چرا پل ریون انتریون با اینکه روی گسل فعال قرار دارد ضد زلزله است!؟

پل ریون انتریون یونان یکی از طولانی ترین پل ها جهان است.  از روی یکی از  فعالترین گسل های اروپا  عبور میکند.همینطور در مسیر یک تونل بادی بسیار قوی ساخته شده است. در ادامه مطالب می پردازیم چگونه این پل عظیم در بستری از آب های روان شنی ساخته شده است؟ چگونه در برابر باد مقاوم است؟ چگونه عرشه چهار باندی پل در هنگام زلزله به حرکت در می آید؟و..

پل ریون انتریون از روی یکی از فعال ترین گسل های اروپا عبور می کند و از طرف دیگر در مسیر یک تونل بادی بسیار قوی ساخته شده در ضمن در کف دریا هیچ نقطه محکم و قابل اتکایی وجود نداشته که پل روی آن ساخته شود.

پل ریون انتریون

خلیج کورینت درست در وسط کشور یونان قرار دارد ولی در قسمت غربی این کشور خیلی باریک می شود.برای کوتاه کردن مسیر ۴۵۰کیلومتری دور خلیج باید از این آب راه باریک عبور کرد.یک طرف خلیج کورینت ریون و در طرف دیگر آنتریون قرار دارد.

صدسال قبل نخست وزیز یونان رویای پلی را ترسیم کرد که این دو شهر را به هم متصل کند.با طولی تقریبا ۳ کیلومتر پل ریون انتریون یکی از پل های بزرگ محسوب می شود.ولی از همه مهمتر این پل واقعا ضد زلزله است.چون از زمان زمین شناسی این پل در یکی از نواحی زلزله خیز اروپا ساخته شده است.

پل ریون انتریون یونان
پل ریون انتریون یونان

این پل می تواند زلزله هائی با قدرت ۷.۴درجه در مقیاس ریشتر را تحمل کند.شدتی که یک پل معمولی را در هم بکوبد.در سال ۲۰۰۸ پل مورد اصابت یک زمین لرزه قرار گرفت .رانش زمین باعث فرو ریختن ساختمان ها تا فاصله ۲۵ کیلومتری شد.دو نفر کشته و بسیاری زخمی شدند.در میان زلزله پل ریون انتریون بدون کوچکترین آسیبی سالم ماند.و مردم توانستند با عبور از پل به طرف دیگر خلیج فرار کنند.زلزله تنها چالشی نبود که سازنده های پل با آن روبه رو بودند.

قبل از شروع ساخت و ساز باید با یک عامل طبیعی که در بستر دریا وجود داشت مقابله میکردند.

چالش زیر سازی در عمق ۶۵متری

عمق این قسمت از دریا ۶۵ متر است که این یک مشکل بزرگی است.کف این قسمت جز گل و لای شن به عمق صدها متر چیزی دیگری نیست.یعنی هیچ بستر مستحمکی وجود ندارد.نبود بستر محکم یعنی پی برای پل وجود ندارد.

یکی از شروط لازم برای هر سازه پی محکم است.مخصوصا وقتی قرار است توسط زلزله تکان بخورد.ترکیب بستر شنی با زمین لرزه به حالتی کمتر شناخته شده به نام آب گونه سازی را به وجود می آورد.در یک ارتعاش سبک زمین خیس ولی جامد به مایع تبدیل میشود.از اسمش که مشخص است شرایط نامناسبی است.در واقعه نکته در خیس بودن شن است.

وقتی به ذرات شن لرزش داده می شود فضای بین ذرات کوچکتر می شود.آب موجود در این منافذ بیرون داده می شود.وقتی این اتفاق می افتد فشار بالا می آید وهر چیزی که بالای شن ها باشد را به سمت خودش می کشد.

زیر ساخ پل ریونانتریون یونان
زیر ساخ پل ریونانتریون یونان

زمانی که شن با زمین لرزه ترکیب می شود به یک قاتل بی رحم تبدیل می شود.در سال ۱۹۹۵ در بندر کوبه ژاپن زلزله ای به شدت ۷.۲ریشتر آمد و حدودا ۶هزار نفر کشته شدند.شکی نیست زمین آنجا زمین شنی و پر از آب بود.وقتی این ترکیب تکان داده بشود یا به جنبش در بیاید نتیجه فاجعه باری به بار می آورد.در واقع سطح محکم زمین به سطحی سست تبدیل میشود.

به طور معمول مهندسین می توانند با پمب و خارج کردن آب، شن را خشک کنند.یا تحت فشار بزارن تا أب موجود در شن خارج شود.هیچ کدام از این روشها در خلیج کورینت مناسب نبود.چون شن های کف دریا را نمیشد خشک کرد.عمق شن های کف دریا حدود ۵۰۰متر بود.

الگوبرداری از گیاه خس خس برای زیرسازی پل|فیلم

گیاه خس خس به دلیل روغن خوش بویی که در ریشه هایش دارد از آن عود درست میکنند.ریشه های این گیاه اهمیت دارند .آنها یک روغنی در خود دارند که بوی خوبی دارد.این علف در مرداب های هند رشد میکند.چیندن آنها خیلی خیلی سخت است.کشاورزها یاد گرفتند این گیاه را جاهایی بکارند که چیدن آنها راحت باشد.متوجه شدند این ریشه ها که به طول ۷ متر هم میرسند زمین سست را به زمین سفت تبدیل میکند.از خاصیت همین گیاه برای سفت کردن زمین سست استفاده کردند.

مهندس ها با وارد کردن میله های فولادی در کف دریا توانستند پی زیر پایه ها را محکم کنند.در تمام دنیا از گیاه وتیور یا گیاه خس خس برای با ثبات کردن حاشیه رودخانه ها از ریشه های بلند این گیاه برای محکم کردن خاک استفاده کردند.

بیشتر بخوانید
خانه ییلاقی مخفی و زیرزمینی در جزیره آنتی پاروس که با منظره ادغام شده

زیر ۳ تا از ۴پایه پل ریون انتریون ۲۰۰ لوله فلزی  با طول ۲۵ متر در شن فرو کردند. با این طول باز هم به کف دریا نمی رسیدند.حتی شگفت آورتر این که پل روی این پایه ها قرار نگرفت .نوک لوله های فلزی تقریبا یک متر زیر قاعده پایه های پل قرار دارد.این بخوبی از آب گونه شدن شن های زیر پایه ها هنگام زلزله جلوگیری میکند.یعنی پل غرق نمیشود. این روش قبلا استفاده نشده بود.

قبل از ساخت این پل ،ساخت ساختمان روی زمین های شنی خیس در نواحی زلزله خیز اصلا امکان پذیر نبود.ولی به لطف گیاه خس خس مهندسان مشکلشان را با کمک گیاهان پیدا کردند.

اگر چه تمام وزن پل با ۴ پایه  حفظ می شود ،مهندسان از فرو رفتن پایه ها در شن در زمان زمین لرزه جلوگیری کنند.

چالش واژگون شدن پایه های پل

وقتی زلزله می آید زمین از یک طرف به طرف دیگری میرود و این پایه های عظیم با خودش تکان میدهد . این یک مشکل بسیار بزرگ است.در زمان زلزله پایه های تو خالی با ارتفاع ۶۰ متر و وزن هر کدام ۱۷۰هزار تنن و پهنای آن ۹۰ متر است.برای جلوگیری از واژگون شدن پایه ها در زمان زمین لرزه تمام این پایه های بزرگ باید بتواند آزادانه از یک طرف به طرف دیگر حرکت کند.

اگر قاعده پایه ها ثابت باشد تمام پل واژگون می شود. دقیقا مانند سورتمه ،پایه های پل باید روی کف دریا سُر بخورند.ولی در شن هنگام سُر خوردن فرو رفتگی ایجاد میکند.چون وزن پایه به توانائی نگه داشتن سازه غلبه میکند. دریک زمین لرزه پایه های پل ریون انتریون به طرفین حرکت میکنند و همینطور که حرکت میکند سطح جلوئی به شنهای زیرش آنقدر فشار وارد میکند دیگه شن نمی توانست سازه را نگه دارد.سطح شن را میکند یا داخلش فرو می رود و باعث واژگونی سازه می شود.

راه حل برای عدم واژگونی پایه های پل

راحل این است که باید بدانیم سطح زیر سازه نهایتا چقدر فشار می تواند تحمل کند.به جای عوض کردن قاعده پایه ها (مانند سورتمه سرش را بالا بیارند)تصمیم گرفتند شکل کف دریا را تغییر دهند.بجای اینکه لبه پل را انحنا بدهند تصمیم گرفتند شکل بستر دریا را با لایه ای از سنگ ریزه بپوشانند.

در خلیج کورینک پابه های پل ریون انتریون روی لایه ای صخیم از سنگ ریزه هائی که روی میله های فولادی ریخته شده بود ساخته شد.به این ترتیب پایه های می توانستند بدون فرو رفتن داخل شن به راحتی به طرفین حرکت کنند.

مهندسان آنقدر زیر پایه ها سنگ ریزه ریختن که دوتا زمین فوتبال به عمق سه متر را پر کرد.هدف از ساخت پایه ها این بود که عرشه پل را نگه دارند.عرشه پل چهار بانده است و دوباند اصطراری هم دارد.طول این باند در هر طرف به طول ۳کیلومتر می رسد.

راه حل برای عدم لرزش عرشه پل|فیلم

هدف از ساخت پایه ها این بود که عرشه پل را نگه دارند.عرشه پل چهار بانده است و دوباند اصطراری هم دارد.طول این باند در هر طرف به طول ۳کیلومتر می رسد.

برای نجات عرشه پل از لرزش های شدید و بی نظم زلزله مهندسان باید کاری می کردند که عرشه مستقل از پایه های حرکت کند.مهندسان از قانون پاندولی کمک گرفتند که یک پل ضد زلزله بسازند.درست مانند ننو عرشه پل ریون انتریون روی هوا شناور است.از این لحاظ در دنیا بی نظیر است.باور کردنی نیست وقتی پایه ها هنگام زلزله حرکت میکنند عرشه به طور مستقیم حرکت میکند.

خطری به جز زلزله ( باد)

کوه های که در اطرف خلیج قرار گرفتند این باریکه را به یک تونل باد تبدیل کرده است.این پل قابل انعطاف می تواند در برابر زلزله دوام بیاورد.ولی در برابر بادهای خشن چطور؟

وزش بادهای همیشگی خلیچ باعث میشود پل همیهشه در حال نوسان باشد.چاره این بود که پل را محکم روی پایه هایش ثابت میکردند . ولی با ثابت شدن پل اولین زلزله کل سازه را به آوری صدها میلیون تنی تبدیل میکرد.پیدا کردن آستانه تحمل یک چیز که در زمان قابل پیش بینی شده از کار بیفتد می تواند فرق بین مرگ و زندگی را آشکار کند.

پل را طوری طراحی میکنند که با یک فشار شدید شروع به حرکت بکند بنابراین فشار باد نمیتواند باعث تکان خوردنش بشود. زمان زلزله پل آزاد آزاد شده و می تواند حرکت کند.نظریه ترکیب درب  قوطی و ضربه گیروی ویسکوزی پل را نجات میدهد.

ضد زلزله و ضد باد در یونان
ضد زلزله و ضد باد در یونان

در داخل هر بست چیزی به نام فیوز وجود  دارد.طوری طراحی شده است که تا حدی مقاومت کند دقیقا مانند قیوز. ولی اگر فشار زیادی به آن وارد شود از کار می افتد.این بست می تواند فشار شدید ترین بادها را تحمل کند.ولی وقتی زلزله بیاید و فشار وارده از حد تعیین شده بیشتر بشود بستها می شکنند.واین ضربه گیر های بسیار بزرگ کارشان را شروع میکنند.

دوربین های مدار بسته تصاویری را در سال ۲۰۰۸ گرفته زمانی که یک زلزله با ۶٫۵ ریشتر پل را میلرزاند،بست شکسته شد و ضربه گیرها شکسته شدند .

ادامه دارد…

 

 

 

پاسخ دادن

دیدگاه خود را وارد کنید
لطفا نام خود را وارد کنید