上開橋
上開橋，又名豎旋橋、立轉橋、豎轉橋，是橋跨結構可以向上豎向轉動打開的開啟橋。從結構上可以分為單葉式、雙葉式。有開啟便捷、相對安全、無淨空限制等特點，是開啟橋中最常見的一種。[3][4][5][6][7]
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| 原型 | 吊橋[a] |
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| 同類 | 平轉橋、升降橋 |
| 跨度 | 通常100公尺以內 |
| 可移動 | 是 |
雙葉和單葉
在跨度、高度相同的情況下，雙葉式比單葉式打開更快，打開時風阻力較小，需要的平衡重更小，機械也更小。另一方面，部件則是單葉型的兩倍。[2]:35
活動方式
簡單樞軸式
簡單樞軸式的上開橋，梁段和平衡重圍繞中間的固定樞軸旋轉，就像蹺蹺板一樣。這種形式在1900年前後的芝加哥得到了很大的發展，因此又名「芝加哥式」。簡單樞軸式的優點是結構簡單，檢修、維護方便。其缺點在於，當橋打開時，平衡重會下降到橋面高度以下，甚至可能浸入水中，因此需要為之建設防水室。許多其他上開橋類型，都是為了解決這一問題而發明的。[2]:33-38,53
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防水室時常會建在橋台的內部 -
橋面高出水面許多，沒有建防水室
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後踵樞軸式
後踵樞軸式的上開橋，梁段和平衡重分離，通過鏈條或其他方式連接，梁段圍繞自身的後踵旋轉。20世紀初，後踵樞軸式在美國得到了很大的發展，其中一種由約瑟夫·施特勞斯發明的經典形式被廣泛地使用，以至於人們錯誤地把所有的後踵樞軸式都稱為「施特勞斯式」。實際上，後踵樞軸式的歷史相當古老，許多吊橋就採用這一形式。[2]:38,40-41
施特勞斯式有許多優點：不需要為平衡重建設防水室；建造價格相對便宜；可以實現非常長的跨度，如歷史上最長的單葉上開橋聖查爾斯直達大橋就採用該形式。[2]:38,40-41
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平衡重軌道為擺線形的後踵樞軸式橋 -
施特勞斯式後踵樞軸上開橋。藍色實心塊為平衡重。紅色為梁段，圍繞自身的後踵旋轉。平衡重和梁段通過一個剛性的平行四邊形框架連接
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活節連接平衡重式
活節連接平衡重式的上開橋，梁段和平衡重分離，這一點與後踵樞軸式相同；梁段圍繞自身中間的樞軸旋轉，這一點與簡單樞軸式接近。這種類型的上開橋幾乎都是施特勞斯及其公司設計和建造的，因而也被稱為「施特勞斯式」。由於設計有缺陷，非常容易造成故障，這種活動方式已經遭到淘汰。[2]:42-43
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平衡重位於下方型。黃色為平衡重，紅色為樞軸 -
平衡重位於上方型
滾升式
滾升式的上開橋，梁段沒有固定樞紐，而是一邊滾動一邊上升打開。其發明者是美國工程師威廉·舍爾策。他英年早逝後，弟弟阿爾伯特·舍爾策接手公司，繼續改進和建設滾升式上開橋。所有採用弧形梁的滾升橋都被稱為「舍爾策式」。[2]:46另一種滾升橋由西奧多·拉爾（Theodore Rall）發明，採用車輪代替弧形梁，被稱為「拉爾式」。[2]:47
滾升式有一個凸出的優點，就是梁段在打開的同時還會往後退，因此可以更快地讓出航路；要提供同樣寬的航道，只需要打開比較小的角度。[2]:46因此直到今天，舍爾策式滾升橋仍被設計和建造，但拉爾式已經遭到淘汰。[2]:53-54
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舍爾策式滾升橋示意圖 -
舍爾策式標誌性的弧形梁
橋樑結構
上開橋可以有不同的結構。傳統的吊橋是簡單的梁橋。蘇聖瑪麗國際鐵路大橋是桁架橋。塔科尼-帕爾米拉大橋是拱橋。許多雙葉橋是懸臂橋。少數雙葉橋是非對稱的，一側是懸臂橋，另一側是梁橋。[2]:35
優劣勢
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上開橋是最常見的一類開合橋。與另外兩種常見的活動橋——升降橋和平轉橋——相比，上開橋的打開速度最快，在未完全打開時所能提供的通行空間最大，在完全打開時可以提供最寬闊的通行空間和無限制的淨空。另外，上開橋在打開時，豎起的梁段自動形成了路障，可以防止汽車不小心直接駛入水中。[2]:50-52[7]
上升橋打開時，要承受可觀的風壓，在設計時必須重視。[7][2]:52-53上開橋很少設計為雙層，不如升降橋和平轉橋適合。[2]:50
備註
參考文獻
- ^ I.Berger; D. Healy; M. Tilley. Movable Span Bridge Study, Volume 2: Bascule and Swing Span Bridges (PDF). Transport for NSW. 2015-03 [2023-10-25]. （原始內容存檔 (PDF)於2023-04-09）.
- ^ 2.00 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.09 2.10 2.11 2.12 2.13 Terry L. Koglin. Movable Bridge Engineering. John Wiley & Sons, Inc. 2003. ISBN 0-471-41960-5.
- ^ 上開橋；豎旋橋. 樂詞網. 國家教育研究院. [2023-04-10]. （原始內容存檔於2023-04-09）.
- ^ 汉英百科词汇手册. 北京: 航空工業出版社. 1991: 311. ISBN 7-80046-297-8.
- ^ 中国铁道百科全书 工程与工务. 北京: 中國鐵道出版社. 2004: 228. ISBN 7-113-06120-6.
- ^ 中国大百科全书 土木工程. 北京: 中國大百科全書出版社. 1992: 263-264. ISBN 7-5000-5991-4.
- ^ 7.0 7.1 7.2 交通大辞典. 上海: 上海交通大學出版社. 2005: 829. ISBN 7-313-03884-4.
