גשרי הולכי רגל- סקירה ואתגרים

סוג הגשר מותאם לשימוש לו הוא מיועד. תפקידי הגשרים מגוונים, קיימים גשרים שתפקידם להעביר תנועה מעל גבי מכשולים שונים, הפרדה מפלסית, גשרי רכב, גשרי רכבת וכמובן גשרים הולכי רגל ורוכבי אופניים. 

• גשרי רכב/רכבת - מבנים המאופיינים בעומסים גדולים המצריכים קונסטרוקציה מאסיבית (כבישים, מסילת רכבת וכו')
• גשרים 'קלים' - משמשים בדרך כלל למעבר הולכי רגל ורוכבי אופניים
• גשרי שילוט - גשרים נוספים שאנו רואים בדרכים אלו גשרי שילוט להכוונה וגשרי תשתיות כדוגמת מצלמות אגרה
• גשרי תשתית - העברת תשתיות מעל עורקי תנועה. מבנים אלו נחשבים 'קלים' יותר אך אין להקל ראש בחשיבותם ובצורך לתת להם את מלוא תשומת הלב בתכנון ובביצוע.

מהם ההבדלים התכנוניים בין גשר המיועד להולכי רגל לבין גשר המיועד לכלי רכב ?

גשרי הולכי רגל מאופיינים בעומסים נמוכים יותר וברוחב צר יותר כך שמנעד אפשרויות התכנון מגוון, ומכאן גם הרעיונות העיצוביים ושיטות הביצוע.

כמובן שקיימים גשרים שזהים באופיים לגשרי רכב הקלאסיים. והם עשויים מקורות בטון דרוך כדוגמת גשר הולכי רגל שנפגע השבוע וגשרים מבטון מזוין. בנוסף קיימים גשרים עשויים פלדה בסכימות הנדסיות שונות: גשרי מיתרים, גשרים תלויים, גשרי אגדים, קורות וכו'.

מצורפת תמונה מגשר שתכנן אדריכל מיכה ורטהיים ותוכנן במשרדינו.

המאפיינים הנדרשים בתכנון גשרים על פי התקן הישראלי

תקן לחישוב גשרים מגדיר את העומסים השונים שעשויים להשפיע על הגשר ויש לתכנן עבורם ואיך ישתלבו מקרי העמסה השונים. מעבר למשקלים העצמיים של חומרי הבניה והעומסים השימושיים השונים קיימים עומסים שאינם תלויים בשימוש בגשר אלא מושפעים מתנאים חיצונים לדוגמא טמפרטורה משתנה, תנאי הקרקע וכמובן רעידות אדמה. אחת ההשפעות של עומסים אלו הוא הצורך לתת לקורת הגשר חופשיות מסוימת על מנת שהמבנה יוכל לתפקד בעומסים אלו. זאת הסיבה שקורת הגשר לא הייתה מקובעת לנציבי הגשר ונפלה לאחר שספגה פגיעה.

על מנת שהגשר יוכל להתכווץ בקור ובהצטמקות הבטון מניחים את הקורות על משטחים המאפשרים תזוזה מסוימת. כמובן שהתזוזה תחושב לכל תרחיש סביר ואף בחלק מהגשרים יותקן מעצור בקצה משרעת התזוזה כמו בגשר המדובר אך אין זו ערובה לכל תרחיש.

מהם השיקולים השונים בתכנון גשר להולכי רגל ? 

בגשרי הולכי רגל נלקח בחשבון גם נוחות השימוש מבחינת רעידות בגשר. בכל מבנה הקיים בטבע קיימת תכונה של "תדירות עצמית" שבה האובייקט זז גם אם לא נראה בעין. לא נעים ואף עשוי להיות הרסני כאשר מבנה והמשתמשים בו חולקים את אותם תדירויות.

בדומה לילד שמנדנד את רגליו בדיוק על פי תנודת הנדנדה ובכך מגביר את המשרעת (אמפליטודה). על כן קיימות מספר הנחיות בנושא. החישוב מורכב אך העיקרון פשוט.

התקן הישראלי והאירופאי מגדירים תאוצה שעלולה להתרחש עקב שימוש הולכים או רצים בגשר וכמובן רף בו המבנה אינו תקין. קיים מדריך לתכנון המקל על החישוב. מדריך Setra שנותן מדד לסיכון ולנוחות.

האם ניתן לדעת מה מצבם של כלל הגשרים בארץ ? 

בארץ קיימים מבנים רבים השייכים לרשויות שונות. בדומה לתוכנית לחיזוק מבנים לרעידות אדמה גם מבנים שאינם מבני מגורים מקבלים התייחסות.

אירגונים שונים מקפידים על בקרה תקופתית למבנים שברשותם. כחלק מהתהליך נשלחים מהנדסים המוכשרים לכך לבדוק את מצב המבנים בפרמטרים שונים ובמידת הצורך מקבלים גם תוכנית שיקום. ניתן לראות תהליכים של שיקום גשרים שונים עקב סיבות שונות, בלאי טבעי, החלפת קורה לגשר בו פגעה משאית ובגשר בו התנודות פגעו בנוחות השימוש.

סקירת מבנים וגשרים, מטרתה ואופן הביצוע 

הרשויות רוצות לתחזק ולטפל במבנים שבאחריותם. לצורך כך מוגדרת רשימת מצאי של המבנים וכדי להכיל סל טיפולים בהתאם לתקציב ולמצב יש לתעדף מבנים על פי חשיבותם ומצבם. חשיבתם נקבעת ע"י גורמים שונים במערך התחבורה אך מצבם יקבע בשטח ע"י גורמים שיוסמכו.

כדי להגדיר ערך אובייקטיבי של מצב מבנה במבנים שונים ובאמצעות בודקים שונים כאשר לכל אחד יש את שיקול הדעת הסוביקטיבי, יש צורך להפוך את הציון לערך מוחלט על פי אמות מידה ברורות.

לצורך כך יש מתודה שמפרקת את המבנה לרכיביו, כל רכיב נבדק בפני עצמו כך שכל פגם גורע מציון הרכיב. הפגמים השונים מוגדרים על פי חומרתם והיקף הפגם וכך מהנדס יתן ציון סוביקטיבי אך קרוב יותר למצב הקיים. הציונים נסכמים על פי נוסחא וכל מבנה מקבל ציון שאמנם הוגדר על פי שיקול דעתו של הסוקר אך קרוב לאמות המידה הקבועות.

בתמונה: החלפת קורה בגשר לאחר שנפגע מפגיעת משאית.

המקרה שארע בגשר להולכי רגל לפני כשבועיים בכביש 4

התחקיר המקצועי טרם נחשף אך כפי הנראה בסרטונים עוצמת הפגיעה הניפה את קורת הגשר מעבר למעצורי הגזירה. כמובן ששיני גזירה גבוהים יותר יכלו לפתור את הבעיה. פתרון נוסף שכיום מיושם ברוב הגשרים הוא חיבור בין המסעות שעל גבי הקורות ויצירת המשכיות שיכולה להגדיל את דרגת ה"אי-סיום-סטטי" ובכך ליצור עוד מקדם למנגנון ההרס. קיימים שיקולים תיכנוניים רבים ואל לנו לצפות מהצד ולקבל כל כותרת של התקשורת כדברי טעם.

דבר נוסף שמיושם ברוב הגשרים החדשים הוא הגדלת ה'גבריט' (המפתח הנקי שמתחת לגשר) לערכים גבוהים יותר אך גם כאן אין זה פותר את כל התרחישים.

'מנגנון הכשל' - כיצד שינוי הסכימה הסטטית ישפיע על כך ? 

כאשר קורה מונחת על שני סמכים אנו מצפים משניהם לתת כתף בנשיאתה. במקרה ואחד יכשל המבנה כולו יכשל. אם ינתנו יותר סמכים, אמנם הקורה מחושב עבור יותר סמכים אך כשל באחד הרכיבים לא בהכרח יוביל לכשל כללי.

במקרה שלנו, כאשר כל מפתח של הגשר היה קורה עצמאית, הפגיעה הפילה את הקורה. אם הקורות היו קשורות אחת לשניה אולי הגשר היה סופג את המכה אך לא נופל מהעמוד. אך במהלך זה קיים סיכון אחר, הגשר כן היה נופל ואף פוגע ברכבים במסלול הנגדי.

כפי שציינתי, למתכנן שיקולים רבים. עד שלא ישמעו כולם, כדאי להחזיק במידת הענווה.

מתעניינים בגשרים ומחלפים ? היכנסו לקריאה נוספת:

• הקמת מחלף אם המושבות לקריאה
• גשר מקטעים בדחיקה - Incremental Launching bridge לקריאה
• ראיון עם מהנדס מיכה פטרי - מהנדס גשרים לקריאה
• גשרי לוקו אווטו מעל נהר הבנווה, ניגריה לקריאה
• גשר שנקר - 'נסתר מן העין' לקריאה
• הקמת מחלף גלילות - גשר מקטעים Segmental bridge לקריאה
• לראשונה בארץ - גשר שלם בלילה אחד לקריאה