يمكن حماية الجسور من اصطدام السفن - خبير في الهياكل في الكوارث يشرح كيفية ذلك

تظهر حاوية دالي مع جسر فرانسيس سكوت كي المنهار في 28 مارس 2024، في بالتيمور (الصورة: خفر السواحل الأمريكي)

اصطدمت سفينة الشحن MV Dali، التي يبلغ طولها 984 قدمًا ووزنها 100 ألف طن، بجسر فرانسيس سكوت كي عند مغادرتها ميناء بالتيمور في 26 مارس 2024، مما تسبب في انهيار جزء من الجسر.

في مقابلة، أوضح المهندس المدني شريف الطويل من جامعة ميشيغان عدد المرات التي تصطدم فيها السفن بالجسور، وما الذي يمكن فعله لحماية الجسور من الاصطدامات، وكيف أن كارثة مماثلة في فلوريدا عام 1980 - بعد ثلاث سنوات فقط من افتتاح جسر كي - غيرت طريقة بناء الجسور.

وهذه ليست المرة الأولى التي تقوم فيها سفينة بإزالة جسر. ما هو تاريخ تصادمات جسور السفن؟

وهذا حدث نادر للغاية. على حد علمي، هناك حوالي 40 حدثًا مسجلاً أو نحو ذلك خلال الـ 65 عامًا الماضية والتي تضمنت نوعًا مماثلاً من الأضرار التي لحقت بجسر بسبب سفينة. لذا يبدو أنها تحدث في المتوسط مرة واحدة كل سنة ونصف إلى سنتين حول العالم. عندما تفكر في أن هناك ملايين الجسور حول العالم - وأغلبها تعبر الممرات المائية - يمكنك أن تتخيل مدى ندرة ذلك.

كانت الحالة الأكثر تأثيرًا هي حادثة تصادم جسر صن شاين سكايواي عام 1980 في فلوريدا، مما دفع الحكومة الفيدرالية إلى اتخاذ إجراءات فيما يتعلق بوضع مبادئ توجيهية لتصميم الجسور لتصادم السفن. وبحلول أوائل التسعينيات، تم تطوير الأحكام وإدراجها في كود تصميم الجسور ومواصفات AASHTO. تنتج الرابطة الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل في الولاية رمز التصميم الذي يجب أن يتوافق معه كل جسر في الولايات المتحدة.

ما الذي كان مختلفًا في كارثة Sunshine Skyway Bridge عن اصطدامات الجسور السابقة؟

وكان هناك ضحايا. وحقيقة أن أي حادث قد يؤدي إلى سقوط جسر، تماما كما حدث في بالتيمور، أثارت القلق: هل يمكننا أن نفعل شيئا حيال ذلك؟ وكان ذلك الشيء هو تلك المواصفات التي ظهرت وتم دمجها في نهاية المطاف في وثيقة التصميم الوطنية.

ما تقوله هذه المواصفات هو أنه إما أن تصمم الجسر ليناسب قوة التأثير التي يمكن للسفينة توصيلها أو يجب عليك حماية الجسر من قوة التأثير تلك. لذا يجب أن يكون لديك نظام حماية. ولهذا السبب فوجئت بأن هذا الجسر لم يكن لديه نظام حماية، أو نوع من الحواجز، حوله. لم أفحص المخططات الهيكلية لهذا الجسر. كل ما استطعت رؤيته هو الصور التي تم نشرها على الإنترنت، لكن أنظمة الحماية ستكون مرئية للغاية ويمكن التعرف عليها إذا كانت هناك.

ما هو المطلوب حاليًا لبناء الجسور الجديدة، وهل يكفي للتعامل مع سفن الشحن الضخمة اليوم؟

أقدر، بناءً على السرعة والوزن المنشورين للسفينة MV Dali، أن قوة الاصطدام كانت في حدود 30 مليون رطل. هذه قوة هائلة، وتحتاج إلى هيكل ضخم لتحمل هذا النوع من القوة. ولكن هذا ممكن إذا كان لديك رصيف ضخم. قد يحدد ذلك تصميم الجسر والشكل الذي سيبدو عليه. على الأرجح لا يمكن أن يكون جسر الجمالون. قد يكون جسرًا معلقًا بالكابل يحتوي على برج كبير جدًا قادر على تحمل هذا الحمل.

إذا لم تتمكن من التصميم لهذا الحمل، فعليك أن تفكر في بدائل أخرى. وهذا ما تقوله المواصفات. إنهم واضحون جدًا بشأن هذا. ويمكن أن تتمثل تلك البدائل في بناء جزيرة حول الرصيف أو جدار صخري، أو وضع الدلافين - وهي هياكل قائمة بذاتها في مجرى النهر - بجوارها، أو وضع مصدات تمتص الطاقة حتى لا تأتي السفينة بسرعة كبيرة. . كل هذه طرق يمكنك من خلالها التخفيف من التأثير.

فالمهندسون يصممون الهياكل ـ والجسور ليست استثناءً ـ مع احتمال معين للفشل، لأننا إذا لم نفعل ذلك فإن التكاليف سوف تكون باهظة. من الناحية النظرية، يمكنك بناء هيكل لن يفشل أبدًا، ولكن سيتعين عليك استثمار أموال لا حصر لها فيه. بالنسبة لجسر حرج من هذا النوع، فإننا نعتبر أن فرصة الفشل المقبولة هي 1 كل 10000 عام.

بناءً على المعلومات المنشورة، حاولت حساب احتمالية هذا الحدث، وتبين أنه 1 في 100000 سنة أو نحو ذلك. اتخذت السفينة خطًا مباشرًا إلى الرصيف الذي كان معرضًا للخطر. لقد كان من المفاجئ رؤية مثل هذا الحدث النادر يتكشف.

لا بد أن سلطة الجسر قد فكرت في حمايته، ويجب أن يكون الاحتمال المنخفض لحدوث ذلك قد لعب دورًا في ما إذا كانوا سيستثمرون أم لا في تدابير الحماية. لأن أي نوع من البناء على الماء أو على الماء مكلف للغاية.

هل من الممكن حماية الجسور القديمة؟

أعتقد ذلك. بالنسبة للبعض منهم قد يكون الأمر أقل تقنية مثل فكرة الجزيرة. وربما تستخدم الصخور أو المكونات الخرسانية التي من شأنها أن تمنع السفينة من الوصول إلى الرصيف على الإطلاق.

لقد كانت سفينة ضخمة ذات قوس متوهج. أعتقد أن الجزء السفلي من السفينة، والذي يمتد إلى ما بعد القوس، قد اصطدم بنظام الأساس، لكن القوس وصل إلى الرصيف. كان الرصيف على شكل حرف A، لذا انقطع القوس على جانب واحد من الحرف A. ولم يتمكن الجانب الآخر من تحمل وزن الجسر وبالتالي انهار كل شيء. إذا قام شخص ما بركل قدمك من تحتك، فسوف تسقط. هذا بالضبط ما حدث.

كم عدد الجسور المعرضة لاصطدام السفن؟

لا أعرف العدد، ولكني أعلم أن الجسور الموجودة في هذه الفئة، والتي تمتد لفترة طويلة، والجسور الرئيسية مثل هذه، ربما تكون أقل من 0.1% من الجسور في الولايات المتحدة وبعضها لا يعبر بالضرورة الممرات المائية ، فهذه مجموعة فرعية تمثل نسبة مئوية أقل. لذا فهو حدث نادر يحدث لنوع نادر من الجسور.

هل أصبحت سفن الشحن أكبر، وهل هذا أحد الاعتبارات لحماية الجسور؟

أتوقع ذلك لأن هناك وفورات الحجم. ستكون السفن الأكبر حجمًا أرخص في نقل البضائع. لكنني لا أستطيع أن أتصور أن مصمم هذا الجسر قبل 50 عامًا أو نحو ذلك كان يعتقد أن سفينة بهذا الحجم يمكن أن تؤثر على الجسر. أنا متأكد من أنهم كانوا سيتخذون خطوات لمعالجة ذلك. فقط لم يخطر ببالهم.

لو تم تصميم هذا الجسر وفقًا للمواصفات الحالية، أعتقد أنه كان سيبقى على قيد الحياة. هناك سببان وراء قيام السفينة بإيصال هذا النوع من القوة: أنها تتحرك بسرعة كبيرة أو أنها ثقيلة جدًا. ويتم أخذ هذين العاملين بعين الاعتبار في قوة التأثير التي نصمم من أجلها. لذا، إذا أخذنا ذلك في الاعتبار بشكل واضح، فإن سفينة أكبر، نعم، إنها قوة أكبر، وسنصمم لذلك.

لكن دعونا نمضي 50 عامًا أخرى للأمام ونتخيل أن لديك سفينة أكبر بكثير تظهر إلى الوجود. في ذلك الوقت، ستكون الجسور قد تم تصميمها للسفن الصغيرة، وستواجه نفس المشكلة مرة أخرى. من الصعب التنبؤ بحجم هذه الأشياء. يمكنك تصميم السفن الحالية، ولكن مع تطورها، من الصعب التنبؤ بعدة سنوات في المستقبل.

هل هناك استنتاجات أخرى من هذه الكارثة؟

إن فقدان هذا الجسر، بالإضافة إلى الخسائر المأساوية في الأرواح، سوف يستمر الشعور به لعدة أشهر إن لم يكن سنوات. إنها ليست عملية مباشرة لاستبدال جسر بهذا الحجم، بهذه المسافة الممتدة. إنه أمر سيتطلب الكثير من التخطيط والكثير من الموارد للعودة مرة أخرى إلى ما كنا عليه من قبل.

(المصدر: المحادثة )