เราจะทำอย่างไรหากไม่มี—สะพาน?
“จงสดุดีสะพานที่พาเจ้าข้ามไป.”—จอร์จ โคลแมน นักเขียนบทละครชาวอังกฤษในศตวรรษที่ 19.
คุณข้ามสะพานครั้งสุดท้ายเมื่อไร? คุณแทบไม่ได้สังเกตสะพานนั้นเสียด้วยซ้ำใช่ไหม? หลายล้านคนข้ามสะพานทุกวัน. เรามักถือว่าสะพานเป็นของธรรมดา. เราเดิน ขี่หรือขับพาหนะชนิดต่าง ๆ ข้ามสะพานหรือลอดสะพาน บางทีโดยไม่ได้คิดถึงตัวสะพานเลย. แต่จะเป็นอย่างไรถ้าไม่มีสะพานอยู่ตรงนั้น?
นับเป็นเวลาหลายพันปีที่มนุษย์และสัตว์สามารถข้ามช่องกว้างใหญ่ที่เกินจะข้ามได้ ไม่ว่าจะเป็นแม่น้ำ, โกรกธาร, หรือช่องเขาแคบ ทั้งนี้ก็โดยอาศัยสะพานสารพัดชนิด. คงยากจะนึกภาพออกว่าเมืองใหญ่บางเมืองจะเป็นอย่างไรหากปราศจากสะพาน อย่างเช่นกรุงไคโร, ลอนดอน, มอสโก, นิวยอร์ก, ซิดนีย์, และเมืองอื่นอีกมากมาย. ใช่แล้ว สะพานมีประวัติความเป็นมาอันยาวนาน.
สะพานในอดีต
กว่า 2,500 ปีมาแล้ว ราชินีนิโตคริสแห่งบาบูโลนได้สร้างสะพานข้ามแม่น้ำยูเฟรทีสขึ้นมา. ทำไม? เฮโรโดทุสนักประวัติศาสตร์ชาวกรีกให้คำตอบว่า “[กรุงบาบูโลน] มีแม่น้ำผ่ากลาง จึงถูกแยกขาดจากกันเป็นสองส่วน. ในสมัยกษัตริย์องค์ก่อน ๆ หากผู้ใดต้องการข้ามจากส่วนหนึ่งไปยังอีกส่วนหนึ่งก็ต้องข้ามโดยอาศัยเรือ; ซึ่งสำหรับข้าพเจ้าเองแล้ว นั่นดูเหมือนว่ายุ่งยากลำบากไม่น้อยเลยทีเดียว.” โดยใช้ท่อนไม้, อิฐเผา, และก้อนหินเป็นวัสดุก่อสร้าง และใช้เหล็กกับตะกั่วเป็นตัวเชื่อมยึดวัสดุเหล่านั้น ราชินีนิโตคริสได้สร้างสะพานข้ามแม่น้ำที่มีชื่อเสียงที่สุดสายหนึ่งในสมัยโบราณ.
บางครั้ง สะพานส่งผลกระทบต่อวิถีของประวัติศาสตร์. เมื่อกษัตริย์ดาริอุสมหาราชแห่งเปอร์เซียจะกรีธาทัพไปรบกับชาวซิเทีย พระองค์ต้องการใช้เส้นทางทางบกซึ่งนำไปถึงจุดหมายเร็วที่สุดเท่าที่เป็นไปได้จากเอเชียถึงยุโรป. นั่นก็หมายความว่าพระองค์ต้องนำกองทัพซึ่งประกอบด้วยทหาร 600,000 นายข้ามช่องแคบบอสฟอรัส. นับว่าอันตรายทีเดียวที่จะข้ามช่องแคบนี้โดยใช้เรือ เพราะมีหมอกจัดและกระแสน้ำก็เปี่ยมอันตราย ดังนั้น กษัตริย์ดาริอุสจึงสั่งให้ผูกเรือติดกันจนกระทั่งกลายเป็นสะพานโป๊ะซึ่งยาวถึง 900 เมตร. ทุกวันนี้ คุณไม่ต้องลำบากลำบนมากอย่างดาริอุสในการข้ามช่องแคบนี้. คุณสามารถเดินทางโดยรถยนต์ใช้เวลาไม่ถึงสองนาที หากคุณใช้สะพานบอสฟอรัสที่เมืองอิสตันบูล ประเทศตุรกี.
ถ้าคุณเป็นนักศึกษาคัมภีร์ไบเบิล คุณอาจนึกถึงเหตุการณ์ในครั้งหนึ่งซึ่งการไม่มี สะพานส่งผลต่อวิถีของประวัติศาสตร์. ขอให้นึกถึงสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อกษัตริย์นะบูคัดเนซัรแห่งบาบูโลนล้อมเมืองตุโรซึ่งตั้งอยู่บนเกาะ. พระองค์พยายามพิชิตเมืองนี้เป็นเวลาถึง 13 ปี แต่ตีไม่สำเร็จ เหตุผลส่วนหนึ่งเป็นเพราะไม่มีสะพานเชื่อมระหว่างเกาะกับผืนแผ่นดินใหญ่. (ยะเอศเคล 29:17-20) จากนั้นอีกสามร้อยปีก็ยังไม่มีใครพิชิตเมืองบนเกาะนี้ได้ จนกระทั่งอะเล็กซานเดอร์มหาราชสร้างทางซึ่งถมเป็นถนนจากผืนแผ่นดินใหญ่ไปถึงเกาะนั้น.
พอถึงศตวรรษแรกแห่งสากลศักราช ‘ถนนทุกสายล้วนมุ่งสู่โรม’ ทว่า นอกจากถนนแล้ว ชาวโรมันจำเป็นต้องมีสะพานเพื่อเชื่อมส่วนต่าง ๆ ของจักรวรรดิเข้าด้วยกัน. โดยใช้หินซึ่งแต่ละก้อนอาจหนักถึงแปดตัน วิศวกรชาวโรมันสร้างสะพานโค้งขึ้นในที่ต่าง ๆ ซึ่งได้รับการออกแบบอย่างเชี่ยวชาญมากจนกระทั่งบางสะพานก็ยังตั้งอยู่หลังจากผ่านไปกว่าสองพันปีแล้ว. สะพานส่งน้ำ (aqueducts) และสะพานลอยฟ้า (viaducts) ของพวกเขาก็นับเป็นสะพานด้วยเช่นกัน.
ในยุคกลาง บางครั้งสะพานถูกใช้เป็นป้อม. ในปีสากลศักราช 944 ชาวแซกซันสร้างสะพานไม้ข้ามแม่น้ำเทมส์ในกรุงลอนดอนเพื่อสกัดกั้นการโจมตีของชาวเดนมาร์ก. เกือบสามร้อยปีต่อมา สะพานไม้นี้ก็ถูกแทนที่โดยสะพานโอลด์ ลอนดอน บริดจ์ ซึ่งมีชื่อเสียงเป็นที่กล่าวขานทั้งในประวัติศาสตร์และในโคลง.
ล่วงมาถึงสมัยที่ราชินีเอลิซาเบทที่ 1 ขึ้นครองราชบัลลังก์อังกฤษ สะพานโอลด์ลอนดอน บริดจ์ก็ไม่ได้เป็นเพียงป้อมที่สร้างด้วยหินอีกต่อไป. ตึกรามถูกสร้างขึ้นบนตัวสะพาน. มีร้านรวงตั้งเรียงรายอยู่ชั้นล่าง. แล้วชั้นบน ๆ ล่ะ? ชั้นบนใช้เป็นที่พักสำหรับพวกพ่อค้าที่มั่งคั่งและแม้แต่สำหรับข้าราชสำนัก. สะพานลอนดอน บริดจ์ได้กลายมาเป็นศูนย์รวมแห่งชีวิตสังคมของกรุงลอนดอน. ค่าเช่าที่เก็บจากร้านค้าและที่พักเหล่านี้ช่วยเป็นค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสะพานนี้ และลอนดอน บริดจ์เป็นสะพานที่เก็บค่าธรรมเนียม!
ในขณะที่ชาวยุโรปง่วนอยู่กับการสร้างสะพานโดยใช้ไม้และหิน ชาวอินคาแห่งอเมริกาใต้ก็สร้างสะพานจากเชือก. ตัวอย่างสะพานหนึ่งที่มีชื่อเสียงได้แก่สะพานซานหลุยส์เรย์ ซึ่งทอดข้ามแม่น้ำอาปูรีมาคในประเทศเปรู. ชาวอินคาใช้เส้นใยจากพืชชนิดหนึ่งและเอามาฟั่นเป็นเส้นเชือกขึงที่ใหญ่ขนาดลำตัวคน. พวกเขาวางเส้นเชือกบนเสาหินที่อยู่คนละฝั่งของแม่น้ำแล้วจากนั้นก็ดึงเส้นเชือกขึงให้ตึง. หลังจากยึดปลายเส้นเชือกขึงทั้งสองอย่างแน่นหนาแล้ว พวกเขาก็เอาพื้นสะพานที่ทำด้วยไม้กระดานแขวนกับเส้นเชือกขึงนั้นเพื่อทำเป็นพื้นถนน. หน่วยซ่อมบำรุงเปลี่ยนเส้นเชือกขึงใหม่ทุก ๆ สองปี. สะพานนี้ถูกสร้างและมีการบำรุงรักษาอย่างดีจนยืนยงอยู่ได้ถึงห้าร้อยปี!
สะพานกับความจำเป็นที่เปลี่ยนไปของเรา
สะพานต้องสามารถทนแผ่นดินไหว, ลมแรง, และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ. ดังที่เราได้เห็นแล้ว จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เองวิศวกรใช้ไม้, อิฐ, หรือหินในการสร้างสะพานมาโดยตลอด. เมื่อเริ่มมีรถยนต์ใช้ในปลายศตวรรษที่ 19 จึงจำเป็นต้องปรับปรุงสะพานที่มีอยู่ให้ดีขึ้นและขยายให้กว้างขึ้นเพื่อรองรับยวดยานที่มีน้ำหนักเพิ่มขึ้น.
การประดิษฐ์รถจักรไอน้ำก็เป็นแรงผลักดันอีกทางหนึ่งด้วยในการสร้างและออกแบบสะพาน. เส้นทางรถไฟที่สะดวกที่สุดมักทอดข้ามลำน้ำกว้างใหญ่หรือโกรกธารลึก. จะสามารถสร้างสะพานข้ามช่องว่างและรองรับน้ำหนักรถไฟที่มีตู้สินค้าเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ได้ไหม? สะพานเหล็กหล่อสนองความจำเป็นดังกล่าวนี้ได้ในช่วงเวลาหนึ่ง. สะพานที่มีชื่อเสียงที่สุดสะพานหนึ่งในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ได้แก่สะพานแขวนข้ามช่องแคบเมไน ที่นอร์ทเวลส์ ซึ่งออกแบบโดย โทมัส เทลฟอร์ด วิศวกรชาวสกอตและสร้างเสร็จในปี 1826. สะพานนี้ทอดยาวถึง 176 เมตร และยังคงใช้อยู่! แต่เหล็กหล่อมักเปราะ สะพานจึงชำรุดบ่อย. ในที่สุด เมื่อถึงปลายทศวรรษ 1800 จึงเริ่มมีการผลิตเหล็กกล้าขึ้น. วัสดุชนิดนี้มีคุณสมบัติเหมาะสำหรับใช้ในการสร้างสะพานที่ยาวกว่าและปลอดภัยกว่า.
โครงสร้างสะพานแบบต่าง ๆ
สะพานแบบหลัก ๆ มีอยู่เจ็ดแบบ. (โปรดดูกรอบสี่เหลี่ยมข้างบน.) ในที่นี้ เราจะพิจารณากันสั้น ๆ ถึงสะพานสองแบบ.
สะพานยื่น มีเสาหลักขนาดมหึมาสองต้นตั้งอยู่คนละฝั่งแม่น้ำ. มีการยึดคานเข้ากับเสาหลักแต่ละต้น ลักษณะเดียวกับที่ยึดสปริงบอร์ดเข้ากับขอบสระว่ายน้ำ. เพื่อสะพานจะเสร็จสมบูรณ์ ก็ต้องเชื่อมตรงกลางสะพานด้วยคานหรือโครงถักแบบแข็งเกร็ง.
ในที่ซึ่งน้ำไหลเชี่ยวกรากหรือพื้นท้องแม่น้ำนิ่มมาก มักนิยมสร้างสะพานยื่นเพราะไม่จำเป็นต้องมีการฝังตอม่อสะพานตรงกลางแม่น้ำ. เนื่องจากสะพานยื่นมีความแข็งเกร็งจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับรองรับยวดยานที่มีน้ำหนักมากอย่างเช่นรถไฟ.
บางทีคุณเคยเห็นนักกายกรรมผาดโผนในคณะละครสัตว์แสดงการเดินไต่เชือก. คุณตระหนักไหมว่าที่จริงเขากำลังเดินข้ามสะพานชนิดหนึ่งที่เรียกว่าสะพานแขวน? สะพานแขวนบางแห่งที่ใช้กันอยู่ในทุกวันนี้ไม่ได้ซับซ้อนมากไปกว่าสายเคเบิลขึงตึงที่ใช้ในการเดินไต่. สะพานแขวนเหล่านี้อาจประกอบด้วยสายเคเบิลหรือเชือกซึ่งปลายทั้งสองข้างถูกยึดติดไว้แน่นหนาและมีกระเช้าใบหนึ่งแขวนไว้กับสายเคเบิลนั้น. ผู้โดยสารนั่งในกระเช้าและทำให้มันเคลื่อนไปในมุมที่เทลงเล็กน้อยจนกระทั่งถึงอีกฟากหนึ่ง. ผู้คนทั่วโลกใช้สะพานเชือกง่าย ๆ แบบนี้มาโดยตลอด.
แน่ละ คุณคงไม่คิดที่จะขับรถยนต์ข้ามสะพานที่ทำด้วยเชือก. หลังจากมีการคิดประดิษฐ์โซ่เหล็กและสายเคเบิลเหล็กกล้า จึงทำให้เป็นไปได้ที่จะสร้างสะพานแขวนที่สามารถรับน้ำหนักมาก ๆ ได้. สะพานแขวนสมัยใหม่อาจมีช่วงกลางสะพานที่ทอดยาวถึง 1,200 เมตรหรือกว่านั้น. สะพานแขวนมักประกอบด้วยตอม่อซึ่งทำด้วยเหล็กกล้าสองตอม่อ แต่ละตอม่อเป็นฐานรองรับเสารับเคเบิล. สายเคเบิลเหล็กกล้าซึ่งประกอบด้วยเส้นลวดนับหมื่นเส้น ถูกยึดติดกับเสารับเคเบิลและพื้นถนนที่อยู่ข้างล่าง. สายเคเบิลเป็นตัวหลักในการรับน้ำหนักของยวดยานและพื้นถนน. เมื่อสร้างอย่างถูกต้อง สะพานแขวนเป็นสะพานแบบหนึ่งที่ปลอดภัยที่สุดในโลก.
ในอดีต คุณอาจเคยถือว่าสะพานเป็นของธรรมดา. อย่างไรก็ตาม คราวหน้าถ้าคุณเดินข้ามสะพานที่คุ้นเคยดี ลองถามตัวเองว่า ‘ฉันรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับสะพานนี้? สะพานนี้สร้างเมื่อไร?’ ขอให้ดูอย่างละเอียด. สะพานนี้เป็นแบบสะพานยื่น, แบบสะพานแขวน, หรือแบบอื่น? ทำไมจึงเลือกออกแบบอย่างนี้?
แล้วขณะที่คุณข้ามไป ขอให้มองลงมาแล้วถามตัวเองว่า ‘ฉันจะข้ามไปอย่างไรถ้าไม่มีสะพานนี้?’
[กรอบ/ภาพหน้า 12]
สะพานแบบต่าง ๆ
1. สะพานคาน มักใช้ตามทางหลวงแผ่นดิน. คานตั้งอยู่บนตอม่อหรือตอม่อสุดสะพาน. สะพานแบบนี้มีช่วงยาวได้ถึง 300 เมตร.
2. สะพานโครงข้อหมุน มีโครงข้อหมุนที่ดูคล้ายสามเหลี่ยมหลายอันประกอบกันเป็นตัวรองรับ. สะพานเหล่านี้มักใช้เป็นทางรถไฟ สร้างทอดข้ามหุบผาชัน, แม่น้ำ, และสิ่งกีดขวางอื่น ๆ.
3. สะพานโค้ง แต่ละช่วงประกอบด้วยส่วนโค้งรับแรงอัด. นี่เป็นสะพานแบบเก่าแก่ที่สุดแบบหนึ่ง. ชาวโรมันสร้างส่วนโค้งรับแรงอัดแบบนี้ในสะพานส่งน้ำและสะพานลอยฟ้า และใช้หินหลักยอดโค้งเพื่อยึดส่วนโค้งให้แน่นหนา. สะพานโค้งหลายแห่งยังคงตั้งอยู่จนกระทั่งปัจจุบัน.
4. สะพานขึง คล้ายกับสะพานแขวน ต่างกันก็ตรงที่สายเคเบิลถูกเชื่อมติดโดยตรงกับเสารับเคเบิล.
5. สะพานเปิด สามารถยกขึ้นหรือหันออกด้านข้างเพื่อให้เรือแล่นผ่านไป. ตัวอย่างสะพานแบบนี้ที่มีชื่อเสียงก็อย่างเช่น เทาเวอร์ บริดจ์ในลอนดอน.
6. สะพานยื่น มีอธิบายในเนื้อเรื่อง.
7. สะพานแขวน มีอธิบายในเนื้อเรื่อง.—สารานุกรมเวิลด์ บุ๊ก, 1994.
[ตารางหน้า 13]
สะพานเรืองนามบางสะพาน
สะพานแขวน
สโตเรเบลต์ เดนมาร์ก 1,624 เมตร
บรุกลิน สหรัฐอเมริกา 486 เมตร
โกลเดน เกต สหรัฐอเมริกา 1,280 เมตร
เจียงหยิน หยางซึ จีน 1,385 เมตร
สะพานยื่น
ฟอร์ท (มีสองช่วง) สกอตแลนด์ ช่วงละ 521 เมตร
ควิเบก แคนาดา 549 เมตร
มิสซิสซิปปี ริเวอร์ สหรัฐอเมริกา 480 เมตร
สะพานโค้งเหล็กกล้า
ซิดนีย์ ฮาร์เบอร์ ออสเตรเลีย 500 เมตร
เบอร์ชินัฟ ซิมบับเว 329 เมตร
สะพานขึง
โพน เดอ นอร์มังดี ฝรั่งเศส 856 เมตร
สการ์นซันเนอ นอร์เวย์ 530 เมตร
[รูปภาพหน้า 10]
สะพานคานสมัยใหม่อยู่เหนือสะพานโค้งโบราณที่เมืองอัลเมเรีย ประเทศสเปน
[รูปภาพหน้า 13]
บรุกลิน บริดจ์, นิวยอร์ก สหรัฐอเมริกา (สะพานแขวน )
[รูปภาพหน้า 13]
เทาเวอร์ บริดจ์, ลอนดอน อังกฤษ (สะพานเปิด)
[รูปภาพหน้า 13]
ซิดนีย์ ฮาร์เบอร์ บริดจ์, ออสเตรเลีย (สะพานโค้ง)
[รูปภาพหน้า 13]
เซะโตะ โอะฮะชิ, ญี่ปุ่น (สะพานขึง)