Mosty nie są gotowe na dzisiejsze ogromne statki


Od lat inżynierowie budownictwa rozumieją, że mosty stanowią problem: wiele z nich nie jest zaprojektowanych tak, aby wytrzymać uderzenie ze strony statków towarowych, które regularnie przepływają przez ich wody. Obawy te osiągnęły punkt kulminacyjny we wtorek wraz z niszczycielskim zawaleniem się mostu Francis Scott Key Bridge w Baltimore w stanie Maryland. Inżynierowie starają się zapobiegać tego rodzaju awariom od dziesięcioleci i nawet teraz nie są pewni, czy dostępne rozwiązania wystarczą.

„Nie projektujemy z myślą o śmiercionośnej sile generowanej przez takie uderzenie – milionach funtów” – mówi Atorod Azizinamini, profesor inżynierii lądowej i środowiskowej na Florida International University Krawędź. „Zawalenie się tak naprawdę nie ma nic wspólnego z rodzajem mostu… redundancją lub inspekcją”.

Most Key był drugim co do długości ciągłym mostem kratownicowym w USA, za mostem Astoria-Megler łączącym Oregon z Waszyngtonem. Jednak w tym tygodniu ogromny statek towarowy MV Dali zderzył się z kolumną wsporczą mostu Key Bridge, powodując całkowite zawalenie się, które nastąpiło w ciągu kilku sekund. Zginęło dwóch pracowników budowlanych, a czterech innych uważa się za zmarłych.

„Trzyprzęsłowy ciągły charakter oznacza, że ​​kiedy statek głównego przęsła został zniszczony przez statek, dwa bezpośrednio dotknięte przęsła utraciły jedno ze swoich głównych podpór” – mówi Douglas Schmucker, profesor inżynierii lądowej i środowiskowej na Uniwersytecie Utah. Krawędź. „Kiedy zawaliło się środkowe przęsło, w zasadzie pociągnęło za sobą trzecie przęsło, ponieważ zostało zaprojektowane integralnie, aby funkcjonować razem, a nie w izolacji”.

To nie pierwsze tego typu katastrofalne zawalenie się mostu. W 1980 r. — trzy lata po ukończeniu Key Bridge — duża część mostu Sunshine Skyway na Florydzie zawalił się, gdy frachtowiec uderzył w jedną z belek nośnych, zabijając 35 osób. Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu sprawozdanie z wypadku zidentyfikowali brak systemu ochrony filaru, który mógłby „pochłonąć część siły uderzenia lub przekierować statek”, jako czynnik powodujący awarię mostu. Podczas przebudowy Sunshine Skyway inżynierowie zdecydowali się zainstalować delfiny – betonowe konstrukcje umieszczone wokół filarów mostu – aby pochłaniać skutki zderzenia, a jednocześnie zapobiegać bezpośredniemu uderzeniu łodzi w most.

W odpowiedzi na tragedię w Sunshine Skyway Amerykańskie Stowarzyszenie Urzędników ds. Autostrad i Transportu Stanowego (AASHTO) wprowadziło w 1991 r. nowe specyfikacje dotyczące projektowania mostów autostradowych pod kątem kolizji statków. nowe standardy twierdzą, że inżynierowie powinni projektować żeglowne drogi wodne, „aby zapobiec zawaleniu się nadbudówki, biorąc pod uwagę rozmiar i typ statku, dostępną głębokość wody, prędkość statku i reakcję konstrukcji”.

Reklama

Schmucker zauważa jednak, że przyjęcie nowych przepisów zajmuje zwykle kilka lat. „Mogło to nastąpić w latach 2000., zanim faktycznie zobaczyliśmy zaprojektowany do tego most” – mówi Schmucker. „Dzieje się tak z powodu długotrwałego procesu, który stosujemy w przypadku znaczących mostów na żeglownych drogach wodnych. Są drogie… i ich integracja z otoczeniem może stanowić wyzwanie.”

Gdy budowniczowie mostów zaczęli przyjmować wytyczne AASHTO dotyczące kolizji statków, zaobserwowaliśmy, że budowano mosty takie jak most Arthura Ravenela Jr. w Karolinie Południowej. Został ukończony w 2005 roku, aby zastąpić starszy most, który uznano za niestabilny konstrukcyjnie i niewystarczająco wysoki, aby mogły przepływać pod nim statki towarowe. Most Ravenel ma Otaczające je jednoakrowe skaliste wyspy każdego z filarów, więc jeśli statek towarowy straci kontrolę w pobliżu mostu, osiądzie na mieliźnie, zanim zderzy się z molo.

Starsze mosty nie były przystosowane do zderzeń ze statkami towarowymi wielkości Dali. Most Key Bridge w Baltimore został ukończony w 1977 r., a jego budowa kosztowała wówczas około 110 milionów dolarów. Rozciągał się nad rzeką Patapsco, sąsiadując z tzw zajęty port w Baltimorez około 11,3 mln pojazdów przekraczając ją co roku. Oprócz pomocy w skierowaniu ruchu z dala od tunelu portowego Baltimore, most Key Bridge służył także jako trasa krytyczna dla pojazdów przewożących materiały niebezpieczne, które nie są dozwolone w pobliskich tunelach.

Stary most Sunshine Skyway (po prawej) obok nowego (po lewej), z betonowymi delfinami otaczającymi jego filary.
Obraz: Apelbauma przez Wikipedia

Urzędnicy informują New York Timesa że na rzece na moście Key zainstalowano betonowe bariery, które „miały za zadanie odbić lub spowolnić statek wymykający się spod kontroli”. Umieszczone są jednak daleko od belek nośnych mostu, co oznacza, że ​​nie zapewniały realnej ochrony w przypadku bezpośredniego uderzenia.

Nawet gdyby belki mostu Key Bridge otaczały betonowe wyspy, mogły one nie wystarczyć, aby złagodzić skutki zderzenia z tak ogromnym statkiem towarowym, jak MV Dali. „Nie jestem pewien, czy jakikolwiek praktyczny system (lub nawet modernizacja mostu) byłby skuteczny lub w ogóle praktyczny, aby zapobiec tej katastrofie” – Khalid M. Mosalam, inżynier budowlany i profesor inżynierii lądowej na Uniwersytecie Kalifornijskim, Berkeley, opowiada Sztandar Baltimore.

Prawie 300-metrowy MV Dali został napełniony dopiero w połowie, gdy uderzył w Key Bridge. Waży około 95 000 ton, nie licząc 4700 kontenerów, które znajdowały się na pokładzie. Statek czarterowany przez armatora Maersk jest już prawie gotowy ta sama długość jak Wieża Eiffla – i na pewno nie jest jedyną taką wielkością.

W ciągu ostatnich dwóch dekad średnia wielkość statków towarowych wzrosła ogromnie wzrosła ponieważ przedsiębiorstwa żeglugowe zmagają się z globalnym popytem na towary. Według Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwojuponad 90 procent towarów będących przedmiotem handlu odbywa się drogą wodną, ​​a oczekuje się, że do 2050 r. wielkość handlu morskiego potroi się. Powód firmy spedycyjne zaczęły się na to zdecydować w przypadku większych „megastatków” sprawa jest prosta: im większy statek, tym więcej towarów może przewieźć podczas jednego rejsu od takich sprzedawców detalicznych, jak Amazon, Target i Walmart.

Jednak większe statki niosą ze sobą także własne ryzyko. W 2021 roku Ever Give o długości 500 metrów osiadł na mieliźnie w Kanale Sueskim i został tam uwięziony na prawie tydzień. Porty musiały dokonać dostosowań, aby dostosować się do potrzeb statków zwiększone rozmiary. W 2017 r. Kanał Panamski projekt rozbudowy został ukończony, aby „zaspokajać rosnące zapotrzebowanie handlu morskiego przy użyciu większych statków”. W 2019 r Most Bayonne łączący Nowy Jork i New Jersey został podniesiony o 64 stopy, aby statki mogły się pod nim zmieścić.

Podczas w tym tygodniu konferencja prasowaSekretarz transportu USA Pete Buttigieg przyznał, że niektóre nowoczesne mosty „projektuje się z różnymi funkcjami, aby złagodzić uderzenia i chronić filary”. Zauważa jednak również, że istnieje niepewność co do ich skuteczności. „Myślę, że obecnie wśród społeczności inżynierów toczy się wiele debat na temat tego, czy którakolwiek z tych funkcji mogła odegrać jakąkolwiek rolę w… w takiej sytuacji”.

Zawalenie się kluczowego mostu prawdopodobnie skłoni niektóre miasta do ponownej oceny zabezpieczeń, jakie posiadają swoje mosty. W ubiegłym roku New Castle w Delaware rozpoczął projekt o wartości 93 milionów dolarów zainstalować delfiny wokół filarów mostu Delaware Memorial Bridge. Chociaż miasto podjęło inicjatywę proaktywnego wzmocnienia mostu, agencje federalne mogą wkrótce zmusić inne miasta do zrobienia tego samego.

Azizinamini oczekuje, że Krajowa Rada Bezpieczeństwa Transportu „bardzo uważnie przyjrzy się” obowiązującym przepisom, aby sprawdzić, czy istnieją lepsze sposoby ochrony mostów w kraju. „Pierwszą rzeczą, której uczymy się jako inżynier, jest to, że bezpieczeństwo publiczne jest kwestią numer jeden” – mówi Azizinamini.



Source link

Advertisment

Więcej

Advertisment

Podobne

Advertisment

Najnowsze

Uzyskaj ograniczoną czasowo zniżkę na ten wielourządzeniowy power bank za 199,99 USD

Grafenowy power bank Flash Pro Plus potrafi po trochu wszystkiego. Ma akumulator o pojemności 25 000 mAh, porty USB-C i USB-A, bezprzewodowe...

Próbkowanie Kioxia Najnowsza generacja UFS Ver. Wbudowane urządzenia pamięci Flash 4.0

Kioxia Corporation, światowy lider w dziedzinie rozwiązań pamięciowych, ogłosiła dzisiaj, że rozpoczęła próbkowanie najnowszej generacji pamięci Universal Flash Storage (UFS) wer. Urządzenia...

Czy Trubbish może być błyszczący w Pokémon Go?

Trubbish, Pokémon w worku na śmieci z Unovy, można znaleźć na wolności w Pokemon Go. Tak, Trubbish może się błyszczeć...
Advertisment