الجسور ليست جاهزة لاستقبال السفن الضخمة اليوم

لسنوات عديدة، أدرك المهندسون المدنيون أن الجسور تواجه مشكلة: فالعديد منها غير مصمم لتحمل الضربات من ذلك النوع من سفن الشحن التي تمر بشكل روتيني عبر مياههم. وصلت هذه المخاوف إلى ذروتها يوم الثلاثاء مع الانهيار المدمر لجسر فرانسيس سكوت كي في بالتيمور بولاية ماريلاند. إنه هذا النوع من الفشل الذي يحاول المهندسون منعه منذ عقود، وحتى الآن، فإنهم غير متأكدين مما إذا كانت الحلول المتاحة كافية أم لا.

يقول أتورود عزيزيناميني، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في جامعة فلوريدا الدولية: “نحن لا نصمم القوة المميتة التي يولدها مثل هذا التأثير – ملايين الجنيهات”. الحافة. “لا علاقة للانهيار في الواقع بنوع الجسر… التكرار أو التفتيش.”

كان جسر كي هو ثاني أطول جسر متواصل عبر الجمالون في الولايات المتحدة، خلف جسر أستوريا-ميغلر الذي يربط ولاية أوريغون بواشنطن. لكن هذا الأسبوع، اصطدمت سفينة الشحن الضخمة MV Dali بعمود دعم جسر Key Bridge، مما تسبب في انهيار كامل حدث خلال ثوانٍ. وقُتل اثنان من عمال البناء، بينما يُفترض أن أربعة آخرين قد لقوا حتفهم.

يقول دوغلاس شموكر، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في جامعة يوتا: “إن الطبيعة المستمرة المكونة من 3 امتدادات تعني أنه عندما دمرت السفينة رصيف الجسر الرئيسي، فقدت البسورتان المتأثرتان بشكل مباشر أحد دعامتيهما الأساسية”. الحافة. “عندما انهار النطاق الأوسط، فقد سحب معه النطاق الثالث بشكل أساسي لأنه تم تصميمه بشكل متكامل ليعمل معًا، وليس بشكل منفصل.”

وهذا ليس أول انهيار كارثي لجسر من نوعه. في عام 1980 – بعد ثلاث سنوات من اكتمال جسر كي – انهار جزء كبير من جسر صن شاين سكايواي في فلوريدا عندما اصطدمت سفينة شحن بأحد عوارض الدعم، مما أسفر عن مقتل 35 شخصًا. حدد تقرير الحادث الصادر عن المجلس الوطني لسلامة النقل الافتقار إلى نظام حماية الرصيف الذي كان من الممكن أن “يمتص بعض قوة الاصطدام أو يعيد توجيه السفينة” كعامل في فشل الجسر. عند إعادة بناء Sunshine Skyway، قرر المهندسون تركيب الدلافين – وهي هياكل خرسانية موضوعة حول أرصفة الجسر – لامتصاص تأثير الاصطدام، مع منع القارب من الاصطدام بالجسر مباشرة.

ردًا على مأساة Sunshine Skyway، قدمت الجمعية الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل (AASHTO) مواصفات جديدة لتصميم تصادم السفن لجسور الطرق السريعة في عام 1991. وتنص المعايير الجديدة على أنه يجب على المهندسين تصميم ممرات مائية صالحة للملاحة “لمنع انهيار البنية الفوقية بسبب مع الأخذ في الاعتبار حجم ونوع السفينة وعمق المياه المتاح وسرعة السفينة واستجابة الهيكل.

ومع ذلك، يشير شموكر إلى أن هذه القواعد الجديدة تستغرق عادةً بضع سنوات قبل اعتمادها. يقول شموكر: “كان من الممكن أن يكون الأمر في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين قبل أن ترى فعليًا جسرًا مصممًا لذلك”. “وهذا بسبب تلك العملية الطويلة التي نستخدمها لبناء الجسور الكبيرة فوق الممرات المائية الصالحة للملاحة. فهي باهظة الثمن… ويمكن أن تشكل تحديًا للاندماج مع البيئة.”

عندما بدأ بناة الجسور في اعتماد إرشادات AASHTO الخاصة بتصادم السفن، رأينا جسورًا مثل جسر آرثر رافينيل جونيور في كارولينا الجنوبية يتم بناؤها. تم الانتهاء منه في عام 2005 ليحل محل الجسر الأقدم الذي اعتبر غير سليم من الناحية الهيكلية وليس طويل القامة بما يكفي لمرور سفن الشحن تحته. يحتوي جسر رافينيل على جزر صخرية تبلغ مساحتها فدانًا واحدًا تحيط بكل من أرصفة الجسر، لذلك إذا فقدت سفينة شحن السيطرة بالقرب من الجسر، فسوف تنحرف قبل الاصطدام بالرصيف.

لم تكن الجسور القديمة مصنوعة لتحمل الاصطدامات بسفن الشحن بحجم دالي. تم الانتهاء من جسر كي بريدج في بالتيمور في عام 1977، وتكلف بناؤه حوالي 110 مليون دولار في ذلك الوقت. ويمتد فوق نهر باتابسكو، المتاخم لميناء بالتيمور المزدحم، حيث تعبره حوالي 11.3 مليون مركبة كل عام. بالإضافة إلى المساعدة في تحويل حركة المرور بعيدًا عن نفق ميناء بالتيمور، كان جسر كي أيضًا بمثابة طريق مهم للمركبات التي تحمل مواد خطرة، والتي لا يُسمح لها بالدخول إلى الأنفاق القريبة.

يقول المسؤولون اوقات نيويورك أن جسر كي كان به حواجز خرسانية مثبتة في النهر “بهدف حرف أو إبطاء سفينة خارجة عن السيطرة”. ومع ذلك، فهي تقع بعيدًا عن عوارض دعم الجسر، مما يعني أنها لا توفر أي حماية حقيقية في حالة حدوث تأثير مباشر.

حتى لو كان الجسر الرئيسي يحتوي على جزر خرسانية تحيط بعوارضه، فقد لا تكون كافية لتقليل آثار الاصطدام بسفينة شحن ضخمة مثل MV Dali. يقول خالد م. مسلم، المهندس الإنشائي وأستاذ الهندسة المدنية في جامعة كاليفورنيا: “لست متأكداً مما إذا كان أي نظام عملي (أو حتى تعديل للجسر) سيكون فعالاً أو حتى عملياً لمنع هذه الكارثة”. يقول بيركلي راية بالتيمور.

لم تكن السفينة MV Dali التي يبلغ طولها حوالي 1000 قدم ممتلئة إلا في منتصف الطريق إلى سعتها عندما اصطدمت بجسر Key Bridge. ويبلغ وزنها حوالي 95 ألف طن، وهذا لا يشمل 4700 حاوية كانت على متنها. ويبلغ طول السفينة، التي استأجرتها شركة الشحن ميرسك، نفس طول برج إيفل تقريبًا، وهي ليست الوحيدة بهذا الحجم.

على مدى العقدين الماضيين، نما متوسط ​​حجم سفن الشحن بشكل كبير حيث تتنافس شركات الشحن مع الطلب العالمي على البضائع. ووفقا لمنظمة التعاون الاقتصادي والتنمية، فإن أكثر من 90 في المائة من البضائع المتداولة تنتقل عن طريق المياه، ومن المتوقع أن تتضاعف أحجام التجارة البحرية ثلاث مرات بحلول عام 2050. والسبب وراء بدء شركات الشحن في اختيار “السفن العملاقة” الأكبر حجما بسيط: كلما كانت السفينة أكبر، زادت كمية البضائع التي يمكنها حملها في رحلة واحدة من تجار التجزئة مثل Amazon وTarget وWalmart.

لكن السفن الأكبر حجمًا تحمل أيضًا مجموعة المخاطر الخاصة بها. في عام 2021، جنحت السفينة “إيفر جيفن” التي يبلغ طولها 1312 قدمًا في قناة السويس وظلت محاصرة هناك لمدة أسبوع تقريبًا. واضطرت الموانئ إلى إجراء تعديلات لاستيعاب أحجام السفن المتزايدة. وفي عام 2017، تم الانتهاء من مشروع توسيع قناة بنما “لتلبية الطلب المتزايد على التجارة البحرية باستخدام السفن الأكبر حجما”. في عام 2019، تم رفع جسر بايون الذي يربط بين نيويورك ونيوجيرسي 64 قدمًا حتى يمكن وضع السفن تحته.

خلال مؤتمر صحفي عقد هذا الأسبوع، أقر وزير النقل الأمريكي بيت بوتيجيج بأن بعض الجسور الحديثة “مصممة بميزات مختلفة للتخفيف من التأثيرات وحماية أرصفةها”. لكنه يشير أيضًا إلى أن هناك حالة من عدم اليقين تحيط بفعاليتها. “في الوقت الحالي، أعتقد أن هناك الكثير من الجدل الدائر بين المجتمع الهندسي حول ما إذا كان لأي من هذه الميزات أن يكون لها أي دور في موقف مثل هذا.”

من المرجح أن يؤدي انهيار Key Bridge إلى قيام بعض المدن بإعادة تقييم الضمانات التي توفرها جسورها. في العام الماضي، أطلقت نيو كاسل بولاية ديلاوير مشروعًا بقيمة 93 مليون دولار لتركيب الدلافين المحيطة بأرصفة جسر ديلاوير التذكاري. وفي حين أخذت المدينة زمام المبادرة لتعزيز الجسر بشكل استباقي، يمكن للوكالات الفيدرالية قريبًا أن تجبر المدن الأخرى على فعل الشيء نفسه.

ويتوقع عزيزيناميني أن يقوم المجلس الوطني لسلامة النقل بإلقاء “نظرة فاحصة للغاية” على اللوائح المعمول بها لمعرفة ما إذا كانت هناك طرق أفضل لحماية الجسور في البلاد. يقول عزيزيناميني: “أول شيء نتعلمه كمهندسين هو أن السلامة العامة هي القضية الأولى”.