جسر ماريا بيا

جسر ماريا بيا ( بالبرتغالية : Ponte Maria Pia )، المعروف باسم جسر دونا ماريا بيا ( Ponte de Dona Maria Pia )، هو جسر للسكك الحديدية تم بناؤه عام 1877 وينسب إلى غوستاف إيفل . وهي تقع بين بلديتي بورتو وفيلا نوفا دي جايا الشماليتين البرتغاليتين .

جسر قوس الهلال ذو المفصل المزدوج مصنوع من الحديد المطاوع ، ويمتد على مسافة 353 مترًا (1158 قدمًا) ، منها 60 مترًا (200 قدم) فوق نهر دورو . كان جزءًا من نظام خط السكك الحديدية الشمالية (Linha Norte). عند بنائه، كان أطول جسر ذي قوس واحد في العالم. لم يعد يُستخدم للنقل بالسكك الحديدية، إذ استُبدل بجسر ساو جواو (Ponte de São João ) (أو جسر القديس يوحنا) عام 1991. غالبًا ما يُخلط بينه وبين جسر لويز الأول المشابه ، الذي بُني بعده بتسع سنوات ويقع على بُعد كيلومتر واحد (0.62 ميل) إلى الغرب، مع العلم أن جسر لويز الأول يتكون من طابقين بدلًا من طابق واحد.     

في عام ١٨٧٥، أعلنت شركة السكك الحديدية الملكية البرتغالية عن مسابقة لتصميم جسر يربط خط سكة حديد لشبونة ببورتو فوق نهر دورو. ^{[ ١ ]} كان هذا المشروع بالغ الصعوبة من الناحية التقنية: كان النهر سريع الجريان، وقد يصل عمقه إلى ٢٠ مترًا (٦٦ قدمًا) خلال الفيضانات، وكان قاع النهر يتكون من طبقة سميكة من الحصى. هذه العوامل استبعدت بناء دعامات في النهر، مما يعني أن الجسر كان يجب أن يكون له امتداد مركزي بطول ١٦٠ مترًا (٥٢٥ قدمًا). ^{[ ٢ ]} في ذلك الوقت، كان أطول امتداد لجسر قوسي هو ١٥٨.٥ مترًا (٥٢٠ قدمًا) للجسر الذي بناه جيمس ب. إيدز فوق نهر المسيسيبي في سانت لويس . عندما تمت الموافقة على المشروع، رأى جواو كريسوستومو دي أبريو إي سوزا، عضو المجلس الاستشاري للأشغال العامة ، أن سطح الجسر يجب أن يحتوي على مسارين. ^{[ 3 ]}  

كان تصميم غوستاف إيفل ، الذي بلغت تكلفته 965 ألف فرنك فرنسي، الأقل تكلفة من بين التصاميم الأربعة التي تم النظر فيها، إذ بلغ سعره حوالي ثلثي تكلفة أقرب منافس. ^{[ 2 ]} ولأن الشركة كانت قليلة الخبرة نسبياً، فقد تم تشكيل لجنة لإعداد تقرير عن مدى ملاءمتها لتنفيذ العمل. وكان تقرير اللجنة إيجابياً، مع أنه أكد على صعوبة المشروع.

"إن الدراسة الكاملة لهيكل بهذا الحجم تنطوي على صعوبات كبيرة. ولا يمكن تطبيق أساليب الحساب المعروفة حتى الآن عملياً إلا بمساعدة فرضيات تختلف عن الحقائق الثابتة بدرجة أو بأخرى، مما يجعل النتائج المتوقعة غير مؤكدة."

يصعب تحديد المسؤول عن التصميم الفعلي، ولكن يُرجّح أن يكون ثيوفيل سيريج ، شريك إيفل في العمل الذي قدّم ورقة بحثية عن الجسر إلى جمعية المهندسين المدنيين عام 1878، هو المسؤول الأكبر. في وصفه للجسر الذي رافق النموذج المصغر بمقياس 1:50 المعروض في المعرض العالمي عام 1878 ، أشاد إيفل بسيريج وهنري دي ديون لعملهما في الحسابات والرسومات.

بدأ البناء في 5 يناير 1876. واكتمل العمل على الدعامات والأعمدة وسطح الطريق المؤدي إلى الجسر بحلول سبتمبر. ثم توقف العمل بسبب فيضانات الشتاء، ولم يُستأنف تشييد القوس المركزي إلا في مارس 1877. ^{[ 2 ]} وبحلول 28 أكتوبر 1877، تم تركيب المنصة واكتمل العمل عليها، وانتهى العمل على الجسر الذي يزن 1500 طن (3,300,000 رطل) في 30 أكتوبر 1878. ^{[ 3 ]} أُجريت الاختبارات بين 1 و2 نوفمبر، مما أدى إلى افتتاحه في 4 نوفمبر من قبل الملك لويس الأول والملكة ماريا بيا من سافوي (التي سُمي الجسر باسمها ). ^{[ 1 ] [ 3 ]} 

بين عامي 1897 و1898، أبدى الفنيون بعض القلق بشأن سلامة الجسر؛ إذ بلغ عرضه 3.1 متر (10 أقدام) ، وانقطعت فيه العوارض الرئيسية، كما أن هيكله خفيف الوزن، وطبيعته المرنة. ^{[ 3 ]} وفي عام 1890، أُنشئ في أوفار مكتب الأشغال المعدنية لدعم أعمال تقوية وترميم هذه الهياكل. ^{[ 3 ]} ونتيجةً لذلك، فُرضت قيود على المرور فوق الجسر بين عامي 1900 و1906: حيث حُددت حمولة المحور بـ 14 طنًا والسرعة بـ 10 كيلومترات (6.2 ميل) في الساعة. ^{[ 3 ]} أُجريت تعديلات على سطح الجسر تحت إشراف خافيير كورديرو عام 1900. وتلا ذلك بين عامي 1901 و1906 تحسينات على العوارض المثلثية، نفذها مكتب أوفار. ^{[ 3 ]} بعد استشارة المهندس الفرنسي مانيه رابوت، المتخصص في الهياكل المعدنية، عام 1907، خلصت أوفيسينا إلى أن القوس والأعمال المنفذة على الجسر كافية للسماح بالمرور. ^{[ 3 ]} لم يمنع هذا من مواصلة العمل على العناصر الإنشائية الأمامية والخلفية لجعل الجسر أكثر سهولة في الوصول إليه ولتقوية الدعامات الرئيسية. ^{[ 3 ]}  

في عام 1916، شُكّلت لجنة لدراسة إمكانية إنشاء ممر عبور ثانوي بين فيلا نوفا دي غايا وبورتو. ^{[ 3 ]} وفي عام 1928، وُصف الجسر بأنه "عائق حقيقي أمام حركة المرور". ^{[ 3 ]}

بهدف تحسين بنية الجسر استعدادًا لبدء خدمة شركة السكك الحديدية الكندية (CP) عبره باستخدام قاطرات السلسلة 070 المُحسّنة في 1 نوفمبر 1950، ^{[ 3 ]} أجرى المهندس جواو دي ليموس عدة دراسات في عام 1948 لتقييم حالة الجسر: دراسة للسطح (بما في ذلك العناصر الإنشائية) وتحليلات للعوارض المستمرة ودعامات القوس الإنشائية. ^{[ 3 ]} أسفر تحليل استقرار الجسر، الذي أجراه المختبر الوطني للهندسة المدنية (LNEC)، عن حقن الأسمنت وإصلاح وصلات البناء والأعمدة المتصلة بالهياكل المعدنية. في الوقت نفسه، أزال فريق الإصلاح الطلاء المتقشر من الهيكل وعالج التآكل، بما في ذلك إعادة الطلاء بطلاء معدني جديد. ^{[ 3 ]}

بدأت دراسة تحليلية أخرى في عام 1966 بتحليل ترقية خدمة القاطرات الكهربائية (Bò-Bó)، مما أدى إلى استنتاج كهربة خط السكة الحديد الشمالي (Linha Norte). وفي عام 1969، أكدت اختبارات الإجهاد التي أُجريت على القاطرات النتائج التحليلية. ^{[ 3 ]}

في عام 1990، صنفت الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين الجسر كمعلم تاريخي دولي للهندسة المدنية .

في عام 1991، توقفت خدمة السكك الحديدية فوق الجسر لأن المسار المفرد وقيود السرعة حدّت من سرعة النقل إلى 20 كيلومترًا (12 ميلًا) في الساعة. ^{[ 3 ]} انتقلت وظائف السكك الحديدية إلى جسر ساو جواو (الذي صممه المهندس إدغار كاردوسو ). 

في عام 1998، كانت هناك خطة لإعادة تأهيل الجسر وإضاءته، مما أدى إلى إنشاء معلم سياحي للقطار بين متحف النقل والمنطقة التي تضم أقبية النبيذ في بورتو، وهو مسار بطول 1.8 كيلومتر (1.1 ميل) يستخدم نفقًا مغلقًا سابقًا تحت المركز التاريخي لمدينة بورتو. ^{[ 3 ]} 

في عام 2013، بُذلت جهود لنقل الجسر إلى وسط المدينة حيث سيُستخدم كمعلم تاريخي. ^{[ 4 ]}

يقع الجسر في مشهد حضري فوق نهر دورو ، ويربط جبل سيميناريو في بلدية بورتو بسلسلة جبال سيرا دو بيلار في الجزء قليل السكان من بلدية فيلا نوفا دي جايا. ^{[ 3 ]}

يتألف الهيكل من سطح بطول 354.375 مترًا (1162.65 قدمًا) ، مدعومًا بدعامات على جانب واحد من النهر وثلاث دعامات على الجانب الآخر، مع قوس مركزي يبلغ عرضه 160 مترًا (520 قدمًا) وارتفاعه 42.6 مترًا (140 قدمًا) . ^{[ 1 ] [ 3 ]} ويرتكز على ثلاثة أعمدة في فيلا نوفا دا جايا وعمودين في بورتو. كما يدعم القوس عمودان أقصر. ^{[ 3 ]} بُنيت أعمدة الدعم الخمسة المتشابكة على شكل هرمي فوق كتل من الجرانيت، فوق ستة عروق، ثلاثة منها بطول 37.390 مترًا (122.67 قدمًا) على جانب جايا و 37.400 مترًا (122.70 قدمًا) على جانب بورتو. ^{[ 3 ]}        

فوق الجسر توجد حواجز حديدية مطلية فوق جدران من الجرانيت. ^{[ 3 ]}

ومن الابتكارات الأخرى طريقة بناء القوس المركزي. فبما أنه كان من المستحيل استخدام أي دعامات مؤقتة ، بُني القوس من دعامات الجانبين، حيث دُعم وزنه بكابلات فولاذية مثبتة في أعلى الأعمدة الداعمة للسطح. واستُخدمت الطريقة نفسها لبناء سطح الجسر، حيث شُيدت هياكل برجية مؤقتة فوق مستوى السطح لدعم الكابلات. وقد سبق أن استخدم إيدز هذه التقنية، لكن استخدامها من قبل إيفل يُظهر تبنيه لأحدث التقنيات الهندسية.

يستخدم التصميم قوسًا مكافئًا . ^{[ 5 ]}

• جسر ماريا بيا (1877) في Structurae