เหตุใดสะพานในสหรัฐฯ จึงถล่มอย่างรวดเร็วเมื่อรถไฟบรรทุกสินค้าชน

การออกแบบสะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ ในช่วงทศวรรษ 1970 อาจไม่แข็งแรงเพียงพอที่จะปกป้องสะพานจากแรงกระแทกของเรือขนส่งตู้คอนเทนเนอร์ขนาดใหญ่ได้

เรือบรรทุกสินค้าขนาดยักษ์พุ่งชนสะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ ในเมืองบัลติมอร์ รัฐแมริแลนด์ เมื่อวันที่ 26 มีนาคม ส่งผลให้มีผู้สูญหายหลายคน และเกิดความปั่นป่วน ทางเศรษฐกิจและ สังคมครั้งใหญ่ หนังสือพิมพ์ อินดีเพนเดนท์ รายงานเกี่ยวกับเหตุการณ์ชนดังกล่าวว่า มีคำถามมากมายเกี่ยวกับการชนครั้งนี้ รวมถึงเหตุใดเรือจึงพุ่งชนสะพานโดยตรง และเหตุใดสะพานจึงถล่มอย่างรวดเร็วหลังจากเกิดอุบัติเหตุ ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าอาจยังเร็วเกินไปที่จะระบุได้แน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างการชนและการถล่มในเวลาต่อมา อย่างไรก็ตาม พวกเขาเน้นย้ำว่าสะพานประเภทนี้สร้างมาอย่างดีเป็นพิเศษ โดยมีคุณสมบัติป้องกันการชน และแรงที่จำเป็นในการทำให้สะพานถล่มนั้นมหาศาล

สะพานหลายแห่งเคยพังถล่มหลังจากชนกับเรือมาแล้ว โดยระหว่างปี 1960 ถึง 2015 มีสะพานขนาดใหญ่ 35 แห่งพังถล่มหลังจากถูกเรือชน ตามข้อมูลของ Toby Mottram นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Warwick ความเสี่ยงดังกล่าวเป็นแรงผลักดันให้สร้างสะพานสมัยใหม่ที่มีคุณสมบัติต้านทานการชน วิศวกรได้พัฒนาข้อกำหนดและมาตรการด้านความปลอดภัยชุดหนึ่งเพื่อให้แน่ใจว่าสะพานจะมีเสถียรภาพในกรณีที่เกิดการชนกัน

สะพานขนาดใหญ่ที่ทอดข้ามทางน้ำต้องมีการป้องกันเสาและส่วนรองรับของสะพาน การป้องกันนี้สามารถทำได้หลายรูปแบบ โรเบิร์ต เบนาอิม ผู้ออกแบบสะพานและนักวิจัยจาก Royal Academy of Engineering กล่าว “อาจเป็นการป้องกันเชิงโครงสร้าง เช่น การใส่โครงสร้างเหล็กไว้บนพื้นทะเลเพื่อหยุดหรือเปลี่ยนเส้นทางเรือ หรืออาจเป็นเกาะเทียมสำหรับเรือขนาดใหญ่เพื่อไม่ให้เข้าใกล้เสา” เบนาอิมกล่าว

สะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ เป็นสะพานที่ค่อนข้างทันสมัย ผู้เชี่ยวชาญจึงเชื่อว่าสะพานแห่งนี้สร้างขึ้นโดยคำนึงถึงความเสี่ยงที่เสาจะหักโค่นได้ เสาเหล่านี้มีความสำคัญมาก เนื่องจากหากเกิดความล้มเหลวของโครงสร้างในบริเวณนั้น โดยเฉพาะบริเวณตรงกลาง อาจทำให้สะพานพังถล่มลงมาได้ทั้งหมด ลี คันนิงแฮม ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโครงสร้างแห่งมหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ กล่าวว่า มวลและความเร็วของรถไฟเป็นปัจจัยหลักในการกำหนดขนาดของแรงกระแทก นอกจากนี้ ทิศทางของแรงกระแทกยังเป็นปัจจัยสำคัญที่คำนวณจากตำแหน่งของช่องทางเดินรถ

ในกรณีของสะพานฟรานซิส สก็อตต์ คีย์ การออกแบบสะพานในช่วงทศวรรษ 1970 อาจไม่ได้คำนึงถึงขนาดและกำลังมหาศาลของเรือในปัจจุบัน เรือบรรทุกสินค้าที่พุ่งชนสะพานซึ่งเรียกว่า ดาลี มีขนาดใหญ่มาก ยาว 1,000 ฟุต กว้าง 160 ฟุต บรรทุกสินค้าจำนวนมากและแล่นด้วยความเร็วที่ไม่ทราบแน่ชัด มอททรัมกล่าวว่าเป็นไปได้ที่เสาของสะพานไม่ได้รับการออกแบบให้ทนต่อการชนกับเรือสมัยใหม่ในระดับที่รุนแรง เนื่องจากเรืออย่าง ดาลี ไม่ได้แล่นผ่านท่าเรือบัลติมอร์ในเวลานั้น แม้ว่าสะพานบัลติมอร์คีย์จะผ่านมาตรฐานความปลอดภัยและข้อบังคับด้านการออกแบบในช่วงทศวรรษ 1970 แต่ก็อาจไม่มีการป้องกันที่เพียงพอต่อการรองรับการเคลื่อนไหวของเรือในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์ Mottram ยังเน้นย้ำด้วยว่าไม่ใช่แค่เทคโนโลยีบนสะพานเท่านั้นที่ล้มเหลวในการป้องกันการชน “เทคโนโลยีนำทางควรป้องกันไม่ให้รถไฟชนสะพาน” เขากล่าว ตามที่ศาสตราจารย์ Mottram กล่าว ลำดับความสำคัญของการสอบสวนควรเป็นการชี้แจงว่าเหตุใดเทคโนโลยีจึงไม่ทำงานบนรถไฟ

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับวิดีโอเหตุการณ์สะพานถล่มคือสะพานพังถล่มอย่างรวดเร็ว เมื่อสะพานเริ่มโก่งตัว สะพานก็พังถล่มลงมาทั้งหมด สาเหตุส่วนหนึ่งเป็นเพราะโครงสร้างสะพานถูกสร้างเป็นสะพานโครงเหล็กยาวต่อเนื่องกัน โดยทำจากโครงเหล็กยาวพาดผ่านช่วงหลัก 3 ช่วง แทนที่จะใช้โครงเหล็กเชื่อมหลายส่วนบริเวณเชิงสะพาน

การชนกับเรือขนาดใหญ่เช่นเรือดาลีจะรับน้ำหนักเกินกว่าที่ออกแบบไว้สำหรับเสาคอนกรีตทรงเรียวยาวที่ใช้รองรับโครงถัก เมื่อเสาถูกทำลาย โครงถักทั้งหมดจะพังทลายลงอย่างรวดเร็ว แอนดรูว์ บาร์ นักศึกษาปริญญาเอกจากภาควิชาวิศวกรรมโยธาและโครงสร้าง มหาวิทยาลัยเชฟฟิลด์ อธิบาย

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

อัน คัง (ตามรายงานของ อินดิเพนเดนท์ )

ลิงค์ที่มา