Por que os viadutos / trilhos de metrô são muito mais altos que o tráfego?

Para escolher um exemplo específico, um viaduto que atravessa uma estrada / ferrovia no nível do solo precisa ter apenas a mesma altura, para que o veículo mais alto que viaja na pista mais externa possa limpá-lo.

Ou outro, um trilho rodoviário / metrô elevado que percorre uma estrada no nível do solo precisa ser tão alto quanto o veículo mais alto.

Mas por que eles são feitos muito mais altos que isso?

Se estou entendendo sua pergunta corretamente, você está perguntando por que um viaduto tem uma folga excessiva para o tráfego abaixo. Por exemplo, se o veículo mais alto esperado abaixo do viaduto tiver 12 pés de altura, o viaduto poderá ter uma folga de 14 pés.

Existem muitas razões para isso, algumas mais óbvias que outras.

1. Você não quer tentar espremer um veículo de 12 pés de altura por algo exatamente de 12 pés. Os veículos têm suspensões que, dependendo da carga exata do veículo, podem variar alguns centímetros. Assim, um veículo com carga leve poderia estar andando acima da folga nominal de 12 pés e atingir o fundo do viaduto.
2. Ocasionalmente, cargas pesadas e muito grandes precisarão ser transportadas. Ter folga excessiva é muito benéfico para a viagem desses itens, pois suas dimensões tendem a estar em todo o lugar.
3. As estradas precisam ser reaparecidas. Muitas vezes, é mais econômico fazer uma simples recuperação de superfície, onde uma nova camada de asfalto é adicionada sobre a camada existente. Isso reduz a folga entre a estrada e o viaduto. Assim, construir alguma margem para a liberação é vantajoso.
4. Se a estrada abaixo estiver em uso durante a construção do viaduto, a altura do viaduto pode precisar ser aumentada para permitir folga abaixo de qualquer cofragem (falsificação) que suporte a construção do viaduto (obrigado @CableStay).
5. As pontes desviam-se sob carga. Geralmente, a deflexão é limitada a um determinado valor que depende da jurisdição. No entanto, você não deseja que uma ponte desviada consuma a folga mínima; portanto, há uma margem embutida.
6. A altura do viaduto não pode ter nada a ver com a folga necessária. Os trilhos de trem são projetados para serem o mais plano possível e não ter inclinações onde possível. Assim, se os trilhos do trem estiverem, digamos, 30 pés acima da superfície da estrada abaixo, seria bobagem inclinar os trilhos para baixo, a fim de obter uma folga mínima de 15 pés no nível da estrada, apenas para inclinar os trilhos de trem no outro lado.

Onde eu estudava no ensino médio, havia um viaduto ferroviário logo abaixo. Houve algumas ocasiões em que um semi-reboque atingiu o fundo do viaduto devido a folga inadequada. Se bem me lembro, essa estrada foi ressurgida recentemente, então quem sabe se o valor da liberação foi atualizado posteriormente. Apenas algo para se pensar.

Nos Estados Unidos, os padrões de segurança pública , projetados pela Associação Americana de Oficiais de Rodovias e Transportes (AASHTO), exigem que:

A folga vertical nas rodovias estaduais e nos sistemas interestaduais nas áreas rurais deve ser de pelo menos 16 pés ao longo de toda a largura da rodovia, à qual deve ser adicionada uma permissão para o recapeamento. Nas rodovias estaduais e nas rotas interestaduais por áreas urbanas, deve-se garantir um espaço de 6 metros, exceto em áreas altamente desenvolvidas. Uma folga de 6 pés deve ser fornecida em áreas rurais e urbanas onde essa folga não é excessivamente cara e necessária para os requisitos de defesa. A folga vertical em todas as outras rodovias deve ser de pelo menos 14 pés ao longo de toda a largura da rodovia à qual deve ser adicionada uma permissão para o recapeamento.

Como outros já apontaram, é importante permitir altura suficiente para cargas fora do padrão. Além disso, garantir que todas as pontes no sistema de rodovias estejam em conformidade com um certo nível de requisitos garante que os veículos possam ser projetados de forma que possam viajar por todo o país sem ter que verificar a altura de cada viaduto em sua rota.

Olhando para a vista da rua fornecida pelo OP, eu diria que as restrições de perfil vertical estão em jogo aqui. A rampa precisa de uma certa folga vertical perto do início e do fim. Em vez de fazer com que a estrada retorne ao nível do solo, os projetistas podem ter optado por usar uma curva vertical em toda a rampa que atendesse às suas necessidades de projeto. A curva vertical consistente deve garantir uma condução confortável para o usuário, além de oferecer uma distância de visão suficiente para garantir que eles tenham tempo suficiente para frear, se necessário.

Além do que já foi dito sobre a folga necessária para cargas acima do tamanho, pode haver uma grande indústria nessa rota que envia objetos grandes / altos rotineiramente.

Semelhante à necessidade de folgas na cofragem / cofragem, pode haver uma margem para futuros trabalhos de manutenção ou reabilitação a serem realizados.

Depois de fazer mais do que algumas inspeções na ponte, posso sonhar e dizer que deixaram bastante espaço para um inspetor trabalhar embaixo da ponte em um caminhão caçamba sobre tráfego ao vivo sem a necessidade de um fechamento de faixa! Tubo sonho que um!