Published in: الهندسة المدنية

منشآت الجسور – الهدف منها، أنواعها وأشهر جسور العالم

Author م. لين رحمون

Published on: 30 أبريل، 2023

م. لين رحمون

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

ما هي الجسور؟

الجسور هي عبارة عن منشآت هيكلية تمَّ تصميمها لتؤمن استمرارية الحركة على الطرق وللوصل بين أجزاء المدن للتغلب على العوائق الطبيعية من خلال اجتيازها، وكمثال لهذه العوائق الأنهار، البحار، الوديان وفي حالات أخرى قد تكون تعارضات للطرق مع بعضها البعض. ^[1]

ما هو الهدف من إنشاء الجسور؟

 يتمُّ بناء الجسور لمحاولة اجتياز العوائق الطبيعية وتأمين استمرارية متطلبات الحياة من نقل الأشخاص، وكذلك البضائع ومن ناحية أخرى يتمُّ الاعتماد في بناء الجسور على رغبة الشعوب، ويتمُّ تمويلها من أموالهم  لذلك يجب أن يحقق الجسر الأهداف التالية، والتي تتمثل بالكفاءة العالية والقدرة على تحمل الحمولات الكبيرة التي قد يتعرض لها. ^[2]

وذلك اعتماداً على المبادئ العلمية الهندسية في بنائه، وأن يكون من الناحية الاقتصادية مقبولاً بحيث تكون تكاليف بنائه والمواد المُعتمَدة والمُستَند إليها مناسبةً مع أدائه، وكذلك يحقق الناحية الاقتصادية بحيث أن لا يكون مكلفاً جداً. بينما من الناحية الجمالية يجب أن يكون رمزاً أنيقاً وعريقاً ليُضفي قيمةً معنويةً للبلد الذي ينتمي له.

ما هي أنواع الجسور الهندسية؟

1-الجسور المعلقة (suspension bridges)    

هي عبارة عن جسور تتألف بشكل أساسي من أرضية الجسر، وهي سطح الجسر المعلق، وتتألف من كابلات التعليق والدعامات أو ما نسميه بالأبراج. وتُعتبَر ذات أوزان قليلة أي تمتاز بالشكل النمطي البسيط، ولكنها ذات فعالية جيدة للغاية، فهي ذات مجازات ضخمة. يتمُّ وضع الأبراج عند عقد كابلات التعليق، وهذه الأبراج وكابلات التعليق هي من تتلقى الحمولات الشاقولية بشكل أساسي، وبكافة أشكالها سواءً كانت حمولات حيةً أو ميتة. ^[3]

2-الجسور القوسية (Arch Bridges)     

تُعدُّ من الجمل الإنشائية القديمة، وهي ذات تصاميم رائعة. وتحتاج إلى دعامات من كتل تأسيسية كبيرة، وذلك لتحمُّل هياكل الأقواس يوجد منها أكثر من نوع، ولكن جميعها تشترك في الدعائم. يُعتبر النوع الأكثر كفاءة، منها الجسور ثلاثية المفاصل التي تتحمَّل حمولات كبيرة جداً، وقد تُسمّى بالجسور المُقوّسة المُقيَّدة أي المُقيَّدة من ثلاثة مطارح.

3-الجسور الشبكية – الجمالون (Truss bridges) 

يتمُّ تنفيذها من سلسلة من المثلثات الصغيرة نسبياً، وهي جسور عالية الكفاءة تعمل هذه المثلثات على امتصاص قوى الضغط والتوتر بشكل كبير، والقدرة العالية على تحمل الحمولات الكبيرة، والأحمال الديناميكية الكبيرة. من أحد أنواع هذه الجسور لدينا جسور السكك الحديدية، والتي تنفذ من الفولاذ.

4-جسور الشعاع (Beam Bridges)

أي الجسور البسيطة، وهي تُعدّ من أبسط أنواع الجسور، وتتألف من هيكل أفقي يكون الهيكل الأفقي على شكل البلاطة يستند على دعامتين من كلا الطرفين يشكل هذا الهيكل الأفقي السطح الذي يتعامل معه الأشخاص والمركبات بشكل مباشر، ويستند هذا السطح بشكل عمودي عبر الحزم الأساسية على الدعامات، وقد تمّ تنفيذه منذ القدم من مواد خشبية، ويتمُّ تنفيذها أيضاً من الخرسانة المسلحة.

5-جسور الكابلات المُستقرة (cable-stayed bridges)

تتألف من الأبراج بشكل أساسي واعتمادي، ومن أرضية الجسر، وكذلك الكابلات المشدودة. يتمّ تعليق أرضية الجسر بالأبراج بواسطة الكابلات المشدودة إما من أعلى الأبراج ومن نقاط مختلفة من البرج ذاته. وتكون الكابلات مشدودةً دوماً، وعادةً ما يتمُّ اللجوء إلى هذه الجسور لتغطي مجازات ضخمة جداً تصل إلى أكثر من 100 متر، ويمكن أن تُعلَّق إما من وسط الجسر أو من الأطراف.

ما هي مراحل وخطوات دراسة الجسور الهندسية؟

1- رسم المقطع الطولي لمحور الجسر. ^[4]

2- وجود مخططات توضح مناسيب المياه للنهر الذي سيُقام عليه الجسر.

3- الدراسة الجيولوجية، والتي تحدد ظروف وطبيعة ونوعية الترب التي سيقام عليها الجسر، والتي ستحتضن أساسات الجسر وركائزه.

4- التعرف على طبيعة تربة النهر، وتقديم المعلومات بتقرير جيوتكنيكي من خلال أجزاء السبور.

5- الظروف التي تتمتع بها المنطقة، وذلك على نطاق الفيضانات ودرجات الحرارة المتفاوتة.

6- الظروف الطبوغرافية للمنطقة في حال وجود أراضٍ مسطحة أو أراضٍ جبليةٍ على حسب وعورة الأراضي.

7- الظروف المحلية المحيطة بالمنطقة، وتوفر الطرق الواصلة للمنطقة التي سيُقام فيها الجسر، وإمكانية وصول المواد والسيارات التي ستنقل المعدات والعمال والمواد كذلك إلى المنطقة.

من الحالات التي تتطلب إقامة الجسور في أي منطقة من مناطق الجيولوجية وجود الوديان والأنهار على البحار، وكذلك وجود تقاطعات الطرق مع بعضها البعض، ويمكن أن يلعب الجسر دور العبَّارة المائية.

أشهر جسور العالم

1- جسر بروكلين (Brooklyn Bridge) يُعتبر من أكثر المعالم المميزة في نيويورك. ^[5]

2- جسر ميناء سيدني (sydne harbour bridge) يُعتبر من أكبر الجسور الفولاذية في العالم ومن أجملها في أستراليا.

3- جسر أكاشي كايكيو (Akashi-kaikyo bridge) يُعتبر من أضخم الجسور في اليابان حيث استمر بناؤه ما يعادل 12 عاماً.