چرا به دیوارهای بتنی وسط بزرگراه «نیوجرسی» می‌گوییم؟ راز طراحی عجیب آن‌ها

دیوارهای بتنی میان بزرگراه‌ها که در ایران به «نیوجرسی» معروف‌اند، نام خود را از ایالت نیوجرسی آمریکا گرفته‌اند. شکل خاص این موانع اتفاقی نیست؛ مهندسان آن‌ها را طوری طراحی کرده‌اند که هنگام برخورد خودرو، احتمال ورود به مسیر مخالف را کاهش دهند و در بعضی تصادف‌ها، خودرو را به مسیر خودش برگردانند.

احتمالاً هنگام رانندگی در بزرگراه، بارها از کنار دیوارهای بتنی کوتاه و بلندی عبور کرده‌اید که دو مسیر رفت‌وبرگشت را از هم جدا می‌کنند. برخلاف ظاهر ساده‌ی این موانع، شکل بدنه‌ی آن‌ها حاصل چندین دهه بررسی تصادف‌ها و اصلاح طراحی است.

داستان این مانع بتنی به دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی برمی‌گردد. اداره‌ی راه ایالت نیوجرسی آمریکا در سال ۱۹۵۵ نخستین نمونه‌های این دیوار را با ارتفاع حدود ۴۶ سانتی‌متر نصب کرد تا از عبور خودروهای منحرف‌شده به مسیر مخالف جلوگیری کند.

مهندسان به‌تدریج دریافتند که ارتفاع و شکل اولیه‌ی مانع برای بعضی تصادف‌ها مناسب نیست. به همین دلیل، طراحی آن را با بررسی حوادث واقعی تغییر دادند و در سال ۱۹۵۹ ارتفاع دیوار را به حدود ۸۱ سانتی‌متر رساندند.

وزارت حمل‌ونقل ایالت نیوجرسی در اسناد تاریخی خود تأیید می‌کند که این مانع در سال ۱۹۵۹ با طراحی مهندسی‌شده برای جداکردن مسیرهای مخالف و کاهش تصادف‌های روبه‌رو به کار گرفته شد. نام «Jersey Barrier» نیز از همین ایالت گرفته شده است.

اگر از روبه‌رو به مقطع یک نیوجرسی استاندارد نگاه کنید، متوجه می‌شوید که دیواره‌ی آن کاملاً صاف نیست. پایین دیوار ابتدا بخشی عمودی به ارتفاع حدود ۷٫۶ سانتی‌متر دارد، سپس شیبی با زاویه‌ی ۵۵ درجه ایجاد می‌شود و در قسمت بالاتر، زاویه‌ی بدنه به حدود ۸۴ درجه نسبت به سطح زمین می‌رسد.

این شکل خاص هنگام برخورد خودرو اهمیت پیدا می‌کند. وقتی خودرویی با زاویه‌ی کم به مانع برخورد می‌کند، لاستیک ابتدا با قسمت شیب‌دار تماس پیدا می‌کند و اندکی از آن بالا می‌رود. در نتیجه، بخشی از انرژی برخورد صرف بالابردن خودرو می‌شود و ممکن است خودرو بدون برخورد شدید بدنه با بتن، به مسیر حرکتش برگردد.

به‌گفته‌یاداره‌ی فدرال بزرگراه‌های آمریکا (FHWA)این سازوکار در برخوردهای کم‌سرعت می‌تواند آسیب بدنه را کاهش دهد؛ اما با افزایش سرعت و شدت برخورد، خطر آسیب به خودرو و سرنشینان بیشتر می‌شود.

نیوجرسی همیشه بهترین نتیجه را ندارد. در برخوردهای شدید، بالا رفتن لاستیک از قسمت شیب‌دار ممکن است خودرو را بیش‌ازحد بلند کند و احتمال واژگونی را افزایش دهد. این خطر به‌ویژه برای خودروهای کوچک در برخوردهای پرسرعت مطرح است.

مهندسان برای کاهش این مشکل، طرح اصلاح‌شده‌ای به نام F-shape توسعه دادند. تفاوت اصلی آن با نیوجرسی معمولی در ارتفاع محل تغییر شیب است؛ این نقطه در نیوجرسی حدود ۳۳ سانتی‌متر از سطح زمین فاصله دارد؛ اما در مدل F-shape به حدود ۲۵ سانتی‌متر کاهش یافته است.

این تغییر کوچک باعث می‌شود خودرو هنگام برخورد کمتر بالا برود و احتمال واژگونی کاهش پیدا کند. طبق ارزیابی FHWA، دیوارهای بتنی کاملاً عمودی نیز خطر واژگونی کمتری دارند، اما چون خودرو روی شیب بالا نمی‌رود، معمولاً آسیب بیشتری به بدنه وارد می‌شود.

مانع‌های پلاستیکی قرمز، زرد یا سفید که معمولاً در محل تعمیر جاده‌ها دیده می‌شوند، لزوماً عملکرد مشابهی با نیوجرسی‌های بتنی ندارند. این تجهیزات اغلب برای مشخص‌کردن مسیر و جداکردن محدوده‌ی عملیات عمرانی استفاده می‌شوند.

البته برخی مدل‌های پلاستیکی آب‌پرکن با سازه‌های تقویتی مخصوص برای تحمل برخورد خودرو طراحی و آزمایش شده‌اند. بنابراین نمی‌توان همه‌ی موانع پلاستیکی را ناایمن دانست؛ عملکرد آن‌ها به نوع محصول، شیوه‌ی نصب و نتایج آزمون تصادف بستگی دارد.

برای خودروهای سنگین مانند کامیون و اتوبوس نیز ممکن است استفاده از موانع بلندتر و مقاوم‌تر ضروری باشد. یک مانع مناسب خودروهای سواری لزوماً توان جلوگیری از عبور یک کامیون سنگین را ندارد.

در واقع، هدف اصلی نیوجرسی متوقف‌کردن کامل خودرو نیست؛ بلکه جلوگیری از ورود آن به مسیر مخالف و هدایت کنترل‌شده‌ی خودرو پس از برخورد است. شکل خاص این دیوارهای بتنی نتیجه‌ی تلاش مهندسان برای ایجاد تعادل میان کاهش شدت برخورد و جلوگیری از واژگونی خودرو است.