جسر ذو عوارض صندوقية

جسر الصندوق ، أو جسر المقطع الصندوقي ، هو جسر تتكون عوارضه الرئيسية من عوارض على شكل صندوق مجوف. يتكون جسر الصندوق عادةً من الخرسانة مسبقة الإجهاد ، أو الفولاذ الإنشائي ، أو مزيج من الفولاذ والخرسانة المسلحة . يكون الصندوق عادةً مستطيلاً أو شبه منحرف في المقطع العرضي . تُستخدم جسور الصندوق بشكل شائع في الجسور العلوية للطرق السريعة وفي الهياكل المرتفعة الحديثة لخطوط النقل بالسكك الحديدية الخفيفة . على الرغم من أن جسر الصندوق هو في الأصل نوع من جسور العوارض ، إلا أنه يمكن استخدام جسور الصندوق أيضًا في الجسور المعلقة بالكابلات وغيرها من الجسور.

في عام ١٩١٩، عُيّن الرائد جيفورد مارتل رئيسًا لمؤسسة الجسور التجريبية في كرايستشيرش، هامبشاير ، ^{[ ١ ]} والتي بحثت في إمكانيات استخدام الدبابات لأغراض هندسية ميدانية، مثل مدّ الجسور وإزالة الألغام . وهناك، واصل تجاربه على دبابات مارك ٥ المُعدّلة . تضمن عنصر الجسور جسرًا هجوميًا، صممه الرائد تشارلز إنجليس من سلاح المهندسين الملكي، وهو جسر قفل القناة، الذي كان طوله كافيًا لعبور قفل القناة . قام الرائد مارتل بربط الجسر بالدبابة، واستخدم الطاقة الهيدروليكية المُولّدة من محرك الدبابة لتحريك الجسر إلى مكانه. ولإزالة الألغام، زُوّدت الدبابات ببكرات وزنها طنين .

طوّر مارتل أيضًا مفهومه الجديد للجسور في معهد الهندسة البريطانية (EBE)، وهو جسر مارتل، وهو جسر ذو عوارض صندوقية معيارية مناسب للتطبيقات العسكرية. اعتمد الجيش البريطاني جسر مارتل عام 1925 تحت اسم "جسر العوارض الصندوقية الكبير". ^{[ 2 ]} كما اعتمد الجيش رسميًا نسخة مصغّرة من هذا التصميم، وهي " جسر العوارض الصندوقية الصغير "، عام 1932. وقد نُسخ هذا التصميم الأخير من قِبل العديد من الدول، بما في ذلك ألمانيا، التي أطلقت على نسختها اسم " Kastenträger-Gerät" (اختصارًا K-Gerät). ^{[ 2 ]} وكانت الولايات المتحدة من بين الدول التي أنشأ جيشها نسخته الخاصة، وأطلق عليها اسم H-20. بالإضافة إلى ذلك، أصبح البناء المعياري لجسر مارتل الأساسي لاحقًا خلال الحرب العالمية الثانية جزءًا من أساس جسر بيلي . في عام 1954، منحت اللجنة الملكية لجوائز المخترعين مارتل 500 جنيه إسترليني لانتهاك تصميم جسره من قِبل مصمم جسر بيلي، دونالد بيلي . ^{[ 3 ]}

وقد شهد كل من تصميم الصندوق الكبير وتصميم الصندوق الصغير استخدامًا كبيرًا في الحرب العالمية الثانية، وخاصة في حالة التصميم الأخير.

كان جسر الصندوق ذو العوارض (غير المعياري) خيارًا شائعًا خلال توسع بناء الطرق في ستينيات القرن الماضي، لا سيما في غرب البلاد، حيث كان يجري العمل على العديد من مشاريع الجسور الجديدة في الوقت نفسه. وقد شكلت سلسلة من ثلاث كوارث خطيرة ضربة قوية لهذا الاستخدام، عندما انهارت جسور جديدة في عام 1970 ( جسر ويست جيت وجسر كليداو ) وفي عام 1971 ( جسر ساوث بريدج (كوبلنز) ). وقد أسفرت هذه الانهيارات عن مقتل 51 شخصًا، مما أدى في المملكة المتحدة إلى تشكيل لجنة ميريسون ^{[ 4 ]} واستثمار مبالغ طائلة في أبحاث جديدة حول سلوك جسور الصندوق الفولاذية.

تأخر بناء معظم الجسور التي كانت لا تزال قيد الإنشاء آنذاك لإجراء دراسة حول مبدأ التصميم الأساسي. وتم التخلي عن بعضها وإعادة بنائها بنمط مختلف تمامًا. أما معظم الجسور التي بقيت على شكل جسور صندوقية، مثل جسر إرسكين ( انظر الصورة التوضيحية )، فقد أُعيد تصميمها أو أُضيفت إليها دعامات إضافية لاحقًا. وتم تدعيم بعض الجسور بعد بضع سنوات من افتتاحها، ثم تدعيمها مرة أخرى بعد سنوات، على الرغم من أن ذلك كان غالبًا بسبب زيادة حمولة المرور بقدر ما كان بسبب تحسين معايير التصميم. وقد تم تدعيم جسر وادي إيرويل الذي شُيّد عام 1970 في نفس العام، ثم مرة أخرى عام 2000. ^{[ 5 ]}

إذا كانت الجسور الصندوقية مصنوعة من الخرسانة، فيمكن صبها في مكانها باستخدام دعامات مؤقتة ، ثم إزالتها بعد الانتهاء، أو على شكل أجزاء إذا كانت جسراً قطاعياً . كما يمكن تصنيع الجسور الصندوقية مسبقاً في ساحة تصنيع، ثم نقلها وتركيبها باستخدام الرافعات .

بالنسبة للجسور الصندوقية الفولاذية، تُصنّع الجسور عادةً خارج الموقع وتُرفع إلى مكانها بواسطة رافعة، وتُربط أجزاؤها بالمسامير أو اللحام. أما في حال استخدام سطح جسر خرساني مركب، فيُصبّ غالبًا في الموقع باستخدام دعامات مؤقتة مدعومة بالجسور الفولاذية.

يمكن تركيب أي من نوعي الجسور باستخدام تقنية الإطلاق التدريجي . في هذه الطريقة، تُستخدم الرافعات الجسرية غالبًا لوضع أجزاء جديدة على الأجزاء المكتملة من الجسر حتى يكتمل هيكل الجسر العلوي.