आधुनिक पुलहरू निर्माण गर्दा स्टील प्रोफाइलहरू आवश्यक बनेका छन् किनभने तिनीहरूले आफ्नो तौलको तुलनामा ठूलो शक्ति प्रदान गर्छन्। यसको मतलब इन्जिनियरहरूले भार बोक्ने क्षमतालाई कम नगरी नै हल्का संरचनाहरू सिर्जना गर्न सक्छन्। सामान्य कंक्रीटको सट्टा स्टील प्रयोग गर्दा परियोजनाहरूले सामान्यतया ३०% कम सामग्री प्रयोग गर्छन् तापनि तिनीहरू तनावमा रहँदा राम्रो प्रदर्शन गर्छन्। आज हामी सँग काम गरिरहेका नयाँ प्रकारका स्टीलहरूले ५०० एमपीए (MPa) भन्दा बढीको तन्यता शक्ति (tensile strengths) पुग्छन् जसले गर्दा डिजाइनरहरूलाई पातलो बीम र बढी स्ट्रीमलाइन आकृतिहरू बनाउन दिन्छ। यी सुधारहरूले हावाको प्रतिरोध घटाउँछ, जुन चाहिँ ठूला नदीहरू वा उपत्यकाहरूमा फैलिएका ठूला पुलहरूका लागि धेरै महत्वपूर्ण हुन्छ।
मिल्लौ भायडक्ट आजकल उच्च शक्ति भएको इस्पातले गर्न सकिने कुराको लागि प्रमुख उदाहरण हो। यसको ठूलो २,४६० मिटरको स्प्यानले S460ML इस्पातको ग्रेडमा आधार राख्दछ, जसको यिल्ड शक्ति लगभग ४६० MPa छ र यसले धेरै राम्रोसँग वेल्डिङ्ग गर्न सकिन्छ। यी विशेषताहरूले इन्जिनियरहरूलाई परम्परागत तरिकाहरूको तुलनामा २२% कम इस्पात प्रयोग गरेर नै सबै केहि निकै सटीकताका साथ संकलित गर्न अनुमति दियो। ती ठूला पियर्सहरू हेर्दा जुन ३४३ मिटरसम्म पुग्छन्, यो स्पष्ट हुन्छ कि इस्पात प्रविधिमा नवीनतम प्रगतिहरू बिना यति ठूलो उचाईहरू सम्भव नहुने थियो। यो पुललाई यति उल्लेखनीय बनाउने कुरा केवल यसको ठूलो आकार होइन बरु यो हो कि यसले आधुनिक सामग्रीहरूले कसरी कठिनतम भूभाग र मौसमका अवस्थाहरूलाई सामना गर्न सक्छ।
नयाँ डुप्लेक्स र माइक्रो-मिश्रित फलामको किसिमहरूको विकासले ठूला दीर्घकालीन पुलहरू निर्माण गर्दा सम्भवता खोलेको छ जुन हामी आज देख्छौं। उदाहरणका लागि S690QL ले सामान्य कार्बन फलामको तुलनामा लगभग 30 प्रतिशत बढी थकान प्रतिरोध दिन्छ। यसको मतलब पुल डिजाइनरहरूले अब पारम्परिक निलम्बन पुल डिजाइनहरूमा निर्भर रहनुको सट्टा प्लेट गर्डर प्रयोग गरेर 1,200 मिटर भन्दा बढी फैलिएको निरन्तर स्प्यानहरू सिर्जना गर्न सक्छन् जुन अघि यस्तो लम्बाईका लागि एकमात्र विकल्प थियो। यी आधुनिक मिश्रहरूलाई अझ बढी आकर्षक बनाउने कुरा यसको संरचनामा क्रोमियम र निकल तत्वहरू समावेश छन् जुन पुरानो सामग्रीको तुलनामा खराब हुनबाट धेरै राम्रो ढंगले लड्छ। नुनिलो पानीको तटीय क्षेत्रहरू नजिक वा औद्योगिक क्षेत्रहरूमा अवस्थित पुलहरूका लागि जहाँ प्रदूषण खराब छ, यसले संरचनाको जीवनकालमा नाटकीय रूपमा कम रखरखाव खर्च ल्याउँछ। मर्मतसम्भारमा बचत गरिएको मात्रै धनले अक्सर यी प्रीमियम सामग्रीहरूमा प्रारम्भिक लगानीको औचित्य दिन्छ।
समुद्र तटहरूको नजिक र औद्योगिक क्षेत्रहरूमा स्टील संरचनाहरू धेरै छिटो टूट्ने गर्दछन् जहाँ नमकीन पानी, कारखानाहरूबाट आउने रासायनिक पदार्थहरू र उच्च नमीले लगातार प्रहार गरिरहन्छ। समुद्रमा त समस्या अझ बिग्रन्छ, वास्तवमा त्यहाँ खरानी भूमिमा भन्दा लगभग तीन गुणा छिटो हुन्छ। उदाहरणका लागि स्टील पुलहरूको लागि, समुद्री हवामा जोखिम रहेको प्रत्येक किलोमिटर पुलको लागि वार्षिक रखरखाव खर्च लगभग 740,000 अमेरिकी डलर हुन्छ। यस्तो खरानीको विरुद्धको यो निरन्तर संघर्षलाई जित्नका लागि इन्जिनियरहरूले दशकौंसम्म टिक्ने सामग्री र सुरक्षात्मक कोटिङहरूको खोजी गर्न आवश्यकता पर्दछ। केही कम्पनीहरूले पहिले नै खरानीको प्रभावलाई वास्तविक धातु संरचनामा पुग्न नदिने विशेष पेन्टका सूत्रहरू र बलिदानको पर्तहरूको परीक्षण गरिरहेका छन्।
समुद्री वातावरणमा, नुन लगाएको हावाले स्टीलमा अक्साइडको सुरक्षात्मक स्तरलाई खराब बनाउँछ, क्लोराइडले गर्दा पिटिङ हुन्छ। औद्योगिक क्षेत्रहरू स्टीललाई वायुमण्डलीय प्रदूषकहरूबाट सल्फ्युरिक र नाइट्रिक एसिडको सम्पर्कमा ल्याउँछन्। अनुसन्धानले देखाएको छ कि तटीय पुलहरूले भित्री संरचनाहरूको तुलनामा चार गुणा बढी नियमित रूपमा मर्मतको आवश्यकता पर्दछ, मुख्यतया क्षरणको कारण।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलहरूले आफ्नो धातुको बनावटमा दुई फरक संरचनाहरूको मिश्रण गर्दछ - केही अस्टेनिटिक र केही फेरिटिक। यो संयोजनले नियमित कार्बन स्टीलको तुलनामा लगभग दोब्बर शक्ति दिन्छ, साथै यसले जंग र क्षयको विरोध गर्न राम्रो प्रतिरोध क्षमता देखाउँछ। वास्तविक उदाहरणका लागि 2205 ग्रेड लिनुहोस्। यसलाई नुनको स्प्रे परीक्षणमा राख्दा यसको खानिज क्षयको दर प्रति दिन प्रति वर्ग डेसीमिटरमा 30 मिलीग्राम भन्दा कम हुन्छ, जुन अधिकांश परम्परागत सामग्रीको तुलनामा धेरै राम्रो हुन्छ। अतिरिक्त शक्तिका कारण इन्जिनियरहरूले भागहरूको डिजाइन पतलो भित्ताहरूको प्रयोग गरी गर्न सक्छन्, जसले घटक प्रति आवश्यक सामग्रीको मात्रा घटाउँछ बिना सेवा आयुमा कमी ल्याउने
डेनमार्क र स्वीडेनबीच चल्ने १६ किमी लामो अर्सुन्ड कनेक्सनले साँच्चै टनेलका तटस्थ भागहरूमा प्रयोग गर्ने लिन डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील (छोटोमा एलडीएक्स २१०१) को प्रयोग गर्दछ। यो विशेष मिश्र धातुले नियमित कार्बन स्टीलको तुलनामा सामग्रीको मोटाईलाई लगभग २५% सम्म कम गर्दछ। र के हो भनेर अनुमान लगाउनुहोस्? यसले बाल्टिक सागरको कठोर अवस्थाहरूको सामना गर्दै अहिलेसम्म लगभग दुई दशक धेरै भलै तरिकाले टिकाऊपन देखाएको छ, घर्षण र टूटफूटको धेरै कम चिन्ह देखाउँदै। यसले यी जंग प्रतिरोधी स्टीलहरूको जीवनभरि टिक्ने महत्वपूर्ण संरचनाहरूका लागि कति उत्कृष्ट हुन सक्छन् भन्ने प्रमाणित गर्दछ।
जिंक-एल्युमिनियम-म्याग्नेसियम (जेएएम) जस्ता नयाँ कोटिंग प्रविधिहरूको माध्यमबाट स्टील सुरक्षाले लामो दूरी तय गरेको छ जुन लगभग ५०० घण्टासम्मको नमकीय छिडकावको सामना गर्न सक्छ। केही निर्माताहरूले अहिले ग्राफिन बूस्ट एपोक्सी प्राइमरको प्रयोग गरेका छन् जसले पानीको प्रवेशलाई लगभग ६० प्रतिशतले कम गर्दछ, जसले गर्दा यी कोटिंगहरू परम्परागत विकल्पहरूको तुलनामा धेरै लामो समयसम्म टिक्छन्। उद्योगमा नवीनतम चर्चा प्लाज्मा इलेक्ट्रोलाइटिक अक्सिडेशन कोटिंगको बारेमा पनि छ। यी कोटिंगहरूले समुद्री वातावरणमा आशाजनक परिणाम देखाएका छन् र प्रयोगशाला परीक्षणको अवस्थामा लगभग १,००० घण्टासम्म परीक्षण गरिएको अवस्थामा लगभग पूर्ण जंग प्रतिरोध देखाएका छन्। तटरेखाको नजिक वा कठोर जलवायुमा सञ्चालन गर्ने कम्पनीहरूका लागि, यी प्रगतिहरूले उनीहरूको सम्पत्तिलाई तत्काल प्राकृतिक अवस्थाबाट सुरक्षा दिने क्षेत्रमा ठूलो कदम हो।
पुनः स्टीलको शक्ति गुणहरू नगुमाई सकिने भएकाले यसलाई बारम्बार पुनः प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले गरी यसलाई वृत्ताकार रूपमा निर्माण गर्न महत्वपूर्ण बनाउँछ। जब हामी नयाँ सामग्री बनाउने सट्टा स्टीलको पुनः प्रयोगको कुरा गर्छौं, त्यसका पछाडि रहेका संख्याहरू नै आश्चर्यजनक छन्। २०२५ को सबैभन्दा नयाँ स्थायित्व सम्बन्धी प्रतिवेदन अनुसार, नयाँ स्टील उत्पादनको तुलनामा पुनः स्टील प्रयोगले कार्बन उत्सर्जनलाई लगभग ५८% सम्म कम गर्दछ। यस्तो प्रकारको क्षमताले हाम्रो बुनियादी ढाँचालाई हरियो राख्न मद्दत गर्दछ किनकि हामीलाई प्रत्येक पटक नयाँ कच्चा पदार्थहरू खनन गर्नुपर्दैन। यसको साथै, स्टीललाई प्रत्येक पटक पुनः प्रयोग गर्दा यसले पर्यावरणमा पहिलेको तुलनामा कम असर गर्छ। यही कारणले आजकल धेरै वास्तुकारहरू र निर्माणकर्ताहरू पुनः प्रयोग गर्न सकिने स्टीलका समाधानहरूको तर्फ लागेका छन्।
स्कटल्याण्डमा फोर्थ रिप्लेसमेन्ट ब्रिजले ठूलो मात्रामा पुनःचक्रित स्टील प्रोफाइलहरूको प्रयोग गरेको थियो, जसले निर्माणसँग सम्बन्धित उत्सर्जनलाई कम गर्न महत्वपूर्ण भूमिका खेल्यो। यसको सफलताले युरोपेली यातायात निकायहरूलाई पुलका लागि टेन्डरहरूमा न्यूनतम पुनःचक्रित सामग्रीको आवश्यकता निर्धारण गर्न प्रेरित गरेको छ, जसले नागरिक इन्जिनियरिङ्ग परियोजनाहरूमा बन्द-लूप सामग्रीको प्रयोगलाई बढावा दिएको छ।
यी दिनहरूमा, क्षेत्रहरूको सार्वजनिक कार्य परियोजनाहरूका लागि सामग्री छनौट गर्दा अब ESG कारकहरू ठूलो भूमिका खेल्दैछन्। सरकारी निकायहरूले ठेकेदारहरूलाई विशेष गरी इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसमा बनेको स्टीलको खोजी गर्दै सम्झौताका लागि बोलपत्र पेश गर्दा जीवन चक्रको मूल्याङ्कन प्रस्तुत गर्न थालेका छन्, पुरानो प्रकारका ब्लास्ट फर्नेसको तुलनामा। फरक फरक छ यो इलेक्ट्रिक विधिहरूले पारम्परिक विधिहरूको तुलनामा कार्बन उत्सर्जन लगभग तीन-पाँचौं भाग कम गर्छन्। जलवायु परिवर्तनसँग लड्न मद्दत गर्ने कार्यको अतिरिक्त, यो दृष्टिकोण इन्जिनियरिङ्गको दृष्टिकोणबाट पनि उचित छ। यस ग्रीनर स्टीलको प्रयोग गरेर निर्माण गरिएका संरचनाहरू लामो समयसम्म टिक्दछन् र समयको साथमा धन बचत गर्दछन्, जुन कारणले धेरै नगरपालिकाहरूले प्रारम्भिक लागत उच्च देखिन्छ भन्ने बावजूद परिवर्तन गर्न थालेका छन्।
डिजिटल टुल्स जस्तै बिल्डिङ इन्फर्मेशन मडेलिङ (बीआईएम) र कम्प्यूटर-एडेड डिजाइन (सीएडी) को प्रयोगले स्टील ब्रिजको डिजाइनमा काफी परिवर्तन ल्याएको छ। उदाहरणका लागि नयाँ ट्याप्पन जी ब्रिजको उल्लेख गर्न सकिन्छ जहाँ बीआईएमले वास्तविक समयमा घटकहरूबीचका टकरावहरू चिन्ह लगाउन मद्दत गर्यो र कति सामग्री आवश्यक हुने भएको थियो भन्ने पूर्वानुमान लगायो, जसले गर्दा लगभग ३०% सम्मको अपशिष्ट कम भयो। यस्ता प्रकारका प्रविधिक समाधानहरूको प्रयोग इन्जिनियरहरूले संरचनामा दबाव कसरी फैलिन्छ भन्ने प्रतिकृति चलाएर र साथै धातु काटिने वा वेल्ड गर्नुअघि नै स्टीलका प्रोफाइलहरूमा समायोजन गरेर गर्न सकिन्छ। यसले गर्दा उनीहरूले पछि निर्माण स्थलमा काम फेरि गर्नुपर्ने बिना नै कठिन सुरक्षा आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छन्।
आधुनिक निर्माणले सीएनसी मेशिनिङ र स्वचालित वेल्डिङको प्रयोग गर्दछ र क्रिटिकल कम्पोनेन्टहरू जस्तै आई-बीम र खोखला भागहरूका लागि आवश्यक हुने ±1.5 मिमी भित्रको सहनशीलता प्राप्त गर्न उपयोग गरिन्छ। उच्च शक्ति भएको कम मिश्र धातु स्टीलहरू वेल्डिङ योग्यता र थकाइ प्रतिरोधको कारणले मनपर्छ, ज्यामितिक जटिलताहरूलाई संरचनात्मक निर्माणको गुणस्तरमा कुनै कमी नगरी समर्थन गर्दछ।
फोर्थ रिप्लेसमेन्ट क्रसिङको उदाहरणबाट देखाइएको पुल निर्माणलाई तीव्र बनाउने प्रिफ्याब्रिकेटेड स्टील मोडुलहरू। पूरा ट्रस खण्डहरू साइटबाहिर नै मानकीकृत प्रोफाइलहरू प्रयोग गरेर निर्माण गरिएका हुन्छन्, जसले साइटमा असेम्बली समय 40% सम्म कम गर्दछ। यो दृष्टिकोणले मौसमी ढिलाईलाई न्यूनीकृत गर्दछ, कर्मचारी सुरक्षालाई बढावा दिन्छ र नियन्त्रित कारखाना स्थितिहरूको माध्यमबाट निरन्तर गुणस्तर सुनिश्चित गर्दछ।
डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टीलबाट बनाइएका खोखला भागले सामान्य सामग्रीको तुलनामा धेरै राम्रो शक्ति प्रदान गर्दछ र खराब हुनबाट बचाव गर्दछ। यसको विदलन शक्ति 450 देखि 550 MPa को दायरामा हुन्छ, जुन कार्बन स्टीलको तुलनामा 250 देखि 350 MPa भन्दा धेरै बढी हुन्छ। यस बढेको शक्तिको कारण, इन्जिनियरहरूले संरचनाले बोक्न सक्ने भारमा कुनै कमी नगरी कुल तौललाई 25 देखि 40 प्रतिशतसम्म घटाउन सक्छन्। हालै प्रकाशित अनुसन्धानले देखाएको छ कि डुप्लेक्स स्टील प्रयोग गरेर निर्माण गरिएका पुलहरूले थप तनावको क्षेत्रहरूमा विशेष गरी जहाँ तनावको सान्द्रता प्राकृतिक रूपमा हुन्छ, जस्तै समर्थनमाथि बाहिर निकलेका खण्डहरू जति लामो सम्म टिक्दैन, त्यो भन्दा लगभग दोब्बर सम्म टिक्छ।
| गुणनखण्ड | डुप्लेक्स स्टील | कार्बन स्टील |
|---|---|---|
| संरचनात्मक दक्षता | 0.65-0.75 किग्रा/मिमी² | 1.1-1.3 किग्रा/मिमी² |
| मर्मतको आवश्यकता | 50 वर्ष भन्दा बढीमा न्यूनतम | प्रत्येक 15 वर्षमा पुनः कोटिङ |
| सामग्रीको दीर्घायु | मध्यम जलवायुमा 120+ वर्ष | रखरखावका साथ 60-80 वर्ष |
डुप्लेक्स स्टील प्रोफाइलहरूको उच्च प्रारम्भिक मूल्य ट्याग हुन्छ, सामान्यतया सामान्य कार्बन स्टीलको तुलनामा २० देखि ३० प्रतिशत बढी। तर समयको विस्तृत अवधि अनुसार हेर्दा, यी सामग्रीहरूले लामो समयमा पैसा बचत गर्छन्। २०२५ को बुनियादी ढाँचामा भएको नयाँ अनुसन्धानले एकदम प्रभावशाली कुरा देखाएको छ: पचास वर्षको अवधिमा डुप्लेक्स स्टील प्रयोग गरेर बनाइएका पुलहरूको मर्मतको लागत मात्र एक आठौंको आवश्यकता पर्छ। यो मुख्यतया निरन्तर पुनः पेन्ट गर्ने आवश्यकता नहुने भएकोले हो, जसले मात्रै प्रत्येक ठूलो पुल परियोजनाका लागि तीन देखि पाँच लाख डलर सम्म बचत गर्न सक्छ। यसबाहेक, यी संरचनाहरू मर्मतका लागि अफलाइन समय कम लिन्छन्। पर्यावरणको दृष्टिकोणबाट, लगभग सबै (लगभग ९८%) डुप्लेक्स स्टील पुनःचक्रण योग्य हुन्छ र यसको प्रतिस्थापनको आवश्यकता पर्नु भन्दा धेरै लामो समयसम्म टिकाउ हुनुले वास्तविक फरक पार्छ। अध्ययनहरूले यस्तो दृष्टिकोणले प्रति किलोमिटर लगभग ३५% सम्म कार्बन उत्सर्जन घटाउँछ भन्ने देखाएका छन् जुन परम्परागत विकल्पहरूको तुलनामा। त्यसैले चाहे हाम्रो ढुकुटो वा ग्रहको स्वास्थ्यको बारेमा चिन्ता लिँदै हुनुहुन्छ, डुप्लेक्स स्टीलले वर्षदरवर्ष थपिँदै जाने केही गम्भीर फाइदाहरू प्रदान गर्छ।
पुल निर्माणमा स्टील प्रोफाइलहरू प्रयोग गर्ने मुख्य फाइदाहरूमा उत्कृष्ट शक्ति-वजन अनुपात, टिकाऊपन, जंग प्रतिरोध, र पदार्थ लागतमा कमी समावेश छ। स्टील प्रोफाइलहरूले बायु प्रतिरोध घटाउने क्रममा अधिक सरलीकृत डिजाइनहरू सम्भव बनाउँछन् र पुन: चक्रण योग्यताको कारण अधिक स्थायी हुन सक्छन्।
मिल्लौ भियाडक्टमा प्रयोग भएको S460ML ग्रेडको जस्तो उच्च-शक्ति स्टीलले परिशुद्धतापूर्वक जोडाई सम्भव बनाउँछ किनभने यसको उच्च यील्ड शक्ति हुन्छ। यसले कम पदार्थको आवश्यकता पर्दछ, जसले लागत बचत हुन्छ र भियाडक्टको ठूला पाइलरहरू जस्ता अधिक बृहत डिजाइन र संरचनाहरू सम्भव बनाउँछ।
डुप्लेक्स र माइक्रो-मिश्रित स्टील जस्ता आधुनिक स्टील मिश्र धातुहरूले खराब हुने र थकाइको प्रतिरोधमा सुधार गर्छन्। यसमा क्रोमियम र निकल जस्ता तत्वहरू समावेश छन् जसले विशेष गरी तटीय वा औद्योगिक क्षेत्रहरू जस्ता खराब वातावरणमा आयुलाई लम्ब्याउँछ। यी मिश्र धातुहरूले पुलहरूको आयु बढाई दिन्छ र राखरखावको लागत कम गर्छ।
BIM, CAD, CNC मेशिनिङ र मोड्युलर निर्माण जस्ता प्रविधिक आविष्कारहरूले सटीक निर्माण, कचौरा कम गर्ने र पुलको निर्माणलाई तीव्र बनाउँछ। यी प्रविधिहरूले सुरक्षा सुदृढीकरण, एकरूपता सुनिश्चित गर्छ र पुलको निर्माणकालागि मौसमसँग सम्बन्धित ढिलाई कम गर्छ।
डुप्लेक्स स्टीलको प्रारम्भिक मूल्य उच्च हुन्छ तर दीर्घकालीन रखरखाव खर्च कम हुन्छ। यसको लामो आयु हुन्छ, पुन:चक्रीकरणलाई समर्थन गर्दछ र कार्बन स्टीलको तुलनामा कार्बन उत्सर्जन कम गर्न महत्वपूर्ण योगदान हुन्छ। पुलका परियोजनामा यसको प्रयोगले समयका साथ लागत बचत र पर्यावरणीय लाभहरू प्राप्त गर्न सकिन्छ।
कॉपीराइट © 2025 बाओ-वु (तियांजिन) इम्पोर्ट & एक्सपोर्ट कंपनी, लिमिटेड. - गोपनीयता नीति