सड़कों और पुलों के लिए ग्रेटिंग की समझ: प्रकार

सड़क और पुल बुनियादी ढांचे के लिए ग्रेटिंग क्यों आवश्यक है

ब्रिज डेकिंग, एप्रोच और पैदल यात्री पहुंच में महत्वपूर्ण भूमिकाएं

इस्पात ग्रिडिंग के परिवहन की कई प्रमुख आवश्यकताओं के लिए विशिष्ट लाभ हैं। जब पुल डेक के लिए उपयोग किया जाता है, तो खुले ग्रिड पैटर्न से नियमित ठोस इस्पात प्लेटों की तुलना में लगभग 40% तक वजन कम हो जाता है। इससे पूरी संरचना हल्की रहती है, लेकिन फिर भी विभिन्न स्पैन में भारी भार को संभालने के लिए पर्याप्त मजबूत रहती है। पुल अभिगम (एप्रोच) एक और चुनौती प्रस्तुत करते हैं, क्योंकि ये ऐसे क्षेत्र होते हैं जहाँ सड़कें ऊँची संरचनाओं से मिलती हैं। यहाँ, संक्षारण-प्रतिरोधी ग्रिडिंग (आमतौर पर ASTM A123 मानकों के अनुसार गर्म डुबो जस्तीकरण के साथ उपचारित) नमक के कारण होने वाले नुकसान और पानी के रिसाव के खिलाफ बेहतर ढंग से टिकाऊ रहती है। इस सुरक्षा के कारण रखरखाव दलों ने समय के साथ मरम्मत लागत में लगभग 35% की बचत की सूचना दी है। पैदल यात्री पथ भी लाभान्वित होते हैं। ग्रिडिंग की खुली प्रकृति ADA आवश्यकताओं को पूरा करने वाले ढलान बनाने में मदद करती है, साथ ही वर्षा के पानी को प्राकृतिक रूप से निकलने देती है। नीचे चलने वाले लोग अभी भी उसमें से आती रोशनी देख सकते हैं, और सतह को OSHA द्वारा आवश्यक न्यूनतम 0.5 घर्षण स्तर तक पहुँचने वाले दांतेदार किनारों या विशेष लेप के माध्यम से फिसलन-रोधी बनाया जाता है। तटरेखा के साथ वास्तविक दुनिया के परीक्षण में एक दिलचस्प बात सामने आई: जस्तीकृत इस्पात ग्रिडिंग सेवा में 20 वर्ष से अधिक समय तक चलती है, जबकि बिना लेप वाले संस्करण आमतौर पर संचालन के 5 से 7 वर्षों के बीच विफल होने लगते हैं।

ड्रेनेज, स्किड रेजिस्टेंस, और AASHTO सुरक्षा आवश्यकताओं के साथ समन्वय

रेती पर छिद्रण के लाभ वास्तव में उन चीजों से मेल खाते हैं जिनके बारे में परिवहन सुरक्षा विशेषज्ञ सबसे अधिक चिंतित रहते हैं: सतहों से पानी को तेजी से हटाना, पैरों के फिसलने से रोकना, और उन कठोर राष्ट्रीय डिज़ाइन मानकों को पूरा करना जिनके बारे में सभी बात करते हैं। छिद्रित ढंग से बनाए गए इसके कारण पानी को ठोस सतहों की तुलना में लगभग 30% तेजी से निकाला जा सकता है, जो तब बहुत फर्क पैदा करता है जब तूफान के दौरान सड़कें बाढ़ में डूब जाती हैं। निर्माता या तो विशेष धारदार छड़ों के माध्यम से या ऊपर की सतह पर खुरदुरी परत जोड़कर अच्छी पकड़ सुनिश्चित करते हैं, और वे OSHA की कम से कम 0.5 स्थैतिक घर्षण की आवश्यकता के खिलाफ इन चीजों का परीक्षण करते हैं। पुलों के मामले में, सभी संरचनात्मक छिद्रण को AASHTO द्वारा निर्धारित परीक्षणों को पास करना होता है जो उनके दीर्घायुत्व और भारी भार सहने की क्षमता के बारे में होते हैं, जिसे कभी-कभी तीसरे पक्ष द्वारा नमूनों को तोड़कर वास्तव में जांचा जाता है। इसके अलावा, छड़ों के बीच अंतराल होने के कारण, निरीक्षक आसानी से डेक और सहायक संरचनाओं के नीचे क्या हो रहा है यह देख सकते हैं, जो FHWA द्वारा नियमित पुल जांच के लिए अनुशंसित है। यह पूरा पैकेज सुरक्षा के संदर्भ में और समय के साथ धन बचाने के लिहाज से दोनों तरह से उचित है।

वाहन भार के लिए भारी-क्षमता ग्रेटिंग प्रकारों की तुलना

वेल्डेड, प्रेस-लॉक्ड और स्वेज-लॉक्ड स्टील ग्रेटिंग: शक्ति, कठोरता और स्थापना में व्यापार-ऑफ़

वेल्डेड, प्रेस लॉक्ड और स्वेज लॉक्ड जैसे अलग-अलग प्रकार के स्टील ग्रेटिंग व्यस्त बुनियादी ढांचे के क्षेत्रों में उस भार के आधार पर विशिष्ट भूमिका निभाते हैं जिसे वे संभालने के लिए बने हैं, उनकी स्थापना में आसानी और उनके द्वारा कितने समय तक चलने की उम्मीद है। वेल्डेड ग्रेटिंग बहुत मजबूत होती है क्योंकि जोड़ों पर सलाखों को वास्तव में एक साथ जोड़ दिया जाता है। इसलिए यह पुलों के मुख्य भागों के लिए उत्कृष्ट है जहां भारी ट्रक लगातार अपने मानक H-20 एक्सल भार के साथ गुजरते हैं। प्रेस लॉक्ड ग्रेटिंग अलग तरीके से काम करती है। इसे हाइड्रोलिक द्वारा संपीड़ित किया जाता है जिससे श्रमिकों को क्षेत्र में इसे त्वरित रूप से इकट्ठा करने की सुविधा मिलती है। अन्य तरीकों की तुलना में श्रम समय लगभग आधा रह जाता है, लेकिन जब विभिन्न दिशाओं से असमान दबाव पड़ता है तो इसके संयोजन का तरीका उतना कठोर नहीं होता। स्वेज लॉक्ड ग्रेटिंग में क्रॉस रॉड्स को छेदों के माध्यम से धकेला जाता है और फिर उन्हें वास्तविक स्थल पर ही आकार दिया जाता है। इससे कंपन नियंत्रण बेहतर होता है और यह उन सतहों पर अच्छी तरह अनुकूलित होती है जो पूरी तरह से समतल नहीं होती हैं, जो पुनर्निर्माण के दौरान बहुत महत्वपूर्ण होता है। संघीय राजमार्ग प्रशासन के एक हालिया अध्ययन में पाया गया कि पारंपरिक वेल्डेड प्रणालियों की तुलना में स्वेज लॉक्ड स्थापना से पुल बंदी के कुल समय में लगभग 35% की कमी आई क्योंकि वे तेजी से लगते हैं और स्थापना के बाद उन्हें बहुत अधिक समायोजन की आवश्यकता नहीं होती।

AASHTO H-20 और HL-93 लोडिंग मानकों को पूरा करना: वास्तविक दुनिया की क्षमता की पुष्टि

वाहन उपयोग के लिए चुने गए सभी भारी-क्षमता वाले ग्रेटिंग AASHTO H-20 (16,000 किग्रा पहिया भार) और HL-93 (डिज़ाइन ट्रक के साथ-साथ वितरित लेन भार) आवश्यकताओं से स्पष्ट रूप से अधिक होने चाहिए। ASTM A123/A123M-22 के अनुसार स्वतंत्र प्रयोगशाला परीक्षण प्रदर्शन मार्जिन और विक्षेपण नियंत्रण की पुष्टि करता है:

कई टोल प्लाजा स्थापनाओं में क्षेत्र उपकरणों ने सत्यापित किया कि 10 मिलियन से अधिक धुरी पारगमन के बाद भी प्रेस-लॉक्ड ग्रेटिंग में 0.01″ से कम अवशिष्ट विरूपण था—इस प्रकार सैद्धांतिक मॉडलों से परे दीर्घकालिक आयामी स्थिरता की पुष्टि हुई।

परिवहन में एफआरपी ग्रेटिंग: संक्षारण प्रतिरोधकता बनाम संरचनात्मक दीर्घायु

एफआरपी ग्रेटिंग उन स्थानों पर वास्तव में खास उभरता है जहां क्षरण चीजों के जीवनकाल को बहुत कम कर देता है, विशेष रूप से तटीय पुलों, डी-आइसिंग लवणों से इलाज वाले क्षेत्रों और अपशिष्ट जल प्रणाली के पास कुछ भी। कार्बन स्टील क्लोराइड आयनों, अम्लों और उन कठोर क्षारीय पदार्थों से क्षति का प्रतिरोध करने में एफआरपी जैसा नहीं कर सकता जो हमें हर जगह मिलते हैं। इन कठिन वातावरणों में समय के साथ रखरखाव लागत में लगभग 40 प्रतिशत की कमी आती है क्योंकि यह जंग की समस्या नहीं है। इस टिकाऊपन के कारण, इंजीनियर अक्सर पुलों पर पैदल मार्ग, नालों पर ढक्कन, विस्तार जोड़ों तक पहुंच देने वाले पैनल, यहां तक कि उन मामूली पहुंच वाले खंडों पर एफआरपी सामग्री का उपयोग करते हैं जहां सामान्य स्टील दशकों के बजाय वर्षों के भीतर विफल हो जाएगा।

यहाँ कुछ संरचनात्मक समझौते निश्चित रूप से शामिल हैं। FRP का बंकन प्रत्यास्थता गुणांक आमतौर पर इस्पात के लगभग पाँचवें भाग के बराबर होता है, जिसका अर्थ है कि इंजीनियरों को चलते वाहन भार के साथ विक्षेपण नियंत्रण में समानता प्राप्त करने के लिए मोटे खंडों का उपयोग करना या छड़ों को एक-दूसरे के निकट रखना पड़ सकता है। जब इन सामग्रियों के समय के साथ प्रदर्शन की जाँच करने की बारी आती है, तो इंजीनियरों को थकान प्रतिरोध और क्रीप विशेषताओं दोनों पर विचार करना होता है, विशेष रूप से तब जब FRP घटकों को मूल रूप से अधिक कठोर सामग्री के लिए बनी पुरानी इस्पात संरचनाओं में जोड़ा जा रहा हो। इस्पात से FRP का एक बड़ा अंतर यह है कि यह कैसे विफल होता है। इस्पात के एक साथ टूटने के विपरीत, FRP धीरे-धीरे नष्ट होता है। यह लंबे समय तक धूप के संपर्क में रहने के बाद सतहों के भंगुर होने से शुरू होता है, फिर छोटी-छोटी दरारें बनने लगती हैं क्योंकि सामग्री दिन-ब-दिन दोहराए जाने वाले तनाव चक्रों के अधीन होती है।

प्रदर्शन तुलना: महत्वपूर्ण गुण

संक्षारण-महत्वपूर्ण गैर-प्राथमिक तत्वों—जैसे विस्तार जोड़ कवर, कैटवॉक और तटीय पैदल पहुँच—के लिए FRP ग्रेटिंग का चयन करें, जबकि पुल डेक और मार्ग की प्लेटों जैसे मुख्य भार-वहन घटकों के लिए इंजीनियर इस्पात समाधान आरक्षित रखें जो बार-बार H-20 लोडिंग के अधीन हैं।

अनुपालन ढांचा: मानक, परीक्षण और क्षेत्र-विशिष्ट विनिर्देश

सड़क मार्ग के उपयोग हेतु ASTM A123 (जिंक कोटिंग), A1011 (स्टील बेस), और EN 14321 (FRP) की व्याख्या करना

सड़कों और पुलों के लिए सही ग्रेटिंग चुनना आवेदन के आधार पर सामग्री, संरचनात्मक अखंडता और विशिष्ट प्रदर्शन आवश्यकताओं को शामिल करने वाली अनुपालन आवश्यकताओं के एक सेट का पालन करने पर भारी मात्रा में निर्भर करता है। स्टील ग्रेटिंग को कुछ निश्चित मानकों को पूरा करना चाहिए। ASTM A123 मानक हॉट डिप गैल्वेनाइजिंग मोटाई के लिए न्यूनतम आवश्यकताओं को निर्धारित करता है, जो कठोर वातावरण के साथ निपटते समय लगभग 3.9 मिल या 100 माइक्रोन के आसपास होती है। एक अन्य प्रमुख मानक ASTM A1011 है जो यह बताता है कि आधार स्टील को क्या संभालने में सक्षम होना चाहिए, कम से कम 50 ksi की तन्य शक्ति और 30 ksi से कम नहीं की उपज शक्ति को देखते हुए। FRP ग्रेटिंग के मामले में, अनुसरण करने के लिए अलग-अलग नियम होते हैं। उन्हें AASHTO HL-93 विनिर्देशों द्वारा परिभाषित भार स्थितियों के तहत कैसे मुड़ना और प्रदर्शन करना है, इस संबंध में EN 14321 के अनुपालन करना चाहिए। इसके अलावा, इन संयुक्त ग्रेटिंग को बाहर के लिए बिना समय के साथ नष्ट हुए बिना रहने के लिए विशेष UV स्थिर राल की आवश्यकता होती है।

सार्वजनिक बुनियादी ढांचे की ग्रेटिंग AASHTO मानकों के अनुसार तीसरे पक्ष के लोड परीक्षणों में उत्तीर्ण होनी चाहिए। ये परीक्षण केवल मूल भार क्षमता से अधिक जाँच करते हैं—इसमें यह भी देखा जाता है कि सामग्री बार-बार के तनाव को कैसे संभालती है, समय के साथ कनेक्शन बनाए रखती है, और लगातार दबाव के तहत धीमे विरूपण का प्रतिरोध कैसे करती है। विभिन्न क्षेत्रों के अपने नियम भी होते हैं। सड़कों के निकट पुलों के लिए, ग्रेटिंग को BS 7976 से P4 या P5 फिसलन प्रतिरोध मानकों को पूरा करना आवश्यक होता है। शहरी फुटपाथ कभी-कभी निम्न P3 रेटिंग के साथ चल सकते हैं, जबकि तटीय परियोजनाओं को ASTM B117 दिशानिर्देशों में निर्दिष्ट नमक संक्षारण के खिलाफ विशेष परीक्षण की आवश्यकता होती है। इन सभी विनिर्देशों के साथ मिलकर एक ऐसी प्रणाली बनती है जहाँ सुरक्षा वर्षों तक मौसम परिवर्तन और भारी पैदल यातायात के बाद भी स्थिर बनी रहती है। इंजीनियर जानते हैं कि यह महत्वपूर्ण है क्योंकि कोई भी यह नहीं चाहता कि उचित सावधानियाँ बरतने के बावजूद समय के साथ विफलताएँ धीरे-धीरे विकसित हों।