קריסת גשר בולטימור: מהנדס גשרים מסביר מה קרה, ומה צריך לשנות

עדכון: 28 במרץ 2024


קריסת גשר בולטימור: מהנדס גשרים מסביר מה קרה, ומה צריך לשנות
קרדיט: Patorjk, עבודה משלו, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=41035194

כשאניית המכולות MV Dali, שאורכה 300 מטרים ומסתה כ-100,000 טון, איבדה את כוחה ונתקעה באחד מרציפי התמיכה של גשר פרנסיס סקוט קי בבולטימור, הגשר קרס תוך רגעים ספורים. יש להניח שישה בני אדם נהרגו, כמה אחרים נפצעו, והעיר והאזור מצפים לסיוט לוגיסטי בן חודשים בהיעדר קישור תחבורה חיוני.


זה היה אירוע מזעזע, לא רק לציבור אלא למהנדסי גשרים כמוני. אנו עובדים קשה מאוד כדי להבטיח שגשרים בטוחים, ובסך הכל ההסתברות להיפצע או גרוע מכך בקריסת גשר נותרה נמוכה אפילו מהסיכוי להיפגע מברק.

עם זאת, התמונות מבולטימור הן תזכורת לכך שאי אפשר לקחת את הבטיחות כמובן מאליו. אנחנו צריכים להישאר ערניים.

אז למה הגשר הזה קרס? וחשוב לא פחות, כיצד נוכל להפוך גשרים אחרים לבטוחים יותר מפני קריסה כזו?

גשר מהמאה ה-20 פוגש ספינה מהמאה ה-21

גשר פרנסיס סקוט מפתח נבנה באמצע שנות ה-1970 ונפתח בשנת 1977. המבנה הראשי מעל ערוץ הניווט הוא "גשר מסבך רציף" בשלושה קטעים או טווחים.

הגשר נשען על ארבע תמיכות, שתיים מהן יושבות בכל צד של נתיב המים הניתן לשייט. שני המזחים הללו הם קריטיים להגנה מפני פגיעות ספינה.

ואכן, היו שתי שכבות הגנה: מבנה שנקרא "דולפין" עשוי בטון, ופגוש. הדולפינים נמצאים במים כ-100 מטר במעלה הזרם ומורד הזרם. הם מיועדים להקרבה במקרה של ספינה סוררת, סופגת את האנרגיה שלה ומתעוותת בתהליך אך מונעת מהספינה לפגוע בגשר עצמו.

גשר פרנסיס סקוט מפתח בבולטימור, מציג את המזח שנפגע על ידי ספינת המטען ואת קטעי הגשר שקרס כתוצאה מכך. קרדיט: F Vasconcellos / Wikimedia, CC BY-SA

הפגוש הוא שכבת ההגנה האחרונה. זהו מבנה העשוי מעץ ובטון מזוין המוצב סביב המזחים הראשיים. שוב, הוא נועד לספוג את האנרגיה של כל השפעה.

פגושים אינם מיועדים לספוג פגיעות מכלי שיט גדולים מאוד. וכך כאשר ה-MV Dali, במשקל של יותר מ-100,000 טון, עבר את הדולפינים המגינים, הוא פשוט היה מסיבי מדי מכדי שהפגוש יוכל לעמוד בו.

הקלטות וידאו מראים ענן אבק המופיע רגע לפני קריסת הגשר, מה שאולי היה הפגום שהתפרק כאשר הוא נמחץ על ידי הספינה.

לאחר שהספינה המאסיבית עברה את הדולפין וגם את הפגוש, המזח - אחד מארבעת התומכים העיקריים של הגשר - פשוט לא היה מסוגל לעמוד בפני הפגיעה. בהתחשב בגודלו של כלי השיט ומהירותו ככל הנראה בסביבות 8 קשר (15 קילומטרים לשעה), כוח הפגיעה היה בסביבות 20,000 טון.

הגשרים נעשים בטוחים יותר

זו לא הייתה הפעם הראשונה שספינה פגעה בגשר פרנסיס סקוט. הייתה התנגשות נוספת ב-1980, שגרמה נזק לפגוש בצורה חמורה עד כדי כך שהיה צורך להחליף אותו.

ברחבי העולם, 35 קריסות גשרים גדולות שגרמו להרוגים נגרמו כתוצאה מהתנגשויות בין השנים 1960 ל-2015, על פי דו"ח משנת 2018 של האגודה העולמית לתשתיות תחבורה על מים. התנגשויות בין ספינות וגשרים בשנות ה-1970 ותחילת שנות ה-1980 הובילו לשיפור משמעותי בכללי התכנון להגנה על גשרים מפגיעה.

השפעות נוספות בשנות ה-1970 ותחילת שנות ה-1980 יצרו שיפורים משמעותיים בכללי התכנון להשפעה.

הנחיות כמו זה מילאו תפקיד מכריע בשיפור בטיחות הגשרים. קרדיט: IABSE

המדריך הבינלאומי להנדסת גשרים והנדסת מבנים, שפורסם ב-1993, וה-American Association of State Highway and Transporation Officials' Guide Specification and Commentary for Vessel Collision Design of Highway Bridges (1991) שינו את אופן תכנון הגשרים.

באוסטרליה, התקן האוסטרלי לעיצוב גשרים (שפורסם ב-2017) דורש מהמעצבים לחשוב על כלי השיט הגדול ביותר שצפוי להגיע ב-100 השנים הבאות, ומה היה קורה אם הוא היה פונה למזח גשר כלשהו במלוא המהירות. מעצבים צריכים לשקול את התוצאה הן של התנגשויות חזיתיות והן מהלומות צדדיות. כתוצאה מכך, גשרים חדשים רבים יותר מגינים על המזחים שלהם עם איים שלמים מעשה ידי אדם.

כמובן, השיפורים הללו הגיעו מאוחר מדי כדי להשפיע על עיצוב גשר פרנסיס סקוט מפתח עצמו.

לקחים מאסון

אז מהם הלקחים הנראים בשלב מוקדם זה?

ראשית, ברור שאמצעי ההגנה שהוגדרו עבור הגשר הזה לא הספיקו להתמודד עם הפגיעה בספינה הזו. ספינות המטען של היום גדולות בהרבה מאלו של שנות השבעים, ונראה כי גשר המפתח של פרנסיס סקוט לא תוכנן מתוך מחשבה על התנגשות כזו.

אז לקח אחד הוא שאנחנו צריכים לשקול כיצד הכלים ליד הגשרים שלנו משתנים. זה אומר שאנחנו לא יכולים פשוט לקבל את המבנה כפי שהוא נבנה, אלא להבטיח שאמצעי ההגנה סביב הגשרים שלנו מתפתחים לצד הספינות שסביבם.

שנית, ובאופן כללי יותר, עלינו להישאר ערניים בניהול הגשרים שלנו. כתבתי בעבר על רמת הבטיחות הנוכחית של גשרים אוסטרליים, אבל גם על איך אנחנו יכולים להשתפר.

האירוע הטרגי הזה רק מדגיש את הצורך להוציא יותר על תחזוקת התשתית המזדקנת שלנו. זו הדרך היחידה להבטיח שהוא יישאר בטוח ופונקציונלי עבור הדרישות שאנו מציבים לו היום.