ألقى المهندسون اللوم في الانهيار المميت لجسر فرانسيس سكوت كي في بالتيمور على عيب في التصميم موجود في عشرات الآلاف من الجسور الأمريكية.
قال العديد من الخبراء لموقع DailyMail.com إن جسر ماريلاند كان يفتقر إلى أنظمة الحماية المهمة التي كان من شأنها أن تمنع سفينة الحاويات التي يبلغ وزنها حوالي 105000 طن من الاصطدام بدعامة الجسر.
تم بناء جسر فرانسيس سكوت كي في عام 1977 ولم يتم تقديم أجهزة مضادة للتصادم مثل المصدات أو خلايا الحماية حتى الثمانينيات.
وقال الخبراء إن تركيب المصدات سيكلف ما لا يقل عن 3 ملايين دولار، لكن الانهيار يعني خسارة 15 مليون دولار يوميا في النشاط الاقتصادي و1.5 مليون دولار يوميا في الضرائب الحكومية والمحلية – وهذا لا يشمل الرجال الستة الذين يفترض أنهم ماتوا.
فيديو بطول 1.6 ميل Fانهيار جسر رانسيس سكوت كي في نهر باتابسكو بعد أن اصطدمت سفينة شحن بأحد أرصفةها بسرعة منخفضة، خلق مشهدًا سرياليًا حيث بدا أن الجسر بأكمله ينهار في ضربة واحدة.
كان جسر فرانسيس سكوت كي عبارة عن جسر تروس متواصل، ويمكن أن يفشل إذا فقد أحد أعمدة الدعم. وقد حدثت عدة حالات فشل بارزة في مثل هذه الجسور، ولا يزال الآلاف منها موجودين عبر الممرات المائية في جميع أنحاء الولايات المتحدة.
انهار جسر فرانسيس سكوت كي جزئيًا بعد أن اصطدمت به سفينة شحن في بالتيمور
كانت السفينة، المسماة دالي، تسافر بسرعة تسعة أميال فقط في الساعة عندما اصطدمت بالجسر في الساعة 1:28 صباحًا بالتوقيت الشرقي، لكن الوزن الهائل للقارب يعني أن زخمها لا يمكن إيقافه تقريبًا.
أسقطت السفينة زوجًا من أرصفة الجسر، مما ترك الطريق غير مدعوم تمامًا، لذلك بدا أن الجسر ينهار على الفور.
أصبحت الأجهزة المضادة للتصادم مثل المصدات أو خلايا الحماية هي القاعدة في الثمانينيات فقط، بعد أن اصطدمت سفينة شحن بجسر سكايواي في فلوريدا، مما أدى إلى انهيار جزء منه.
ومع ذلك، تم بناء أكثر من نصف الجسور في الولايات المتحدة، البالغ عددها 621.581، قبل عام 1980، وفقًا لـ National Bridge Inventory.
يحتوي جسر نورثرن بوليفارد عبر نهر فلاشينغ في مدينة نيويورك على مثل هذه المصدات، كما هو الحال مع العديد من الجسور الصغيرة الممتدة عبر الممرات المائية، مثل جسر الطريق 3 فوق نهر بيانكاتانك في فرجينيا، كما هو موضح أدناه.
وحصل جسر ديلاوير التذكاري على خلايا الحماية في عام 2023 بتكلفة 93 مليون دولار. تهدف هذه الأجهزة إلى حرف القارب، مما يؤدي إلى تلف الجسر.
وحتى مع وجود هياكل وقائية، فإن كون الجسر آمنًا من اصطدام القارب يعتمد على حجم القارب، ويقول الخبراء إن القارب الكبير بما يكفي – مثل سفن الشحن الضخمة اليوم – يمكنه تدمير الجسور مثل جسر بروكلين أو جولدن. بوابة الجسر.
وقال شريف الطويل، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية بجامعة ميشيغان، لموقع DailyMail.com: “أعتقد أنه كان ينبغي أن يكون هناك نظام حماية”.
ومع ذلك، أوضح أنه لن تكون جميع أنظمة الحماية على مستوى مهمة إيقاف سفينة تزيد حمولتها عن 100 ألف طن مثل دالي، وفي بعض الأحيان تحدث هذه الحوادث ببساطة بسبب خطأ بشري – أو كما أشارت التقارير المبكرة في هذه الحالة، الطاقة. فشل.
المصدات: يمكن لهذه الهياكل أن تصرف السفن بعيدًا عن أرصفة الجسور. يمتد هذا الجسر على نهر بيانكاتانك في ولاية فرجينيا. لديها مصدات رصيف، ولكن إذا صدمتها سفينة شحن فلن تكون متطابقة.
خلايا الحماية: تهدف هذه الهياكل إلى تحويل السفن بعيدًا عن أرصفة الجسور. في حالة تلفها، فإن إصلاحها أو استبدالها أرخص بكثير من الجسور.
تمتلك هيئة النقل بولاية ميريلاند وتدير جسر فرانسيس سكوت كي.
لقد تواصل موقع DailyMail.com حول سبب عدم وجود هياكل حماية كافية حوله.
“لبناء جسر بأرصفة قوية بما يكفي لتحمل ضربة من مثل هذه السفينة، سينتهي بك الأمر مجرد بناء قلعة في وسط النهر”، كما يقول بلال أيوب، الرئيس السابق للجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين للبنية التحتية. وقال قسم المرونة لصحيفة ديلي ميل.
عندما فشلت إحدى القطع الرئيسية في حادث يوم الثلاثاء، لم يكن لوزن الجسر أي شيء آخر لدعمه ولم يكن هناك مكان آخر للذهاب إليه سوى الأسفل.
وقال شريف الطويل، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية بجامعة ميشيغان، لموقع DailyMail.com، إنه بناءً على مقاطع الفيديو، يبدو أن القارب استند إلى أحد أعمدة الإطار A التي تدعم الجسر.
ثم انهار وزن الجسر على العمود المتبقي.
وقال الطويل: “وبدون هذا الدعم يصبح امتداد الجسر كبيرا جدا”. “ولم يتم تصميمه أبدًا لذلك.”
بمعنى آخر، تُركت مساحة طويلة من الطريق دون أي شيء يوقفها.
قال الطويل والمهندسون الآخرون إن جسر فرانسيس سكوت كي يبدو أنه يفتقر إلى الهياكل اللازمة التي كانت ستوفر الحماية ضد مثل هذه الضربة – أرصفة في الماء، أو تراكم قاع البحر لجعل السفينة تجنح قبل أن تصطدم بالعمود، أو الهياكل الخرسانية التي يمكن أن تصرف القارب بعيدًا عن الجسر.
ووفقا لأيوب، هناك ميزات يمكن بناؤها في الممرات المائية لتحويل القارب الجامح عن الاصطدام بالهياكل الحيوية للجسر.
وقال: “لا يمكنك تصميم جسر لتحمل الطاقة التي تأتي مع جسم متحرك كبير مثل البارجة”.
وبدلاً من ذلك، يمكن للمهندسين تطوير طرق لمنع السفن من الاصطدام بالجسور.
يمكن لمصدات الجسر حماية أرصفة الجسر من الاصطدام بالسفن الكبيرة، لكن لم تكن مطلوبة مرة أخرى عندما تم بناء جسر فرانسيس سكوت كي.
وقال أيوب إن إحدى الطرق هي تحديد قناة ملاحية لتحويل السفن عن الاصطدام بالأرصفة الحيوية، والتي سيؤدي فشلها إلى انهيار الجسر.
وتشمل الخيارات الأخرى خلايا الحماية الفولاذية أو أنظمة الحاجز المحيطة بأرصفة الجسر، بالإضافة إلى التجريف في قاع البحر الذي سيؤدي إلى تراكم المواد حول الرصيف وجعل السفينة تجنح قبل أن تصطدم بالجسر.
وأوضح: “في الأساس، ما سيفعلونه هو أنهم سيجعلون الأرض (تحت الماء) ترتفع إلى مستوى أعلى بحيث يتم وقوف السفينة على الأرض”. “لقد تم تصميمه بشكل أساسي لتنبيه المشغل بأنك تعلم أنك تقترب من جسم ما.”
وقال أيوب وخبراء آخرون في الهندسة المدنية لموقع DailyMail.com إنه لا يبدو أن أيًا من هذه الأشياء كان موجودًا حول جسر فرانسيس سكوت كي.
ولسوء الحظ، فإن مثل هذه الهياكل الوقائية ليست مطلوبة، حتى لو كانت منطقية.
وقال الطويل: “أعتقد أنه كان ينبغي أن يكون هناك نظام حماية”.
“ويمكن أن يكون نظام الحماية كما ذكرت، حيث يمكن أن يكون هناك ارتفاع تدريجي في المستوى حول الرصيف لمنع المركبات من الاصطدام به. ولكن يمكن أن يكون لديك أيضًا أنظمة درابزين، أو أنظمة أكوام تعيد توجيه هذه الأوعية بشكل أساسي.
ويوافقه الرأي أتورود عزيزيناميني، أستاذ الهندسة الإنشائية وهندسة الجسور في جامعة فلوريدا الدولية، قائلاً إن مثل هذه الهياكل يمكن أن “تمنع السفينة من الاقتراب من الدعامات”.
وقال الخبراء إنه لا يبدو أن أيًا من هذه الأنظمة موجود.
وقال الطويل: “أعتقد أنه كان ينبغي النظر في أنظمة الحماية لموقف مثل هذا، خاصة بالنسبة لنظام بالغ الأهمية مثل هذا”.
قال الخبراء إن جسر فرانسيس سكوت كي يحمل أكثر من 11 مليون مركبة عبره كل عام، وإن انهياره سيسبب مشاكل كبيرة للأشخاص الذين يعيشون بالقرب منه.
تشير التقارير الأولية إلى أن ما لا يقل عن اثنتي عشرة سيارة اصطدمت بالمياه التي بلغت درجة حرارتها 47 درجة بالإضافة إلى 20 أو نحو ذلك من عمال البناء الذين كانوا يعملون على الجسر في ذلك الوقت.
بصرف النظر عن الافتقار إلى هياكل الحماية، كان هناك سبب آخر لانهياره وهو الافتقار إلى التكرار – فعندما تم تدمير زوج من الأرصفة البحرية، لم يكن هناك أي شيء لتحمل الوزن الذي تحملوه.
ربما تكون الأرصفة البحرية الزائدة عن الحاجة قد ساعدت، لكن نادرًا ما يصمم المهندسون تكرارًا من هذا النوع في بنائها.
وقالت أيوب إنه لأنه يمكن بناء الجسور مثل فرانسيس سكوت كي دون أعمدة دعم إضافية، فهي عادة ما تكون كذلك.
وقال: “إذا تمكنا من الاستغناء عن هذا الرصيف، فسيتم التصميم بدون ذلك الرصيف”. “أعني أنهم يحاولون حقًا تقليل عدد الأرصفة البحرية.”
ولسوء الحظ، هذا يعني أن تصميم الجسر كان “خطيرًا للكسر”، مما يعني أن كسرًا واحدًا أدى إلى سقوطه.
وهذه الميزة التصميمية ليست فريدة من نوعها في الولايات المتحدة، حيث لم تواكب البنية التحتية القديمة للنقل التصميم والحجم الضخم للغاية لسفن الشحن الحديثة.
من الممكن نظريًا بناء جسر زائد عن الحاجة في جسر مثل فرانسيس سكوت كي، ولكن نظرًا لأن السفن تحتاج إلى المرور من الأسفل لدخول ميناء بالتيمور المزدحم، فإن الأرصفة البحرية الإضافية ستعيق طريقها.
بالإضافة إلى ذلك، الحقيقة البسيطة هي أنه إذا كان من الممكن بناء جسر بدون قطع إضافية،
وقال أيوب: “مع وجود مسافات أطول، ليس هناك تكرار في خسارة الرصيف”.
في بعض الحالات، يمكن أن تؤدي مشكلة صغيرة بشكل غير متناسب إلى كارثة، كما في حالة جسر نهر سكاجيت I-5 عام 2013 في واشنطن الذي انهار بالكامل بعد أن حطمت شاحنة ضخمة دعامة واحدة.
وفي حالات أخرى، كما حدث في انهيار جسر نهر المسيسيبي I-35W في ولاية مينيسوتا عام 2007، فإن صفائح الدعم التي تضعف مع مرور الوقت يمكن أن تنكسر فجأة – في هذه الحالة مما أسفر عن مقتل 13 شخصًا وإصابة 145 آخرين.
كان انهيار جسر فرانسيس سكوت كي فريدًا من نوعه، لكن الجسر نفسه كان يشترك في ميزة التصميم مع الآخرين: كان ما يُعرف باسم جسر الجمالون المستمر.
تم تصميم جسر الجمالون المستمر لتوزيع وزن شاغليه على سلسلة متواصلة من الجمالونات – كما يوحي الاسم.
هذه الجمالونات، وهي عبارة عن شبكة من الحزم المتقاطعة، مدعومة بسلسلة من الأعمدة الداعمة.
والأهم من ذلك، أن الجسور ذات الجمالون المستمر لها بعض العيوب، بما في ذلك حقيقة أنه مع مرور الوقت يمكن أن تضعف مفاصلها وقد تنخفض قدرتها الفعلية.
وعلى الرغم من أن هذا لا يبدو أن ما حدث مع جسر فرانسيس كي، إلا أن هناك عشرات الآلاف من الجسور الجمالونية المستمرة في جميع أنحاء البلاد، كما قال أيوب.
ولكن الأهم من بناء الجسور نفسها، كما اتفق الخبراء، هو توفير الحماية لمنع السفن من الاصطدام بها.
ولم تكن مثل هذه الحماية موجودة عندما احتاجها جسر فرانسيس سكوت كي.