يلزم لإنشاء الجسور فوق البحار بناء أعمدة في الماء ..فكيف يتم ذلك؟ إليك الطريقة الهندسية لذلك
من الطبيعي أن يلفت نظرك روعة التصاميم الفاخرة للجسور المائية العملاقة المتنوعة في العالم والمنصوبة فوق أكبر الأنهار والبحار في مختلف بقاع الأرض بمشاهد بديعة تأخذ بالألباب معبرة عن التقدم العمراني الكبير الذي وصلت إليه الهندسة المعمارية في مجال الجسور المميزة.
و بعيدا عن المشهد المرئي المهيب للجسور المائية الضخمة فما خفي كان أعظم! فكيف لأعمدة تلك الجسور العملاقة وركائزها أن تكون بكل هذه المتانة و القوة و هي مبنية في المياه؟
كيف تم بناء الأوتاد و ما هي المواد المستخدمة في ذلك؟ وأين توضع الأساسات وكيف يتم التنفيذ؟
كل هذه الأسئلة و أكثر سنتعرف على إجاباتها معا لنثري فضولنا بمعلومات مختصرة خلال التقرير مستعينين بالمهندسين ذوي الخبرة و الاختصاص في الهندسة المدنية بأسلوب علمي دقيق لتوضيح ما سبق من أسئلة.
بصورة عامة توجد ثلاث تقنيات للبناء فوق المياه ويتم اختيار أحد هذه التقنيات حسب الظروف المتعلقة بموقع العمل, مثل نوع الرمل تحت امياه ونوعية المياه والأحوال الجوية للمنطقة المراد بناء الجسر فيها وعمق المياه.
ويتم بناء أساسات مؤقتة في المياه الضحلة التي ستبنى عليها الركائز(نوع من الأوتاد) من أجل دعم المنشأة العلوية وبذلك نلاحظ أنه لبناء الأوتاد في المياه لم يتم إستخدام أي شيء خارق والأمور بشكل عام بسيطة.
وهنا يراودك سؤال أخر وهو ماذا لو كانت المياه عميقة جداً وظروف التربة غير داعمة لبناء الركائز؟ في هذه الحالة يلجأ المهندسون إلى استخدام التقنيات المختلفة من أجل إنشاء الركائز.
هنا تأتي تقنية صندوق التخزين الحديدي:
وتعرف هذه التقنية بأنها منشأة تقوم بحجز المياه والرمال في منطقة معينة ويمكن أن يتم تنفيذها مهما بلغ عمق المياه.
وفي هذه التقنية يتم بناء حجرة محصورة تحت الماء وتكون مطوقة بالمياه والرمال، ثم يتم ضخ المياه والرمال الفائضة إلى خارجها لجعل المنطقة جافة.
حيث تحتاج إلى الضخ المتواصل للمياه وغيرها من المواد غير المرغوب بها إلى الخارج.
تُصنع جدران صندوق التخزين الحديدي بشكل عام من الركائز الصفائحية المدعومة من قبل الألواح (تقوم بالحفاظ على شكل المنشأة تحت الضغط wailers)،
بحيث يعتبر الصندوق منشأة مؤقتة ويتم إزالتها بعد إنشاء الركائز الداعمة للجسر ونظراً لحالتها المؤقتة تتوافر مواد البناء الخاصة بها على شكل قوالب.
تُصنف هذه التقنية إلى ثلاثة أنواع:
صندوق التخزين الحديدي المُدعم:
هو عبارة عن جدار واحد من الركائز الصفائحية التي يتم وضعها في الموقع المحفور في الأرض ويستخد في المياه الضحلة التي يبلغ عمقها حوالي 12 متر.
صندوق التخزين الحديدي الخلوي (تبنى على شكل الخلية):
تستخدم هذه التقنية عند عدم القدرة على استخدام التقنية السابقة (الصندوق المُدعم)، ففي هذه التقنية وبسبب القوى المطبقة عليها يكون صندوق التخزين مستقر.
صندوق التخزين الحديدي ذو الركائز الجدارية المزدوجة:
تمتلك هذه التقنية صفين من الركائز الصفائحية المتوازية والتي تُقاد إلى الموقع ليتم ربطها معاً بواسطة قضبان الربط ثم يتم ملء الفجوات المتبقية بمادة مثل الرمل أو الحصى من أجل إتمام العمل.
تقنية الحفر:
فيها لا يتم إخراج المياه، ففي هذه الحالة تكون الحجرة ضد تسرب المياه وتستخدم ضغط الهواء لإبقائه خارجاً ثم يتم تركيب صمام محكم الإغلاق إلى الماء.
ليتم بعدها استخدام حفارة خاصة لإنشاء حفرة في الموقع وبذلك كلما ارتفع منسوب المياه يتم استخدام ضغط الهواء لإخراجه.
ثم يتم ملء الحفرة السابقة بواسطة الخرسانة وتترك حتى تجهز.
بعدها يتم بناء الأعمدة أو الركائز الخاصة للجسر فوق هذه الأعمدة المبنيَة.
في السابق تم توظيف العديد من العمالة البشرية للقيام بهذا العمل أما الآن في الهندسة الحديثة يتم إنجاز نفس العمل بإستخدام آلات ومعدات متطورة.
وبذلك هذه هي الآلية الأساسية المستخدمة لبناء الأعمدة تحت الماء.
المصدر: أنا مهندس
