمایشاتcarillion,engineer,andy hurrock برای تولید ترسیم هایی از مدیریت ترافیک با استفاده از(cone 0/7) اختصاص داده می شود .

Peter Kendrick

Malcolm cospon

Steve Beresford

Paul mccormick

1-  توسعه بزرگراه

2-  مقدمه :سیستم های جاده اولیه

نیاز به جاده ها ناشی از اختراع چرخ در حدود 5000 سال پیش می باشد ،احتمالا منشا آن در سامورایی (سومری ها )می باشد (3000سال قبل از میلاد )در بریتانیا تاریخ نخستین چرخها به عصر برونزبر میگردد بعضی مطالب خلاصه در مورد جاده های اولیه در قسمت های مختلف جهان مثل عنوان های زیر آمده است :

تمدن چینی

یکی از نخستین و بهترین جاده های شناخته شده جاده ابریشم چین میباشد که تاریخ آن به 2600سال قبل از میلاد بر میگردد چینی ها رمز بافتن ابریشم را کشف کردند و این ماده قیمتی را توسط جاده به هند فرستادند و با دندانهای عاج بر گشتند

ط: امپراطوری پارس

این یک سازمان تجاری بزرگ بود ،ابریشم از چین وارد میشود و دوباره به اروپا د ر طول جاده هایی که ساخته بودند صادر می شد 0آنها همچنین از چینی ها ظروف چینی و لوازم چوبی گران قیمت می خریدند

بریتانیا 2500سال قبل از میلاد

یک نوع جاده کشف شده بود :این راه هایsomerset peat bogs  به glastonburyتاریخش به 2500سال قبل از میلاد برمی گردد.berkshire rideway برای آوردن محور های سنگ چخماق اسلحه ها ازgrimes graves درnorfolk بالای chilternو plain salisburyوberkshire بهstonehenge استفاده می شود .

(d)اروپا

در کشورهای کوچک جاده هایی شبیه به یافت شده اند و همان نوع از جاده موجود در روستا های سویسlakeside و عرضpangola swamps در مجارستان وجود دارد .

هندوستان

تمدن آغازین آنها در اطرافindus valley جائیکه باستان شناسان در 1922جاده هایی را کشف کردند که از خشت و آجر ساخته شده بودند و در سطح مناسبی سیستم های لوله گذاری آب شده بودند .

مصر و بین النهرین

در خاور میانه و در زمان حدود 1100سال قبل از میلاد سوریه جاده جدیدی را از میان کو هها به بین النهرین شمالی ساخت . خیابان های با آسفالت و خشت پوشیده شده در شهر های ninevehوbabylon کشف شده اند . مصریان جاده هایی را ساختند که به وسیله آن سنگ های مورد نیاز برای ساختن اهرام را با درشکه یا گاری حمل می کردند .

بریتانیای کبیر

حتی قبل از میلاد ،عبری ها گلت ها در ساختن راه های آهن فعال بوده اند و یک نمونه خوب wycheازdroitwich به walesمی باشد .این درmelvern hillعرض بود .

جاده های رم

رم بزرگترین سازنده جاده بود ،نه تنها در بریتانیا بلکه در تمام اروپا 5000 مایل از بزرگ راه های آنها ازGadiz ساحل در غرب اسپانیا از میان فرانسه ،آلمان ،ایتالیا ،ساحل آدریاتیک به ترکیه ،از میان سوریه در انتهای شرقی مدیترانه ،در پشت در طول سواحل شمالی آفریقا از میان الکساندریا  carthageو همچنین بهTangier برای کامل کردن زنجیر می باشد . جاده های آنها  اهمیتش به خاطر مستقیمی آنها بود اما آنها تنها در بیشتر حالات مستقیم بودند و فقط بالای دره به دره دیگر که چشم کار می کرد جاده دیده می شود. جاده های رم معمولا بالای سطح زمین ساخته می شوند. در بعضی حالات سنگ چین ها به 2 متر بلندی هم می رسیدند. اولین عملکرد قطع کردن چاله های عمیق بود و سپس ساختن یک سنگچین با لایه هایی از گچ ،سنگ ،ماسه و قراردادن سنگ های بزرگ در آنها. سه نوع ساختار جاده که توسط رومی ها استفاده می شد عبارتند از :

1-  مسطح و هموار کردن زمین

2-  شن ریزی کردن سطح

3-  آسفالت کردن و سنگ فرش کردن شکل 101

این با ساختار جاده امروزی مطابقت می کند برای لایه ها. پهنای راه شوسه (کالسکه رو) به ندرت از 25/4 متر تجاوز می کرد . راه شوسه در هر طرف چاله هایی داشت. بعد از انصراف رومی ها از بریتانیا در شروع قرن پنجم بعد از میلاد سیستم جاده آنها روبه زوال گذاشت و غیرقابل استفاده شد.

2-1- حالات استفاده شده و مشتقات آنها

1-2-1- جاده :

این یک حالت اخیر است که شما از جنگ های تمدنی استفاده شد و از ride و سپس از rode مشتق می شود.

2-2-1- خیابان

رومی ها جاده هایشان را via straeti نامیدند و معنی آن راهی است که به صورت لایه ای ساخته می شود. به مرور زمان via افتاد و straeta تبدیل به street شد. آن جاده شهری بود که خیابان نامیده شد. زیرا در قرون وسطی و تا قرن شانزدهم فقط جاده ها در شهرها سنگ فرش آسفالت می شوند.

3-2-1- راه آسفالته

لایه بالایی یک جاده رومی شامل سنگریزه های درشت بود و به آنها با عنوان PAVIMENTUM اشاره می کردند. بسیاری از سنگ ها برای پیاده روها استفاده می شدند. در شهرها در دوره ویکتوریا البته حالا از بتون استفاده می شود و به نام راه آسفالته نامگذاری شده است و ساختار جاده واقعی می باشد.

4-2-1- راه

این لغت ریشه اش از دوران تاریک گرفته شده است که مفید ترین به عنوان پیشوند می باشد و تاریخچه راه ها می تواند اطراف آن نوشته شود. در دوره های نوسنگی کامیون ها معمولا در طول بالای سرازیری های تند می آمدند و به عنوان RIDGE WAYS شناخته شده بودند که Berkshire Ridge way مشهورترین آنها بود اگر یکی مجبور بود که از بالای دره بعضی وقت ها پایین بیاید و قتی در کنار دره می رفت دره فرسایش داشت و یک فرورفتگی شکل می گرفت که همین Hollow Ways بود مثل Greenstreet- common- kennpsy- pershore- Allesborough Hill در قرون وسطی جاده های دایر در تمام سال و در همه نوع آب و هوا روی زمین های بزرگ احداث می شدند تا از مشکلات زهرکشی برحذر باشند و جاده های اصلی با نام HIGH WAYS شناخته شده اند . در طی ماه های تابستان می توانستند عرض مرداب ها یا علفزارهای رودخانه را بپیمایند و این جاده ها که کم اهمیت تر بودند BYWAYS نامیده می شدند.

در قرن هجدهم ماشین های چرخ دار مثل کالسکه و باربرها بیشتر متداول بودند و به زودی لازم شد که آنها از نظر ترافیک کنترل شوند بنابراین بزرگ راه هایی در شهرها احداث شد و برای مرکزیت دادن به صورت CARRIAGE WAYS با FOOTWAYS تقسیم شدند. جاده هایی که برای تردد چرخ دارها در نظر گرفته شده بودند کاملا برای هر کسی که پشت اسبی سوار بود مناسب بودند و به نام BRIDLE WAYS شناخته شده اند. در آغاز قرن نوزدهم اولین کانال ها در کشورها دیده شدند و حتی امروزه آنها هنوز به عنوان WATERWAYS شناخته می شوند. آمریکایی ها در این زمینه چشمگیرتر بودند و شروع به ساخت جاده هایی در 1923 کردند که آنها را PARKWAYS نامیدند. در اول سال 1950 به کارگیری جاده های کوتاه یک مشکل جدی شد و شورای حمل ونقل طول های معینی را به عنوان CLEARWAYS طراحی کرد. و این جاده های مخصوص بعدها MOTORWAYS شدند. آمریکایی ها این جاده ها را EXPRESSWAYS نامیدند.

3-1- دوره ترابری (انتقال)

وقتی رومی ها ترک کردند بریتانیایی ها به سمت جامعه خودکفایی برگشتند آنها هیچ علاقه ای به سفر نداشتند و هیچ چیزی نداشتند که آن را به بیرون از کشور بفرستند و جنگل ها شروع به در برگرفتن جاده ها کردند تعداد کمی از جاده های رومی باقی ماندند و KING HAROLD قادر بود از یورک به لندن 4 روزه برسد. آنها نه می خواستند و نه تکنولوژی داشتند که جاده های رومی شان را حفظ کنند یا تعمیر کنند. در تاریخ نشان داده شده است که یک مرجع مرکزی قوی برای یک شبکه جاده ای خوب به نظر اساسی می آید و در آغاز قرن دهم شرایط در اروپا پیشرفته تر شد تجارت پیشرفت کرد بنابراین سفرهای برون مرزی شروع شد .جاده ها از ایتالیا به شهرهای Flanders خیلی شلوغ بودند و مقادیر قابل ملاحظه ای ازمال التجاره ها حمل میشود.

1-3-1- بریتانیا

خانه انسان قرون وسطی پر شد از سنگ و جاده های رومی برای ساختن مواد چپاول و غارت شدند. جاده ها تبدیل به باربرهای اسب دار شدند و تقریبا در شرایط آب و هوایی زمستان کاملا ناپدید می شوند. در زمان هنری دوم به هر صورت شهرهای قدیمی شایر مثل آکسفورد ،وینچستر ،نورت هم تون و غیره مراکز مهمی شدند. دادگاه ها آنجا بودند و قضات به اطراف کشور سفر می کردند . سیاست مداران شروع به ساختن تورهایی سفری کردند لندن شروع به سود جویی از تجارت اروپایی کرده بودند و ترافیک با افزایش نیاز برای جاده ها افزایش می یافتند. در قرن سیزدهم انگلیسی ها شروع به بهبود ارتباطشان کردند اما پیشنهادات آنها بیشتر مربوط به ساختن پل بود. یک پل سنگی جدید ،پل لندن ، ساخته شد و جایگزین پل قدیمی تر شد و king john ،AVON را احاطه کرد با یک پل جدید در Tewkesbury. بقایای جاده هنوز به هر صورت توسط لردهای مانور و موناستریز باقی بود. کلیسا از تاثیرش استفاده کرد و اعضایش را به حفظ جاده هایشان به عنوان یک وظیفه مثل ملاقات کردن بیمار دستور داد. Piers ploughman شاعر و فلسفه دان مردم را تشویق به تعمیر راه ها می کرد. راه ها در اینجا به معنی جاده ها بودند . کلیساهای کوچک روی پل قدیمی لندن بنا شدند و هنوز یکی از آنها در برادفوری روی AVON در ویلت شایر وجود دارد.

انگلیسی های وسطی سه وظیفه تمدنی اولیه داشتند.

1-  دفاع ازقلمرو (کشور پادشاهی)

2-  تعمیر پل ها

3-  حفظ جاده

2-3-1- دولت Todor

دولت خیلی متمرکز شرایط جاده های کشور شد که هیچ حفاظتی روی آنها انجام نشده بود . آنها یک قانون را در 1555 در پارلمان قرار دادند که هر بخش مجبور بود سالانه یک محافظ انتخاب کند. شغل او این بود که 4 روز را بین Easter و whitsunide انتخاب کند و مجبور بود که دو مرد را با تیم هایی از اسب ها و ابزارها آماده کند تا راه هایشان را نوسازی و تعمیر کند. او واگن ها را توسط بیش از تعداد اسب ها متوقف کرد . این سیستم زور خیلی رضایت بخش نبود چون هر کسی در این زمان از سال در مزرعه هایش مشغول بود. Pepys و defoe و bunyan همه در مورد شرایط جاده در روزگارشان چیزهایی نوشته اند هر روزنامه نگار یک ماجراجو بود.

3-3-1- اروپا

هنری چهارم فرانسه یک Grand Vizier را با مسئولیت همه جاده های اصلی در نظر گرفت و لویی چهاردهم شاید اولین پل ها و جاده ها را بنا نهاد . او جاده ها را در سیاست اقتصادی عمومی شامل کرد. آلمان سیصد ایالت مجزا یا شهرهای غیر وابسته داشت بنابراین هیچ پیشرفتی لازم نبود اما سوئد ،استرالیا و ایتالیا لازم دانست که در قرن هفدهم جاده های خوبی داشته باشد. تجارتی در آغاز دوران اوسطی نبود اما تحت قانون التورات ها در قرن هفدهم افزایش بالایی در تجارت بود. جاده ها احداث شدند. بنابراین از زمان روم علامت گذاری سرزمین های مهم آغاز شد و این بازگشت سیستم جاده بود.

4-3-1- جاده های برگشتی

در سال 1663 قانونی برای اولین برگشت جاده برای ساخته شدن در Hertfor shireآماده شد. این جاده ها رومی براساس خصوصیات کسانی که از جاده ها استفاده می کردند و عوارضی هم پرداخت می شد. توسط افراد محلی آماده شدند. اولین بازگشت جاد توسط یک قانون پارلمانی در سال 1706 انجام شد. این جاده ها به میزان 22000 مایل که توسط 1100 Trust کنترل شده بودند گسترده شدند. به عنوان نمونه هایی از این جاده ها در سال 1779 سرپرستی به روم یارد  یک مرکز کاری از 450 پوند داشت و همان سرپرستی Droitwich و Bromsgrove نقشه بردارشان را 20 شیلینگ جریمه کرد چون خیابان ها در Droitwich خطرناک شده بود. در این زمان scots به عنوان بردن نمک ،ماهی ،بلغور جو و زغال سنگ توسط اسب ها باقی ماند و هیچ علاقه ای برای استفاده از ماشین های چرخ دار نشان داده نشد. وقتی بسیاری از سرپرستی های جاده های بازگشتی مشغول بنا نهادن در انگلستان بودند ژنرال wade کسی که سرپرستی ارتش انگلستان را در اسکاتلند به عهده داشت بعد از اولین بالا رفتن jacobite شروع به ساختن جاده های جدید برای باز کردن highland شد. با استفاده از ارتش همانطوری که قبلا رومی ها و سوریه ای ها انجام داده بودند. Wade از پودر باروت تفنگ برای منفجر کردن صخره های بین راه استفاده کرد . یک جمله ای از fortwilliam است که می گوید :

آیا این جاده ها را قبل از اینکه ساخته شوند دیده اید شما دستانتان را بالا خواهید گرفت و از ژنرال Wade تشکر خواهید کرد.

5-3-1- فرانسه

Jean radolph prronet یک فرانسوی قرن هیجدهم یک راه آسفالته رومی را در باغ پشتی خانه اش کشف کرد و همان ساختار خاص را در مورد خیابان های پاریس و جاهای دیگر در فرانسه به کار برد. بسیاری جاده ها رازه کشی خوب و مرتب کردند قبل از انقلاب فرانسه .

4-1- در سالهای بعد

در طی قرن هیجدهم سازندگان مدرن جاده در بریتانیا کارشان را شروع کردند. مشهورترین و مهم ترین اینها عبارت است از :

1-4-1- رابرت فیلیپس

فیلیپس یک طراح واقعی و ماهر جاده بود. در 1736 او یک تحقیق را به عنوان جامعه رویال نشان داد. که در مورد موقعیت حاضر جاده های بزرگ انگلستان بود و شامل پیشنهاداتی در مورد جاده های خاکی و شنی بود و همچنین وجود یک لایه سنگریزه اگر بر اساس یک زه کشی خوب باشد.

2-4-1- جام مت کالف

او با عنوان blind jack of knaresborogh شناخته شده بود و در سال 1717 متولد شد. او در سن 6سالگی کور شده بود . بعد از یک زندگی متغیر به عنوان موسیقی دان ،سرباز ،واگن دار و تربیت کننده اسب او یک جاده ساز شد در سن چهل سالگی در 1765 با یک قرارذاد ساخت 5 کیلومتری جاده بین وborough , harrogate  بسته شد . این جاده آنچنان موقعیت آمیز بود که او 290 کیلومتر جاده در یورک شامر شامل همه پل ها ،دیواره ها و .......بود . او اصرار در زه کشی و فوندانسیون خوب دارد راه حمل و نقلی معماری شد با اصراربرزهکشی آب سطحی (شکل 102)برای عرض زمین نرم ،مت کالف یک پایه علف کلاف شده را معرفی کرد .

توماس تل فورد

در سال 1757 متولد شد،تل فورد کارش را به عنوان یک سنگ کار شروع کرد و اتفاقا یکی از بزرگترین مهندسین متمدن در همه زمان ها شد .او 1600 کیلو متر از جاده های جدید را در مناطق مرتفع اسکاتلند و کانالgaledonian  پلmenai و بسیاری کارهای مهندسی متمدن دیگر در بریتانیا و قسمت های دیگر اروپای شمالی طراحی کرد .شکل ساختار جاده تل فورد در در شکل 3-1 نشان داده شده است . NB فرم گیری افقی است پایه به صورت خمیده فرم گرفته است و دیگر لایه ها حتی ضخامت

4-4-1 جان مک آدام

در 1756 متولد شد مک آدام اولین مهندس متخصص بزرگ راه بود. او به آمریکا رفت و در 1783 به اسکاتلند برگشت. اگر چه به جاده ها و بهبود سازی علاقه داشت اما بخش فعالی در ساخته هایش تا سال 1816 تا وقتی که یک نقشه بردار سرپرستی جاده Bristol شده نداشت. در سال 1826 او مشاور دولت در امر جاده سازی شده بود. روش ساختاری مک آدام با تل فورد تفاوت داشت.

از نظر شکل و به شکل خمیده کار می کرد و ارزان تر از سازه های دیگر بود. (شکل 4-1)

5-1- توسعه جاده

بنابر پیشنهادهای مک آدام و تل فورد یک بهبودی در ارتباطات وجود داشت جاده ها آماده شده بودند که برای نیازهای ترافیک مناسب باشند برای اولین بار در این سالها این ترافیک شامل اولین تجزیه درشکه های بخار بود. توسعه راه آهن در این زمان به هر صورت به سمت کاهش در تعداد سفر مردم توسط درشکه شد. این کاهش باعث از دست رفتن سرمایه های سرپرستی های جاده بود که نمی توانستند بیش از این کارهای تعمیر جاده ها را انجام دهند . بنابراین وظیفه حفظ جاده دوباره به عهده بخش گذاشته شد. به زودی در نیمه قرن نوزدهم سرپرستی های جاده برگشتی پایان یافتند و جاده ها به هیات های بخش و بردهای جاده و بعدا به هیات های کشوری هیات های شهری و هیات های rund و غیره سپرده شدند .

6-1- قانون گذاری بزرگ راه

1-6-1- قانون 1835 بزرگ راه ها

این قانون بخش را به عنوان واحد اجرایی برای همه جاده ها بیشتر از جاده های برگشتی با مرزهایش مصوب کرد. او همچنین وظیفه شکل گیری گروه های بخش ها را به انجمن های بزرگ راه متصل به عهده داشت.

حقوق کارکنان تعیین شد و کارگر نظام جایگزین کارگر اجاره ای شد اما این تنها برای مدت کوتاهی عمل کرد.

2-6-1- قانون 1863 بزرگ راه ها

این قانون به قضات محلی قدرت ترکیب بخش ها به قلمروهای بزرگ راه در یک پیشنهاد برای بهبود شرایط جاده توسط میزان بالایی از مناطق مجری کوچک غیر ممکن از یک بخش منفرد را دارد.

3-6-1-قانون 1865 پرچم سرخ

این قانون اجازه داد حداکثر سرعت ماشین mph2 در شهرها و mph4 در حومه باشد.

4-6-1- هدیه 200000 پوندی دولت در هر سال

این هدیه از سال 1876 درست شد و میزان پرداختی بود که برای حفظ جاده های برگشتی مورد نیاز بود.

5-6-1- قانون 1878 لوکوموتیو ها و بزرگ راهها

این قانون بین بخش های متفاوت کشور برای نیاز نیمی از ارزش های حفظ شده برای شکل دهنده جاده های جاده برگشتی انجام شد و از سرمایه های کشور تامین شد.

6-6-1-1880

اولین ماشین موتور دار در جاده ها ظاهر شد.

7-6-1- قانون 1888 دولت محلی

این قانون انجمن های کشوری را به وجود آورد که نیاز داشتند تا ارزشهای کامل حفاظت برای همه جاده های اصلی را در حومه به جز برای آن هایی که در county borough بودند بپردازند.

8-6-1- 1890

اولین rollerهای بخار که سطوح جاده را بهبود بخشیدند و مسافرت توسط ماشین pneumatic-tyred را امکان پذیر ساختند.

9-6-1- قانون 1894 دولت محلی

این قانون بخش های بزرگ راه و حوزه های بزرگ راه را لغو کرد و انجمن های حوزه rural و شهری را در یک جایگاهی که مناطق پهناورتری از مجری را برای حفظ جاده های فرعی منصوب می کرد جایگزین کرده .

10-6-1- لغو قانون پرچم سرخ و انسان 1896

بالا بردن سرعت حوزه ها از ماشین های موتور از مدرن شروع شد.

11-6-1- قانون 1909 توسعه و بهبود جاده

این قانون انجمن جاده را به وجود آورد اولین انجمن جاده ملی در کشور که در مورد امتیازات ماشین موتور دار و مالیات بنزین بود.

12-6-1- 1919

انجمن نقل و انتقال خلق شد.

13-6-1- 1920

هدیه دولت به انجمن های محلی برای شروع کار جاده . این کار برای کاهش مشکل آلودگی ایجاد شده توسط ماشین های pneumatic-tyred شروع شد.

14-6-1- 1930

بیکاری باعث ساخت Kingston bypass, Liverpool, Manchester جاده east lancs و تونل merse شد.

7-1- جاده های اواسط قرن بیستم قبل از 1940

توسعه در این زمان ساختن جاده های شوسه بود با ورودی کنترل شده در ورودی های تدریجی در آمریکا این را superhighways نامیدند یا throughways در آلمان آنها آن را autobahnen نامیدند و در بریتانیا به عنوان motorwaysشناختند .

در بخشی از این طراحی بزرگ راه آنها شامل مشخصه های زیر هستند.

1-  اتصالات با درجه مجزا (عرض جاده ها در سطوح مختلف)

2-  حذف میزان شیب

3-  حذف خمیدگی های تیز

4-  راه های مستقیم بین مراکز بزرگ جمعیت با جاده های کوتاه ارتباطی به این مراکز

5-  بازسازی بزرگراه به صورت مشخصه های طبیعی از کنار حومه از میان آنچه که راه است.

فواید مهم راه های موتوری یا بزرگ راه های سریع عبارتند از :

1-  امنیت بیشتر از جاده های معمولی

2-  سرعت بیشتر و میانگین بالاتر سرعت های سفر

3-  راحتی بیشتر برای رانندگان و یا مسافران

4-  هزینه کمتر به کا ر رفته برای ماشین