Makadam - Macadam
.jpg)
Macadam to rodzaj budowy dróg , zapoczątkowany przez szkockiego inżyniera Johna Loudona McAdama około 1820 roku, w którym warstwy kruszonego kamienia o pojedynczej wielkości z małych kanciastych kamieni są umieszczane w płytkich windach i dokładnie zagęszczane. Może tworzyć się wiążąca warstwa pyłu kamiennego (pokruszonego kamienia z oryginalnego materiału); może być również po walcowaniu pokryty spoiwem, aby utrzymać kurz i kamienie razem. Metoda uprościła to, co w tamtym momencie uważano za najnowocześniejsze.
Przodkowie
Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet
Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet jest czasami uważany za pierwszą osobę, która wniosła postrzymską naukę do budowy dróg . Francuz z rodziny inżynierskiej, w latach 1757-1764 pracował przy brukowaniu dróg w Paryżu. Jako główny inżynier budowy dróg w Limoges miał możliwość opracowania lepszej i tańszej metody budowy dróg. W 1775 roku Tresaguet został inżynierem generalnym i przedstawił swoją odpowiedź na modernizację dróg we Francji, która wkrótce stała się tam standardową praktyką.
Trésaguet zalecił jezdnię składającą się z trzech warstw kamieni ułożonych na zwieńczonym podłożu z bocznymi rowami do odwadniania. Pierwsze dwie warstwy składały się z ręcznie łamanego kruszywa o maksymalnym rozmiarze 3 cali (7,6 cm) na głębokość około 8 cali (20 cm). Trzecia warstwa miała około 2 cale (5 cm) grubości i maksymalny rozmiar kruszywa 1 cal (2,5 cm). Ta górna powierzchnia pozwoliła na uzyskanie gładszego kształtu i chroniła większe kamienie w strukturze drogi przed żelaznymi kołami i końskimi kopytami. Aby utrzymać nawierzchnię na równi z terenem wiejskim, droga ta została umieszczona w wykopie, co stwarzało problemy z odwadnianiem. Problemy te zostały rozwiązane przez zmiany, które obejmowały kopanie głębokich rowów bocznych, uczynienie nawierzchni tak solidną, jak to tylko możliwe, oraz budowę drogi z różnicą wysokości (wysokości) między dwiema krawędziami, która to różnica jest zamiennie nazywana wygięciem lub krzyżem drogi. nachylenie .
Thomas Telford
Thomas Telford , urodzony w Dumfriesshire w Szkocji , był geodetą i inżynierem, który zastosował teorie Tresaguet dotyczące budowy dróg. W 1801 Telford pracował dla Komisji Górskich Dróg i Mostów . Został dyrektorem Komisji Drogowej Holyhead w latach 1815-1830. Telford rozwinął teorie Tresagueta, ale kładł nacisk na kamień wysokiej jakości. Zdał sobie sprawę, że niektórych problemów drogowych Francuzów można by uniknąć, używając sześciennych bloków kamiennych.
Telford użył około 12 cali × 10 cali × 6 cali (30 cm × 25 cm × 15 cm) częściowo ukształtowanych kostek brukowych (dzbanów), z niewielką płaską powierzchnią na dolnej powierzchni. Odwrócił pozostałe twarze bardziej pionowo niż metodą Tresagueta. Najdłuższą krawędź ułożono poprzecznie do kierunku ruchu, a spoiny wykonano metodą murowania konwencjonalnego , ale z najmniejszymi licami dzbana tworzącymi górną i dolną powierzchnię.
Kamień łamany został wciśnięty w przestrzenie pomiędzy zwężającymi się prostopadłymi ścianami, aby zapewnić warstwie dobrą kontrolę boczną. Telford zachował naturalny poziom formacji i użył murarzy do wygięcia górnej powierzchni bloków. Umieścił 6-calową (15 cm) warstwę kamienia nie większą niż 6 cm (2,4 cala) na wierzchu fundamentu skalnego. Aby wykończyć nawierzchnię drogi pokrył kamienie mieszanką żwiru i łamanego kamienia. Ta struktura stała się znana jako „Telford pitching”. Droga w Telford opierała się na wytrzymałej konstrukcji, która zapobiegała gromadzeniu się wody i powodowaniu korozji nawierzchni. Telford podniósł konstrukcję chodnika nad poziom gruntu, kiedy tylko było to możliwe.
Tam, gdzie nie można było podnieść konstrukcji, Telford osuszył teren otaczający pobocze. Wcześniejsi budowniczowie dróg w Wielkiej Brytanii ignorowali problemy z odwadnianiem, a ponowne odkrycie zasad odwadniania przez Telford było głównym wkładem w budowę dróg. Warto zauważyć, że mniej więcej w tym samym czasie John Metcalf zdecydowanie twierdził, że odwadnianie jest w rzeczywistości ważnym czynnikiem w budowie dróg i zadziwiał kolegów, budując suche drogi nawet przez bagna. Osiągnął to poprzez włączenie warstwy chrustu i wrzosu.
Pojawienie się makadamu
John McAdam
John Loudon McAdam urodził się w Ayr , Szkocja , w 1756 roku w 1787 roku, stał się powiernikiem Ayrshire Turnpike w szkockich Lowlands i w ciągu najbliższych siedmiu lat jego hobby stało się obsesją. W 1802 przeniósł się do Bristolu w Anglii i został komisarzem ds. brukowania w 1806. 15 stycznia 1816 został wybrany generalnym geodetą dróg dla trustu Turnpike i był teraz odpowiedzialny za 149 mil dróg. Następnie wcielił w życie swoje pomysły dotyczące budowy dróg, przy czym pierwszym „utwardzonym” odcinkiem drogi była Marsh Road przy Ashton Gate w Bristolu. Zaczął również aktywnie propagować swoje idee w dwóch broszurach zatytułowanych Uwagi (lub Obserwacje) na temat obecnego systemu budowy dróg (które ukazały się w dziewięciu wydaniach w latach 1816-1827) oraz Praktyczny esej o naukowej naprawie i konserwacji dróg publicznych, opublikowanym w 1819.
Metody McAdama
Metoda McAdama była prostsza, ale skuteczniejsza w ochronie jezdni: odkrył, że masywne fundamenty ze skały na skale są niepotrzebne i twierdził, że sama rodzima gleba będzie wspierać drogę i ruch na niej, o ile jest pokryta skorupą drogową, ochroni glebę pod spodem przed wodą i zużyciem.
W przeciwieństwie do Telford i innych budowniczych dróg w tamtych czasach, McAdam ułożył swoje drogi tak równo, jak to możliwe. Jego droga o szerokości 30 stóp (9,1 m) wymagała tylko wzniesienia 3 cali (7,6 cm) od krawędzi do środka. Wygięcie i wzniesienie drogi ponad zwierciadło wody umożliwiło spływanie wody deszczowej do rowów po obu stronach.
Rozmiar kamieni miał kluczowe znaczenie dla teorii budowy dróg McAdama. Dolna 20-centymetrowa (7,9 cala) grubość drogi była ograniczona do kamieni nie większych niż 7,5 centymetra (3,0 cala). Górna 5-centymetrowa (2,0 cala) warstwa kamieni była ograniczona do 2 centymetrów (0,79 cala) i kamienie były sprawdzane przez przełożonych, którzy nosili łuski. Robotnik mógł sam sprawdzić rozmiar kamienia, sprawdzając, czy kamień zmieści się w jego ustach. Znaczenie rozmiaru kamienia 2 cm polegało na tym, że kamienie musiały być znacznie mniejsze niż 4 szerokości żelaznych opon do przewozu, które poruszały się po drodze.
McAdam uważał, że „właściwą metodę” kruszenia kamieni ze względu na użyteczność i szybkość osiągali ludzie siedzący i używający małych młotków, łamiących kamienie tak, aby żaden z nich nie był większy niż sześć uncji wagi. Pisał też, że jakość drogi będzie zależeć od tego, jak ostrożnie kamienie zostaną rozłożone na powierzchni na sporej przestrzeni, po jednej łopacie na raz.
McAdam polecił, aby do drogi nie wprowadzać żadnych substancji, które wchłaniałyby wodę i oddziaływałyby na drogę mrozem. Na czystym kamieniu nie było też niczego, co mogłoby związać drogę. Działanie ruchu drogowego powodowałoby, że łamany kamień łączyłby się pod własnymi kątami, tworząc płaską, solidną powierzchnię, która wytrzymałaby warunki pogodowe lub ruch uliczny.
Dzięki swojemu doświadczeniu w budowaniu dróg McAdam nauczył się, że warstwa połamanych kanciastych kamieni będzie działać jak solidna masa i nie będzie wymagała dużej warstwy kamienia używanej wcześniej do budowy dróg. Utrzymanie kamieni nawierzchni mniejszych niż szerokość opony zapewniło dobrą nawierzchnię jezdną dla ruchu. Małe kamienie nawierzchniowe zapewniały również niewielkie naprężenia na drodze, o ile mogła być utrzymywana w miarę suchym.
Pierwszy makadam w Ameryce Północnej
Pierwsza droga makadamowa zbudowana w Stanach Zjednoczonych została zbudowana między Hagerstown i Boonsboro w stanie Maryland i nosiła wówczas nazwę Boonsborough Turnpike Road. Był to ostatni odcinek nieulepszonej drogi między Baltimore w zatoce Chesapeake a Wheeling na rzece Ohio . Dyliżanse podróżujące zimą drogą Hagerstown do Boonsboro potrzebowały od 5 do 7 godzin na pokonanie 10-milowego (16 km) odcinka. Ta droga została ukończona w 1823 roku, przy użyciu technik drogowych McAdama, z wyjątkiem tego, że ukończona droga została zagęszczona za pomocą żeliwnego walca, zamiast polegać na ruchu drogowym do zagęszczania. Drugą amerykańską drogą zbudowaną według zasad McAdama była Cumberland Road, która miała 73 mile (117 km) długości i została ukończona w 1830 roku po pięciu latach pracy.
Wpływ McAdama
Renomę McAdam'a zawdzięcza efektywnej i ekonomicznej konstrukcji, która była ogromnym postępem w stosunku do metod stosowanych przez jego pokolenie. Podkreślił, że można budować drogi dla każdego rodzaju ruchu i pomógł złagodzić niechęć podróżnych do zwiększenia ruchu na drogach. Jego spuścizna polega na propagowaniu skutecznego utrzymania i zarządzania drogami. Opowiadał się za centralnym zarządem dróg z wyszkolonymi zawodowymi urzędnikami, którym można by płacić pensję, która chroniłaby ich przed korupcją. Ci profesjonaliści mogliby poświęcić cały swój czas na te obowiązki i ponosić odpowiedzialność za swoje czyny.
Makadam wodorozcieńczalny
Technologia budowy dróg McAdam's została zastosowana na drogach przez innych inżynierów . Jednym z tych inżynierów był Richard Edgeworth, który wypełnił szczeliny między kamieniami nawierzchniowymi mieszaniną pyłu kamiennego i wody, zapewniając gładszą powierzchnię dla wzmożonego ruchu na drogach. Ta podstawowa metoda budowy jest czasami nazywana makadamem wodnym . Chociaż ta metoda wymagała dużego nakładu pracy ręcznej, zaowocowała mocną i swobodnie przepuszczalną nawierzchnią. Drogi zbudowane w ten sposób określano jako „utwardzone”.
Makadam związany ze smołą
Wraz z pojawieniem się pojazdów mechanicznych kurz stał się poważnym problemem na drogach makadamowych. Obszar niskiego ciśnienia powietrza wytworzony pod szybko poruszającymi się pojazdami zasysał kurz z nawierzchni drogi, tworząc tumany pyłu i stopniowe rozplatanie się materiału drogowego. Problem ten rozwiązano przez natryskiwanie smoły na powierzchnię, aby stworzyć makadam związany ze smołą . 13 marca 1902 roku w Monako szwajcarski lekarz Ernest Guglielminetti wpadł na pomysł wykorzystania smoły z gazowni Monako do wiązania pyłu. Później wprowadzono mieszankę smoły węglowej i żużla hutniczego , opatentowaną przez Edgara Purnella Hooleya jako asfalt .
W latach 20. XX wieku wprowadzono bardziej wytrzymałą nawierzchnię drogi (nowoczesny asfalt mieszany ), czasami określaną w USA jako blacktop . W tej metodzie układania nawierzchni miesza się kruszywo z asfaltem z materiałem wiążącym przed ich ułożeniem. Metoda nawierzchniowa makadamowa układała na drodze kruszywo kamienne i piaskowe, a następnie spryskiwało je spoiwem. Podczas drogi żwiru zostały powrócił w większości krajów rozwiniętych , niektóre zachowały się wzdłuż odcinków dróg, takich jak Stanów Zjednoczonych ' drogi krajowej .
Ze względu na historyczne wykorzystanie tłucznia jako nawierzchni drogowej, drogi w niektórych częściach Stanów Zjednoczonych (takich jak część Pensylwanii ) są często określane mianem makadamu, mimo że mogą być wykonane z asfaltu lub betonu . Podobnie termin „asfalt” jest czasem potocznie stosowany do dróg asfaltowych lub pasów startowych samolotów .
Zobacz też
- Historia transportu drogowego (obejmuje rozwój technik budowy dróg)
Bibliografia
Dalsza lektura
- Gillespie, WM (1850). Podręcznik Zasad i Praktyk Budowania Dróg: obejmujący lokalizację, budowę i ulepszanie dróg (wspólnych, żwirowych, utwardzonych, z desek itp.) oraz torów kolejowych (wyd. 3). New York: AS Barnes & Co . Źródło 23 czerwca 2010 .