چرا پل بالتیمور با تلنگر کشتی 100 هزار تُنی فرو ریخت؟

به گزارش دیجیتوهان، فروریختن پل نه تنها برای مردم، بلکه برای مهندسان پل هم تکان دهنده بود. آن ها بسیار سخت در تلاش هستند که اطمینان حاصل کنند پل ها ایمن هستند و احتمال آسیب دیدنشان در ریزش پل حتی کم تر از احتمال برخورد صاعقه باشد. اگرچه، تصاویر بالتیمور یادآوری می کنند ایمنی را نمی توان امری مسلم دانست و باید هوشیار باشیم. پس چرا پل بالتیمور فروریخت و چگونه می توانیم پل های دیگر را دربرابر چنین فروریزشی ایمن تر کنیم؟

به نقل از مجله دیجیتوهان، پل فرانسیس اسکات کی طی اواسط دهه 1970 ساخته شد و در سال 1977 به بهره برداری رسید. ساختار اصلی روی کانال کشتیرانی، پل خرپایی پیوسته ای بود که سه دهانه داشت. پل روی چهار ستون استوار بود که در هر سمت آبراهه کشتیرانی دو ستون قرار داشتند. این دو ستون برای محافظت در برابر ضربه کشتی ها حیاتی بودند. ساختار محافظ دیگری نیز وجود داشت: ساختار معروف به «دلفین» که از بتن و فندر تشکیل شده است.

دلفین ها درحدود 100 متری بالادست و پایین دست ستون ها در آب قرار دارند. کالین کاپرانی، استاد مهندسی عمران از دانشگاه مانش در وب سایت کانورسیشن می نویسد، هدف از استقرار دلفین ها این است که در صورتی که کشتی سرگردانی به آن ها برخورد کند، انرژی ضربه را بگیرند و در این فرایند تغییر شکل پیدا کنند، اما مانع از برخورد کشتی با خود پل شوند.

فندر آخرین لایه محافظ است که ساختاری متشکل از چوب و بتن مسلح است که در اطراف پایه های اصلی قرار گرفته است. در اینجا هم هدف، جذب انرژی حاصل از هر گونه برخورد احتمالی است.

فندرها نمی توانند ضربه حاصل از برخورد کشتی های بسیار بزرگ را جذب کنند. بنابراین، وقتی کشتی ام وی دالی با وزن بیش از 100 هزار تن از دلفین های محافظ رد شد، این ساختارها تاب مقاومت دربرابر آن ها را نداشتند. فیلم های ضبط شده نشان می دهند ابری از گرد و غبار درست پیش از فروریختن پل ظاهر شد که احتمالا ناشی از متلاشی شدن فندر براثر برخورد کشتی بود. هنگامی که کشتی عظیم از دلفین و فندر رد شد، ستون پل قادر به تحمل ضربه نبود.

با توجه به اندازه کشتی و سرعت احتمالی آن که در حدود 8 گره بود (15 کیلومتر بر ساعت)، نیروی ضربه درحدود 20 هزار تن برآورد می شود.

اولین باری نبود که کشتی با به پل فرانسیس اسکات برخورد می کرد. در سال 1980 برخورد دیگری رخ داد که طی آن فندر به قدری آسیب دید که باید عوض می شد.

طبق گزارش سال 2018 انجمن جهانی زیرساخت های حمل ونقل آبی، بین سال های 1960 تا 2015، در سراسر جهان 35 ریزش پل ناشی از برخورد که موجب مرگ ومیر انسان ها شده است، رخ داده است.

برخورد بین کشتی ها و پل ها در دهه 1970 و اوایل دهه 1980 به بهبود قابل توجه در قوانین طراحی برای محافظت از پل ها دربرابر برخورد منجر شد. برای مثال، در استرالیا در سال 2017 استانداردی برای طراحی پل ها منتشر شد که طراحان را ملزم می کند به بزرگ ترین کشتی که ممکن است در 100 سال آینده ظاهر شود، فکر کنند و اینکه اگر با سرعت کامل به سمت پایه های پل حرکت کند، چه اتفاقی می افتد.

طراحان باید نتیجه ی هر دو برخورد احتمالی و ضربه های جانبی را درنظر بگیرند. درنتیجه، بسیاری از پل های جدیدتر با جزایر ساخته شده به دست انسان از ستون های خود محافظت می کنند. البته این پیشرفت ها خیلی دیر انجام شد و بر طراحی پل فرانسیس اسکات کی تاثیری نداشت.

5858