عبر الجسر المقوس

الجسر ذو القوس الممتد ، أو الجسر ذو القوس الممتد من النوع الممتد ، هو جسر مصنوع من مواد مثل الفولاذ أو الخرسانة المسلحة، حيث تقع قاعدة القوس أسفل سطح الجسر بينما يرتفع الجزء العلوي فوقه. ويمكن أن يكون هذا النوع من الجسور ذا ارتكاز سفلي أو ارتكاز وسطي. وبالتالي، يقع سطح الجسر داخل القوس، وتُعلق الكابلات أو العوارض المشدودة الجزء المركزي من سطح الجسر من القوس.

بالنسبة لطريقة بناء محددة، وخاصةً للأقواس الحجرية ، تظل نسب القوس متشابهة بغض النظر عن حجمه: فالأقواس الأعرض تتطلب أقواسًا أطول. ^{[ 1 ]} بالنسبة للقوس نصف الدائري ، يكون الارتفاع نصف طول الامتداد. يمكن وضع أقواس الجسور التي تعبر الوديان العميقة والضيقة بالكامل أسفل طريق مستوٍ، بينما ترتفع الجسور في المناطق الأكثر انبساطًا فوق مداخل الطرق. قد يتطلب الجسر العريض قوسًا عاليًا جدًا لدرجة أنه يُصبح عائقًا كبيرًا وميلًا للطريق. يمكن أن تكون الجسور الصغيرة مقوسة من الخلف ، لكن الجسور الأكبر حجمًا مثل الجسر القديم في بونتيبرايد قد تصبح شديدة الانحدار لدرجة تتطلب وجود درجات، مما يجعل استخدامها صعبًا لحركة المركبات ذات العجلات. كما تواجه خطوط السكك الحديدية صعوبة في بناء الجسور المقوسة لأنها أقل تحملاً للمنحدرات. عند استخدام الجسور المقوسة البسيطة لخطوط السكك الحديدية على أرض مستوية، قد تكون تكلفة بناء سدود ترابية طويلة للمداخل كبيرة.

ومن بين المشكلات الأخرى أساسات الجسر . تُولّد الجسور المقوسة قوى دفع جانبية كبيرة على قواعدها، ولذا قد تتطلب أساسًا صخريًا صلبًا. ويؤدي تسطيح شكل القوس لتجنب مشكلة الحدبة، كما هو الحال في جسر ميدنهيد لبرونيل ، إلى زيادة قوة الدفع الجانبية هذه. وغالبًا ما يكون من المستحيل الحصول على قوس مسطح بما فيه الكفاية، وذلك ببساطة بسبب محدودية الأساسات ، لا سيما في المناطق المنبسطة. ^{[ 1 ]} تاريخيًا، كانت هذه الجسور غالبًا ما تتحول إلى جسور مقوسة متعددة الأقواس الصغيرة.

مع توفر الحديد أو الخرسانة كمواد إنشائية، أصبح من الممكن بناء جسر ذي قوس كامل : وهو جسر لا يتطلب فيه أن يمتد سطح الجسر فوق قمة القوس. ^{[ 1 ]} يتطلب هذا النوع من الجسور هيكلاً قادراً على دعم سطح الجسر من القوس بواسطة قضبان شد أو سلاسل أو كابلات، وفي الوقت نفسه يسمح بوجود فجوة في القوس لمرور سطح الجسر من خلالها. ولا يمكن تحقيق الشرط الأول تحديداً باستخدام البناء الحجري، بل يتطلب استخدام الحديد المطاوع أو الفولاذ.

لا يُغيّر استخدام القوس الممتد من جميع الجهات أبعاد القوس أو حجمه: فالامتداد الكبير سيظل يتطلب قوسًا عاليًا، مع إمكانية وصوله إلى أي ارتفاع فوق سطح الجسر دون إعاقة حركة المرور. كما يمكن أن يمتد القوس إلى أسفل من جانبيه، إما للوصول إلى قواعد متينة أو لوضع الطريق على ارتفاع مناسب لعبور وادٍ عميق من هضبة في الأعلى. ويُجسّد جسر تاين هاتين الميزتين.

من الأمثلة الشهيرة على هذا النوع جسر ميناء سيدني في أستراليا، المستوحى تصميمه من جسر بوابة الجحيم في مدينة نيويورك . ^{[ 2 ]} ومن الجسور الأخرى جسر تشاوتيانمن في الصين، وهو أطول جسر قوسي في العالم؛ ^{[ 3 ]} وجسر تاين في نيوكاسل أبون تاين ؛ وجسر بايون الذي يربط مدينة نيويورك بنيوجيرسي ، وهو أطول من جسر ميناء سيدني؛ وجسر أهواز الأبيض ؛ وجسر بورن وجسر ساغامور ، وهما جسران أصغر حجماً متقاربان فوق قناة كيب كود ؛ وجسر هيرناندو دي سوتو في ممفيس، تينيسي . ويُعد جسر ويلام للسكك الحديدية جسراً قوسياً مبكراً يقع أعلى جسر تاين. ^{[ 4 ]}

• 
  جسر تشاوتيانمن ، الصين، ثاني أطول جسر قوسي فولاذي في العالم
• 
  جسر بوابة الجحيم ، نيويورك، بعد وقت قصير من اكتماله
• 
  جسر بايون ، سادس أطول جسر قوسي فولاذي في العالم
• 
  جسر تاين ، نيوكاسل أبون تاين ، افتتح عام 1928
• 
  جسر أهواز الأبيض ، الذي بُني في ثلاثينيات القرن العشرين
• 
  جسر ميناء سيدني ، تاسع أطول جسر قوسي عابر
• 
  جسر هيرناندو دي سوتو ذو الامتدادات المتصلة في ممفيس، تينيسي
• 
  جسر فريدريك دوغلاس التذكاري متعدد الامتدادات في واشنطن العاصمة

يتكون الجسر ذو القوس المتقاطع عادةً من ضلعين، ^{[ 5 ]} على الرغم من وجود أمثلة مثل جسر هولم المقوس ، حيث يتكون من ضلع واحد. عندما يُبنى القوسان في مستويين متوازيين ، يُسمى الجسر جسرًا ذا ضلعين متوازيين. أما عندما يميل ضلعا القوسين معًا، مما يُقلل المسافة بين القوسين قرب القمة، يُسمى الجسر جسرًا ذا قوس متقاطع. ^{[ 6 ]}

العديد من الجسور ذات الأقواس المربوطة هي أيضاً جسور ذات أقواس ممتدة. فبالإضافة إلى ربط الأحمال الجانبية للقوس، يكون عنصر الشد أيضاً على ارتفاع مناسب لتشكيل سطح الجسر، كما هو الحال في الجسور ذات الأقواس الممتدة.

ليس العكس صحيحًا: فالجسور ذات الأقواس المارة لا تعني بالضرورة أنها جسور ذات أقواس مربوطة، إلا إذا احتوت أيضًا على عنصر الشد المتعمد الذي يُعدّ أساسًا للجسور ذات الأقواس المربوطة. ورغم التشابه الظاهري ، فإن الجسور ذات الأقواس المارة المربوطة وغير المربوطة تختلف تمامًا من الناحية الإنشائية، ولا علاقة بينها في كيفية توزيع الأحمال. وعلى وجه الخصوص، قد تُشبه جسور الحديد الزهر ، مثل قناة ستانلي فيري المائية، الجسور ذات الأقواس المربوطة، ولكن نظرًا لضعف الحديد الزهر في الشد، فإنها لا تُصنّف إنشائيًا ضمن الجسور ذات الأقواس المربوطة.

في بعض المواقع، لا يكون من العملي دعم القوس من الأسفل أثناء البناء.

في الإنشاءات الحديثة، تُقام أبراج مؤقتة وتُدعم بكابلات مثبتة في الأرض. تمتد هذه الكابلات المؤقتة من كل جانب لدعم أجزاء القوس أثناء بنائها. وعندما تقترب الأقواس من الاكتمال، يُوضع جسر رفع فوق أو أسفل الفجوة لفصل الأقواس، ومن ثم يُبنى الجزء النهائي في مكانه أو يُرفع إلى موضعه.

في بعض الحالات، يُنشأ هذا النوع من الأقواس عن طريق بناء ناتئات من كل جانب، مع تثبيت نهاياتها المطلة على الشاطئ بإحكام في دعامات متينة. ثم تُبنى نهايات القناة غير المكتملة باتجاه بعضها البعض، ويتم ملؤها إما بالبناء أو برفع قسم مركزي مُسبق الصنع. وقد استُخدم هذا النوع من البناء في جسر ميناء سيدني الموضح أعلاه، حيث أُزيلت الكابلات الداعمة للجانب الأعلى من الأقواس بعد اكتمالها.

• جسر القوس
• قائمة بأكبر الجسور المقوسة
• جسر ذو قوسين متقاطعين
• جسر القمر

• تونياز، ديمتريوس إي.؛ جيم جيه. تشاو (2007). هندسة الجسور . ماكجرو هيل بروفيشنال. ISBN 978-0-07-145903-7.