جسر معلق

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 33 صور
الموسوعة الحرة

يُعد جسر جورج واشنطن ذو الطابقين ، الذي يربط مدينة نيويورك بمقاطعة بيرغن في ولاية نيوجيرسي ، أكثر الجسور المعلقة ازدحاماً في العالم من حيث عدد المركبات العابرة، حيث يعبره 106 ملايين مركبة سنوياً. [ 4 ] [ 5 ]

الجسر المعلق هو نوع من الجسور حيث يُعلق سطحه أسفل كابلات التعليق على دعامات رأسية. [ 6 ] بُنيت أولى الأمثلة الحديثة لهذا النوع من الجسور في أوائل القرن التاسع عشر. [ 7 ] [ 8 ] أما الجسور المعلقة البسيطة ، التي تفتقر إلى الدعامات الرأسية، فلها تاريخ طويل في العديد من المناطق الجبلية حول العالم.

إلى جانب نوع الجسر الأكثر شيوعًا، والذي يُعرف بالجسور المعلقة، والمُتناول في هذه المقالة، توجد أنواع أخرى من الجسور المعلقة . النوع الذي نتناوله هنا يتكون من كابلات معلقة بين برجين ، مع كابلات تعليق رأسية تنقل الأحمال الحية والميتة للسطح السفلي الذي تعبره حركة المرور. يسمح هذا التصميم بأن يكون السطح مستويًا أو مقوسًا لأعلى لتوفير مساحة إضافية. ومثل أنواع الجسور المعلقة الأخرى، غالبًا ما يُبنى هذا النوع دون استخدام دعامات مؤقتة .

يجب تثبيت كابلات التعليق عند طرفي الجسر، لأن أي حمل يُطبق عليه يتحول إلى شد في هذه الكابلات الرئيسية. تمتد الكابلات الرئيسية من فوق الأعمدة إلى دعامات على مستوى سطح الجسر، ثم إلى نقاط اتصال مع مثبتات في الأرض. يُدعم الطريق بكابلات أو قضبان تعليق رأسية تُسمى حوامل. في بعض الحالات، قد تقع الأبراج على حافة جرف أو وادٍ حيث يمتد الطريق مباشرةً إلى الامتداد الرئيسي. في الحالات الأخرى، يتكون الجسر عادةً من امتدادين أصغر، يمتدان بين كل زوج من الأعمدة والطريق السريع، وقد يكونان مدعومين بكابلات تعليق أو بهيكل جمالوني خاص بهما . في حال دعم الامتدادين بهيكل جمالوني، يكون تقوس الكابلات الرئيسية الخارجية ضئيلاً للغاية.

تاريخ

كانت أقدم الجسور المعلقة عبارة عن حبال ممتدة عبر وادٍ سحيق، مع وجود سطح ربما على نفس المستوى أو معلق أسفل الحبال بحيث يكون للحبل شكل سلسلة .

مقدمات

تشوشول تشاكزام ، أحد الجسور المعلقة التي بناها ثانغتونغ غيالبو، في عام 1904
جسر بور المعلق الخشبي الذي شُيّد عام 1808 في مدينة سكنيكتادي بولاية نيويورك الأمريكية، أثناء هدمه عام 1871، ويظهر فيه الكابلات الخشبية. [ 9 ] [ 10 ] بدأت أجزاء من الجسر، بطول 160 و190 و180 و157 قدمًا، والمثبتة على 3 دعامات، بالانحناء، فأُضيفت 4 دعامات داعمة عام 1833، ليصبح طوله 8 أجزاء. [ 11 ]

ابتكر ثانغتونغ غيالبو، وهو حكيم تبتي وباني جسور، استخدام السلاسل الحديدية في تصميمه للجسور المعلقة البسيطة . في عام 1433، بنى غيالبو ثمانية جسور في شرق بوتان . وكان آخر جسر من جسور غيالبو المتصلة بسلاسل حديدية لا يزال قائمًا هو جسر ثانغتونغ غيالبو في دوكسوم على الطريق المؤدي إلى نهر يانغتسي في تراشي ، والذي جرفته المياه نهائيًا عام 2004. [ 12 ] لم تتضمن جسور غيالبو ذات السلاسل الحديدية جسرًا معلقًا ، وهو المعيار في جميع الجسور المعلقة الحديثة اليوم. بدلًا من ذلك، استخدم غيالبو أسلاكًا في كل من الدرابزين وسطح المشي في جسوره. وقد تم تعزيز نقاط الضغط التي تحمل طبقة التسوية بالسلاسل الحديدية. يُعتقد أن غيالبو كان يستخدم قبل استخدام السلاسل الحديدية حبالًا مصنوعة من أغصان الصفصاف الملتوية أو جلود الياك. [ 13 ] وربما استخدم أيضًا قماشًا مربوطًا بإحكام.

استخدم الإنكا الجسور المعلقة ، وقد وُثِّق ذلك منذ عام 1615. ولا يُعرف متى بُنيت لأول مرة. ويُعتبر جسر كويشواتشاكا آخر جسر معلق متبقٍ من جسور الإنكا ، ويُعاد بناؤه سنوياً.

الجسور المعلقة

خطة مبكرة لجسر السلسلة فوق مضيق ميناي بالقرب من بانجور، ويلز ، اكتملت في عام 1826

كان جسر جاكوبز كريك (1801) في مقاطعة ويستمورلاند، بنسلفانيا ، أول جسر معلق بسلسلة حديدية في العالم الغربي ، وقد صممه المخترع جيمس فينلي . [ 14 ] كان جسر فينلي أول جسر يضم جميع المكونات الضرورية للجسر المعلق الحديث، بما في ذلك سطح معلق بواسطة دعامات. حصل فينلي على براءة اختراع لتصميمه عام 1808، ونشره في مجلة " ذا بورت فوليو" في فيلادلفيا عام 1810. [ 15 ]

شملت الجسور المعلقة البريطانية المبكرة جسر دير درايبرغ (1817) وجسر الاتحاد (1820) بطول 137 مترًا ، ثم ازداد طولها بسرعة ليصل إلى 176 مترًا مع جسر ميناي (1826)، الذي يُعد "أول جسر معلق حديث مهم". [ 16 ] وكان أول جسر معلق في الأراضي الناطقة بالألمانية هو جسر نورمبرغ . أما جسر ساغار الحديدي المعلق، بطول 200 قدم (ويُعرف أيضًا باسم جسر بيوز)، فقد شُيّد بالقرب من ساغار في الهند خلال الفترة 1828-1830 على يد دنكان بريسغريف، رئيس دار سك العملة وفحص المعادن الثمينة. [ 17 ] ويُشبه جسر كليفتون المعلق (الذي صُمم عام 1831، واكتمل بناؤه عام 1864 بطول 214 مترًا في منتصفه) جسر ساغار، وهو أحد أطول الجسور المعلقة ذات القوس المكافئ. صُمم جسر مارلو المعلق الحالي على يد ويليام تيرني كلارك ، وشُيّد بين عامي 1829 و1832، ليحل محل جسر خشبي كان يقع أسفل النهر وانهار عام 1828. وهو الجسر المعلق الوحيد الذي يعبر نهر التايمز غير المدّي. أما جسر سيتشيني المعلق (الذي صُمم عام 1840 وافتُتح عام 1849)، والذي يمتد فوق نهر الدانوب في بودابست، فقد صممه ويليام كلارك أيضاً، وهو نسخة أكبر حجماً من جسر مارلو. [ 18 ] ومن بين الاختلافات جسر ثورنويل ووارهام للعبّارات في بيرتون أبون ترينت ، ستافوردشاير (1889)، حيث لا تُثبّت السلاسل على الدعامات كما هو معتاد، بل تُثبّت على العوارض الرئيسية، مما يجعلها تحت ضغط. هنا، صُنعت السلاسل من صفائح حديدية مسطحة، بعرض 203 ملم (ثماني بوصات) وسُمك 38 ملم (بوصة ونصف )، مثبتة معاً بالمسامير. [ 19 ]  

سلك كابل

تم افتتاح جسر مانهاتن ، الذي يربط بين مانهاتن وبروكلين في مدينة نيويورك، في عام 1909 ويعتبر بمثابة النموذج الأولي للجسور المعلقة الحديثة؛ وقد شكل تصميمه نموذجًا للعديد من الجسور المعلقة ذات الامتدادات الطويلة حول العالم .

كان أول جسر معلق من الأسلاك والكابلات هو جسر العنكبوت في شلالات شويلكيل (1816)، وهو جسر مشاة متواضع ومؤقت بُني بعد انهيار جسر السلسلة القريب الذي بناه جيمس فينلي في شلالات شويلكيل (1808). بلغ طول جسر المشاة 124 مترًا، على الرغم من أن عرض سطحه لم يتجاوز 0.45 مترًا.

جسر مارك سيغوين المعلق بالقرب من أنوناي ، 1825

يعود تاريخ تطوير الجسور المعلقة ذات الكابلات السلكية إلى الجسر المعلق البسيط المؤقت في أنوناي، الذي بناه مارك سيغوين وإخوته عام 1822، والذي لم يتجاوز طوله 18 مترًا. [ 20 ] أما أول جسر معلق دائم ذي كابلات سلكية فكان جسر سانت أنطوان الذي صممه غيوم هنري دوفور في جنيف عام 1823، ويتكون من جزأين بطول 40 مترًا لكل منهما. [ 20 ] وكان أول جسر معلق بكابلات مُجمّعة في الهواء بالطريقة الحديثة هو جسر غراند بونت سوسبند في فريبورغ الذي صممه جوزيف شالي عام 1834. [ 20 ]

في الولايات المتحدة، كان جسر واير في فيرمونت بمدينة فيلادلفيا، بنسلفانيا، أول جسر معلق رئيسي يعمل بالكابلات السلكية. صممه تشارلز إيليت الابن، واكتمل بناؤه عام 1842، وكان طوله 109 أمتار. أما جسر إيليت المعلق في شلالات نياجرا (1847-1848)، فقد تم التخلي عنه قبل اكتماله، واستُخدم كدعامات لجسر جون أ. روبلينغ ذي الطابقين للسكك الحديدية والعربات (1855).

كان جسر أوتو بيت (1938-1939) أول جسر معلق حديث خارج الولايات المتحدة تم بناؤه باستخدام كابلات سلكية متوازية. [ 21 ]

بناء

المكونات الرئيسية للجسر

الخطوط النحيلة لجسر سيفرن

برجان/عمودان، كابلان معلقان، أربعة مثبتات لكابلات التعليق، كابلات تعليق متعددة، سطح الجسر. [ 22 ]

التحليل الهيكلي

مقارنة بين منحنى السلسلة (المنحنى الأسود المتقطع) ومنحنى القطع المكافئ (المنحنى الأحمر المتصل) لهما نفس الامتداد والانحناء. القوى الرئيسية في أي جسر معلق هي الشد في الكابلات والضغط في الأعمدة. ولأن معظم القوة المؤثرة على الأعمدة تكون عمودية لأسفل، ولأن الجسر يُثبَّت أيضًا بواسطة الكابلات الرئيسية، يمكن تصميم الأعمدة بشكل نحيف، كما هو الحال في جسر سيفرن على الحدود بين ويلز وإنجلترا. في جسر السطح المعلق، تحمل الكابلات المعلقة عبر الأبراج سطح الطريق. وينتقل الوزن بواسطة الكابلات إلى الأبراج، التي بدورها تنقل الوزن إلى الأرض.
مزيد من التفاصيل
يمثل المنحنى السلسلي شكل جسر معلق بسيط أو كابل جسر معلق ذي سطح معلق، حيث تكون كتلة سطحه وحبال التعليق ضئيلة مقارنة بكتلة الكابل. ويمثل القطع المكافئ شكل كابل جسر معلق ذي سطح معلق، حيث تكون كتلة الكابل وحبال التعليق ضئيلة مقارنة بكتلة سطحه. ويقع شكل كابل جسر معلق حقيقي بنفس الامتداد والانحناء بين المنحنيين.

تشكل الكابلات الرئيسية للجسر المعلق منحنىً سلسليًا عندما تكون معلقة تحت وزنها فقط. أما عند دعم سطح الجسر، فتشكل الكابلات منحنىً مكافئًا ، بافتراض أن وزن الكابلات صغير مقارنةً بوزن سطح الجسر. ويمكن ملاحظة هذا الشكل من خلال الزيادة المستمرة في ميل الكابل مع المسافة الخطية (المسافة من سطح الجسر)، حيث توفر هذه الزيادة في الميل عند كل نقطة اتصال مع سطح الجسر قوة دعم صافية لأعلى. وبالإضافة إلى القيود البسيطة نسبيًا المفروضة على سطح الجسر، فإن ذلك يجعل تصميم وتحليل الجسر المعلق أسهل بكثير من تصميم وتحليل الجسر المدعوم بالكابلات حيث يكون سطح الجسر تحت ضغط.

مقارنة مع الجسر المعلق بالكابلات

قد تبدو الجسور المعلقة بالكابلات والجسور المعلقة متشابهة، لكنها تختلف تماماً من حيث المبدأ وفي طريقة بنائها.

في الجسور المعلقة، تتدلى كابلات رئيسية كبيرة (عادةً كابلان) بين البرجين، وتُثبّت أطرافها بالأرض. تحمل هذه الكابلات، التي تتحرك بحرية على محامل في البرجين، وزن سطح الجسر. قبل تركيب سطح الجسر، تكون الكابلات مشدودة بفعل وزنها. تتصل كابلات أو قضبان أصغر بسطح الجسر على طول الكابلات الرئيسية، والذي يُرفع على مراحل. مع رفع الجسر، يزداد الشد في الكابلات، كما هو الحال مع حمولة حركة المرور الحية العابرة. ينتقل الشد في الكابلات الرئيسية إلى الأرض عند نقاط التثبيت، وعن طريق الضغط الهابط على البرجين.

في الجسور المعلقة بالكابلات، تُعدّ الأبراج الهياكل الحاملة الرئيسية التي تنقل أحمال الجسر إلى الأرض. غالبًا ما يُستخدم تصميم الكابولي لدعم سطح الجسر بالقرب من الأبراج، بينما تُدعم الأجزاء الأبعد عنها بكابلات تمتد مباشرةً إلى الأبراج. يُصمّم الجسر بحيث تكون جميع القوى الأفقية الساكنة متوازنة، فلا تميل الأبراج الداعمة أو تنزلق، وبالتالي لا تتحمل سوى القوى الأفقية الناتجة عن الأحمال الحية.

المزايا

يمكن صنع جسر معلق من مواد بسيطة مثل الخشب وحبال الأسلاك العادية.
  • يمكن تحقيق مسافات رئيسية أطول من أي نوع آخر من الجسور.
  • قد تتطلب هذه الجسور كمية أقل من المواد مقارنة بأنواع الجسور الأخرى، حتى في المسافات التي يمكنها تحقيقها، مما يؤدي إلى انخفاض تكلفة البناء.
  • باستثناء تركيب الكابلات المؤقتة الأولية، لا يتطلب الأمر سوى القليل من الوصول من الأسفل أو لا يتطلب أي وصول على الإطلاق أثناء البناء، وبالتالي يمكن أن يظل الممر المائي مفتوحًا أثناء بناء الجسر في الأعلى.
  • قد تكون هذه الجسور أكثر قدرة على تحمل حركات الزلازل من الجسور الأثقل والأكثر صلابة.
  • يمكن استبدال أجزاء من سطح الجسور لتوسيع ممرات المرور للمركبات الأكبر حجماً أو لإضافة عرض إضافي لمسارات الدراجات/المشاة المنفصلة.

العيوب

  • قد يكون من الضروري وجود صلابة كبيرة أو تصميم انسيابي لمنع سطح الجسر من الاهتزاز تحت تأثير الرياح العاتية.
  • إن صلابة سطح الجسر المنخفضة نسبياً مقارنة بأنواع الجسور الأخرى (غير المعلقة) تجعل من الصعب حمل حركة السكك الحديدية الثقيلة التي تحدث فيها أحمال حية مركزة عالية.
  • قد يتطلب الأمر الوصول إلى بعض الأجزاء السفلية أثناء الإنشاء لرفع الكابلات الأولية أو لرفع وحدات سطح الجسر. ويمكن تجنب هذا الوصول في كثير من الأحيان عند بناء الجسور المعلقة بالكابلات .

الاختلافات

امتداد غير كافٍ

في الجسر المعلق ذي الامتداد السفلي، والذي يُسمى أيضًا الجسر المعلق بالكابلات أسفل سطح الجسر، [ 23 ] تتدلى الكابلات الرئيسية بالكامل أسفل سطح الجسر، ولكنها تظل مثبتة في الأرض بطريقة مشابهة للجسر التقليدي. وقد بُني عدد قليل جدًا من الجسور من هذا النوع، لأن سطح الجسر أقل استقرارًا بطبيعته مما هو عليه عندما يكون معلقًا أسفل الكابلات. ومن الأمثلة على ذلك جسر بونت دي بيرج الذي صممه غيوم هنري دوفور عام 1834 ؛ [ 20 ] وجسر ميكلوود الذي صممه جيمس سميث؛ [ 24 ] واقتراح روبرت ستيفنسون لجسر فوق نهر ألموند بالقرب من إدنبرة . [ 24 ]

يتألف جسر ديلاوير المائي الذي صممه روبلينغ (بدأ بناؤه عام 1847) من ثلاثة أقسام مدعومة بكابلات. ويخفي الهيكل الخشبي الكابلات بشكل أساسي؛ ومن النظرة الأولى، لا يبدو واضحاً للوهلة الأولى أنه جسر معلق.

أنواع كابلات التعليق

جسر معلق سابق لخط أنابيب بخاري على بحيرة ناسيجارفي في تامبيري ، فنلندا ، عام 1979

كانت كابلات التعليق الرئيسية في الجسور القديمة تُصنع غالبًا من سلسلة أو قضبان متصلة، بينما تُصنع كابلات الجسور الحديثة من عدة خيوط من الحبال السلكية . هذا لا يُضيف قوة فحسب، بل يُحسّن الموثوقية أيضًا (والتي تُسمى غالبًا بالتكرار في المصطلحات الهندسية)، لأن تعطل بضعة خيوط معيبة من بين مئات الخيوط المستخدمة لا يُشكل خطرًا يُذكر على السلامة، في حين أن وصلة واحدة تالفة أو حلقة تثبيت واحدة قد تتسبب في انهيار الجسر بأكمله. (وقد وُجد أن تعطل حلقة تثبيت واحدة كان سبب انهيار جسر سيلفر فوق نهر أوهايو ). سبب آخر هو أنه مع ازدياد طول الجسور، لم يعد بإمكان المهندسين رفع سلاسل أكبر إلى مكانها، بينما يُمكن تركيب كابلات الحبال السلكية واحدة تلو الأخرى في الهواء من ممر مؤقت.

نهايات كابلات التعليق

تُستخدم المقابس المصبوبة لإنشاء وصلات كابلات دائمة وعالية المتانة. تُصنع هذه المقابس بإدخال سلك التعليق (عند دعامات سطح الجسر) في الطرف الضيق لتجويف مخروطي الشكل، مُوجه في اتجاه الشد المطلوب. تُفرد الأسلاك الفردية داخل المخروط، ثم يُملأ المخروط بلحام منصهر من الرصاص والأنتيمون والقصدير (Pb80Sb15Sn5). [ 25 ]

أنواع هياكل سطح السفينة

تعتمد معظم الجسور المعلقة على هياكل جملونية مفتوحة لدعم قاعدة الطريق، وذلك تحديدًا بسبب الآثار السلبية لاستخدام العوارض الصفيحية، والتي تم اكتشافها بعد انهيار جسر تاكوما ناروز (1940) . في ستينيات القرن الماضي، سمحت التطورات في ديناميكا الهواء للجسور بإعادة استخدام الهياكل الصفيحية كعوارض صندوقية ضحلة ، والتي ظهرت لأول مرة في جسر سيفرن ، الذي بُني بين عامي 1961 و1966. في صورة جسر ييتشانغ ، لاحظ الحافة الأمامية الحادة جدًا والعوارض السفلية المائلة في الجسر المعلق الظاهر. يُمكّن هذا من استخدام هذا النوع من الإنشاءات دون خطر انفصال الدوامات وما يترتب عليه من آثار ديناميكية هوائية مرنة، كتلك التي دمرت جسر تاكوما ناروز الأصلي.

القوات

تؤثر ثلاثة أنواع من القوى على أي جسر: الحمل الميت ، والحمل الحي ، والحمل الديناميكي . يشير الحمل الميت إلى وزن الجسر نفسه. وكأي منشأة أخرى، يميل الجسر إلى الانهيار بفعل قوى الجاذبية المؤثرة على مواد بنائه. أما الحمل الحي فيشير إلى حركة المرور التي تعبر الجسر، بالإضافة إلى العوامل البيئية الطبيعية كالتغيرات في درجات الحرارة، والهطول، والرياح. بينما يشير الحمل الديناميكي إلى العوامل البيئية التي تتجاوز الظروف الجوية الطبيعية، كالهبات المفاجئة للرياح والزلازل. ويجب مراعاة هذه العوامل الثلاثة جميعها عند بناء أي جسر.

استخدامات أخرى غير الطرق والسكك الحديدية

جسر للمشاة معلق بالكابلات في مبنى الركاب D بمطار دالاس فورت وورث

تظهر مبادئ التعليق المستخدمة على نطاق واسع في سياقات أقل إثارة من جسور الطرق أو السكك الحديدية. قد يكون التعليق بالكابلات الخفيفة أقل تكلفة وأكثر أناقة لجسر الدراجات أو المشاة مقارنةً بالدعامات القوية. ومن الأمثلة على ذلك جسر نيسيو في هولندا، وجسر ريغلسفيل المعلق للمشاة الذي صممه روبلينغ عام 1904، والذي يمتد فوق نهر ديلاوير في بنسلفانيا. [ 26 ] أما أطول جسر معلق للمشاة، والذي يمتد فوق نهر بايفا في منتزه أروكا الجيولوجي بالبرتغال، فقد افتُتح في أبريل 2021. يبلغ طول الجسر 516 مترًا، ويرتفع 175 مترًا فوق النهر. [ 27 ]

عندما يمتد جسر كهذا فوق فجوة بين مبنيين، فلا حاجة لبناء أبراج، إذ يمكن للمبنيين تثبيت الكابلات. كما يمكن تعزيز نظام تعليق الكابلات بالصلابة المتأصلة في هذا الهيكل، الذي يشترك في كثير من الخصائص مع الجسر الأنبوبي .

تسلسل البناء (نوع كابل الأسلاك المجدولة)

تم افتتاح جسر ليتل بيلت المعلق في الدنمارك عام 1970.
جسر مانهاتن في مدينة نيويورك مع سطح قيد الإنشاء من الأبراج إلى الخارج.
كابلات التعليق وشريط كابل التعليق على جسر البوابة الذهبية في سان فرانسيسكو. يبلغ قطر الكابل الرئيسي 36 بوصة (910 مم) ، ويبلغ قطر كابل التعليق 3.5 بوصة (89 مم) .  
جسر بوابة الأسود مع سطح قيد الإنشاء من مركز الجسر

تُبنى الجسور المعلقة النموذجية باستخدام تسلسل يُوصف عمومًا على النحو التالي. اعتمادًا على الطول والحجم، قد يستغرق البناء ما بين عام ونصف (استغرق بناء جسر تاكوما ناروز الأصلي 19 شهرًا فقط) وعقد من الزمان (كما هو الحال مع جسر أكاشي كايكيو ).

  1. عندما تُقام الأبراج على دعامات تحت الماء، تُغمر صناديق خرسانية وتُحفر أي قاع رخو لإنشاء الأساس. إذا كان الصخر الأساسي عميقًا جدًا بحيث لا يمكن كشفه بالحفر أو غمر الصندوق الخرساني، تُدق ركائز في الصخر الأساسي أو في التربة الصلبة العلوية، أو يمكن إنشاء قاعدة خرسانية كبيرة لتوزيع الوزن على التربة الأقل مقاومة، وذلك بعد تجهيز السطح بطبقة من الحصى المضغوط. (يمكن لهذه القاعدة أيضًا استيعاب حركات الصدع النشط ، وقد طُبقت في أساسات جسر ريو-أنتيريو المعلق بالكابلات ). ثم تُمدد الدعامات فوق مستوى الماء، حيث تُغطى بقواعد للأبراج.
  2. في حالة تأسيس الأبراج على أرض جافة، يتم استخدام الحفر العميق للأساسات أو الركائز.
  3. انطلاقاً من أساسات البرج، تُقام أبراج ذات عمود واحد أو عدة أعمدة باستخدام الخرسانة المسلحة عالية المقاومة، أو الحجر، أو الفولاذ. وتُستخدم الخرسانة بكثرة في بناء الجسور المعلقة الحديثة نظراً لارتفاع تكلفة الفولاذ.
  4. تُوضع أجهزة كبيرة تُسمى السروج ، والتي تحمل كابلات التعليق الرئيسية، أعلى الأبراج. وعادةً ما تُصنع هذه السروج من الفولاذ المصبوب، ولكن يمكن أيضاً تصنيعها باستخدام قوالب مثبتة بالمسامير، وهي مزودة ببكرات تسمح للكابلات الرئيسية بالتحرك أثناء الإنشاء وتحت الأحمال العادية.
  5. تُبنى نقاط التثبيت ، عادةً بالتزامن مع الأبراج، لمقاومة شدّ الكابلات وتشكيل نظام التثبيت الرئيسي للهيكل بأكمله. تُثبّت هذه النقاط عادةً في صخور عالية الجودة، ولكنها قد تتكون من أوزان خرسانية مسلحة ضخمة داخل حفرة. يحتوي هيكل التثبيت على عدة حلقات تثبيت بارزة مفتوحة داخل حيز آمن.
  6. تُبنى ممرات معلقة مؤقتة، تُسمى ممرات المشاة ، باستخدام مجموعة من الأسلاك الموجهة التي تُرفع إلى مكانها بواسطة رافعات مثبتة أعلى الأبراج. تتبع هذه الممرات المنحنى الذي حدده مصممو الجسور للكابلات الرئيسية، في مسار يُوصف رياضيًا بقوس السلسلة . يتراوح عرض ممرات المشاة النموذجية عادةً بين ثمانية وعشرة أقدام، وتُبنى باستخدام شبكة سلكية وشرائح خشبية.
  7. تُوضع الجسور على الممرات العلوية، والتي ستدعم بكرات غزل الكابلات الرئيسية. ثم يتم تركيب الكابلات المتصلة بالرافعات، وبدورها يتم تركيب أجهزة غزل الكابلات الرئيسية.
  8. يُسحب سلك عالي المتانة (عادةً سلك فولاذي مجلفن عيار 4 أو 6) على شكل حلقة بواسطة بكرات على جهاز الرفع، مع تثبيت أحد طرفيه في نقطة تثبيت. عندما يصل جهاز الرفع إلى نقطة التثبيت المقابلة، تُوضع الحلقة فوق حلقة تثبيت مفتوحة . على طول الممشى، يقوم العمال أيضًا بسحب أسلاك الكابل إلى الشد المطلوب. يستمر هذا حتى تكتمل حزمة تُسمى "جديلة الكابل"، وتُجمع مؤقتًا باستخدام سلك من الفولاذ المقاوم للصدأ. تُكرر هذه العملية حتى تكتمل جديلة الكابل الأخيرة. بعد ذلك، يقوم العمال بإزالة اللفات الفردية من جدائل الكابل (أثناء عملية الغزل، يشبه شكل الكابل الرئيسي شكلًا سداسيًا)، ثم يُضغط الكابل بالكامل بواسطة مكبس هيدروليكي متحرك ليُصبح أسطوانة مضغوطة بإحكام، ويُلف بإحكام بسلك إضافي لتشكيل المقطع العرضي الدائري النهائي. السلك المستخدم في بناء الجسور المعلقة هو سلك فولاذي مجلفن مُغطى بمثبطات للتآكل.
  9. في نقاط محددة على طول الكابل الرئيسي (تمثل كل نقطة المسافة الأفقية الدقيقة بالنسبة للنقطة التي تليها)، تُركّب أجهزة تُسمى "أشرطة الكابلات" لحمل حبال سلكية فولاذية تُعرف باسم كابلات التعليق. يُصمّم كل كابل تعليق ويُقطع بأطوال دقيقة، ثم يُلفّ حول أشرطة الكابلات. في بعض الجسور، حيث تكون الأبراج قريبة من الشاطئ أو عليه، قد تُستخدم كابلات التعليق فقط في الجزء الأوسط من الجسر. كانت كابلات التعليق القديمة مزودة بحلقات من الزنك ومجموعة من الحلقات الفولاذية، والتي كانت تُشكّل دعامة سطح الجسر. أما كابلات التعليق الحديثة، فتُزوّد ​​بوصلة من نوع القيد.
  10. تُستخدم رافعات خاصة مُثبّتة على الكابلات المعلقة أو الكابلات الرئيسية لرفع الأجزاء الجاهزة من سطح الجسر إلى المستوى المطلوب، شريطة أن تسمح الظروف المحلية بنقل هذه الأجزاء أسفل الجسر بواسطة بارجة أو وسيلة أخرى. وإلا، يُمكن استخدام رافعة ناتئة متحركة لتمديد سطح الجسر جزءًا تلو الآخر، بدءًا من الأبراج والتحرك نحو الخارج. إذا امتدت إضافة هيكل سطح الجسر من الأبراج، فإن الأجزاء المُنجزة من السطح ستميل للأعلى بشكل حاد، لعدم وجود قوة هابطة في منتصف المسافة بين الجزأين. عند اكتمال سطح الجسر، سيسحب الحمل المُضاف الكابلات الرئيسية في قوس يُوصف رياضيًا بالقطع المكافئ ، بينما سيكون قوس سطح الجسر كما صممه المصمم - عادةً ما يكون قوسًا صاعدًا طفيفًا لتوفير خلوص إضافي إذا كان فوق قناة ملاحية، أو مسطحًا في حالات أخرى مثل الجسر فوق وادٍ. كما تُضفي الجسور المعلقة المقوسة مزيدًا من الصلابة والقوة على الهيكل.
  11. مع اكتمال الهيكل الأساسي، يتم تركيب أو إكمال تفاصيل مختلفة مثل الإضاءة والدرابزين والطلاء النهائي والرصف.

أطول فترات

تُصنّف الجسور المعلقة عادةً حسب طول امتدادها الرئيسي. فيما يلي قائمة بأطول عشرة جسور، متبوعةً بطول الامتداد وسنة افتتاح الجسر أمام حركة المرور:

كوبريدولةطولسنة
جسر جناق قلعة 1915 ديك رومى2023 متر (6637 قدم)  2022
جسر أكاشي كايكيو اليابان1991 متر (6532 قدم)  1998
جسر يانغسيجانج الصين1700 متر (5577 قدم)  2019
جسر شيهومين الصين1650 متر (5413 قدم)  2009
جسر الحزام العظيم الدنمارك1624 متر (5328 قدم)  1998
جسر عثمان غازي ديك رومى1550 متر (5085 قدم)  2016
جسر لي سون شين كوريا الجنوبية1545 متر (5069 قدم)  2012
جسر رونيانغ الصين1490 متر (4888 قدم)  2005
جسر نانجينغ يانغتسي الرابع الصين1418 متر (4652 قدم)  2012
جسر هامبر المملكة المتحدة1410 متر (4626 قدم)  1981
جسر يافوز سلطان سليم ديك رومى1408 متر (4619 قدم)  2016

أمثلة أخرى

جسر ماكيناك في ميشيغان ، تم افتتاحه عام 1957

(مرتب زمنيًا)

انهيارات ملحوظة

انهيار جسر تاكوما ناروز في 7 نوفمبر 1940

كان جسر بروتون المعلق (إنجلترا) جسراً حديدياً معلقاً بُني عام 1826. يُعدّ من أوائل الجسور المعلقة في أوروبا، وقد انهار عام 1831 نتيجةً للرنين الميكانيكي الناجم عن سير الجنود بخطى ثابتة. ونتيجةً لهذا الحادث، أصدر الجيش البريطاني أمراً يقضي بأن يقطع الجنود خطواتهم عند عبور الجسر.

كان جسر سيلفر (الولايات المتحدة الأمريكية) جسرًا معلقًا على الطريق السريع، بُني عام ١٩٢٨، وانهار في أواخر عام ١٩٦٧، مما أسفر عن مقتل ستة وأربعين شخصًا. تميز الجسر بتصميم ذي مستوى أمان منخفض، مما صعّب عملية فحصه. وقد ألهم هذا الانهيار سنّ تشريعات لضمان فحص الجسور القديمة وصيانتها بانتظام. عقب الانهيار، أُغلق جسر ذو تصميم مماثل على الفور، ثم هُدم لاحقًا. بُني جسر ثانٍ بتصميم مماثل مع هامش أمان أعلى ، وظلّ قيد الاستخدام حتى عام ١٩٩١.

كان جسر تاكوما ناروز (الولايات المتحدة الأمريكية)، الذي شُيّد عام ١٩٤٠، عرضةً للاهتزاز الهيكلي في ظل رياح مستمرة ومتوسطة القوة، وذلك بسبب هيكله ذي العوارض الصفيحية. تسببت الرياح في ظاهرة تُعرف باسم الرفرفة المرنة الهوائية، والتي أدت إلى انهياره بعد أشهر قليلة من اكتماله. وقد تم توثيق الانهيار بالفيديو. لم يسفر الانهيار عن أي وفيات بشرية؛ إذ تمكن العديد من السائقين من الفرار من سياراتهم سيرًا على الأقدام ووصلوا إلى نقاط التثبيت قبل سقوط الجسر.

تم بناء جسر يارموث المعلق (إنجلترا) في عام 1829 وانهار في عام 1845، مما أسفر عن مقتل 79 شخصًا.

انهار جسر بيس ريفر المعلق (كندا)، الذي تم الانتهاء منه في عام 1943، عندما انهار الدعم الأرضي للركيزة الشمالية للجسر المعلق في أكتوبر 1957. وانهار الجسر بأكمله بعد ذلك.

جسر كوتاي كارتانيجارا (إندونيسيا) فوق نهر ماهاكام ، الواقع في مقاطعة كوتاي كارتانيجارا ، منطقة كاليمانتان الشرقية في جزيرة بورنيو الإندونيسية ، شُيّد عام 1995، واكتمل بناؤه عام 2001، ثم انهار عام 2011. سقطت عشرات المركبات من على الجسر في نهر ماهاكام. نتيجةً لهذا الحادث، توفي 24 شخصًا وأصيب العشرات بجروح نُقلوا على إثرها إلى مستشفى أجي محمد باريكيسيت الإقليمي. في الوقت نفسه، فُقد 12 شخصًا، وأُصيب 31 شخصًا بجروح خطيرة، بينما أُصيب 8 أشخاص بجروح طفيفة. تشير نتائج الأبحاث إلى أن الانهيار كان ناجمًا بشكل كبير عن خلل في بناء مشبك التعليق الرأسي. كما وُجد أن سوء الصيانة، وإجهاد مواد بناء كابلات التعليق، وجودة المواد، وأحمال الجسر التي تتجاوز قدرة تحمل المركبات، كلها عوامل ساهمت في انهيار الجسر. في عام 2013، أُعيد بناء جسر كوتاي كارتانيجارا في الموقع نفسه، واكتمل بناؤه عام 2015 بتصميم جسر قوسي .

في 30 أكتوبر 2022، انهار جسر جهلتو بول ، وهو جسر معلق للمشاة فوق نهر ماتشو في مدينة موربي بولاية غوجارات في الهند، مما أدى إلى وفاة ما لا يقل عن 141 شخصًا.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "لماذا بنت تركيا أطول جسر معلق في العالم؟" . موقع B1M. 11 مايو 2022. تاريخ الاطلاع: 22 مايو 2022 .
  2. ↑ «حفل وضع حجر الأساس لجسر الدردنيل في 18 مارس» . صحيفة حرييت ديلي نيوز . 17 مارس 2017. تاريخ الاطلاع: 22 مايو 2022 .
  3. ↑ "لماذا بنت تركيا أطول جسر معلق في العالم؟" . موقع B1M. 11 مايو 2022. تاريخ الاطلاع: 22 مايو 2022 .
  4. ↑ "هيئة موانئ نيويورك ونيوجيرسي - جسر جورج واشنطن" . هيئة موانئ نيويورك ونيوجيرسي. مؤرشف من الأصل في 20 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 14 فبراير 2023 .
  5. ↑ بود وودروف؛ لانا زاك وستيفاني واش (20 نوفمبر 2012). "رسامو جسر جورج واشنطن: عمل خطير على قمة أكثر جسور العالم ازدحامًا" . أخبار ABC. مؤرشف من الأصل في 28 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه في 14 فبراير 2023 .
  6. ↑ لين، ويوي؛ يودا، تيروهيكو (2017). "الفصل الحادي عشر - الجسور المعلقة". هندسة الجسور. التصنيفات، أحمال التصميم، وطرق التحليل . باتروورث-هاينمان. الصفحات 195-211 . doi : 10.1016/B978-0-12-804432-2.00011-6 . ISBN  978-0-12-804432-2.
  7. ↑ تشاكزامبا ثانغتونغ غيالبو – مهندس معماري، وفيلسوف، وباني جسر السلسلة الحديدية. مؤرشف بتاريخ 25 مايو 2014 على موقع Wikiwix بواسطة مانفريد غيرنر. تيمفو: مركز دراسات بوتان 2007. ISBN 99936-14-39-4
  8. ↑ لاسا وأسرارها بقلم لورانس أوستين واديل، 1905، ص 313
  9. ↑ "بريدجمايستر - جسر موهوك الخشبي المعلق" .
  10. ^ "جسر بور - سكوتيا، نيويورك" .
  11. ↑ ص 62، سكنيكتادي وبوابة الغرب العظيم، 1926، سكنيكتادي، نيويورك، غرفة التجارة
  12. ↑ بوتان . لونلي بلانيت. 2007. ISBN 978-1-74059-529-2.
  13. ^ جيرنر ، مانفريد (2009). تشاكزامبا ثانجتونج جيالبو (PDF) . مركز دراسات بوتان. ص. 61. دوى : 10.11588/xarep.00000311 . رقم ISBN  9789993614395تمت أرشفة الملف (PDF) من النسخة الأصلية في 25 مايو 2014.
  14. ↑ "سلك حديدي لجسر ويلينغ المعلق" . معهد صيانة متحف سميثسونيان. مؤرشف من الأصل في 30 أبريل 2011.
  15. ↑ الجسور: ثلاثة آلاف عام من تحدي الطبيعة . شركة إم بي آي للنشر. ١٢ نوفمبر ٢٠٠١. رقم ISBN 978-0-7603-1234-6.
  16. ↑ "جسر ميناي - جسر، ويلز، المملكة المتحدة" . britannica.com . مؤرشف من الأصل في 13 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 3 مايو 2018 .
  17. ↑ مجلة ساجار لميكانيكا الجسور الحديدية المعلقة، المجلد 2، 1836، الصفحات 49-53
  18. ↑ "جسر مارلو المعلق". تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 ديسمبر 2008. كوف-سميث، كريس (2006). كتاب نهر التايمز. إمراي لوري نوري وويلسون. ISBN 0-85288-892-9.
  19. ↑ "مكتبة ICE" . www.ice.org.uk. مؤرشفة من الأصل بتاريخ 25 أكتوبر 2016.
  20. 1 2 3 4 بيترز، توم ف. (1987). التحولات في الهندسة: غيوم هنري دوفور وجسور التعليق بالكابلات في أوائل القرن التاسع عشر . بيركهاوزر. ISBN 3-7643-1929-1تمت أرشفة هذا النص من النسخة الأصلية في 10 يوليو 2014.
  21. ↑ شركة جسر كليفلاند (المملكة المتحدة) مؤرشفة في 20 يوليو 2008 على موقع Wayback Machine الإلكتروني، تم استرجاعها في 21 فبراير 2007، وتتضمن صورة للجسر.
  22. ↑ رسم تخطيطي
  23. ↑ رويز-تيران، أ.م.؛ أباريسيو، أ.س. (2008). "السلوك الإنشائي ومعايير تصميم الجسور المعلقة بالكابلات تحت سطح الجسر والجسور المعلقة بالكابلات المركبة. الجزء 1: الجسور ذات الفتحة الواحدة" . المجلة الكندية للهندسة المدنية . 35 (9): 938-950 . Bibcode : 2008CaJCE..35..938R . doi : 10.1139/L08-033 . hdl : 10044/1/14353 . S2CID 248412344 . 
  24. 1 2 دروري، تشارلز ستيوارت (1832). مذكرات عن الجسور المعلقة: تتضمن تاريخ نشأتها وتطورها . لندن: لونغمان، ريس، أورم، براون، غرين ولونغمان. مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 13 يونيو 2009 .
  25. ↑ تي آر بارنارد (1959). "حبال اللف وحبال التوجيه:" الهندسة الميكانيكية. سلسلة تعدين الفحم (الطبعة الثانية). لندن: فيرتو. ص 374-375.
  26. ↑ كما هو الحال مع اللافتات المتعلقة بالتاريخ.
  27. ↑ «افتتاح أطول جسر معلق للمشاة في العالم في البرتغال» . صحيفة الغارديان . 29 أبريل 2021. تاريخ الاطلاع: 29 أبريل 2021 .
  28. ↑ "DRPA :: هيئة ميناء نهر ديلاوير" . drpa.org . مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2009. تم الاطلاع عليه في 3 مايو 2018 . 

فهرس

  • أوكوكاوا، أتسوكي؛ سوزوكي، شويتشي؛ هارازاكي، إيكو (2014). "الجسور المعلقة". في: تشين، واي-فاه؛ دوان، ليان (محرران). دليل هندسة الجسور: تصميم البنية الفوقية (  الطبعة الثانية). بوكا راتون: مطبعة سي آر سي. الصفحات 363-398 . doi : 10.1201/b16523 . ISBN  978-0-429-10507-4.
  • بيبيناتو، أ. (2016). "الفصل الأول - تاريخ الجسور وجمالياتها وتصميمها". في: بيبيناتو، أليسيو (محرر). دليل تصميم الجسور المبتكر: الإنشاء والترميم والصيانة . باتروورث-هاينمان. الصفحات 3-17 . doi : 10.1016/B978-0-12-800058-8.00001-3 . ISBN  978-0-12-800058-8.
  • كاوادا، تاداكي (2010). سكوت، ريتشارد (محرر). تاريخ الجسر المعلق الحديث: حل معضلة الاقتصاد والصلابة . ترجمة أوهاشي، هاروكازو. ريستون، فرجينيا: مطبعة الجمعية الأمريكية للمهندسين المدنيين. doi : 10.1061/9780784410189 . ISBN 9780784410189.