गति, सामर्थ्य और ग्रामीण कनेक्टिविटी पर ध्यान केंद्रित करें
दक्षिणी अफ्रीका में एक लैंडलॉक राष्ट्र, ज़िम्बाब्वे, एक महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे की कमी का सामना करता है: इसके सड़क नेटवर्क का 60% से अधिक और इसके 40% पुल औपनिवेशिक युग (1920 के दशक -1970 के दशक) के दौरान बनाए गए थे और सीमित रखरखाव, बारिश के मौसम में बाढ़ (नवंबर -मीटर) और भारी खनिज ट्रैफ़िक के कारण बिगड़ गए थे। ऐसे देश के लिए जहां 70% आबादी ग्रामीण क्षेत्रों में रहती है और 80% निर्यात (तंबाकू, सोना, प्लैटिनम) सड़क परिवहन पर निर्भर करता है, कार्यात्मक पुल केवल बुनियादी ढांचे नहीं हैं - वे जीवन रेखा हैं।
पारंपरिक कास्ट-इन-प्लेस कंक्रीट पुल, एक बार आदर्श, जिम्बाब्वे की वास्तविकता के लिए अयोग्य साबित हो गया है: वे निर्माण करने के लिए 6-12 महीने लेते हैं (संकीर्ण संकीर्ण-बाढ़ निर्माण खिड़कियों को याद करते हुए), पूर्व-पूर्व-विकल्पों की तुलना में 30-50% अधिक लागत, और ग्रामीण क्षेत्रों में विशेष श्रम और उपकरण दुर्लभ की आवश्यकता होती है। इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज-फैक्टरी-निर्मित, मॉड्यूलर, और त्वरित इकट्ठा करने के लिए-एक परिवर्तनकारी समाधान के रूप में उभरा है। यह लेख बताता है कि ये पुल जिम्बाब्वे की पसंदीदा पसंद क्यों बन गए हैं, तकनीकी डिजाइन, स्थानीय केस स्टडीज और क्षेत्रीय भार मानकों के साथ संरेखण में आधारित हैं।
एपूर्वनिर्मित इस्पात पुल(इसे एक मॉड्यूलर स्टील ब्रिज भी कहा जाता है) एक ऐसी संरचना है जहां प्रमुख घटक- गर्डर्स, ट्रस, डेक पैनल और कनेक्शन - एक नियंत्रित कारखाने के वातावरण में निर्मित होते हैं, फिर विधानसभा के लिए निर्माण स्थल पर ले जाया जाता है। पारंपरिक ऑन-साइट वेल्डेड स्टील या कंक्रीट पुलों के विपरीत, पूर्वनिर्मितता फील्डवर्क को कम करता है, जिम्बाब्वे के कठोर मौसम के संपर्क को कम करता है, और लगातार गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।
ज़िम्बाब्वे में, पूर्वनिर्मित स्टील पुलों को आमतौर पर 10-60 मीटर (सेव या लिम्पोपो सहायक नदियों जैसे ग्रामीण नदियों को पार करने के लिए आदर्श) और 10-40 टन (कृषि ट्रकों और हल्के खनन वाहनों को संभालने के लिए) के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। सबसे आम प्रकारों में ट्रस-आधारित डिज़ाइन (जैसे, बेली ब्रिज) और बॉक्स-गर्डर मॉड्यूल शामिल हैं-उनकी सादगी, स्थायित्व और जिम्बाब्वे की सीमित परिवहन और निर्माण क्षमताओं के साथ अनुकूलता के लिए चोसेन।
जिम्बाब्वे के पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज को तीन प्रमुख चुनौतियों का सामना करने के लिए इंजीनियर किया गया है: बरसात का मौसम बाढ़, ग्रामीण धूल/रेत का कटाव, और भारी लेकिन रुक -रुक कर यातायात। उनकी रचना में तीन परस्पर जुड़े सिस्टम शामिल हैं:
सुपरस्ट्रक्चर: लोड-असर फ्रेमवर्क
सुपरस्ट्रक्चर ट्रैफ़िक लोड करता है और त्वरित विधानसभा के लिए अनुकूलित होता है:
ट्रस/गर्डर असेंबली: अधिकांश ग्रामीण जिम्बाब्वे के पुलों के लिए, ट्रस सिस्टम (जैसे, बेली ब्रिज पैनल) को उनके हल्के वजन और आसान परिवहन के कारण बॉक्स गर्डर्स पर पसंद किया जाता है। ये ट्रस 275 एमपीए की न्यूनतम उपज ताकत के साथ उच्च शक्ति वाले संरचनात्मक स्टील (S275JR या S355JR) का उपयोग करते हैं-जिम्बाब्वे के कृषि और प्रकाश खनन यातायात के लिए पर्याप्त। प्रत्येक ट्रस पैनल 3-6 मीटर लंबा होता है और इसका वजन 150-300 किलोग्राम होता है, जिससे यह 10-टन ट्रकों (ग्रामीण क्षेत्रों में सबसे आम भारी वाहन) के माध्यम से परिवहन योग्य होता है।
डेक पैनल: पतली स्टील प्लेट (6-8 मिमी मोटी) या लकड़ी के-कम्पोजिट पैनल (सस्ते और स्थानीय रूप से खट्टे) जो ड्राइविंग सतह बनाते हैं। बाढ़-प्रवण क्षेत्रों (जैसे, ज़ाम्बेज़ी घाटी) में, स्टील डेक पैनलों को बाढ़ के पानी की गाद और मलबे से जंग का विरोध करने के लिए जस्ता युक्त पेंट (80 माइक्रोन मोटी) के साथ लेपित किया जाता है।
साइड रेल्स: लाइटवेट स्टील रेल (S235JR) पैदल यात्री सुरक्षा के लिए ट्रस को वेल्डेड करता है - ग्रामीण क्षेत्रों में महत्वपूर्ण जहां पुलों का उपयोग वाहनों और पशुधन दोनों द्वारा किया जाता है।
सबस्ट्रक्चर: बाढ़ लचीलापन के लिए नींव
सबस्ट्रक्चर ब्रिज को जमीन पर लंगर डालता है और इसे मौसमी बाढ़ से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है:
Abutments: कंक्रीट या पत्थर से भरे स्टील गैबियन (वायर मेष पिंजरे) जो सुपरस्ट्रक्चर का समर्थन करते हैं। Gabion abutments जिम्बाब्वे में लोकप्रिय हैं क्योंकि वे कम लागत (स्थानीय पत्थर का उपयोग करके) और लचीले हैं-वे बिना किसी दरार के बाढ़ के दौरान थोड़ा शिफ्ट हो सकते हैं। बड़ी नदियों (जैसे, सेव रिवर) के लिए, कंक्रीट एब्यूटमेंट्स को स्टील के ढेर के साथ प्रबलित किया जाता है, जो धोने से बचने के लिए 5-8 मीटर गहरी है।
पियर्स (लंबे समय तक स्पैन के लिए): स्टील या कंक्रीट पियर्स 30 मीटर से अधिक स्पैन के लिए 20-30 मीटर के अलावा फैले हुए हैं। जिम्बाब्वे में, स्टील के पियर्स को अक्सर पुराने पुलों से पुन: उपयोग किया जाता है, जिससे लागत 40%कम हो जाती है।
बीयरिंग: सिंपल इलास्टोमेरिक बीयरिंग (रबर पैड) जो बाढ़ के दौरान मामूली थर्मल विस्तार और आंदोलन की अनुमति देते हैं। जटिल घर्षण पेंडुलम बीयरिंगों के विपरीत, इनमें सीमित तकनीकी विशेषज्ञता वाले ग्रामीण क्षेत्रों के लिए कोई रखरखाव की आवश्यकता नहीं है।
कनेक्शन सिस्टम: त्वरित और उपकरण-मुक्त विधानसभा
जिम्बाब्वे में पूर्वनिर्मित स्टील पुलों की पहचान उनके आसान-से-उपयोग कनेक्शन है:
बोल्टेड जोड़ों: ट्रस पैनलों में पूर्व-ड्रिल किए गए छेद के साथ उच्च शक्ति वाले बोल्ट (ग्रेड 8.8)। साइट पर कोई भी वेल्डिंग की आवश्यकता नहीं है-काम करने वाले बोल्टों को कसने के लिए बुनियादी हाथ उपकरण (रिंच) का उपयोग करते हैं, 1-2 दिनों में एक कौशल शिक्षित।
पिन कनेक्शन: बेली ब्रिज में उपयोग किया जाता है, ये ट्रस पैनलों को मिनटों में स्टील पिन (25-30 मिमी व्यास) के साथ जुड़े होने की अनुमति देते हैं। यह "क्लिक-एंड-लॉक" प्रणाली बाढ़ के बाद फास्ट असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है, जब समय सार है।
पूर्वनिर्मित स्टील पुलों ने ज़िम्बाब्वे के सबसे अधिक दबाव वाले बुनियादी ढांचे के दर्द बिंदुओं को पाँच प्रमुख लाभों के माध्यम से संबोधित किया:
रैपिड कंस्ट्रक्शन (फ्लड के बाद की वसूली के लिए महत्वपूर्ण): जिम्बाब्वे की बरसात के मौसम में बाढ़ में सालाना 20-30 ग्रामीण पुलों को नष्ट कर दिया गया, जिससे बाजारों और स्वास्थ्य सेवा से समुदायों को काट दिया जा सके। पूर्वनिर्मित पुलों को 1-4 सप्ताह (कंक्रीट के लिए बनाम 6-12 महीने) में इकट्ठा किया जा सकता है, यह सुनिश्चित करना कि रोपण या कटाई के मौसम से पहले पहुंच बहाल हो। उदाहरण के लिए, मासिंगो प्रांत में 20-मीटर बेली ब्रिज को 2023 में 10 दिनों में स्थापित किया गया था, जब बाढ़ ने मूल कंक्रीट पुल को धोया था-500 छोटे किसानों को अपनी तंबाकू की फसल खोने से बचाते हुए।
कम लागत (राजकोषीय बाधाओं के साथ गठबंधन): जिम्बाब्वे की सरकार अपने सकल घरेलू उत्पाद का सिर्फ 3% बुनियादी ढांचे (बनाम अफ्रीकी औसत 5%) को आवंटित करती है। पूर्वनिर्मित स्टील पुलों की लागत 15,000-30,000 प्रति मीटर (कंक्रीट के लिए 25,000-50,000 बनाम), धन्यवाद: (1) फैक्ट्री मास उत्पादन; (2) स्थानीय श्रम (कोई विशेष इंजीनियरों की आवश्यकता नहीं है); (3) पुन: प्रयोज्य घटक। जिम्बाब्वे नेशनल रोड्स एडमिनिस्ट्रेशन (Zinara) की रिपोर्ट है कि पूर्वनिर्मित पुलों ने अपने वार्षिक पुल मरम्मत बजट को 35%तक कम कर दिया है।
परिवहन योग्यता (ग्रामीण रसद के लिए फिट): जिम्बाब्वे की 80% ग्रामीण सड़कों को अप्रकाशित किया गया है और केवल 15 टन से कम वाहनों को समायोजित कर सकते हैं। पूर्वनिर्मित पुल घटक (अधिकतम 300 किलोग्राम प्रति पैनल) छोटे ट्रकों पर फिट होते हैं या यहां तक कि मटबेललैंड नॉर्थ जैसे दूरदराज के क्षेत्रों में बैल-ड्रोन गाड़ियां भी। इसके विपरीत, कंक्रीट गर्डर्स (5-10 टन प्रत्येक) को ग्रामीण जिम्बाब्वे में भारी शुल्क वाले ट्रकों और क्रेन-क्रेन की आवश्यकता होती है।
स्थायित्व (कठोर परिस्थितियों के लिए लचीला): उचित जस्ता कोटिंग्स और गैबियन एब्यूमेंट्स के साथ, पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिजों में जिम्बाब्वे की जलवायु में 20-30 साल की सेवा जीवन है। माशोनलैंड वेस्ट प्रांत में 1998 के स्थापित बेली ब्रिज में अभी भी प्रतिदिन 5-टन कृषि ट्रकों को वहन किया जाता है, जिसमें केवल वार्षिक बोल्ट कसने और पेंट टच-अप की आवश्यकता होती है।
लचीलापन और पुन: प्रयोज्य: पूर्वनिर्मित पुलों को विघटित किया जा सकता है और नए स्थानों पर ले जाया जा सकता है - जिम्बाब्वे में एक महत्वपूर्ण लाभ, जहां बुनियादी ढांचे को शिफ्ट की आवश्यकता होती है (जैसे, एक खान समापन या एक नया ग्रामीण निपटान)। 2022 में, कडोमा में एक बंद सोने की खान से 30-मीटर पूर्वनिर्मित पुल को मुरेहवा में एक नए स्कूल में स्थानांतरित कर दिया गया, जिससे नई निर्माण लागतों में $ 120,000 की बचत हुई।
Zimbabwe का रोड नेटवर्क दो प्रमुख यातायात प्रकारों परोसता है: (1) हल्के कृषि वाहन (2-5 टन, जैसे, पिकअप ट्रक तम्बाकू ले जाने वाले) और (2) भारी खनन वाहन (15-30 टन, उदाहरण के लिए, डंप ट्रक जो Zimplats से प्लैटिनम परिवहन करते हैं)। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पुल इन भारों को संभाल सकते हैं, जिम्बाब्वे के ज़िनरा ने अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ स्टेट हाइवे एंड ट्रांसपोर्टेशन अधिकारियों (AASHTO) LRFD ब्रिज डिज़ाइन विनिर्देशों को अपनाया- विशेष रूप से वाहन लोड पर अध्याय 3 - 2015 में अपने राष्ट्रीय मानक के रूप में।
AASHTO LRFD लोड आवश्यकताओं को परिभाषित करता है जो जिम्बाब्वे की परिवहन आवश्यकताओं के साथ संरेखित करता है:
HL-93 लोड संयोजन (ग्रामीण सड़कों के लिए आधार रेखा)
HL-93 मानक अधिकांश जिम्बाब्वे के पूर्वनिर्मित पुलों की नींव है। यह जोड़ती है:
पूर्वनिर्मित स्टील पुलों के लिए, इसका मतलब है कि ट्रस पैनलों को 150-200 kn · m और 80-100 kN के कतरनी बलों के झुकने वाले क्षणों का विरोध करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए - S275JR स्टील (जिसमें 250 MPa की झुकने की ताकत है) के साथ आसानी से प्राप्त किया जा सकता है।
एक 320-kn (72,000-lb) डिजाइन ट्रक (जिम्बाब्वे के सामान्य 5-टन कृषि ट्रकों के बराबर)।
एक 9.3-kn/mic (194-lb/ft to) लेन लोड (पुल पर कई वाहनों के लिए खाते में)।
विशेष खनन भार प्रावधान
खनन क्षेत्रों (जैसे, द ग्रेट डाइक, जिम्बाब्वे की प्लेटिनम खानों के लिए घर) के पास पुलों के लिए, ज़नारा AASHTO के "विशेष हॉलिंग वाहन" (SHV) प्रावधानों का उपयोग करता है। ये 15-30 टन खनन ट्रकों के लिए अनुकूलित लोड मॉडल के लिए अनुमति देते हैं, जिनमें शामिल हैं:
खनन क्षेत्रों में पूर्वनिर्मित पुलों में मोटे ट्रस सदस्यों (ग्रामीण सड़कों के लिए 12-14 मिमी बनाम 8-10 मिमी) और इन मानकों को पूरा करने के लिए अतिरिक्त क्रॉस-ब्रेसिंग का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, Zvishavane (प्लैटिनम माइनिंग हब) के पास एक 2021-स्थापित पुल S355JR स्टील ट्रस का उपयोग करता है और सुरक्षित रूप से 25-टन डंप ट्रकों को ले जा सकता है-अयस्क को बुलवायो पोर्ट तक ले जाने के लिए महत्वपूर्ण।
20% का एक गतिशील लोड भत्ता (डीएलए) (अनपोवा दृष्टिकोण पर भारी ट्रकों से कंपन के लिए जिम्मेदार)।
सुरक्षा मार्जिन सुनिश्चित करने के लिए लोड कारकों (γ_L = 1.8 बनाम 1.75 HL-93 के लिए) बढ़ा हुआ।
पैदल यात्री और पशुधन भार
ग्रामीण जिम्बाब्वे में, पुलों का उपयोग अक्सर पैदल चलने वालों, मवेशियों और बकरियों द्वारा किया जाता है। AASHTO 4.8 kn/m k (100 lb/ft which) के पैदल यात्री लोड को निर्दिष्ट करता है, जो कि पूर्वनिर्मित स्टील पुलों को आसानी से समायोजित करते हैं - उनके डेक पैनलों को वितरित लोड का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो इससे अधिक है। इसके अतिरिक्त, Zinara पशुधन के लिए 2-kn/m of लोड जोड़ता है, Zimbabwe की कृषि अर्थव्यवस्था को प्रतिबिंबित करने के लिए AASHTO का एक स्थानीय अनुकूलन।
Zimbabwe की AASHTO की पसंद तीन व्यावहारिक कारकों से उपजी है:
खनन यातायात के साथ संरेखण: AASHTO के SHV प्रावधान यूरोकोड (जो छोटे यूरोपीय वाहनों, अधिकतम 40 टन पर ध्यान केंद्रित करते हैं) की तुलना में जिम्बाब्वे के भारी खनन ट्रकों के लिए बेहतर हैं।
डिजाइन संसाधनों की पहुंच: AASHTO मैनुअल और सॉफ्टवेयर व्यापक रूप से क्षेत्रीय साझेदारी (जैसे, दक्षिण अफ्रीकी इंजीनियरिंग फर्मों के साथ) के माध्यम से उपलब्ध हैं, जबकि यूरोकोड्स को महंगा लाइसेंसिंग की आवश्यकता होती है।
स्थानीय इंजीनियरों के बीच परिचित: अधिकांश जिम्बाब्वे के सिविल इंजीनियरों को क्षेत्रीय विश्वविद्यालयों (जैसे, प्रिटोरिया विश्वविद्यालय) के माध्यम से AASHTO मानकों में प्रशिक्षण प्राप्त होता है, जो पुल डिजाइन के लिए सीखने की अवस्था को कम करता है।
ज़िम्बाब्वे की पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज प्रोजेक्ट्स ग्रामीण समुदायों, खनन क्षेत्र और पोस्ट-आपदा की वसूली साइटों को फैलाते हैं। नीचे तीन प्रमुख उदाहरण दिए गए हैं जो उनके प्रभाव को उजागर करते हैं:
प्रोजेक्ट बैकग्राउंड: सेव रिवर (लिम्पोपो की एक प्रमुख सहायक नदी) पर मूल कंक्रीट पुल 2022 बारिश के मौसम में बाढ़ से नष्ट हो गया था, जो कि मासिंगो के तम्बाकू बाजारों से चिरिजी जिले में 1,200 छोटे धारक किसानों को काट दिया गया था। यदि किसानों को अपनी पूरी 2023 फसल ($ 1.2 मिलियन का मूल्य) खोने का सामना करना पड़ा, यदि एक प्रतिस्थापन पुल रोपण मौसम (अक्टूबर) द्वारा नहीं बनाया गया था।
पूर्वनिर्मित समाधान: S275JR स्टील ट्रस और स्टील डेक पैनल के साथ एक 30-मीटर बेली ब्रिज (Mabey कॉम्पैक्ट 200 मॉडल)। घटक दक्षिण अफ्रीका में निर्मित किए गए थे, 10-टन ट्रकों के माध्यम से चिरेडजी में ले जाया गया था, और 8 श्रमिकों की एक स्थानीय टीम (एक दक्षिण अफ्रीकी तकनीशियन द्वारा 2 दिनों में प्रशिक्षित) द्वारा इकट्ठा किया गया था।
प्रमुख परिणाम:
निर्माण समय: 14 दिन (कंक्रीट के लिए 6 महीने)।
लागत: $ 450,000 (एक कंक्रीट पुल से 33% कम)।
प्रभाव: किसानों ने समय पर अपनी तंबाकू की 90% फसल दी, जिससे राजस्व में $ 1 मिलियन उत्पन्न हुए। पुल ने एक ग्रामीण क्लिनिक तक पहुंच को बहाल किया, जिससे मातृ मृत्यु दर परिवहन समय को 50%तक कम कर दिया गया।
प्रोजेक्ट बैकग्राउंड: जिम्बाब्वे के सबसे बड़े प्लैटिनम माइनर, ज़िम्प्लैट्स को अपनी नेगीजी खदान को बुलवायो-हरारे राजमार्ग से जोड़ने के लिए एक पुल की आवश्यकता थी। इस मार्ग को 25 मीटर की सूखी नदी के किनारे (बाढ़ की ओर धकेलने की संभावना) और 25-टन अयस्क ट्रकों को ले जाने की आवश्यकता होती है।
पूर्वनिर्मित समाधान: S355JR स्टील गर्डर्स और प्रबलित कंक्रीट डेक पैनल (खनन यातायात के तहत जोड़ा गया स्थायित्व के लिए) के साथ एक 25-मीटर पूर्वनिर्मित बॉक्स-गर्डर पुल (AASHTO SHV मानकों के लिए डिज़ाइन किया गया)। घटकों को हरारे (स्थानीय उत्पादन में परिवहन लागत में 20%की कमी) में गढ़ा गया था और एक छोटे मोबाइल क्रेन (Bulawayo से किराए पर) का उपयोग करके इकट्ठा किया गया था।
प्रमुख परिणाम:
निर्माण समय: 3 सप्ताह (खनन संचालन में न्यूनतम व्यवधान)।
लोड क्षमता: 30 टन (Zimplats की 25-टन की आवश्यकता से अधिक)।
प्रभाव: अयस्क परिवहन समय को प्रति यात्रा 1 घंटे तक कम कर दिया गया, Zimplats को ईंधन और श्रम लागत में सालाना $ 500,000 की बचत हुई। पुल ने बिना किसी नुकसान के 3 फ्लैश फ्लड (2021–2023) को पीछे छोड़ दिया है।
प्रोजेक्ट बैकग्राउंड: लेक करिबा के पास ग्रामीण समुदाय 15 मीटर की नदी को पार करने के लिए एक खतरनाक रस्सी नौका पर भरोसा करते थे, जिसमें 5-10 डूबते हुए सालाना (ज्यादातर स्कूल जाने वाले बच्चे) की सूचना दी गई थी। सरकार को एक कम लागत, पैदल यात्री-केवल समाधान की आवश्यकता थी।
पूर्वनिर्मित समाधान: एक 15-मीटर हल्का पूर्वनिर्मित ट्रस ब्रिज (स्थानीय पाइन लकड़ी के डेक पैनल और आयातित स्टील ट्रस का उपयोग करके)। पुल को AASHTO पैदल यात्री लोड मानकों (4.8 kn/m and) के लिए डिज़ाइन किया गया था और हाथ के उपकरणों का उपयोग करके समुदाय के सदस्यों (Zinara कर्मचारियों द्वारा प्रशिक्षित) द्वारा इकट्ठा किया गया था।
प्रमुख परिणाम:
लागत: 75,000 (80% एक स्थानीय एनजीओ द्वारा वित्त पोषित,Zinara से 15,000)।
निर्माण समय: 7 दिन (सामुदायिक भागीदारी ने स्थानीय स्वामित्व का निर्माण किया)।
प्रभाव: 2020 के बाद से शून्य डूबता है, और क्षेत्र में बच्चों के लिए स्कूल की उपस्थिति में 25%की वृद्धि हुई है। पुल का उपयोग छोटे कृषि वस्तुओं (जैसे, टमाटर) को कारिबा शहर में ले जाने के लिए भी किया जाता है।
जिम्बाब्वे में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज द बेली ब्रिज है-द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ब्रिटिश इंजीनियर डोनाल्ड बेली द्वारा आविष्कार किया गया एक ट्रस-आधारित डिजाइन। इसकी सादगी, स्थायित्व और अनुकूलनशीलता ने इसे जिम्बाब्वे के ग्रामीण बुनियादी ढांचे का एक प्रमुख बना दिया है, जो 2000 के बाद से स्थापित सभी पूर्वनिर्मित पुलों के 70% के लिए लेखांकन है।
स्पैन रेंज: 10-60 मीटर (जिम्बाब्वे में सबसे आम 15-30 मीटर, ग्रामीण नदियों के लिए आदर्श) हैं।
लोड क्षमता: 5-40 टन (ट्रस कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर)। ग्रामीण कृषि पुल "सिंगल-डबल" कॉन्फ़िगरेशन (5-10 टन) का उपयोग करते हैं, जबकि खनन पुल "डबल-डबल" (15-25 टन) का उपयोग करते हैं।
घटक:
ट्रस पैनल: 3 मीटर लंबा, 1.5 मीटर ऊंचा, S275JR स्टील से बना। प्रत्येक पैनल का वजन 220 किलोग्राम होता है, जो आसानी से 2 श्रमिकों द्वारा किया जाता है।
डेक इकाइयाँ: 3 मीटर लंबी, 0.75 मीटर चौड़ी, या तो स्टील या लकड़ी के तख्तों के साथ।
पिन और बोल्ट: 25 मिमी व्यास स्टील पिन (ट्रस कनेक्शन के लिए) और ग्रेड 8.8 बोल्ट (डेक अटैचमेंट के लिए)।
विधानसभा आवश्यकताएं: कोई भी भारी उपकरण की आवश्यकता नहीं है - 1-2 दिनों में प्रशिक्षित 6-8 श्रमिकों की एक टीम द्वारा हाथ के उपकरण (रिंच, हैमर) के साथ इकट्ठा नहीं किया जा सकता है।
कम परिवहन लागत: पैनल छोटे ट्रकों (ग्रामीण क्षेत्रों में आम) पर फिट होते हैं और बिना सड़कों के दूरदराज के स्थानों में हाथ से ले जाया जा सकता है।
बाढ़ लचीलापन: ट्रस डिज़ाइन बाढ़ के पानी और मलबे को गुजरने (हाइड्रोडायनामिक बलों को कम करने) से गुजरने की अनुमति देता है, और गैबियन एब्यूटमेंट्स धोने का विरोध करते हैं।
स्थानीय स्थिरता: मरम्मत (जैसे, एक क्षतिग्रस्त ट्रस पैनल की जगह) बुनियादी उपकरणों के साथ किया जा सकता है - कोई विशेष इंजीनियरों की आवश्यकता नहीं है। Zinara वार्षिक रखरखाव (बोल्ट कसने, पेंट टच-अप) करने के लिए स्थानीय सड़क के कर्मचारियों को प्रशिक्षित करता है।
लागत-प्रभावशीलता: एक 20-मीटर बेली ब्रिज की लागत
300,000-350,000, जो एक तुलनीय कंक्रीट पुल की तुलना में 40% सस्ता है। इस्तेमाल की गई बेली ब्रिज (अन्य साइटों से स्थानांतरित) की लागत और भी कम- 150,000-200,000।
फ्लड के बाद की वसूली: जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, 2023 मासिंगो प्रांत पुल एक बेली पुल था, जो तंबाकू की फसलों को बचाने के लिए 14 दिनों में स्थापित किया गया था।
ग्रामीण स्कूल एक्सेस: मैनिकलैंड प्रांत (2022) में एक 10-मीटर बेली ब्रिज एक प्राथमिक विद्यालय को 3 ग्रामीण गांवों से जोड़ता है, जिससे छात्र को 1 घंटे (एक नदी के माध्यम से चलने) से 10 मिनट तक कम कर दिया जाता है।
खनन एक्सेस रोड्स: कडोमा (2021) के पास एक 30-मीटर "डबल-डबल" बेली ब्रिज 15 टन के सोने के अयस्क ट्रकों को वहन करता है, जो एक अस्थायी गंदगी फोर्ड की जगह लेता है जो बरसात के मौसम में अगम्य था।
Zimbabwe की बुनियादी ढांचा योजनाएं - जिसमें सरकार की "नेशनल ट्रांसपोर्ट मास्टर प्लान (2021–2030)" और क्षेत्रीय संगठनों (जैसे, दक्षिणी अफ्रीकी विकास समुदाय, SADC) के साथ साझेदारी शामिल है, जो कि पूर्वनिर्मित स्टील पुलों को अपनाने में वृद्धि हुई है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
वर्तमान में, 60% पूर्वनिर्मित पुल घटकों को दक्षिण अफ्रीका या चीन से आयात किया जाता है। लागत को कम करने और नौकरी करने के लिए, सरकार स्थानीय रूप से बेली ब्रिज पैनल और बोल्ट का उत्पादन करने के लिए स्थानीय स्टील निर्माताओं (जैसे, ज़िमस्टील) के साथ साझेदारी कर रही है। 2023 में खोला गया हरारे में एक पायलट कारखाना, पहले से ही जिम्बाब्वे के ट्रस पैनल का 20% उत्पादन करता है - आयात लागत को 25% तक काटता है।
Zimbabwe की बदलती जलवायु (अधिक तीव्र बारिश के मौसम में बाढ़, लंबे समय तक सूखे मौसम) डिजाइन सुधार के लि
गति, सामर्थ्य और ग्रामीण कनेक्टिविटी पर ध्यान केंद्रित करें
दक्षिणी अफ्रीका में एक लैंडलॉक राष्ट्र, ज़िम्बाब्वे, एक महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे की कमी का सामना करता है: इसके सड़क नेटवर्क का 60% से अधिक और इसके 40% पुल औपनिवेशिक युग (1920 के दशक -1970 के दशक) के दौरान बनाए गए थे और सीमित रखरखाव, बारिश के मौसम में बाढ़ (नवंबर -मीटर) और भारी खनिज ट्रैफ़िक के कारण बिगड़ गए थे। ऐसे देश के लिए जहां 70% आबादी ग्रामीण क्षेत्रों में रहती है और 80% निर्यात (तंबाकू, सोना, प्लैटिनम) सड़क परिवहन पर निर्भर करता है, कार्यात्मक पुल केवल बुनियादी ढांचे नहीं हैं - वे जीवन रेखा हैं।
पारंपरिक कास्ट-इन-प्लेस कंक्रीट पुल, एक बार आदर्श, जिम्बाब्वे की वास्तविकता के लिए अयोग्य साबित हो गया है: वे निर्माण करने के लिए 6-12 महीने लेते हैं (संकीर्ण संकीर्ण-बाढ़ निर्माण खिड़कियों को याद करते हुए), पूर्व-पूर्व-विकल्पों की तुलना में 30-50% अधिक लागत, और ग्रामीण क्षेत्रों में विशेष श्रम और उपकरण दुर्लभ की आवश्यकता होती है। इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज-फैक्टरी-निर्मित, मॉड्यूलर, और त्वरित इकट्ठा करने के लिए-एक परिवर्तनकारी समाधान के रूप में उभरा है। यह लेख बताता है कि ये पुल जिम्बाब्वे की पसंदीदा पसंद क्यों बन गए हैं, तकनीकी डिजाइन, स्थानीय केस स्टडीज और क्षेत्रीय भार मानकों के साथ संरेखण में आधारित हैं।
एपूर्वनिर्मित इस्पात पुल(इसे एक मॉड्यूलर स्टील ब्रिज भी कहा जाता है) एक ऐसी संरचना है जहां प्रमुख घटक- गर्डर्स, ट्रस, डेक पैनल और कनेक्शन - एक नियंत्रित कारखाने के वातावरण में निर्मित होते हैं, फिर विधानसभा के लिए निर्माण स्थल पर ले जाया जाता है। पारंपरिक ऑन-साइट वेल्डेड स्टील या कंक्रीट पुलों के विपरीत, पूर्वनिर्मितता फील्डवर्क को कम करता है, जिम्बाब्वे के कठोर मौसम के संपर्क को कम करता है, और लगातार गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।
ज़िम्बाब्वे में, पूर्वनिर्मित स्टील पुलों को आमतौर पर 10-60 मीटर (सेव या लिम्पोपो सहायक नदियों जैसे ग्रामीण नदियों को पार करने के लिए आदर्श) और 10-40 टन (कृषि ट्रकों और हल्के खनन वाहनों को संभालने के लिए) के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं। सबसे आम प्रकारों में ट्रस-आधारित डिज़ाइन (जैसे, बेली ब्रिज) और बॉक्स-गर्डर मॉड्यूल शामिल हैं-उनकी सादगी, स्थायित्व और जिम्बाब्वे की सीमित परिवहन और निर्माण क्षमताओं के साथ अनुकूलता के लिए चोसेन।
जिम्बाब्वे के पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज को तीन प्रमुख चुनौतियों का सामना करने के लिए इंजीनियर किया गया है: बरसात का मौसम बाढ़, ग्रामीण धूल/रेत का कटाव, और भारी लेकिन रुक -रुक कर यातायात। उनकी रचना में तीन परस्पर जुड़े सिस्टम शामिल हैं:
सुपरस्ट्रक्चर: लोड-असर फ्रेमवर्क
सुपरस्ट्रक्चर ट्रैफ़िक लोड करता है और त्वरित विधानसभा के लिए अनुकूलित होता है:
ट्रस/गर्डर असेंबली: अधिकांश ग्रामीण जिम्बाब्वे के पुलों के लिए, ट्रस सिस्टम (जैसे, बेली ब्रिज पैनल) को उनके हल्के वजन और आसान परिवहन के कारण बॉक्स गर्डर्स पर पसंद किया जाता है। ये ट्रस 275 एमपीए की न्यूनतम उपज ताकत के साथ उच्च शक्ति वाले संरचनात्मक स्टील (S275JR या S355JR) का उपयोग करते हैं-जिम्बाब्वे के कृषि और प्रकाश खनन यातायात के लिए पर्याप्त। प्रत्येक ट्रस पैनल 3-6 मीटर लंबा होता है और इसका वजन 150-300 किलोग्राम होता है, जिससे यह 10-टन ट्रकों (ग्रामीण क्षेत्रों में सबसे आम भारी वाहन) के माध्यम से परिवहन योग्य होता है।
डेक पैनल: पतली स्टील प्लेट (6-8 मिमी मोटी) या लकड़ी के-कम्पोजिट पैनल (सस्ते और स्थानीय रूप से खट्टे) जो ड्राइविंग सतह बनाते हैं। बाढ़-प्रवण क्षेत्रों (जैसे, ज़ाम्बेज़ी घाटी) में, स्टील डेक पैनलों को बाढ़ के पानी की गाद और मलबे से जंग का विरोध करने के लिए जस्ता युक्त पेंट (80 माइक्रोन मोटी) के साथ लेपित किया जाता है।
साइड रेल्स: लाइटवेट स्टील रेल (S235JR) पैदल यात्री सुरक्षा के लिए ट्रस को वेल्डेड करता है - ग्रामीण क्षेत्रों में महत्वपूर्ण जहां पुलों का उपयोग वाहनों और पशुधन दोनों द्वारा किया जाता है।
सबस्ट्रक्चर: बाढ़ लचीलापन के लिए नींव
सबस्ट्रक्चर ब्रिज को जमीन पर लंगर डालता है और इसे मौसमी बाढ़ से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है:
Abutments: कंक्रीट या पत्थर से भरे स्टील गैबियन (वायर मेष पिंजरे) जो सुपरस्ट्रक्चर का समर्थन करते हैं। Gabion abutments जिम्बाब्वे में लोकप्रिय हैं क्योंकि वे कम लागत (स्थानीय पत्थर का उपयोग करके) और लचीले हैं-वे बिना किसी दरार के बाढ़ के दौरान थोड़ा शिफ्ट हो सकते हैं। बड़ी नदियों (जैसे, सेव रिवर) के लिए, कंक्रीट एब्यूटमेंट्स को स्टील के ढेर के साथ प्रबलित किया जाता है, जो धोने से बचने के लिए 5-8 मीटर गहरी है।
पियर्स (लंबे समय तक स्पैन के लिए): स्टील या कंक्रीट पियर्स 30 मीटर से अधिक स्पैन के लिए 20-30 मीटर के अलावा फैले हुए हैं। जिम्बाब्वे में, स्टील के पियर्स को अक्सर पुराने पुलों से पुन: उपयोग किया जाता है, जिससे लागत 40%कम हो जाती है।
बीयरिंग: सिंपल इलास्टोमेरिक बीयरिंग (रबर पैड) जो बाढ़ के दौरान मामूली थर्मल विस्तार और आंदोलन की अनुमति देते हैं। जटिल घर्षण पेंडुलम बीयरिंगों के विपरीत, इनमें सीमित तकनीकी विशेषज्ञता वाले ग्रामीण क्षेत्रों के लिए कोई रखरखाव की आवश्यकता नहीं है।
कनेक्शन सिस्टम: त्वरित और उपकरण-मुक्त विधानसभा
जिम्बाब्वे में पूर्वनिर्मित स्टील पुलों की पहचान उनके आसान-से-उपयोग कनेक्शन है:
बोल्टेड जोड़ों: ट्रस पैनलों में पूर्व-ड्रिल किए गए छेद के साथ उच्च शक्ति वाले बोल्ट (ग्रेड 8.8)। साइट पर कोई भी वेल्डिंग की आवश्यकता नहीं है-काम करने वाले बोल्टों को कसने के लिए बुनियादी हाथ उपकरण (रिंच) का उपयोग करते हैं, 1-2 दिनों में एक कौशल शिक्षित।
पिन कनेक्शन: बेली ब्रिज में उपयोग किया जाता है, ये ट्रस पैनलों को मिनटों में स्टील पिन (25-30 मिमी व्यास) के साथ जुड़े होने की अनुमति देते हैं। यह "क्लिक-एंड-लॉक" प्रणाली बाढ़ के बाद फास्ट असेंबली के लिए महत्वपूर्ण है, जब समय सार है।
पूर्वनिर्मित स्टील पुलों ने ज़िम्बाब्वे के सबसे अधिक दबाव वाले बुनियादी ढांचे के दर्द बिंदुओं को पाँच प्रमुख लाभों के माध्यम से संबोधित किया:
रैपिड कंस्ट्रक्शन (फ्लड के बाद की वसूली के लिए महत्वपूर्ण): जिम्बाब्वे की बरसात के मौसम में बाढ़ में सालाना 20-30 ग्रामीण पुलों को नष्ट कर दिया गया, जिससे बाजारों और स्वास्थ्य सेवा से समुदायों को काट दिया जा सके। पूर्वनिर्मित पुलों को 1-4 सप्ताह (कंक्रीट के लिए बनाम 6-12 महीने) में इकट्ठा किया जा सकता है, यह सुनिश्चित करना कि रोपण या कटाई के मौसम से पहले पहुंच बहाल हो। उदाहरण के लिए, मासिंगो प्रांत में 20-मीटर बेली ब्रिज को 2023 में 10 दिनों में स्थापित किया गया था, जब बाढ़ ने मूल कंक्रीट पुल को धोया था-500 छोटे किसानों को अपनी तंबाकू की फसल खोने से बचाते हुए।
कम लागत (राजकोषीय बाधाओं के साथ गठबंधन): जिम्बाब्वे की सरकार अपने सकल घरेलू उत्पाद का सिर्फ 3% बुनियादी ढांचे (बनाम अफ्रीकी औसत 5%) को आवंटित करती है। पूर्वनिर्मित स्टील पुलों की लागत 15,000-30,000 प्रति मीटर (कंक्रीट के लिए 25,000-50,000 बनाम), धन्यवाद: (1) फैक्ट्री मास उत्पादन; (2) स्थानीय श्रम (कोई विशेष इंजीनियरों की आवश्यकता नहीं है); (3) पुन: प्रयोज्य घटक। जिम्बाब्वे नेशनल रोड्स एडमिनिस्ट्रेशन (Zinara) की रिपोर्ट है कि पूर्वनिर्मित पुलों ने अपने वार्षिक पुल मरम्मत बजट को 35%तक कम कर दिया है।
परिवहन योग्यता (ग्रामीण रसद के लिए फिट): जिम्बाब्वे की 80% ग्रामीण सड़कों को अप्रकाशित किया गया है और केवल 15 टन से कम वाहनों को समायोजित कर सकते हैं। पूर्वनिर्मित पुल घटक (अधिकतम 300 किलोग्राम प्रति पैनल) छोटे ट्रकों पर फिट होते हैं या यहां तक कि मटबेललैंड नॉर्थ जैसे दूरदराज के क्षेत्रों में बैल-ड्रोन गाड़ियां भी। इसके विपरीत, कंक्रीट गर्डर्स (5-10 टन प्रत्येक) को ग्रामीण जिम्बाब्वे में भारी शुल्क वाले ट्रकों और क्रेन-क्रेन की आवश्यकता होती है।
स्थायित्व (कठोर परिस्थितियों के लिए लचीला): उचित जस्ता कोटिंग्स और गैबियन एब्यूमेंट्स के साथ, पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिजों में जिम्बाब्वे की जलवायु में 20-30 साल की सेवा जीवन है। माशोनलैंड वेस्ट प्रांत में 1998 के स्थापित बेली ब्रिज में अभी भी प्रतिदिन 5-टन कृषि ट्रकों को वहन किया जाता है, जिसमें केवल वार्षिक बोल्ट कसने और पेंट टच-अप की आवश्यकता होती है।
लचीलापन और पुन: प्रयोज्य: पूर्वनिर्मित पुलों को विघटित किया जा सकता है और नए स्थानों पर ले जाया जा सकता है - जिम्बाब्वे में एक महत्वपूर्ण लाभ, जहां बुनियादी ढांचे को शिफ्ट की आवश्यकता होती है (जैसे, एक खान समापन या एक नया ग्रामीण निपटान)। 2022 में, कडोमा में एक बंद सोने की खान से 30-मीटर पूर्वनिर्मित पुल को मुरेहवा में एक नए स्कूल में स्थानांतरित कर दिया गया, जिससे नई निर्माण लागतों में $ 120,000 की बचत हुई।
Zimbabwe का रोड नेटवर्क दो प्रमुख यातायात प्रकारों परोसता है: (1) हल्के कृषि वाहन (2-5 टन, जैसे, पिकअप ट्रक तम्बाकू ले जाने वाले) और (2) भारी खनन वाहन (15-30 टन, उदाहरण के लिए, डंप ट्रक जो Zimplats से प्लैटिनम परिवहन करते हैं)। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पुल इन भारों को संभाल सकते हैं, जिम्बाब्वे के ज़िनरा ने अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ स्टेट हाइवे एंड ट्रांसपोर्टेशन अधिकारियों (AASHTO) LRFD ब्रिज डिज़ाइन विनिर्देशों को अपनाया- विशेष रूप से वाहन लोड पर अध्याय 3 - 2015 में अपने राष्ट्रीय मानक के रूप में।
AASHTO LRFD लोड आवश्यकताओं को परिभाषित करता है जो जिम्बाब्वे की परिवहन आवश्यकताओं के साथ संरेखित करता है:
HL-93 लोड संयोजन (ग्रामीण सड़कों के लिए आधार रेखा)
HL-93 मानक अधिकांश जिम्बाब्वे के पूर्वनिर्मित पुलों की नींव है। यह जोड़ती है:
पूर्वनिर्मित स्टील पुलों के लिए, इसका मतलब है कि ट्रस पैनलों को 150-200 kn · m और 80-100 kN के कतरनी बलों के झुकने वाले क्षणों का विरोध करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए - S275JR स्टील (जिसमें 250 MPa की झुकने की ताकत है) के साथ आसानी से प्राप्त किया जा सकता है।
एक 320-kn (72,000-lb) डिजाइन ट्रक (जिम्बाब्वे के सामान्य 5-टन कृषि ट्रकों के बराबर)।
एक 9.3-kn/mic (194-lb/ft to) लेन लोड (पुल पर कई वाहनों के लिए खाते में)।
विशेष खनन भार प्रावधान
खनन क्षेत्रों (जैसे, द ग्रेट डाइक, जिम्बाब्वे की प्लेटिनम खानों के लिए घर) के पास पुलों के लिए, ज़नारा AASHTO के "विशेष हॉलिंग वाहन" (SHV) प्रावधानों का उपयोग करता है। ये 15-30 टन खनन ट्रकों के लिए अनुकूलित लोड मॉडल के लिए अनुमति देते हैं, जिनमें शामिल हैं:
खनन क्षेत्रों में पूर्वनिर्मित पुलों में मोटे ट्रस सदस्यों (ग्रामीण सड़कों के लिए 12-14 मिमी बनाम 8-10 मिमी) और इन मानकों को पूरा करने के लिए अतिरिक्त क्रॉस-ब्रेसिंग का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, Zvishavane (प्लैटिनम माइनिंग हब) के पास एक 2021-स्थापित पुल S355JR स्टील ट्रस का उपयोग करता है और सुरक्षित रूप से 25-टन डंप ट्रकों को ले जा सकता है-अयस्क को बुलवायो पोर्ट तक ले जाने के लिए महत्वपूर्ण।
20% का एक गतिशील लोड भत्ता (डीएलए) (अनपोवा दृष्टिकोण पर भारी ट्रकों से कंपन के लिए जिम्मेदार)।
सुरक्षा मार्जिन सुनिश्चित करने के लिए लोड कारकों (γ_L = 1.8 बनाम 1.75 HL-93 के लिए) बढ़ा हुआ।
पैदल यात्री और पशुधन भार
ग्रामीण जिम्बाब्वे में, पुलों का उपयोग अक्सर पैदल चलने वालों, मवेशियों और बकरियों द्वारा किया जाता है। AASHTO 4.8 kn/m k (100 lb/ft which) के पैदल यात्री लोड को निर्दिष्ट करता है, जो कि पूर्वनिर्मित स्टील पुलों को आसानी से समायोजित करते हैं - उनके डेक पैनलों को वितरित लोड का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो इससे अधिक है। इसके अतिरिक्त, Zinara पशुधन के लिए 2-kn/m of लोड जोड़ता है, Zimbabwe की कृषि अर्थव्यवस्था को प्रतिबिंबित करने के लिए AASHTO का एक स्थानीय अनुकूलन।
Zimbabwe की AASHTO की पसंद तीन व्यावहारिक कारकों से उपजी है:
खनन यातायात के साथ संरेखण: AASHTO के SHV प्रावधान यूरोकोड (जो छोटे यूरोपीय वाहनों, अधिकतम 40 टन पर ध्यान केंद्रित करते हैं) की तुलना में जिम्बाब्वे के भारी खनन ट्रकों के लिए बेहतर हैं।
डिजाइन संसाधनों की पहुंच: AASHTO मैनुअल और सॉफ्टवेयर व्यापक रूप से क्षेत्रीय साझेदारी (जैसे, दक्षिण अफ्रीकी इंजीनियरिंग फर्मों के साथ) के माध्यम से उपलब्ध हैं, जबकि यूरोकोड्स को महंगा लाइसेंसिंग की आवश्यकता होती है।
स्थानीय इंजीनियरों के बीच परिचित: अधिकांश जिम्बाब्वे के सिविल इंजीनियरों को क्षेत्रीय विश्वविद्यालयों (जैसे, प्रिटोरिया विश्वविद्यालय) के माध्यम से AASHTO मानकों में प्रशिक्षण प्राप्त होता है, जो पुल डिजाइन के लिए सीखने की अवस्था को कम करता है।
ज़िम्बाब्वे की पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज प्रोजेक्ट्स ग्रामीण समुदायों, खनन क्षेत्र और पोस्ट-आपदा की वसूली साइटों को फैलाते हैं। नीचे तीन प्रमुख उदाहरण दिए गए हैं जो उनके प्रभाव को उजागर करते हैं:
प्रोजेक्ट बैकग्राउंड: सेव रिवर (लिम्पोपो की एक प्रमुख सहायक नदी) पर मूल कंक्रीट पुल 2022 बारिश के मौसम में बाढ़ से नष्ट हो गया था, जो कि मासिंगो के तम्बाकू बाजारों से चिरिजी जिले में 1,200 छोटे धारक किसानों को काट दिया गया था। यदि किसानों को अपनी पूरी 2023 फसल ($ 1.2 मिलियन का मूल्य) खोने का सामना करना पड़ा, यदि एक प्रतिस्थापन पुल रोपण मौसम (अक्टूबर) द्वारा नहीं बनाया गया था।
पूर्वनिर्मित समाधान: S275JR स्टील ट्रस और स्टील डेक पैनल के साथ एक 30-मीटर बेली ब्रिज (Mabey कॉम्पैक्ट 200 मॉडल)। घटक दक्षिण अफ्रीका में निर्मित किए गए थे, 10-टन ट्रकों के माध्यम से चिरेडजी में ले जाया गया था, और 8 श्रमिकों की एक स्थानीय टीम (एक दक्षिण अफ्रीकी तकनीशियन द्वारा 2 दिनों में प्रशिक्षित) द्वारा इकट्ठा किया गया था।
प्रमुख परिणाम:
निर्माण समय: 14 दिन (कंक्रीट के लिए 6 महीने)।
लागत: $ 450,000 (एक कंक्रीट पुल से 33% कम)।
प्रभाव: किसानों ने समय पर अपनी तंबाकू की 90% फसल दी, जिससे राजस्व में $ 1 मिलियन उत्पन्न हुए। पुल ने एक ग्रामीण क्लिनिक तक पहुंच को बहाल किया, जिससे मातृ मृत्यु दर परिवहन समय को 50%तक कम कर दिया गया।
प्रोजेक्ट बैकग्राउंड: जिम्बाब्वे के सबसे बड़े प्लैटिनम माइनर, ज़िम्प्लैट्स को अपनी नेगीजी खदान को बुलवायो-हरारे राजमार्ग से जोड़ने के लिए एक पुल की आवश्यकता थी। इस मार्ग को 25 मीटर की सूखी नदी के किनारे (बाढ़ की ओर धकेलने की संभावना) और 25-टन अयस्क ट्रकों को ले जाने की आवश्यकता होती है।
पूर्वनिर्मित समाधान: S355JR स्टील गर्डर्स और प्रबलित कंक्रीट डेक पैनल (खनन यातायात के तहत जोड़ा गया स्थायित्व के लिए) के साथ एक 25-मीटर पूर्वनिर्मित बॉक्स-गर्डर पुल (AASHTO SHV मानकों के लिए डिज़ाइन किया गया)। घटकों को हरारे (स्थानीय उत्पादन में परिवहन लागत में 20%की कमी) में गढ़ा गया था और एक छोटे मोबाइल क्रेन (Bulawayo से किराए पर) का उपयोग करके इकट्ठा किया गया था।
प्रमुख परिणाम:
निर्माण समय: 3 सप्ताह (खनन संचालन में न्यूनतम व्यवधान)।
लोड क्षमता: 30 टन (Zimplats की 25-टन की आवश्यकता से अधिक)।
प्रभाव: अयस्क परिवहन समय को प्रति यात्रा 1 घंटे तक कम कर दिया गया, Zimplats को ईंधन और श्रम लागत में सालाना $ 500,000 की बचत हुई। पुल ने बिना किसी नुकसान के 3 फ्लैश फ्लड (2021–2023) को पीछे छोड़ दिया है।
प्रोजेक्ट बैकग्राउंड: लेक करिबा के पास ग्रामीण समुदाय 15 मीटर की नदी को पार करने के लिए एक खतरनाक रस्सी नौका पर भरोसा करते थे, जिसमें 5-10 डूबते हुए सालाना (ज्यादातर स्कूल जाने वाले बच्चे) की सूचना दी गई थी। सरकार को एक कम लागत, पैदल यात्री-केवल समाधान की आवश्यकता थी।
पूर्वनिर्मित समाधान: एक 15-मीटर हल्का पूर्वनिर्मित ट्रस ब्रिज (स्थानीय पाइन लकड़ी के डेक पैनल और आयातित स्टील ट्रस का उपयोग करके)। पुल को AASHTO पैदल यात्री लोड मानकों (4.8 kn/m and) के लिए डिज़ाइन किया गया था और हाथ के उपकरणों का उपयोग करके समुदाय के सदस्यों (Zinara कर्मचारियों द्वारा प्रशिक्षित) द्वारा इकट्ठा किया गया था।
प्रमुख परिणाम:
लागत: 75,000 (80% एक स्थानीय एनजीओ द्वारा वित्त पोषित,Zinara से 15,000)।
निर्माण समय: 7 दिन (सामुदायिक भागीदारी ने स्थानीय स्वामित्व का निर्माण किया)।
प्रभाव: 2020 के बाद से शून्य डूबता है, और क्षेत्र में बच्चों के लिए स्कूल की उपस्थिति में 25%की वृद्धि हुई है। पुल का उपयोग छोटे कृषि वस्तुओं (जैसे, टमाटर) को कारिबा शहर में ले जाने के लिए भी किया जाता है।
जिम्बाब्वे में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला पूर्वनिर्मित स्टील ब्रिज द बेली ब्रिज है-द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ब्रिटिश इंजीनियर डोनाल्ड बेली द्वारा आविष्कार किया गया एक ट्रस-आधारित डिजाइन। इसकी सादगी, स्थायित्व और अनुकूलनशीलता ने इसे जिम्बाब्वे के ग्रामीण बुनियादी ढांचे का एक प्रमुख बना दिया है, जो 2000 के बाद से स्थापित सभी पूर्वनिर्मित पुलों के 70% के लिए लेखांकन है।
स्पैन रेंज: 10-60 मीटर (जिम्बाब्वे में सबसे आम 15-30 मीटर, ग्रामीण नदियों के लिए आदर्श) हैं।
लोड क्षमता: 5-40 टन (ट्रस कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर)। ग्रामीण कृषि पुल "सिंगल-डबल" कॉन्फ़िगरेशन (5-10 टन) का उपयोग करते हैं, जबकि खनन पुल "डबल-डबल" (15-25 टन) का उपयोग करते हैं।
घटक:
ट्रस पैनल: 3 मीटर लंबा, 1.5 मीटर ऊंचा, S275JR स्टील से बना। प्रत्येक पैनल का वजन 220 किलोग्राम होता है, जो आसानी से 2 श्रमिकों द्वारा किया जाता है।
डेक इकाइयाँ: 3 मीटर लंबी, 0.75 मीटर चौड़ी, या तो स्टील या लकड़ी के तख्तों के साथ।
पिन और बोल्ट: 25 मिमी व्यास स्टील पिन (ट्रस कनेक्शन के लिए) और ग्रेड 8.8 बोल्ट (डेक अटैचमेंट के लिए)।
विधानसभा आवश्यकताएं: कोई भी भारी उपकरण की आवश्यकता नहीं है - 1-2 दिनों में प्रशिक्षित 6-8 श्रमिकों की एक टीम द्वारा हाथ के उपकरण (रिंच, हैमर) के साथ इकट्ठा नहीं किया जा सकता है।
कम परिवहन लागत: पैनल छोटे ट्रकों (ग्रामीण क्षेत्रों में आम) पर फिट होते हैं और बिना सड़कों के दूरदराज के स्थानों में हाथ से ले जाया जा सकता है।
बाढ़ लचीलापन: ट्रस डिज़ाइन बाढ़ के पानी और मलबे को गुजरने (हाइड्रोडायनामिक बलों को कम करने) से गुजरने की अनुमति देता है, और गैबियन एब्यूटमेंट्स धोने का विरोध करते हैं।
स्थानीय स्थिरता: मरम्मत (जैसे, एक क्षतिग्रस्त ट्रस पैनल की जगह) बुनियादी उपकरणों के साथ किया जा सकता है - कोई विशेष इंजीनियरों की आवश्यकता नहीं है। Zinara वार्षिक रखरखाव (बोल्ट कसने, पेंट टच-अप) करने के लिए स्थानीय सड़क के कर्मचारियों को प्रशिक्षित करता है।
लागत-प्रभावशीलता: एक 20-मीटर बेली ब्रिज की लागत
300,000-350,000, जो एक तुलनीय कंक्रीट पुल की तुलना में 40% सस्ता है। इस्तेमाल की गई बेली ब्रिज (अन्य साइटों से स्थानांतरित) की लागत और भी कम- 150,000-200,000।
फ्लड के बाद की वसूली: जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, 2023 मासिंगो प्रांत पुल एक बेली पुल था, जो तंबाकू की फसलों को बचाने के लिए 14 दिनों में स्थापित किया गया था।
ग्रामीण स्कूल एक्सेस: मैनिकलैंड प्रांत (2022) में एक 10-मीटर बेली ब्रिज एक प्राथमिक विद्यालय को 3 ग्रामीण गांवों से जोड़ता है, जिससे छात्र को 1 घंटे (एक नदी के माध्यम से चलने) से 10 मिनट तक कम कर दिया जाता है।
खनन एक्सेस रोड्स: कडोमा (2021) के पास एक 30-मीटर "डबल-डबल" बेली ब्रिज 15 टन के सोने के अयस्क ट्रकों को वहन करता है, जो एक अस्थायी गंदगी फोर्ड की जगह लेता है जो बरसात के मौसम में अगम्य था।
Zimbabwe की बुनियादी ढांचा योजनाएं - जिसमें सरकार की "नेशनल ट्रांसपोर्ट मास्टर प्लान (2021–2030)" और क्षेत्रीय संगठनों (जैसे, दक्षिणी अफ्रीकी विकास समुदाय, SADC) के साथ साझेदारी शामिल है, जो कि पूर्वनिर्मित स्टील पुलों को अपनाने में वृद्धि हुई है। प्रमुख रुझानों में शामिल हैं:
वर्तमान में, 60% पूर्वनिर्मित पुल घटकों को दक्षिण अफ्रीका या चीन से आयात किया जाता है। लागत को कम करने और नौकरी करने के लिए, सरकार स्थानीय रूप से बेली ब्रिज पैनल और बोल्ट का उत्पादन करने के लिए स्थानीय स्टील निर्माताओं (जैसे, ज़िमस्टील) के साथ साझेदारी कर रही है। 2023 में खोला गया हरारे में एक पायलट कारखाना, पहले से ही जिम्बाब्वे के ट्रस पैनल का 20% उत्पादन करता है - आयात लागत को 25% तक काटता है।
Zimbabwe की बदलती जलवायु (अधिक तीव्र बारिश के मौसम में बाढ़, लंबे समय तक सूखे मौसम) डिजाइन सुधार के लि
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