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आर्क ब्रिज डिजाइन इंजीनियरिंग और प्रतिष्ठित संरचनाएं

आर्क ब्रिज डिजाइन इंजीनियरिंग और प्रतिष्ठित संरचनाएं

2026-01-05

एक ऐसे पुल की कल्पना कीजिए जहां मेहराब का कंकाल ऊपर नहीं उठता बल्कि अपनी संरचना के भीतर सड़क मार्ग को सुरुचिपूर्ण रूप से गले लगाता है - यह मेहराब के माध्यम से पुलों का विशिष्ट आकर्षण है।ये उल्लेखनीय संरचनाएं यांत्रिक दक्षता के बीच एक सही संतुलन प्राप्त करती हैं, सौंदर्य अपील, और इंजीनियरिंग व्यवहार्यता।

1परिभाषा और मौलिक सिद्धांत

आर्क पुलों के माध्यम से, जिन्हें बंधे आर्क पुलों के रूप में भी जाना जाता है, आर्क की विशेषता होती है जहां नीचे सड़क मार्ग के नीचे बैठता है जबकि शीर्ष इसके ऊपर फैलता है। डेक आर्क की आंतरिक जगह पर कब्जा कर लेता है,बंधनों या बीमों द्वारा समर्थित जो आर्क संरचना में भार स्थानांतरित करते हैंये पुल मुख्य रूप से दो विन्यासों में आते हैं - डेक-कठोर और सच्चे आर्क - हालांकि वर्गीकरण मानक विकसित होते रहते हैं।

पारंपरिक मेहराब के पुलों की तुलना में, मेहराब के माध्यम से डिजाइन इलाके के लिए बेहतर अनुकूलनशीलता का प्रदर्शन करते हैं। गहरी घाटियों या संकीर्ण घाटियों में, मेहराब सीधे सड़क मार्ग के नीचे बैठ सकता है,जबकि समतल परिदृश्यों में, यह पारंपरिक उच्च-आर्किंग पुलों के साथ सामान्य खड़ी डेक ढलानों को रोकने के लिए ऊपर उठ सकता है।यह अभिनव विन्यास डेक समर्थन तंत्र और समग्र संरचनात्मक स्थिरता के संबंध में अद्वितीय चुनौतियां प्रस्तुत करता है.

2महत्वपूर्ण डिजाइन विचार

आर्क ब्रिज के माध्यम से डिजाइन करने के लिए स्पैन लंबाई, भार क्षमता, भूवैज्ञानिक स्थितियों और सौंदर्य लक्ष्यों सहित कई कारकों का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करना आवश्यक है। प्रमुख डिजाइन तत्वों में शामिल हैंः

  • आर्क अनुपातःजबकि पारंपरिक मेसनरी मेहराब निश्चित ऊंचाई-से-स्पैन अनुपात (एक अर्धवर्तुल मेहराब अपने स्पैन के ठीक आधे जितना ऊंचा होता है) को बनाए रखते हैं, मेहराब के माध्यम से अधिक लचीलापन की अनुमति देता है।डेक के बंधन या बीम के माध्यम से कनेक्शन पारंपरिक डिजाइन की आवश्यकता से कम मेहराब ऊंचाइयों की अनुमति देता हैहालांकि, अनुपात विकल्प स्थिरता को काफी प्रभावित करते हैं - सपाट मेहराब अधिक पार्श्व धक्का उत्पन्न करते हैं, जिससे अधिक मजबूत नींव की आवश्यकता होती है।
  • डेक सपोर्ट सिस्टम:सड़क मार्ग का समर्थन विन्यास सीधे भार सहन करने की क्षमता और स्थिरता को प्रभावित करता है। डिजाइनर लंबवत स्तंभों या बीमों के साथ किनारों को समर्थन करते हुए बांधों से केंद्रीय डेक खंडों को निलंबित कर सकते हैं।चयन स्पैन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, अपेक्षित भार, और दृश्य डिजाइन लक्ष्य।
  • नींव की आवश्यकताएं:सभी मेहराब के पुलों में अपने समर्थन पर काफी पार्श्व धक्का होता है, जिससे मेहराब संरचनाओं के माध्यम से जाने के लिए मजबूत नींव आवश्यक होती है।दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए व्यापक भूगर्भीय सर्वेक्षणों को नींव डिजाइनों को सूचित करना चाहिए.
  • सामग्री का चयन:स्टील और आर्मर्ड कंक्रीट आर्क निर्माण के माध्यम से हावी हैं। स्टील लंबी अवधि के लिए उच्च शक्ति और लचीलापन प्रदान करता है,जबकि कंक्रीट मध्यम आकार के पुलों के लिए स्थायित्व और संपीड़न शक्ति प्रदान करता हैचयन मानदंडों में अवधि की लंबाई, भार आवश्यकताएं, बजट बाधाएं और पर्यावरणीय कारक शामिल हैं।
3इंजीनियरिंग चुनौतियां और अभिनव समाधान

आर्क निर्माण के माध्यम से निर्माण के दौरान आर्क समर्थन, डेक स्थापना और स्थिरता नियंत्रण सहित विशिष्ट चुनौतियां प्रस्तुत की जाती हैं। सामान्य समाधानों में शामिल हैंः

  • निर्माण के दौरान आर्क समर्थनःअस्थायी समर्थन स्व-वजन के तहत ढहने से रोकते हैं। बड़ी परियोजनाएं आमतौर पर केबल-स्थिर निर्माण या क्रमिक प्रक्षेपण विधियों का उपयोग करती हैं।केबल-स्थिर तकनीकें कनेक्शन के लिए आर्क खंडों को स्थिति में उठाती हैं, जबकि लॉन्चिंग गैन्ट्री आर्क बंद होने तक चल समर्थन प्रदान करते हैं।
  • डेक की स्थापना की तकनीकेंःमुख्य पुलों के लिए, कैंटिलीवर कास्टिंग या खंड निर्माण सबसे प्रभावी साबित होता है। कैंटिलीवर विधियां केंद्र में मिलने तक दोनों तरफ से बाहर की ओर निर्माण करती हैं,जबकि खंड निर्माण स्थिति में पूर्वनिर्मित वर्गों उठाता है.
  • स्थिरता प्रबंधनःवास्तविक समय में निगरानी प्रणाली निर्माण के दौरान विरूपण और तनाव को ट्रैक करती है, जिससे संरचनात्मक अखंडता बनाए रखने के लिए तत्काल समायोजन की अनुमति मिलती है।
4. प्रतिष्ठित वैश्विक उदाहरण

इस डिजाइन की बहुमुखी प्रतिभा और दृश्य प्रभाव को विश्व प्रसिद्ध धनुषाकार पुलों से दर्शाया गया हैः

  • सिडनी हार्बर ब्रिज:ऑस्ट्रेलिया के 1,149 मीटर के इस ऐतिहासिक स्थल पर 1932 से एक 503 मीटर की स्टील ट्रस आर्क है। इसकी 134 मीटर ऊंची आर्क 49 मीटर चौड़ी डेक को सपोर्ट करती है जो परिवहन और पर्यटन दोनों की सेवा करती है।
  • टाइन ब्रिज:न्यूकैसल अपॉन टाइन में यह 389 मीटर की इस्पात मेहराब, जिसे 1928 में पूरा किया गया था, 162 मीटर की मुख्य चौड़ाई और 59 मीटर की विशिष्ट मेहराब ऊंचाई के साथ टाइन नदी को पार करता है।
  • चोंगकिंग चाओटियनमेन यांग्त्ज़ी नदी पुल:चीन की 1741 मीटर की इस्पात ट्रस आर्क 2009 के पूरा होने के बाद से 552 मीटर की सबसे लंबी आर्क स्पैन के लिए विश्व रिकॉर्ड रखती है।
  • ब्रुनेल का मेडेनहेड रेलवे ब्रिज:इस टेम्स नदी के पार, जिसे इसाम्बार्ड किंगडम ब्रुनेल द्वारा डिजाइन किया गया था, ने फ्लैट ईंट के मेहराबों की शुरुआत की, जिन्हें असाधारण पार्श्व जोर को संभालने के लिए विशेष नींव की आवश्यकता थी।
5भविष्य के नवाचार और रुझान

सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में प्रगति रोमांचक विकास का वादा करती हैः

  • विस्तारित अवधिःनई सामग्री और तकनीकें चुनौतीपूर्ण इलाके और महत्वपूर्ण परिवहन मार्गों के लिए लंबी अवधि की अनुमति देंगी।
  • वजन घटाना:अनुकूलित डिजाइन और उन्नत सामग्री संरचनात्मक वजन को कम करेगी, निर्माण और रखरखाव लागत को कम करेगी।
  • स्मार्ट मॉनिटरिंगःसेंसर नेटवर्क और डाटा एनालिटिक्स वास्तविक समय में संरचनात्मक स्वास्थ्य मूल्यांकन और पूर्वानुमान रखरखाव को सक्षम करेंगे।
  • सौंदर्यिक एकीकरण:भविष्य के डिजाइन कार्यशील आवश्यकताओं को पूरा करते हुए अपने आसपास के वातावरण के साथ तेजी से सामंजस्य बनाएंगे।
6अन्य आर्क प्रकारों के साथ तुलनात्मक विश्लेषण

आर्क ब्रिज के माध्यम से समझने के लिए वैकल्पिक विन्यासों के साथ तुलना की आवश्यकता होती हैः

  • डेक आर्क ब्रिज:ऊर्ध्वाधर समर्थन के माध्यम से मेहराबों के ऊपर सड़क के साथ सबसे आम प्रकार। सरल लेकिन इलाके सीमित।
  • अंडरडेक आर्क ब्रिज:सड़क को लटकन के माध्यम से मेहराब के नीचे लटका दिया गया है।
  • अर्ध-थ्रू आर्क ब्रिज:संतुलित प्रदर्शन के लिए उपरोक्त दोनों प्रकारों के तत्वों को मिलाकर हाइब्रिड डिजाइन।
  • ब्रोस्ट्रिंग आर्क ब्रिज:क्षैतिज बंधन आर्क थ्रस्ट का मुकाबला करते हैं, भारी नींव को समाप्त करते हैं लेकिन जटिलता बढ़ जाती है।

आर्क के माध्यम से पुल एक विशेष अंडरडेक भिन्नता का प्रतिनिधित्व करते हैं जहां डेक के ऊपर आंशिक आर्क ऊंचाई नीचे असाधारण क्लीयरेंस प्रदान करती है।यह विन्यास दृश्य अपील और व्यावहारिक कार्यक्षमता के बीच एक इष्टतम संतुलन प्राप्त करता है.

7रखरखाव और प्रबंधन प्रोटोकॉल

दीर्घकालिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए कठोर रखरखाव प्रथाओं की आवश्यकता होती है:

  • मेहराब, डेक, समर्थन और नींव को कवर करने वाले नियमित संरचनात्मक निरीक्षण
  • संक्षारण संरक्षण और घटक प्रतिस्थापन सहित निवारक उपाय
  • अत्यधिक तनाव क्षति को रोकने के लिए सख्त भार लागू करना
  • संरचनात्मक व्यवहार को ट्रैक करने वाली निरंतर निगरानी प्रणाली
  • भूकंप या बाढ़ की घटनाओं के लिए आपातकालीन तैयारी
8निष्कर्ष

मेहराब से बने पुल इंजीनियरिंग की प्रतिभा का प्रमाण हैं, जो व्यावहारिक अनुकूलन क्षमता को आकर्षक दृश्य उपस्थिति के साथ जोड़ते हैं।सिडनी के प्रतिष्ठित बंदरगाह पार से लेकर चोंगचिंग के रिकॉर्ड तोड़ने वाले पार तक, ये संरचनाएं न केवल भौतिक स्थानों को जोड़ती हैं, बल्कि तकनीकी अतीत, वर्तमान और भविष्य को भी जोड़ती हैं। जैसे-जैसे नवाचार जारी रहता है, कल के आर्क ब्रिज स्मार्ट, हल्का, अधिक सुविधाजनक, अधिक सुविधाजनक, अधिक सुविधाजनक, अधिक सुविधाजनक और अधिक सुविधाजनक होंगे।और पहले से कहीं अधिक शानदार, वैश्विक बुनियादी ढांचे की जरूरतों को पूरा करते हुए दुनिया भर में क्षितिज को बढ़ाता है।

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आर्क ब्रिज डिजाइन इंजीनियरिंग और प्रतिष्ठित संरचनाएं

आर्क ब्रिज डिजाइन इंजीनियरिंग और प्रतिष्ठित संरचनाएं

एक ऐसे पुल की कल्पना कीजिए जहां मेहराब का कंकाल ऊपर नहीं उठता बल्कि अपनी संरचना के भीतर सड़क मार्ग को सुरुचिपूर्ण रूप से गले लगाता है - यह मेहराब के माध्यम से पुलों का विशिष्ट आकर्षण है।ये उल्लेखनीय संरचनाएं यांत्रिक दक्षता के बीच एक सही संतुलन प्राप्त करती हैं, सौंदर्य अपील, और इंजीनियरिंग व्यवहार्यता।

1परिभाषा और मौलिक सिद्धांत

आर्क पुलों के माध्यम से, जिन्हें बंधे आर्क पुलों के रूप में भी जाना जाता है, आर्क की विशेषता होती है जहां नीचे सड़क मार्ग के नीचे बैठता है जबकि शीर्ष इसके ऊपर फैलता है। डेक आर्क की आंतरिक जगह पर कब्जा कर लेता है,बंधनों या बीमों द्वारा समर्थित जो आर्क संरचना में भार स्थानांतरित करते हैंये पुल मुख्य रूप से दो विन्यासों में आते हैं - डेक-कठोर और सच्चे आर्क - हालांकि वर्गीकरण मानक विकसित होते रहते हैं।

पारंपरिक मेहराब के पुलों की तुलना में, मेहराब के माध्यम से डिजाइन इलाके के लिए बेहतर अनुकूलनशीलता का प्रदर्शन करते हैं। गहरी घाटियों या संकीर्ण घाटियों में, मेहराब सीधे सड़क मार्ग के नीचे बैठ सकता है,जबकि समतल परिदृश्यों में, यह पारंपरिक उच्च-आर्किंग पुलों के साथ सामान्य खड़ी डेक ढलानों को रोकने के लिए ऊपर उठ सकता है।यह अभिनव विन्यास डेक समर्थन तंत्र और समग्र संरचनात्मक स्थिरता के संबंध में अद्वितीय चुनौतियां प्रस्तुत करता है.

2महत्वपूर्ण डिजाइन विचार

आर्क ब्रिज के माध्यम से डिजाइन करने के लिए स्पैन लंबाई, भार क्षमता, भूवैज्ञानिक स्थितियों और सौंदर्य लक्ष्यों सहित कई कारकों का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करना आवश्यक है। प्रमुख डिजाइन तत्वों में शामिल हैंः

  • आर्क अनुपातःजबकि पारंपरिक मेसनरी मेहराब निश्चित ऊंचाई-से-स्पैन अनुपात (एक अर्धवर्तुल मेहराब अपने स्पैन के ठीक आधे जितना ऊंचा होता है) को बनाए रखते हैं, मेहराब के माध्यम से अधिक लचीलापन की अनुमति देता है।डेक के बंधन या बीम के माध्यम से कनेक्शन पारंपरिक डिजाइन की आवश्यकता से कम मेहराब ऊंचाइयों की अनुमति देता हैहालांकि, अनुपात विकल्प स्थिरता को काफी प्रभावित करते हैं - सपाट मेहराब अधिक पार्श्व धक्का उत्पन्न करते हैं, जिससे अधिक मजबूत नींव की आवश्यकता होती है।
  • डेक सपोर्ट सिस्टम:सड़क मार्ग का समर्थन विन्यास सीधे भार सहन करने की क्षमता और स्थिरता को प्रभावित करता है। डिजाइनर लंबवत स्तंभों या बीमों के साथ किनारों को समर्थन करते हुए बांधों से केंद्रीय डेक खंडों को निलंबित कर सकते हैं।चयन स्पैन आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, अपेक्षित भार, और दृश्य डिजाइन लक्ष्य।
  • नींव की आवश्यकताएं:सभी मेहराब के पुलों में अपने समर्थन पर काफी पार्श्व धक्का होता है, जिससे मेहराब संरचनाओं के माध्यम से जाने के लिए मजबूत नींव आवश्यक होती है।दीर्घकालिक स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए व्यापक भूगर्भीय सर्वेक्षणों को नींव डिजाइनों को सूचित करना चाहिए.
  • सामग्री का चयन:स्टील और आर्मर्ड कंक्रीट आर्क निर्माण के माध्यम से हावी हैं। स्टील लंबी अवधि के लिए उच्च शक्ति और लचीलापन प्रदान करता है,जबकि कंक्रीट मध्यम आकार के पुलों के लिए स्थायित्व और संपीड़न शक्ति प्रदान करता हैचयन मानदंडों में अवधि की लंबाई, भार आवश्यकताएं, बजट बाधाएं और पर्यावरणीय कारक शामिल हैं।
3इंजीनियरिंग चुनौतियां और अभिनव समाधान

आर्क निर्माण के माध्यम से निर्माण के दौरान आर्क समर्थन, डेक स्थापना और स्थिरता नियंत्रण सहित विशिष्ट चुनौतियां प्रस्तुत की जाती हैं। सामान्य समाधानों में शामिल हैंः

  • निर्माण के दौरान आर्क समर्थनःअस्थायी समर्थन स्व-वजन के तहत ढहने से रोकते हैं। बड़ी परियोजनाएं आमतौर पर केबल-स्थिर निर्माण या क्रमिक प्रक्षेपण विधियों का उपयोग करती हैं।केबल-स्थिर तकनीकें कनेक्शन के लिए आर्क खंडों को स्थिति में उठाती हैं, जबकि लॉन्चिंग गैन्ट्री आर्क बंद होने तक चल समर्थन प्रदान करते हैं।
  • डेक की स्थापना की तकनीकेंःमुख्य पुलों के लिए, कैंटिलीवर कास्टिंग या खंड निर्माण सबसे प्रभावी साबित होता है। कैंटिलीवर विधियां केंद्र में मिलने तक दोनों तरफ से बाहर की ओर निर्माण करती हैं,जबकि खंड निर्माण स्थिति में पूर्वनिर्मित वर्गों उठाता है.
  • स्थिरता प्रबंधनःवास्तविक समय में निगरानी प्रणाली निर्माण के दौरान विरूपण और तनाव को ट्रैक करती है, जिससे संरचनात्मक अखंडता बनाए रखने के लिए तत्काल समायोजन की अनुमति मिलती है।
4. प्रतिष्ठित वैश्विक उदाहरण

इस डिजाइन की बहुमुखी प्रतिभा और दृश्य प्रभाव को विश्व प्रसिद्ध धनुषाकार पुलों से दर्शाया गया हैः

  • सिडनी हार्बर ब्रिज:ऑस्ट्रेलिया के 1,149 मीटर के इस ऐतिहासिक स्थल पर 1932 से एक 503 मीटर की स्टील ट्रस आर्क है। इसकी 134 मीटर ऊंची आर्क 49 मीटर चौड़ी डेक को सपोर्ट करती है जो परिवहन और पर्यटन दोनों की सेवा करती है।
  • टाइन ब्रिज:न्यूकैसल अपॉन टाइन में यह 389 मीटर की इस्पात मेहराब, जिसे 1928 में पूरा किया गया था, 162 मीटर की मुख्य चौड़ाई और 59 मीटर की विशिष्ट मेहराब ऊंचाई के साथ टाइन नदी को पार करता है।
  • चोंगकिंग चाओटियनमेन यांग्त्ज़ी नदी पुल:चीन की 1741 मीटर की इस्पात ट्रस आर्क 2009 के पूरा होने के बाद से 552 मीटर की सबसे लंबी आर्क स्पैन के लिए विश्व रिकॉर्ड रखती है।
  • ब्रुनेल का मेडेनहेड रेलवे ब्रिज:इस टेम्स नदी के पार, जिसे इसाम्बार्ड किंगडम ब्रुनेल द्वारा डिजाइन किया गया था, ने फ्लैट ईंट के मेहराबों की शुरुआत की, जिन्हें असाधारण पार्श्व जोर को संभालने के लिए विशेष नींव की आवश्यकता थी।
5भविष्य के नवाचार और रुझान

सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग में प्रगति रोमांचक विकास का वादा करती हैः

  • विस्तारित अवधिःनई सामग्री और तकनीकें चुनौतीपूर्ण इलाके और महत्वपूर्ण परिवहन मार्गों के लिए लंबी अवधि की अनुमति देंगी।
  • वजन घटाना:अनुकूलित डिजाइन और उन्नत सामग्री संरचनात्मक वजन को कम करेगी, निर्माण और रखरखाव लागत को कम करेगी।
  • स्मार्ट मॉनिटरिंगःसेंसर नेटवर्क और डाटा एनालिटिक्स वास्तविक समय में संरचनात्मक स्वास्थ्य मूल्यांकन और पूर्वानुमान रखरखाव को सक्षम करेंगे।
  • सौंदर्यिक एकीकरण:भविष्य के डिजाइन कार्यशील आवश्यकताओं को पूरा करते हुए अपने आसपास के वातावरण के साथ तेजी से सामंजस्य बनाएंगे।
6अन्य आर्क प्रकारों के साथ तुलनात्मक विश्लेषण

आर्क ब्रिज के माध्यम से समझने के लिए वैकल्पिक विन्यासों के साथ तुलना की आवश्यकता होती हैः

  • डेक आर्क ब्रिज:ऊर्ध्वाधर समर्थन के माध्यम से मेहराबों के ऊपर सड़क के साथ सबसे आम प्रकार। सरल लेकिन इलाके सीमित।
  • अंडरडेक आर्क ब्रिज:सड़क को लटकन के माध्यम से मेहराब के नीचे लटका दिया गया है।
  • अर्ध-थ्रू आर्क ब्रिज:संतुलित प्रदर्शन के लिए उपरोक्त दोनों प्रकारों के तत्वों को मिलाकर हाइब्रिड डिजाइन।
  • ब्रोस्ट्रिंग आर्क ब्रिज:क्षैतिज बंधन आर्क थ्रस्ट का मुकाबला करते हैं, भारी नींव को समाप्त करते हैं लेकिन जटिलता बढ़ जाती है।

आर्क के माध्यम से पुल एक विशेष अंडरडेक भिन्नता का प्रतिनिधित्व करते हैं जहां डेक के ऊपर आंशिक आर्क ऊंचाई नीचे असाधारण क्लीयरेंस प्रदान करती है।यह विन्यास दृश्य अपील और व्यावहारिक कार्यक्षमता के बीच एक इष्टतम संतुलन प्राप्त करता है.

7रखरखाव और प्रबंधन प्रोटोकॉल

दीर्घकालिक सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए कठोर रखरखाव प्रथाओं की आवश्यकता होती है:

  • मेहराब, डेक, समर्थन और नींव को कवर करने वाले नियमित संरचनात्मक निरीक्षण
  • संक्षारण संरक्षण और घटक प्रतिस्थापन सहित निवारक उपाय
  • अत्यधिक तनाव क्षति को रोकने के लिए सख्त भार लागू करना
  • संरचनात्मक व्यवहार को ट्रैक करने वाली निरंतर निगरानी प्रणाली
  • भूकंप या बाढ़ की घटनाओं के लिए आपातकालीन तैयारी
8निष्कर्ष

मेहराब से बने पुल इंजीनियरिंग की प्रतिभा का प्रमाण हैं, जो व्यावहारिक अनुकूलन क्षमता को आकर्षक दृश्य उपस्थिति के साथ जोड़ते हैं।सिडनी के प्रतिष्ठित बंदरगाह पार से लेकर चोंगचिंग के रिकॉर्ड तोड़ने वाले पार तक, ये संरचनाएं न केवल भौतिक स्थानों को जोड़ती हैं, बल्कि तकनीकी अतीत, वर्तमान और भविष्य को भी जोड़ती हैं। जैसे-जैसे नवाचार जारी रहता है, कल के आर्क ब्रिज स्मार्ट, हल्का, अधिक सुविधाजनक, अधिक सुविधाजनक, अधिक सुविधाजनक, अधिक सुविधाजनक और अधिक सुविधाजनक होंगे।और पहले से कहीं अधिक शानदार, वैश्विक बुनियादी ढांचे की जरूरतों को पूरा करते हुए दुनिया भर में क्षितिज को बढ़ाता है।