イタリアの橋梁崩落事故で世界中の老朽化した橋に注目が集まる イタリアの橋梁崩落事故で世界中の老朽化した橋に注目が集まる

イタリアの橋梁崩落事故で世界中の老朽化した橋に注目が集まる

イタリアの橋梁崩落事故で世界中の老朽化した橋に注目が集まる

1960年代以来、イタリアのジェノバにあるモランディ橋は、鉄道の線路、近くの建物、ポルチェヴェラ川の上空に高く弧を描き、全長3,615フィート(0.68マイル)にわたって伸び、地上約45メートルの主要有料道路に沿って車やトラックを運んできた。

火曜日、橋の大規模な部分(長さ262フィートと推定)が突然崩落し、鉄鋼、コンクリート、自動車、トラックが地面に激突した。イタリアの運輸大臣はこれを「大きな悲劇」と呼び、数十人が死亡したとしている。

ジェノバで、この橋は激しい雨が降る中、崩落しました。目撃者の中には、崩落前に橋に落雷するのを見たと報道機関に語った人もいます。正確な原因は依然として不明ですが、ニューヨーク・タイムズ紙は、エドアルド・リクシ運輸副大臣が、この橋は過去にも「問題の兆候」を示していたと述べたと報じています。

「本当に悲しいです。あの橋は知っていましたし、何度か通ったこともあります。イタリアの工学技術を代表する有名な橋でした」と、カーネギーメロン大学の土木環境工学准教授、マッテオ・ポッツィ氏は語る。

ポッツィ氏によると、この橋は土木技師リッカルド・モランディによって建設されたもので、1960年代の設計は当時一般的に使用されていた高価な鋼鉄ではなく鉄筋コンクリートを用いた点で、ある意味で先駆的だったという。ポッツィ氏によると、橋のコンクリートの問題点や経年劣化の可能性について、人々は長年かけて理解を深めていったが、「それでもジェノヴァにとって重要なランドマークだった」という。

イタリアの日刊紙コリエレ・デラ・セラは、別の技術者が2016年にこの橋に深刻な問題があると指摘し、遅かれ早かれ橋の架け替えが必要になるだろうと述べていたと報じた。同紙はまた、同じ技術者が設計したジェノバ橋の双子橋が1964年に石油タンカーとの衝突で一部崩壊したことも報じている。ロイター通信は、2016年に橋の架け替え工事が行われ、橋の基礎補強工事が進行中であると報じた。

このような大規模な崩落事故の後、多くの研究者が原因究明に着手するだろう。1940年のタコマ・ナローズ橋崩落事故の後、研究者たちは風と橋の関係を調査し、同様の災害の再発防止に努めた。「このような事故の後には、多くの研究が始まるのです」とポッツィ氏は言う。2007年のミネソタ州高速道路橋崩落事故の後、研究者たちは特定の鋼材の劣化がもたらす潜在的な危険性を解明し、他の橋梁の点検をより徹底することになった。今回の悲劇からも同様の分析が得られる保証はないが、科学者たちは原因を綿密に調査するだろう。

近年、イタリアの橋梁は良好な状態とは言えない。コリエレ・デラ・セラ紙は、火曜日の事故を含め、過去5年間でイタリアで10本の橋が崩落したと報じており、同紙は投資とメンテナンスの不足が原因だとしている。

しかし、老朽化し​​た橋梁の問題はイタリアに限ったことではありません。アメリカ土木学会(ASCE)が発表した2017年版インフラ・レポートカードによると、アメリカ国内の614,387橋のうち9.1%が構造的に欠陥があるとされており、米国の橋梁の状態はC+と評価されています。ASCEの推計によると、構造的に欠陥のある橋梁を毎日1億8,800万回も通行しているということです。

米国の全橋のうち約40%は築50年以上で、51年前の1967年に開通したモランディ橋と同じ年代に属する。

ポッツィ氏は、橋梁がその寿命を通じてどのように挙動するかについては、多くの側面が技術者にはよく知られていると説明する。「私たちは橋梁の挙動を非常によく理解しています」と彼は言う。「問題は、橋梁内部、そして橋梁下の材料の状態に関する不確実性にあると私は考えています。」

橋は経年劣化によりコンクリート内部の鉄筋が腐食する可能性があり、数十年以上にわたりコンクリート内部で鉄筋がどの程度耐えてきたかを正確に把握することは困難です。特に、気候や地形条件は場所によって大きく異なるためです。暑い砂漠気候の谷間に建設された橋は、寒冷で湿潤な気候の川に建設された橋とは異なる応力を受けます。

目視検査や外部センサーに加え、エンジニアたちは過去10年間で、古い橋梁を分析するための非破壊検査技術の進歩を遂げてきました。これには、交通騒音や歩行音、風などによって構造物に伝わる振動を感知することも含まれます。「橋の振動を分析することで、原理的には各部の剛性を評価できます」とポッツィ氏は言います。コンクリートのひび割れや鋼材の腐食などは剛性を低下させ、橋梁の影響を受ける部分を伝わる振動の伝わり方に変化をもたらします。解像度は構造物によって大きく異なりますが、このような技術によって、少なくともエンジニアは構造物の寿命全体にわたる健全性を垣間見ることができます。

新しい構造物では、技術者が橋梁にセンサーを組み込むことで、橋梁自体が経年劣化に伴う様々な要素の最新情報を送信できるようになります。「新しい技術によってこれらのセンサーはより安価になり、より多くのセンサーを配備できるようになることで、橋梁の状態をリアルタイムでマッピングできるようになることを期待しています」とポッツィ氏は言います。

橋はどの国でもインフラの不可欠な部分であり、人や貨物を危険な地形を迅速に横断して輸送します。河川や渓谷を渡り、他の主要道路や都市の通行不能な地域を迂回して通行します。橋の崩落は短期的な危険だけでなく、鉱脈を切断し、その地域への物資やサービスの流れを遮断します。

「橋はすぐに復旧できるものではありません。一度崩壊すると、突然の崩壊後に代わりの橋を建設するには膨大な時間がかかります」とポッツィ氏は言います。「私たちはこうした稀で壊滅的な出来事に対処しなければなりません。社会として問われるべきは、ある意味で、これらの橋をより安全にするためにどの程度の投資をすべきかということです。」

これらの工学上の驚異を維持し、今日イタリアで起こったような悲劇を防ぐには、費用がかかります。ASCE(米国橋梁技術評議会)は、現在米国で積み残されている橋梁改修プロジェクトの費用を1230億ドルと見積もっています。

橋の崩落による損失は、途方もなく高額になることもあります。時には、より悲劇的な尺度で測られることもあります。本稿執筆時点で、イタリアの橋の崩​​落で35人が死亡したと報告されており、当局は死者数はさらに増える可能性があると発表しています。