जेएईएस लर्निंग

कि प्रशांत महासागर के ऊपर तैरते हुए गोल्डन गेट ब्रिज को देखते समय आपकी आंखें इसके खूबसूरत सस्पेंशन केवल सिस्टम पर पड़ेंगी। अगर यह केवल सिस्टम ना होता तो ब्रिज का क्या होता है? संक्षेप में एक दुर्घटना होती। तो आइए प्रशांत महासागर की घातक लहरों को ध्यान में रखें और इस के मुख्य डिजाइन इंजीनियर मिस्टर जो स्ट्रॉस के साथ मिलकर गोल्डन गेट ब्रिज का निर्माण करें। हम गोल्डन गेट ब्रिज द्वारा हासिल किए गए अद्भुत इंजीनियरिंग कारनामों के बारे में भी जानेंगे। चलो शुरू करें।

गोल्डन गेट ब्रिज एक सस्पेंशन ब्रिज है। एक बहुत ज्यादा सिंप्लिफाइड सस्पेंशन ब्रिज का निर्माण इस तरीके से किया जा सकता है। समुद्र के दोनों सिरों पर दो टावर खड़े करें और टावर्स के बीच एक लंबी केबल को लटका दें। इस केबल को एक पैराबोला के रूप में अनुमानित किया जा सकता है। अब हम लोगों के साथ एक कंक्रीट रोड को जोड़ें। यह स्पष्ट रूप से रोड के अंत तक सहारा देता है। जब हम मेन केबल और रोड के बीच सस्पेंशन केबल को जोड़ते हैं तो ब्रिज को भी अपनी लंबाई के साथ सहारा मिलता है। इसलिए उद्देश विफल नहीं होगा, जैसा कि हमने पहले देखा था।

यह सस्पेंशन ब्रिज के पीछे का बेसिक डिजाइन है। गोल्डन गेट ब्रिज के बारे में और जानने से पहले आइए पहले समझते हैं कि इंजीनियर्स ने इस साइट के लिए सस्पेंशन डिजाइन क्यों चुना। गोल्डन गेट के दो समुद्र तटों के बीच की दूरी 2.7 किलोमीटर है। यह कन्वेंशनल बीम ब्रिज का निर्माण करें। आप देख सकते हैं कि रोड कई पियर्स द्वारा समर्थित है। इन पियर्स की उपस्थिति नीचे के जहाजों की मूवमेंट को रोकती है। जैसा कि आप कल्पना कर सकते हैं, उन्हें पानी में 360 फीट गहरा बनाना बहुत महंगा होगा। इसलिए बीम डिजाइन यहां लागू नहीं होगा।

अब एक आर्च ब्रिज पर विचार करें। यह निश्चित रूप से जहाजों के लिए मार्ग प्रदान करेगा। हालांकि आर्च के आकार को बनाए रखने के लिए ब्रिज को बहुत ऊंचा होना होगा। ऐसे स्ट्रक्चर का निर्माण करना काफी जटिल होगा। यही कारण है कि मिस्टर जो स्ट्रॉस ने सस्पेंशन डिजाइन का विकल्प चुना, एक ऐसा ब्रिज जो सभी कमियों को बहुत ही कुशल तरीके से दूर कर सकता था जिन पर हमने चर्चा की थी।

अब सस्पेंशन ब्रिज के डिजाइन विवरण के बारे में जानें। इस डिजाइन में एक स्पष्ट समस्या है। अगर आप इस तरह से ब्रिज का निर्माण करेंगे, तो टावर अंदर की ओर झुक जाएंगे, जैसा कि दिखाया गया है। मेन केबल पर बहुत ज्यादा टेंशन पड़ेगा। इससे टावर पर बल पड़ेगा। जब आप इस बल को हल करेंगे, तो आप देखेंगे कि टावर पर एक असंतुलित हॉरिजॉन्टल फोर्स अंदर की ओर दबाव बना रहा है, जिससे पता चलता है कि टावर्स क्यों झुकते हैं।

क्या आप इस मुद्दे का समाधान ढूंढ सकते हैं? इस हॉरिजॉन्टल फोर्स को खत्म करने के लिए हमें विपरीत दिशा में समान बल की जरूरत है। सरल समाधान है केबल को एक्सटेंड करना और एंकर सिस्टम के माध्यम से इसे जमीन पर बांधना। हालांकि हम एक साधारण सुझाव के साथ इस ब्रिज के निर्माण के लिए आवश्यक फाइनेंशियल रिसोर्सेस का अनुकूलन कर सकते हैं। हमें बस इतना करना है कि टावर्स को एक-दूसरे के करीब लाना है। अब अनसपोर्टेड ब्रिज डेक की लंबाई कम हो गई है। इससे केबल में टेंशन भी कम होगा।

यह स्पष्ट रूप से कम क्रॉस सेक्शन एरिया वाला केबल बनेगा। मेन केबल की चौड़ाई किसी आम इंसान की आधी हाइट जितनी होती है। एक टूरिस्ट अट्रैक्शन के रूप में इस प्रभावशाली मेन केबल का एक हिस्सा गोल्डन गेट ब्रिज के पास प्रदर्शित किया गया है। हालांकि अगर आप इसी डिजाइन के साथ ब्रिज का निर्माण करते हैं तो यह समय से पहले खराब हो जाएगा। क्या आप अनुमान लगा सकते हैं कि ऐसा क्यों होगा?

किसी भी स्ट्रक्चरल सिस्टम में कनेक्शन सबसे कमजोर हिस्सा होते हैं। स्टील हैंगर्स और कंक्रीट डेक के सीधे कनेक्शन से दरारें बनेंगी क्योंकि कंक्रीट नाजुक होता है। आइए देखें कि स्ट्रॉस ने इस समस्या को कैसे हल किया। मिस्टर स्ट्रॉस ने हैंगर्स को स्टील स्ट्रक्चर से जोड़ने का फैसला किया। स्टील का कनेक्शन हमेशा मजबूत होता है। हैंगर्स और स्टील स्ट्रक्चर के बीच कनेक्शन के विवरण यहां दिखाए गए हैं। रोड डेक इस स्ट्रक्चर पर रखा गया है।

मिस्टर स्ट्रॉस ने वर्तमान और भविष्य के ट्रैफिक को ध्यान में रखते हुए रोड की चौड़ाई 27 मीटर रखी। इस साइट पर धुंध और तेज हवा के चलते इस तरह की स्ट्रक्चर को बनाना मुश्किल था। प्रोसेस को आसान बनाने के लिए वर्कर्स ने ट्रस के हर एक मेंबर को पहले कहीं और तैयार किया और फिर उन्हें शिप्स के जरिए साइट पर लाया। अलग-अलग मेंबर्स की असेंबली को डेरिक क्रेन की मदद से पूरा किया गया और उनके कनेक्शंस को रिवेट्स से सुरक्षित किया गया।

वर्कर्स की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए ब्रिज डेक के नीचे नेट लगाया गया। जैसे-जैसे निर्माण आगे बढ़ा, उन्होंने एक ही समय में सस्पेंशन केबल की मदद से स्ट्रक्चर को मेन केबल से जोड़ दिया। इसके अलावा केबल पर समान भार बनाए रखने के लिए वर्कर्स को इस सिस्टम को हर टावर के लिए दो दिशाओं में समान रूप से असेंबल करना पड़ा।

इस तरह गोल्डन गेट जुड़ा। मेन केबल के 250 पेयर्स का इस्तेमाल किया गया और पूरे डेक को उसमें लटका दिया गया। स्टील स्ट्रक्चर्स के निर्माण के बाद वर्कर्स ने ब्रिज को खास अंतरराष्ट्रीय नारंगी रंग से रंगा। इसके बाद रोड कंक्रीट के निर्माण का काम शुरू हुआ। वर्कर्स ने पहले लकड़ी की फॉर्मवर्क बनाई। उन्होंने स्टील बार्स लगाए, उन्हें नीचे के स्टील स्ट्रक्चर से वेल्ड किया और फिर कंक्रीट डालकर नीडल वाइब्रेटर से जमा किया।

ब्रिज अब शानदार दिख रहा था। लेकिन क्या यह ट्रैफिक के लिए तैयार था? अभी नहीं। पहले हमें थर्मल एक्सपेंशन की चुनौती का समाधान करना था। कंक्रीट और स्टील स्ट्रक्चर तापमान बदलने पर फैलते या सिकुड़ते हैं। अगर इसे एक ही टुकड़े में बनाया जाता, तो गर्म दिन पर यह फैलता और टावर व रोड पर जबरदस्त दबाव डालता।