Тайнсайдтағы теміржол-көлік көпірі

Кіріспе

Тинесайдтағы теміржол-автокөлік көпірі, Англия.

Ол Роберт Стивенсонмен Англия теміржол желісін дамыту және Шотландияға қарай теміржол байланысын құру мақсатымен жобаланған; қосымша кіріс табу үшін автомобильдер мен жаяу жүргіншілерге арналған жол салынды. Көпірдің негізгі құрылымдық элементтері – байланыстырылған шойын аркалар. Ол жобаланғаннан бері теміржол көліктерінің салмағы едәуір артқанына қарамастан, қазір де теміржол қозғалысын жүзеге асыруда, бірақ жақын орналасқан Король Эдуард көпірі 1906 жылы кептелісті азайту үшін салынды. Жол да қолданыста, бірақ салмақ бойынша шектеулер бар. Бұл I санаттағы ескерткіш.

Бірінші көпір ұсыныстары

1835 жылы Ньюкасл және Карлайл темір жолы (N&CR) заңы желіге Ньюкаслға Редьюдегі терминалға, Тайн өзенінің оңтүстік жағалауына, қазіргі Жаңа Редью көпірінің соңына жақын жерге жақындауға рұқсат берді. Заң сонымен қатар солтүстік жағалаудағы доктарға теміржол қатынасын қамтамасыз ету үшін Тайн өзенін кесіп өтуге рұқсат берді. Өзен осы тұста терең емес еді, ал көпір төмен деңгейде, тек жоғары су деңгейінен 6,10 метр биіктікте салынбақ. Содан кейін желі Невилл көшесіне жақын және қазіргі Ньюкасл орталық станциясының шығыс жағына жақын орналасқан Шпиталдағы терминалға көтерілмек. Көтерілудің еңісі 1:22 болды және оны арқанмен тартатын стационарлық бу машинасы қамтамасыз ететін. Осыған дейін аймақтағы теміржолдар жергілікті мақсатта жұмыс істеген, бірақ енді Ұлы Солтүстік Англия темір жолы (GNER) Ньюкаслдан Йоркқа дейін теміржол салуға рұқсат беру актілерін алды, бұл Лондонға жалғасатын үздіксіз магистральдық теміржол желісінің бөлігін құрады. Жобаны Джордж Хадсон, «Теміржол королі» деп аталған адам басқарды. Бастапқыда GNER N&CR Ньюкасл терминалына Redheugh-те N&CR-мен қосылып, Тайн арқылы Spital-ға дейін оның желісімен жүру арқылы қол жеткізуге разы болды. Бұл өзенді бөлек және қымбат кесіп өтуден сақтады, бірақ GNER желісі Team Valley-ден биік жерден келгенде Redheugh-ке қарай тік төмен түсуді білдірді, содан кейін Spital-ға қайта көтерілуі керек еді. Сонымен қатар, Уильям Брэндлинг Гейтсхед арқылы жоғары деңгейде жүріп, Ньюкаслға өз желісімен жету ниетін білдірді. 1837 жылдың 25 сәуірінде N&CR оңтүстік жағында Редьюде төменгі деңгейлі терминал салуға шешім қабылдады, бірақ Тайнды кесіп өту мәселесін ашық қалдырды. Ричард Грейнджер Ньюкаслдегі құрылысшы еді және Елсвикте (Тайнның солтүстік жағалауында, жоспарланған Редью өткелінің батысында) жер сатып алған. 1836 жылы ол Тайнды сол жерде кесіп өтуді және кең теміржол терминалын салуды ұсынатын памфлет жариялады. Шпиталдан шығысқа қарай кеңейтудің шектеулі мүмкіндіктеріне назар аударып, «Единбург теміржолы да осы жерде аяқталса, жолаушылардың, тауарлардың және малдың алмасуы едәуір артады» деп атап өтті. Грейнджердің жоспары қабылданбады, ал Brandling Junction Railway 1839 жылы Гейтсхедке жетті. GNER ақшасы бітіп, Хадсонның теміржол империясында Ньюкасл және Дарлингтон Junction Railway онымен алмастырды, ол өз желісін Team Valley арқылы емес, оңтүстік-шығыстан Brandling Junction Railway арқылы ашты. Брэндлинг-джонкшн желісінің Гринсфилдтегі Гейтсхедтегі терминалы жоғары деңгейде болды, ал N&CR желісі Редьюдан 1:23 еңіспен көтеріліп салынды. Ньюкасл және Дарлингтон Junction Railway 1844 жылы оңтүстіктен Пелауға дейін өз желісін ашты, бұл пойыздарға Брэндлинг Junction Railway арқылы Гейтсхедке жетуге мүмкіндік берді. Жағдай өзгерді, және бір кезде Гринсфилд Ньюкасл мен Гейтсхед агломерациясының негізгі станциясы болды. Джон және Бенджамин Грин – Ньюкаслде жұмыс істейтін әкесі мен ұлы сәулетшілер. 1841 жылы Бенджамин Грин жол қозғалысы үшін жоғары деңгейлі көпірді ұсынды, ол негізінен нақты Жоғары деңгейлі көпірдің бойымен салынған. Ол коммерциялық жағдайды сезіне отырып, оны теміржол пайдалануға қалай бейімдеуге болатынын түсіндірді. Ол ешқандай қаржылық қолдау алмады, бірақ 1843 жылы Джордж Хадсон өзінің теміржол желісін солтүстікке қарай кеңейтудің жолдарын іздеді, ал Гриннің жоспары Ньюкасл және Дарлингтон Junction Railway-ді сатып алуымен сәйкес келді. Желі 1844 жылдың 22 мамырында өз заңын алды, ал заңға жол көпірі де кірді. Енді Хадсон өзінің империясы үшін Эдинбургке дейінгі желіні бағындыруды көздеді және ол сол жерге жету үшін теміржол жоспарларын әзірлеуді ынталандырды. Мұндай желінің бағыты туралы көптеген даулар туды. Хадсонның көпірге қатысты ниеттері әлі де түсініксіз болды. Билл-Кейдегі екі шақырым төменгі ағыстағы оңай өту нүктесі қарастырылды. Сонымен қатар, ол жаяу жүргіншілерге арналған жолды кесіп өтуге уәде берді. Бұл қалалық кеңеске ұнамады, бірақ коммерциялық шешім болды, ол аптасына 250 фунт стерлинг кіріс әкеледі деп күтілді. Кейіннен жаяу жүргіншілерге арналған жолға атпен тартылған көліктер де қосылды. Теміржолдың биіктігі, шамамен 36,58 метр биіктіктен жоғары, Гейтсхедтегі Брэндлинг-джонкшн желісінің деңгейімен анықталды. Жол деңгейлеріне байланысты және қатар орналасуы қажет болатын негіздердің артық енін болдырмау үшін екі қабатты конфигурация таңдалды. Палубаның ені пайдалы жолдың енімен және құрылымдық элементтердің енімен анықталды, бұл теміржол палубасына үш жолға арналған енді берді. Өзендегі нашар топырақ жағдайларына байланысты негіздерді салу қиын болды, сондықтан барлық тас конструкциясы мүмкін емес еді, сондықтан жоғарғы құрылым үшін шойын немесе ұнтақ темір қажет болды. Сыртқы күштің ықпалын шектеуге мүмкіндік беретін байланысты доғалы (немесе садақ) конструкциясы басымдық алды, өйткені мұндай күштің қарсы тұра алатын тіреулерді орнату мүмкін емес еді. Стивенсон бұрын осы конфигурацияны қолданған, ол «Лондон және Бирмингем теміржолындағы Чалк Фармға жақын Регент каналындағы доғалы көпір – бұл принцип бойынша салынған ең алғашқы теміржол көпірі» деп жазған. Доға темір қабырғалардан тұрады. Фаусетт былай дейді: «Ұнтақ темірді қолданбау себебі кейбір инженерлердің ұнтақ темірге сенімсіздігіне, сол кездегі ұнтақ темір пластиналарының салыстырмалы түрде кішкентай өлшемдеріне және оның жоғары құнына байланысты». 1 қазан күні 1845 жылы Ньюкасл және Бервик кеңесі T E Харрисонды өздерінің көпірлері үшін тағайындағанда, ұнтақ темірдің ешқайсысы Жоғары деңгейлі көпір үшін шойынға балама ретінде қарастырылған жоқ. Роберт Стивенсон түтікшелі көпірді қарастырған болуы мүмкін, бірақ шамалы тереңдіктегі берік негіздер арасындағы қашықтық Британия көпірінен әлдеқайда үлкен құспаралыққа әкелген болар еді. Өзен төсегіндегі тастың тереңдігі жоғарғы құрылымға дейін 42,67 метр биіктікке әкелді. Тайнды жақсарту комиссиясы үш өзен тірегіне рұқсат берді, сондықтан төрт өзен құспарасы 38,10 метрге дейін шешілді. Жағада қосымша қосалқы құспаралар болды. Шойын доғалы қабырғалар шыңында 0,91 метр тереңдікте, тіреуіште 0,91 метрге дейін ұлғайып, фланцтармен жабдықталған. Фланцтар мен қабырғалар үш дюйм қалыңдығында болды, ал ішкі қабырғалар үшін екі дюйм болды. Көтерілуі 5,18 метрді құрады, бұл көлденең күшті шектеуге қажетті геометриямен анықталды. Әр доға бес бөліктен құралды және болттармен біріктірілді.

In 1835, the Newcastle and Carlisle Railway (N&CR) Act authorised the line to approach Newcastle to a terminus at Redheugh, on the south bank of the River Tyne, close to the end of the present day New Redheugh Bridge. The Act also authorised a crossing of the Tyne there, giving rail access to the north shore quays. The river was shallow at this point, and the bridge would have been at a low level, only 6.10 m above high water. The line would then have climbed to a terminus at the Spital, near Neville Street and the east end of the present day Newcastle Central station. The climb was to be at a gradient of 1 in 22 and would have been operated by a stationary steam engine with rope haulage. Hitherto railways in the region had had a local focus, but now the Great North of England Railway (GNER) obtained authorising Acts to build from Newcastle to York, forming part of a continuous trunk railway network to connect to London; the project was controlled by George Hudson, the so called Railway King. At first the GNER was content to get access to the N&CR Newcastle terminus, by connecting with the N&CR at Redheugh and running over its line across the Tyne and up to the Spital. This had the advantage of avoiding a separate, and expensive, crossing of the river, but would have meant a steep descent to Redheugh as the GNER line approached on high ground from the Team Valley, only to climb once again to the Spital. Moreover, William Brandling had made known his intention to reach Newcastle from his line by running at a high level through Gateshead. On 25 April 1837, the N&CR decided to build to their south side, low level terminus at Redheugh, but to leave the issue of the Tyne crossing open. Richard Grainger was a developer in Newcastle, and had acquired lands at Elswick (on the north bank of the Tyne west of the proposed Redheugh crossing). In 1836, he published a pamphlet recommending a crossing of the Tyne there, and the formation of spacious railway terminal accommodation there. Drawing attention to the limited scope for extending eastwards from the Spital, and "in the event of an Edinburgh Railway also terminating in this situation, the interchange of passengers, goods, and cattle would be greatly increased". Grainger's plan was not adopted, and the Brandling Junction Railway reached Gateshead in 1839. The GNER ran out of money and it was superseded in Hudson's railway empire by the Newcastle and Darlington Junction Railway, which opened its line using the Brandling Junction Railway from the south east instead of through the Team Valley. The Brandling Junction line had a terminus in Gateshead at Greenesfield at a high level, and the N&CR line was built climbing on an inclined plane at a gradient of 1 in 23 from Redheugh to reach that. The Newcastle and Darlington Junction Railway opened its line from the south to Pelaw, allowing its trains to reach Gateshead over the Brandling Junction line, in 1844. The tables had been turned, and indeed for a while Greenesfield was the de facto main station for the conurbation of Newcastle and Gateshead. John and Benjamin Green were a father and son architectural practice active in Newcastle. In 1841 Benjamin Green had proposed a high level bridge for road traffic, substantially on the alignment of the actual High Level Bridge; and sensing the commercial climate he explained how it could be adapted for railway use. He failed to get any financial support, but in 1843 George Hudson was looking for ways to extend his railway network northwards, and the Greens' scheme fitted with his takeover of the Newcastle and Darlington Junction Railway; the line got its authorising Act on 22 May 1844, and the Act included the road bridge. Now Hudson was intent on capturing the line to Edinburgh for his empire, and he encouraged the development of railway plans to get there; the route such a line might take continued to generate considerable controversy. There was still ambiguity about Hudson's intentions for the bridge—an easier crossing point at Bill Quay, two miles downstream had been considered—and Newcastle Town Council sought undertakings from him. In addition, he promised a footway crossing; this was apparently not a sweetener to the Town Council, but a commercial decision, expected to bring in £250 a week. The footway crossing was later extended to include horse drawn vehicles. The height of the railway, at about 36.58 m above high water, was determined by the level of the Brandling Junction line in Gateshead. A double deck configuration was selected because of road levels on the approaches, and to avoid the excess width of foundations which a side by side arrangement would require. The deck width was determined by the useful roadway width plus the width of structural members, which gave the railway deck the width for three tracks. The foundations were to be difficult because of the poor ground conditions in the river, and this ruled out an all masonry structure, so cast iron or wrought iron was inevitable for the superstructure. A tied arch (or bow string) design was favoured because the outward thrust imposed by an arch is contained by the tie; no abutments capable of resisting the thrust could be provided here. Stephenson had used this configuration before; he recorded that, "The earliest railway bridge on the bowstring principle is that over the Regent's Canal, near Chalk Farm, on the London and Birmingham Railway". The arch would consist of iron ribs. Fawcett says, "The reasons for not using wrought iron was due to some engineers' distrust of rivetting, the relatively small size of wrought iron plates then available, and the higher cost On 1 October 1845 when the Newcastle and Berwick Board instructed T E Harrison for their bridges, none of the uses of wrought iron had been developed far enough to be considered as an alternative to cast iron for the High Level Bridge. A tubular bridge might have been considered by Robert Stephenson but the distance between solid and reasonably shallow foundations would have given a span much larger than the Britannia Bridge." The depth of rock in the riverbed resulted in a height of 42.67 m from there to the superstructure. Three river piers were permitted by the Tyne Improvement Commissioners, and therefore four river spans of 38.10 m were decided on; there were additional subsidiary spans on the shore. The cast iron arch ribs are 0.91 m deep at the crown, increasing to 0.91 m at the springing, with flanges; the flanges and webs were three inches thick; in the case of the inner ribs, and two inches for the outer ribs. The rise was 5.18 m, determined by the desired geometry to confine the horizontal thrust within bounds. Each arch was cast in five sections, bolted together.

Қазіргі күн

Жол палубасы тек оңтүстікке қарай (Гейтсхедке қарай) бағытта ғана қайта ашылды және тек автобустар мен таксилер қана жүреді; конструкциялық элементтерге қорғау шаралары қолданғаннан кейін ені шектеулі болғандықтан бір бағытты қозғалыс қажет. Жаяу жүргіншілер мен велосипедшілер көпірді еркін пайдаланады. Теміржол қозғалысы көпірді толыққанды пайдалануда, алайда, басым бөлігі магистральдық пойыздар ыңғайлылығы үшін Король Эдуард VII көпірін пайдаланады.