جسر جودافاري المقوس
جسر جودافاري المقوس هو جسر ذو عوارض مقوسة يمتد فوق نهر جودافاري في راجاموندري ، الهند . وهو أحدث الجسور الثلاثة التي تعبر نهر جودافاري في راجاموندري. أما جسر هافلوك ، وهو الأقدم، فقد بُني عام 1897، وبعد أن أدى وظيفته بالكامل، تم إيقاف تشغيله عام 1997. [ 1 ] [ 2 ] أما الجسر الثاني، المعروف باسم جسر جودافاري، فهو جسر جملوني، ويُعد ثالث أطول جسر في الهند يجمع بين الطريق والسكك الحديدية ويعبر مسطحًا مائيًا. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
يُعدّ هذا الجسر أحد أطول الجسور المقوسة الخرسانية مسبقة الإجهاد في آسيا. [ 5 ] وقد صرّحت السكك الحديدية الهندية، التي شيدت هذا الجسر، قائلةً: "ربما تكون هذه هي المرة الأولى في العالم التي يُشيّد فيها جسر مقوس خرساني بهذا الطول البالغ 97.55 مترًا (320 قدمًا) ، وذلك لتحمّل حمولة السكك الحديدية." [ 1 ] وقد استُخدم على نطاق واسع لتمثيل مدينة راجاموندري في الفنون والإعلام والثقافة، وهو أحد أبرز رموزها.
الجغرافيا
شُيّد الجسر فوق نهر جودافاري ، أطول أنهار جنوب الهند ، إذ يزيد طوله عن 1000 متر (0.62 ميل) . بُني الجسر في المنطقة التي يدخل فيها النهر إلى دلتا النهر قبل أن يصب في البحر على بُعد 60 كيلومترًا (37 ميلًا) أسفل الجسر. عند موقع الجسر، يتدفق نهر جودافاري بعرض حوالي 3 كيلومترات (1.9 ميل) ، مُقسّمًا إلى قناتين تتوسطهما جزيرة. يُذكر أن أقصى تصريف مُسجّل في النهر يبلغ حوالي 3 ملايين متر مكعب في الثانية، وأقصى سرعة لتدفق المياه 5 أمتار (16 قدمًا) في الثانية. [ 1 ] يقع الجسر في منطقة معرضة للأعاصير، حيث تصل سرعة الرياح إلى 200 كيلومتر (120 ميلًا) في الساعة.
يقع الجسر في قناتين، قناة كوفور وقناة راجاموندري، ولذا يُعرف أيضًا باسم جسر كوفور-راجاموندري. تتميز قناة راجاموندري بقاعها الصخري العميق، حيث يصل منسوب المياه فيها إلى 18-20 مترًا (59-66 قدمًا) . أما قناة كوفور، فهي ضحلة نسبيًا، إذ يبلغ عمق المياه فيها حوالي 8-10 أمتار (26-33 قدمًا)، ويتكون قاعها من رواسب طينية.
تاريخ
الجسور السابقة

يُعدّ هذا الجسر الثالث في سلسلة الجسور التي تمتد فوق نهر جودافاري في راجاموندري . أقدم هذه الجسور هو جسر هافلوك ، الذي شُيّد عام 1897 على يد فريدريك توماس جرانفيل والتون . يبلغ طوله 2950 مترًا (9680 قدمًا) ، وهو مبني من دعامات حجرية وعوارض فولاذية. [ 1 ] أُغلق الجسر عام 1997 بعد أن أدّى وظيفته بالكامل. بُني جسر جودافاري المقوس ليحلّ محلّ جسر هافلوك. كما أن جسر جودافاري المقوس موازٍ لجسر جودافاري القديم، ويفصل بينهما مسافة قصيرة تبلغ حوالي 200 متر.
الجسر الثاني هو جسر غودافاري، وهو جسر سكك حديدية، بُني في ستينيات القرن الماضي كجزء من مشروع ازدواج خط السكة الحديدية بين تشيناي وهاورا . وهو جسر جملوني ، بهيكل علوي مصنوع من الفولاذ. وهو قيد الاستخدام حاليًا، ويحمل خط سكة حديدية واحدًا في المستوى السفلي، وطريقًا ثنائي الاتجاه وممرات للمشاة في المستوى العلوي. تضمنت الخطط الأولية لبناء جسر غودافاري القوسي هيكلًا علويًا فولاذيًا مشابهًا لجسر غودافاري . ولكن لاحقًا، تم النظر في استخدام عوارض خرسانية مسبقة الإجهاد ، واستُكمل التصميم باستخدام هذه العوارض. [ 1 ] [ 6 ]
تخطيط
كان من المقرر بناء جسر جودافاري المقوس ليحل محل جسر هافلوك ، الذي انتهى عمره الافتراضي. وقد اعتمدت الخطط الأولية للجسر على هيكل علوي مصنوع من الفولاذ. ولكن مع شيوع استخدام الخرسانة كمادة بناء منذ ظهورها في ثلاثينيات القرن العشرين، أعادت السكك الحديدية الهندية النظر في مسألة نوع الهيكل العلوي . وتقرر دراسة إمكانية إنشاء جسر خرساني مسبق الإجهاد بطول 97.55 مترًا (320 قدمًا) . وتم تأهيل الشركات مسبقًا لهذا الغرض ، مع اقتراح خيارات مفضلة لتقديم العروض، وتحديد ما إذا كان يُفضل استخدام عوارض فولاذية أم خرسانية.
من بين الشركات الثلاث التي تم اختيارها لتقديم عروضها، اختارت شركتان تصميم جسر خرساني، بينما اختارت شركة واحدة تصميم جسر فولاذي. وبناءً على هذه العروض، أعدّت سلطات السكك الحديدية الهندية بنود المرجعية التي تحدد معايير التصميم. بعد ذلك، تمّ الأخذ بعين الاعتبار آراء الشركات الثلاث المؤهلة، ومنظمة البحث والتصميم والمعايير، ومجلس إدارة السكك الحديدية، وذلك لإبداء ملاحظاتهم وتعليقاتهم على بنود المرجعية . وفي نهاية المطاف، تمّ وضع الصيغة النهائية لمعايير تصميم الجسر.
قامت شركة بروف للاستشارات بدراسة العروض المقدمة من الشركات الثلاث، وأوصت بقبول التصميم المقدم من شركة هندوستان للإنشاءات . اقترحت الشركة جسراً مقوساً من الخرسانة المسلحة بعارضة وترية ، بطول 92.552 متراً (303.65 قدماً)، مع استخدام عارضة صندوقية خرسانية مسبقة الإجهاد كعنصر ربط . وبناءً على هذه التوصية، تم قبول عرض شركة هندوستان للإنشاءات نظراً لجدواه الفنية والمالية. وفازت شركة هندوستان للإنشاءات بعقد تخطيط وتصميم وبناء الجسر. [ 1 ]
بناء
تم بناء الجسر، الذي صممه مكتب BBR السويسري لصالح السكك الحديدية الهندية ، من قبل شركة هندوستان للإنشاءات ، وراجعه مكتب ليونارد أندرا وشركاؤه الألماني. [ 3 ] [ 6 ] بدأ بناء الجسر عام 1991 واستمر حتى عام 1997. وافتُتح لحركة الركاب في مارس 1997، وأصبح جاهزًا للتشغيل الكامل لقطارات السكك الحديدية الهندية اعتبارًا من عام 2003. [ 5 ]
وصف
تحديد
الأقواس المزدوجة ، والعوارض الصندوقية ، والدعامات كلها مصنوعة من الخرسانة مسبقة الإجهاد .
يبلغ عرض القوسين التوأمين 0.8 متر ( قدمان و7 بوصات) بشكل ثابت ، بينما يتراوح عمقهما من 1.7 متر (5 أقدام و7 بوصات) عند نقطة الانطلاق إلى 1.1 متر (3 أقدام و7 بوصات) عند القمة. ويرتبط هذان القوسان جانبياً بدعامات (تُعرف باسم جملون فيرنديل ) وعوارض صندوقية.
يوجد 28 امتدادًا متطابقًا من الأقواس المزدوجة، ذات شكل قطع مكافئ، تفصل بينها مسافة 5.6 متر (18 قدمًا) ، ويبلغ عرض كل منها 97 مترًا (318 قدمًا) من مركز إلى مركز الدعامات، ويبلغ طولها الإجمالي 2.7 كيلومتر (1.7 ميل) . [ 3 ]
يبلغ الامتداد الفعال من مركز إلى مركز المحامل 94 مترًا (308 قدمًا) . [ 5 ]
يبلغ طول كل عارضة 95.552 مترًا (313.49 قدمًا) .
تبلغ الأبعاد النهائية للعتبة الصندوقية 95.462 مترًا (313.20 قدمًا) × 5200 مليمترًا (200 بوصة) (من الأسفل)، بسماكة بلاطة علوية 296 مليمترًا (11.7 بوصة) ، وسماكة جدار العتبة 300 مليمتر (12 بوصة) ، بينما تبلغ سماكة البلاطة السفلية 240 مليمترًا (9.4 بوصة) . ويعمل غشاء على تقوية العتبة الصندوقية عند كل نقطة من نقاط تعليق العتبة. [ 6 ]
يتكون الهيكل السفلي للجسر من 28 دعامة. [ 7 ]
جوانب التصميم
يتكون الهيكل العلوي للجسر من عوارض قوسية. أثناء التصميم، تم اعتماد سرعة قطارات متوقعة تبلغ 160 كيلومترًا في الساعة. مع الأخذ في الاعتبار الظروف الإعصارية، تم تقدير سرعة الرياح بدون حمولة حية بـ 200 كيلومتر (120 ميلًا) في الساعة، ومع الحمولة الميتة بـ 158 كيلومترًا (98 ميلًا) في الساعة. نظرًا لوقوع الجسر في المنطقة الزلزالية الأولى، لم يتم احتساب الأحمال الزلزالية في التصميم.
صُمم الجسر لسير القطارات بسرعة 160 ميلاً (260 كم) في الساعة، كما صُمم لتحمل سرعة رياح تصل إلى 200 ميل (320 كم) في الساعة خلال العواصف الإعصارية المتوقعة في راجاموندري وما حولها . [ 5 ]
أقواس
صُممت الأقواس لتحمل 80% من الأحمال الميتة والحية المنقولة من المعلقات ، وبالتالي تلعب دورًا حاسمًا في تخفيف إجهادات الانحناء والقص على العارضة. يوجد اثنا عشر دعامة غاطسة عند كل موقع من مواقع المعلقات المتصلة بالعارضة. [ 6 ]
علاقات الملابس
يحتوي كل امتداد من الجسر على 24 دعامة، تُقسم بدورها إلى ستة أنواع حسب طولها. تتكون كل دعامة من 49 سلكًا فولاذيًا عالي الشد، قطر كل منها 7 مليمترات (0.28 بوصة) . تمتد هذه الأسلاك بالتوازي مع بعضها البعض، وهي مغلفة بأنبوب من البولي إيثيلين عالي الشد، مثبت بملاط أسمنتي. [ 8 ]
العوارض
صُنعت العوارض الصندوقية من خرسانة من الدرجة M42. تم إجهاد كل عارضة مسبقًا باستخدام 16 كابلًا طوليًا، والتي بدورها تم إجهادها مسبقًا بقوة 2950 كيلو نيوتن لكل منها. [ 1 ]
يتكون الجسر الصندوقي ، الذي يعمل كسطح للجسر ويحمل الأحمال الحية ، من غشاء طرفي ( سمكه 1000 مليمتر (39 بوصة) )، والذي يحتوي على نوافذ فحص. [ 9 ]
صُمم الجسر ليتحمل أحمال القطارات على امتداد كامل، ونصف امتداد، وثلث امتداد، وهكذا، مع مراعاة تغيرات درجة الحرارة بمقدار ± 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت) . في كل مرحلة من مراحل صب الجسور (سبع مراحل صب لكل جسر ، بدءًا من شد الجسر وحتى إزالة القوالب)، دُرست القوى المتولدة في المقطع المقوس وأُخذت في الحسبان. كما حرصت عملية صب الجسر على ضمان عدم ظهور أي تشققات في الأقواس في أي مرحلة. [ 10 ]
المحامل
تم تزويد الجسر بمحامل أسطوانية، بسعة 1050 طنًا. ويرتكز كل دعامة من دعامات الجسر على أربعة محامل أسطوانية من ثلاثة أنواع: PNa وPNe وPN.
محمل من نوع PNa (الذي يسهل الانزلاق الحر في كلا الاتجاهين) على دعامة واحدة ومحمل من نوع PNe (ينزلق في اتجاه واحد فقط) في الدعامة التالية ومحمل من نوع PN وهو نوع ثابت.
تم ضبط محامل PNa وPNe مسبقًا لحركة طولية مقدارها 60 مليمترًا (2.4 بوصة) وحركة جانبية مقدارها 10 مليمترات (0.39 بوصة). وتم تثبيت الخط المركزي للوحة العلوية بالنسبة للخط المركزي للوحة السفلية للمحمل بمسافة 60 مليمترًا (2.4 بوصة) / 10 مليمترات (0.39 بوصة) ، مما يسمح بالحركات الناتجة عن الزحف والانكماش والتشوه المرن. [ 7 ] ويضمن هذا الوضع حدوث حركة طولية فقط دون السماح بأي عزم جانبي. [ 11 ]
تم استيراد ثلاث مجموعات من المحامل من سويسرا ، بينما تم تصنيع محامل التوازن بواسطة شركة BBR (India) Pvt Ltd ، الهند . [ 1 ]
صيانة
الإجراء التصحيحي
بعد اكتمال بناء الجسر، أجرت سلطات السكك الحديدية دراسات هبوط لجميع الدعامات الثماني والعشرين، وذلك بالنظر إلى ظروف الأساسات التي بُنيت عليها. أشارت هذه القياسات إلى أن هبوط دعامة واحدة فقط، وهي "الدعامة رقم 27" في قناة كوفور، بلغ حوالي 211 مليمترًا (8.3 بوصة) ، مما استدعى اتخاذ إجراءات تصحيحية، بينما كان الهبوط في جميع الدعامات الأخرى أقل من 75 مليمترًا (3.0 بوصة)، مما يدل على هبوط أساسات الدعامات. ولأن الدوران في المستوى الرأسي تجاوز القيمة المحددة للهبوط التفاضلي، توقعت شركة BBR، وهي شركة استشارية لشركة هندوستان للإنشاءات (HCC)، أن الصفيحة العلوية للمحمل "من المرجح أن تلامس الصفيحة السفلية، مما قد يؤدي إلى تلف المحمل". لمعالجة الوضع، نصح الاستشاري شركة HCC بالحفاظ على ميل منتظم قدره 200 مليمتر (7.9 بوصة) بين الدعامات 26 و27 و28. ومع ذلك، تم رفع المحامل بمقدار 200 مليمتر (7.9 بوصة) خلال شهر مايو 2003، على الرغم من أن هبوط الدعامة المعنية لم يكن ملحوظًا بعد مايو 2002. وقد تحقق ذلك باستخدام مادة Conbextra HES (التي تتميز بسيولة عالية، وقوة مبكرة عالية، وتصلب سريع)، وهي مادة إسمنتية من إنتاج شركة FOSROC الهندية. تم ملء الفجوة البالغة 200 مليمتر (7.9 بوصة) بين أعلى وأسفل قاعدة المحمل بهذه المادة. تم ذلك من خلال تخطيط دقيق لإيقاف حركة القطارات (بأخذ فترتي توقف قصيرتين) فوق الجسر خلال فترة الإصلاح، مدعومًا بثمانية رافعات هيدروليكية سعة 400 طن مزودة بصواميل قفل وصفائح حشو. [ 7 ]
انظر أيضاً
مراجع
- ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ر. ر. بهانداري. "الجسور: الإنجاز المذهل للهندسة الهندية" (ملف PDF) . خدمة مهندسي الميكانيكا في السكك الحديدية الهندية. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في ٥ مارس ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ٦ أغسطس ٢٠١٢ .
- ↑ خان، مكرم. "حجر هافلوك بريدج التذكاري" . فليكر. مؤرشف من الأصل في 23 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 1 أغسطس 2012 .
- 1 2 3 "جسر جودافاري" . ستراكشراي. مؤرشف من الأصل في 5 أغسطس 2011. تم الاسترجاع في 7 يونيو 2011 .
- ↑ "جسر جودافاري الثالث للسكك الحديدية، الهند" . ستراكشراي. مؤرشف من الأصل في 9 يونيو 2013. تم الاطلاع عليه في 7 يونيو 2011 .
- 1 2 3 4 5 دياراتنام، ص 219-228
- 1 2 3 4 داياراتنام، ص 219
- ١ ٢ ٣ "تقرير مشروع إصلاح الركيزة ٢٧ لجسر جودافاري" (ملف PDF) . iricen.indianrailways.gov.in. مؤرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ ١٨ أغسطس ٢٠١١. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٨ يونيو ٢٠١١ .
- ↑ داياراتنام، ص 226
- ↑ داياراتنام، ص 220
- ↑ داياراتنام، الصفحات 224-226
- ↑ داياراتنام، ص 227
فهرس
- ب. داياراتنام؛ المعهد الهندي لمهندسي الجسور؛ سينها، أ. هـ. (2000). الجسور المعلقة والمدعومة بالكابلات: ورقة فنية حول جوانب تصميم جسر السكة الحديد الثالث عبر نهر جودافاري في راجاموندري . مطبعة الجامعات. ISBN 978-81-7371-271-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 يونيو 2011 .
- تم الانتهاء من بناء الجسور في عام 2003
- الجسور في ولاية أندرا براديش
- جسور السكك الحديدية في الهند
- الجسور المقوسة المربوطة
- منشآت عام 2003 في ولاية أندرا براديش
- الجسور فوق نهر جودافاري
- المباني والمنشآت في راجاموندري
- المواصلات في راجاموندري
- المباني والمنشآت في مقاطعة شرق جودافاري
- النقل في مقاطعة إيست جودافاري
