เหตุใดสะพานในสหรัฐฯ จึงถล่มอย่างรวดเร็วเมื่อรถไฟบรรทุกสินค้าชน

การออกแบบสะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ ในช่วงทศวรรษ 1970 อาจไม่แข็งแรงเพียงพอที่จะปกป้องสะพานจากแรงกระแทกของเรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ได้

เหตุใดสะพานในสหรัฐฯ จึงถล่มอย่างรวดเร็วเมื่อรถไฟบรรทุกสินค้าชน — สะพานถล่มเรือบรรทุกตู้คอนเทนเนอร์เกิดอุบัติเหตุ วิดีโอ : *เอเอฟพี*

เรือบรรทุกสินค้าขนาดยักษ์พุ่งชนสะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ ในเมืองบัลติมอร์ รัฐแมรีแลนด์ เมื่อวันที่ 26 มีนาคม ส่งผลให้ผู้คนจำนวนมากสูญหาย และก่อให้เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจและสังคมครั้งใหญ่ มีคำถามมากมายเกี่ยวกับการชนกันครั้งนี้ รวมถึงเหตุใดเรือจึงพุ่งชนสะพานตรงๆ และเหตุใดสะพานจึงถล่มเร็วมากหลังเกิดอุบัติเหตุ ตามที่รายงานโดย Independent ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าอาจเร็วเกินไปที่จะระบุให้แน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างการชนและการพังทลายที่ตามมา อย่างไรก็ตาม พวกเขาย้ำว่าสะพานประเภทนี้จำเป็นต้องสร้างโดยคำนึงถึงการป้องกันแรงกระแทก และจะต้องใช้แรงมหาศาลจึงจะทำให้สะพานพังทลายได้

สะพานหลายแห่งพังทลายเนื่องมาจากการชนกับเรือในอดีต ระหว่างปีพ.ศ. 2503 ถึง 2558 มีสะพานใหญ่ๆ ถล่ม 35 แห่งอันเป็นผลจากเหตุการณ์เรือชน ตามที่นักวิจัยโทบี้ มอททรัมแห่งมหาวิทยาลัยวอร์วิกได้กล่าวไว้ ภัยคุกคามต่อการดำรงอยู่ดังกล่าวกระตุ้นให้มีการสร้างสะพานสมัยใหม่ที่มีความสามารถในการต้านทานการชน วิศวกรได้พัฒนาข้อกำหนดและวิธีการแก้ไขด้านความปลอดภัยเพื่อให้แน่ใจถึงเสถียรภาพของสะพานในกรณีที่เกิดการชนกัน

สะพานขนาดใหญ่ที่ทอดข้ามเส้นทางเดินเรือจำเป็นต้องมีการป้องกันโดยเสาสะพานและส่วนรองรับ Robert Benaim ผู้ออกแบบสะพานและนักวิจัยจาก Royal Academy of Engineering กล่าวว่า การป้องกันมีอยู่ในหลายรูปแบบ “อาจเป็นในรูปแบบของการป้องกันโครงสร้าง เช่น การใส่โครงเหล็กไว้ใต้ท้องทะเลเพื่อปิดกั้นหรือเปลี่ยนเส้นทางเดินเรือ หรืออีกทางหนึ่ง อาจใช้เกาะเทียมสำหรับเรือขนาดใหญ่ เพื่อไม่ให้เรือเข้าใกล้ฐานสะพาน” เบนาอิมกล่าว

สะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์เป็นสะพานที่ค่อนข้างทันสมัย ผู้เชี่ยวชาญจึงเชื่อว่าสะพานแห่งนี้สร้างขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้เสาของสะพานเกิดการชนกัน ส่วนฐานรากเป็นส่วนที่สำคัญมาก เนื่องจากความเสียหายเชิงโครงสร้างใดๆ ที่เกิดขึ้น โดยเฉพาะบริเวณจุดกึ่งกลาง อาจทำให้สะพานทั้งหมดพังทลายได้ ตามที่ลี คันนิงแฮม ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโครงสร้างที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ กล่าวว่า มวลและความเร็วของรถไฟเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดระดับแรงกระแทก ในทำนองเดียวกัน ทิศทางการชนก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน ซึ่งคำนวณจากตำแหน่งของกระแสน้ำที่เคลื่อนที่

ในกรณีของสะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ การออกแบบสะพานในช่วงทศวรรษ 1970 อาจไม่ได้คำนึงถึงขนาดอันใหญ่โตและพลังของเรือที่ล่องอยู่ใต้สะพานในปัจจุบัน เรือบรรทุกสินค้าที่พุ่งชนสะพานต้าหลี่มีขนาดใหญ่มาก โดยมีความยาว 300 เมตร กว้าง 48.2 เมตร บรรทุกสินค้าปริมาณมาก และเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่ไม่ทราบแน่ชัด ตามที่ศาสตราจารย์ Mottram กล่าว เป็นไปได้ที่เสาสะพานไม่ได้รับการออกแบบให้ทนต่อความรุนแรงของการชนกับเรือสมัยใหม่ เนื่องจากเรือเช่นเรือ Dali ไม่ได้แล่นผ่านท่าเรือบัลติมอร์ในเวลานั้น แม้ว่าจะตรงตามมาตรฐานความปลอดภัยและข้อบังคับการออกแบบในปี 1970 แต่สะพานบัลติมอร์คีย์อาจไม่มีการป้องกันเพียงพอที่จะรองรับการเคลื่อนตัวของเรือในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์ Mottram ยังเน้นย้ำด้วยว่าไม่ใช่แค่เทคโนโลยีบนสะพานเท่านั้นที่ล้มเหลวในการหลีกเลี่ยงภัยพิบัติการชนกัน “เทคโนโลยีนำทางควรสามารถป้องกันไม่ให้รถไฟพุ่งชนสะพานโดยตรงได้” เขากล่าว ตามที่ Mottram กล่าว ความสำคัญลำดับแรกของการสอบสวนควรเป็นการชี้แจงว่าเหตุใดเทคโนโลยีจึงไม่สามารถใช้งานได้บนเรือ

จากการบันทึกวิดีโอการชนนั้น จะสังเกตเห็นความเร็วการพังทลายของสะพานที่รวดเร็วอย่างมาก พอสะพานเริ่มบิดตัวก็พังทลายลงมาอย่างรวดเร็ว สาเหตุส่วนหนึ่งเป็นเพราะโครงสร้างนี้สร้างขึ้นเป็นสะพานสะพานโครงเหล็กต่อเนื่อง โดยทำจากโครงเหล็กยาวพาดผ่านช่วงหลัก 3 ช่วง แทนที่จะเป็นส่วนเชื่อมต่อหลายส่วนบริเวณเชิงสะพาน

การชนกับเรือขนาดใหญ่ เช่น เรือบรรทุกสินค้า Dali มีน้ำหนักเกินกว่าที่โครงสร้างเสาคอนกรีตทรงยาวที่ใช้รองรับโครงถักจะรับน้ำหนักได้ เมื่อเสาค้ำสะพานถูกทำลาย โครงสะพานทั้งหมดจะพังทลายลงอย่างรวดเร็ว แอนดรูว์ บาร์ นักเรียนปริญญาเอกจากภาควิชาวิศวกรรมโยธาและโครงสร้าง มหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ อธิบาย

“นี่คือตัวอย่างของสิ่งที่วิศวกรเรียกว่าการพังทลายแบบต่อเนื่อง ซึ่งความล้มเหลวในองค์ประกอบโครงสร้างหนึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวในองค์ประกอบที่อยู่ติดกัน ซึ่งไม่สามารถรับน้ำหนักใหม่ที่อยู่ด้านบนได้ ในกรณีนี้ การพังทลายของเสาทำให้ส่วนที่ไม่ได้รับการรองรับของโครงถักบิดงอและตกลงมา เนื่องจากเป็นโครงถักต่อเนื่อง น้ำหนักจึงถูกกระจายใหม่ โครงถักจะหมุนรอบเสาที่เหลือเหมือนชิงช้า ทำให้ช่วงด้านเหนือยกขึ้นชั่วคราวก่อนที่แรงดึงจะทำให้โครงถักพังทลายลงด้วย ผลลัพธ์ก็คือโครงถักทั้งหมดจะพังทลายลงไปในน้ำ” บาร์กล่าว

อัน คัง (ตามรายงานของ อินดิเพนเดนท์ )

ลิงค์ที่มา