Тей өзені үстіндегі теміржол көпірі (Шотландия): құрылысы, тарихы, 1878 ж. ашылған алғашқы көпір туралы мәліметтер. Dundee және Fife қалаларын байланыстырады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Темір жол көпірі Тейн өзені арқылы, Шотландия
Темір жол көпірі
Railway bridge across the River Tay, Scotland
the rail bridge
Тейн көпірі (Drochaid rèile na Tatha) Шотландиядағы Тейн бұғазы арқылы Дунде мен Фифтегі Вормит маңындағы темір жол қозғалысын қамтамасыз етеді. Оның ұзындығы 4 километрді (2.75 миль) құрайды. Бұл осы жерде салынған екінші көпір. Тейн арқылы көпір салу жоспарлары 1854 жылы пайда болған, бірақ алғашқы Тейн көпірі 1878 жылға дейін ашылмады. Ол салыстырмалы түрде төмен құнмен, жеңіл решетті конструкциялы, бір рельстік көпір болды. 1879 жылдың 28 желтоқсанында, пойыз өте жатқанда, көпір күрт қатты желдің салдарынан құлап, барлық жолаушылар қаза тапты. Бұл оқиға тарихындағы ең ауыр көпірге байланысты инженерлік апаттардың бірі болып есептеледі. Салдарынан жүргізілген тергеу көрсеткендей, көпірдің конструкциясы қатты желге төтеп беруге жеткіліксіз болған. Оның орнына темір мен болаттан жасалған, екі рельстік, алғашқы көпірдің қалдықтарына параллель екінші көпір салынды. Жұмыс 1883 жылдың 6 шілдесінде басталды және көпір 1887 жылы пайдалануға берілді. Жаңа көпір Сауда кеңесі тарапынан жан-жақты сынақтан өтті, нәтижесінде жағымды бағаланды. 2003 жылы көпір нығайтылып, жаңартылды және жобаның ауқымы мен қиындығын ескере отырып, Британдық құрылыс индустриясының инженерлік сыйлығына ие болды.
The Tay Bridge (Drochaid rèile na Tatha) carries rail traffic across the Firth of Tay in Scotland between Dundee and the suburb of Wormit in Fife. Its span is 2.75 mile (4 km). It is the second bridge to occupy the site. Plans for a bridge over the Tay to replace the train ferry service emerged in 1854, but the first Tay Bridge did not open until 1878. It was a lightweight lattice design of relatively low cost with a single track. On 28 December 1879, the bridge suddenly collapsed in high winds while a train was crossing, killing everybody on board. The incident is one of the worst bridge related engineering disasters in history. An enquiry determined that the bridge was insufficiently engineered to cope with high winds. It was replaced by a second bridge constructed of iron and steel, with a double track, parallel to the remains of the first bridge. Work commenced on 6 July 1883 and the bridge opened in 1887. The new bridge was subject to extensive testing by the Board of Trade, which resulted in a favourable report. In 2003, the bridge was strengthened and refurbished, winning a British Construction Industry Engineering Award to mark the scale and difficulty of the project.
Құрылыс бөлшектері
Тей көпірінің инженерлік егжей-тегжейлері бұрынғы виадукттарға қарағанда әлдеқайда қарапайым, жеңіл және арзан болды. Әрбір бағана бөлімінің өңделген негізі төмендегі бөлімнің жоғарғы жағындағы өңделген кеңейтілген бөліміне сенімді бекітілді. Буынды бұрандалар арқылы тіректердегі сәйкес тесіктер арқылы қосылыс бекітілді. Бар және ілгіш тақталардың барлығында бойлық ойықтар болды. Қаптама арқалығы ілгіш тақталардың арасына орналастырылып, үш ойық та сәйкес келді. Содан кейін үш ойық арқылы қақпақ орнатылды. Екі металл клиндер қалған ойықтың арасын толтыру үшін орналастырылып, галстуқты кернеуге келтіру үшін тығыз қағылды. Көлденең бекітуге қайырылған темірден жасалған арналық темір орнатылды. Бұрандалардың бастары бір-біріне және бағанаға тым жақын болды, кілтпен оңай тарту қиын болды; бұл арналық темір тіректерін дайындаудың дәлдігінің жетіспеуімен бірге құрылыс алаңында әртүрлі шешімдерге әкелді (олардың бірін куәгер "өмірімде көрген ең шала жұмыс" деп сипаттады). Алайда, Крамлин және Белах виадукттарында көлденең бекітуді бағаналарға сенімді бекітілген құйма темір арқалықтармен қамтамасыз етті, содан кейін диагональды тіреулер арқалықтарға бекітілді. Сауал сотының төрағасы Белах виадугының тіректерінің егжей-тегжейлі инженерлік шешімдерін мақтаған және виадукты бұрынғыдай салынған ең жеңіл және арзан виадукттердің бірі деп сипаттаған заманауи кітаптан ұзақ цитата келтірді. Бұл виадуктың ерекшелігі – аралық немесе қашықтық арқалықтары бағаналарды қоршап тұрады, олар сол жерде жоғары көтеріледі, арқалықтар бұл бөлікке өте дәл бейімделген. Бүкіл құрылыста ешқандай цемент қолданылмады, ал тіректері аяқталғаннан кейін және тік және көлденең қайырылған темір тіреулер керілгеннен кейін, бір-бірімен біріккендей берік болды. Барлық жинақтау арнайы осы мақсат үшін жасалған машиналармен жасалды және жұмысты математикалық дәлдікпен аяқтады. Бағананың қабырғалары барлығы тегістелді және шеттері жоңдалды, әрбір бағана төмендегі бағанаға 5/8 дюйм тереңдікте кіріктірілді, ауыз және оған арналған ойық жоңдалған және тесілген. Арқалықтар тіреуіштерге тірелетін бағананың бөлігі де жоңдалды. Бұл операциялардың барлығы бір уақытта орындалды, бағана қуыс мандрель токарлық станогында орталанған. Жоңдалғаннан кейін бағаналар бұрғылау машинасына жіберілді, онда әрбір қабырғадағы барлық тесіктер бірден қатты материалдан бұрғыланды. Бұл барлық бағаналар бір машинада жасалғандықтан, тесіктер бағаналар бір-біріне тігілгенде мінсіз сәйкес келді. Ұқсас күтім арқалықтарға да қолданылды, олар ұштарында осы мақсатқа арналған машиналармен тесілді. Осылайша, виадукттың бөліктерін орнату орнында біріктіру кезінде сөздік құралдар қажет болмады, сонымен қатар жұмыстың барысын баяулату үшін кескіш немесе қайрақ қолданудың қажеті болмады. Төраға айтқандай, Белах виадугы артығымен инженерленген немесе Тей көпірі жеткіліксіз инженерленген.
The engineering details on the Tay Bridge were considerably simpler, lighter, and cheaper than on the earlier viaducts. The machined base of each column section docked securely into a machined enlarged section of the top of the section below. The joint was then secured by bolts through matching holes on lugs (Crumlin The bottom connection was to two sling plates bolted to the base of the equivalent section on an adjacent column. The bar and sling plates all had matching longitudinal slots in them. The tie bar was placed between the sling plates with all three slots aligned and overlapping. A gib was driven through all three slots and secured. Two cotters, metal wedges, were then positioned to fill the rest of the slot overlap, and driven in hard to put the tie under tension. Horizontal bracing was provided by wrought iron channel iron. The various bolt heads were too close to each other, and to the column for easy tightening up with spanners; this coupled with lack of precision in the preparation of the channel iron braces led to various on site fitting expedients (one of them described by a witness to the enquiry as "about as slovenly a piece of work as ever I saw in my life". On the Crumlin and Belah Viaducts, however, horizontal bracing was provided by substantial fitted cast iron girders securely attached to the columns, with the diagonal braces then being attached to the girders. The Chairman of the Court of Inquiry quoted at length from a contemporary book praising the detailed engineering of the Belah viaduct piers, and describing the viaduct as one of the lightest and cheapest of the kind that had ever been erected. It is a distinguishing feature in this viaduct that the cross, or distance girders of the piers encircle the columns, which are turned up at that point, the girders being bored out to fit the turned part with great accuracy. No cement of any kind was used in the whole structure, and the piers when completed, and the vertical and horizontal wrought iron bracings keyed up, are nearly as rigid as though they were one solid piece The fitting was all done by machines, which were specially designed for the purpose, and finished the work with mathematical accuracy The flanges of the column were all faced up and their edges turned, and every column was stepped into the one below it with a lip of about 5/8 of an inch in depth, the lip and socket for it being actually turned and bored. That portion of the column against which the cross girders rested was also turned. The whole of these operations were performed at one time, the column being centred in a hollow mandril lathe. After being turned the columns passed on to a drilling machine, in which all the holes in each flange were drilled out of the solid simultaneously. And as this was done with them all in the same machine, the holes of course, perfectly coincided when the columns were placed one on the other in the progress of erection. Similar care was taken with the cross girders, which were bored out at the ends by machines designed for that purpose. Thus, when the pieces of the viaduct had to be put together at the place of erection there was literally not a tool required, and neither chipping or filing to retard the progress of the work. Either, said the chairman, the Belah viaduct had been over engineered, or the Tay Bridge had been under engineered.
Құрылыс
Бух жобасын қайта қарастырып жатқанда, көпір құрылысына конкурсты ұтып алған компания, Кардиффтен келген Де Берг мырзалары банкрот болды. 1874 жылдың маусым айында жұмыстың жалғасуы үшін келісімшарт Хопкин Гилкес және Компанияға берілді, олар бұрын Белах виадугы үшін темір конструкцияларын жеткізген Мидлсбро компаниясының ізбасары болды. Гилкес бастапқыда барлық көпір темірін Тессидте өндіруді жоспарлаған, бірақ шындығында құйма темір бөлшектерін өндіру үшін Вормиттегі қорыту зауыдын пайдалануды жалғастырды және құюдан кейінгі шектеулі өңдеу жұмыстарын жүргізді. Жобадағы өзгерістер құнға қосымша шығын әкеліп, кешігуге себеп болды, және 1877 жылдың 3 ақпанында түнгі уақытта екі биік арқалық орнатылып жатқанда құлап кеткеннен кейін жағдай нашарлады. Құлаған арқалықтарды алып тастап, жаңаларын орнату қажет болды. Бұл көпірдің қыркүйекке дейін пойыз қатынасы үшін аяқталуына деген үміттерге қауіп төндірді. Алты айдың ішінде алты құрылысты аяқтау және он 245 футтық (75 м) аралықтарды орнату үшін сегіз ай ғана уақыт қалды. 44 метрлік аралықтардың бесеуі мен жетеуі де осы процестен өтуі керек еді. Жеті үлкен және үш кішкентай тіреуіштерді салу қана қалды. Олардың орнына қойылатын темірдің салмағы зор болды, және мұның бәрін сегіз айдың ішінде істеу мүмкін емес сияқты көрінді. Ауа райының жағдайына көп нәрсе байланысты, бірақ ол жағдай да қолайлы емес еді. Теміржол инспекциясының генерал-майоры Хатчинсон, ауыр локомотивтердің жүктемесінен туындаған 1,5 тонналық (5 т/м) жүктеме астында 245 футтық (75 м) көпір арқалықтарының иілуін өлшеді. Ол "менің пікірімше, бұл нәтижелер қанағаттанарлық деп есептелуі керек" деді. Жылдамдықпен өтетін локомотивтер кезінде теодолитпен байқалған бүйірлік тербеліс [шамамен, ырғақты солдан оңға қозғалыс] аз болды және жалпы құрылымның беріктігі жоғары болды. Хатчинсон кейбір ұсақ жөндеу жұмыстарын жүргізуді талап етті, сондай-ақ көпірден өтетін қозғалысқа жылдамдық шегін қою туралы "ұсыным" жасады. Кейіннен Хатчинсон тергеуге осы жылдамдық шегін тіреуіштердің минималды конустығына байланысты ұсынғанын түсіндірді. Тексеру есебінде: "Егер мүмкін болса, сол жерге тағы келгенімде, вагондармен пойыз өтетін кездегі күшті желдің әсерін байқауға мүмкіндік алғым келеді" делінген. 1878 жылдың 1 маусымында Тей көпірі жолаушылар тасымалы үшін ашылды, ал ресми ашылу рәсімі өткен күні өтті, оның барысында Томас Бух "көпірдің инженері ретіндегі еңбегі үшін" Данди қаласының құрметті азаматы аталды. 1879 жылдың 20 маусымында королева Виктория Балморалдан оңтүстікке қайтып келе жатып көпірден өтті; Бух оған олай жасамас бұрын таныстырылды. 1879 жылдың 26 маусымында ол Виндзор сарайында королеваның қолдарынан рыцарь атағын алды.
Whilst Bouch was in the process of revising his design, the company which had been awarded the contract for the bridge's construction, Messrs De Bergue of Cardiff, went out of business. During June 1874, a replacement contract for the work was issued to Hopkin Gilkes and Company, successors to the Middlesbrough company which had previously provided the ironwork for the Belah viaduct. Gilkes had originally intended to produce all the bridge ironwork on Teesside, but in the event continued to use a foundry at Wormit to produce the cast iron components, and to carry out limited post casting machining operations. The change in design increased cost and necessitated delay, intensified after two of the high girders fell when being lifted into place during the night of Friday, 3 February 1877. <blockquote>The fallen girders had to be removed and new ones built. and the piers to be erected again; and this threatened seriously to interfere with the expectation of having the bridge finished for the passage of a train by September. Only eight months were now available for the erection and floating out of six, and the lifting of ten 245 feet (75 m) spans. Five and seven respectively of the 145 feet (44 m) spans had yet to go through the same process. Seven large and three small piers had yet to be built. The weight of iron which had to be put in its place was , and it seemed incredible that all this could be done in eight months. A good deal would depend on the weather but this was far from favourable. by Major General Hutchinson of the Railway Inspectorate, who measured the deflection of the 245 feet (75 m) bridge girders under a distributed load of 1.5 tons per foot (5 t/m) due to heavy locomotives, travelling at up to , as less than He reported that "these results are in my opinion to be regarded as satisfactory. The lateral oscillation [roughly, rhythmic side to side movement], as observed by the theodolite when the engines ran over at speed, was slight and the structure overall showed great stiffness". Hutchinson did require some minor remedial work to be performed, and also issued a "recommendation" to impose a speed limit on traffic passing over the bridge. Subsequently, Hutchinson explained to the Inquiry that he had suggested this speed limit because of the minimal taper on the piers. The inspection report added: "When again visiting the spot I should wish, if possible, to have an opportunity of observing the effects of high wind when a train of carriages is running over the bridge". On 1 June 1878, the Tay Bridge was opened for passenger traffic, with formal opening ceremonies having taken place during the previous day, in the course of which Thomas Bouch was made a burgess of Dundee "in respect of his meritorious services as engineer of the bridge. " On 20 June 1879, Queen Victoria crossed the bridge during her return south from staying at Balmoral; Bouch was presented to her before she did so. On 26 June 1879, he was knighted by the Queen at Windsor Castle.
Апатқа ұшыраған сәтсіздік
1879 жылғы 28 желтоқсан күні түнгі сағат 19:15-те көпірдің орталық бөлімдері қатты қысқы дауыл кезінде құлап кетті. Сол кезде көпірден өткен, 75 жолаушы мен экипаж тасыған 6 вагонды пойыз мұзды Тай өзеніне құлап түсті. Көпірдегі 75 адамның барлығы қаза тапты. Оқиға бүкіл елді дүр сілкіндіріп, Виктория дәуіріндегі инженерлер қауымдастығына үлкен соққы берді. Соңғы тергеу көрсеткендей, көпірдің жобасында қатты жел ескерілмеген. Құлау кезінде Тай өзенінің сағасында 10-11 балдық дауыл соғып тұрды, ол көпірге тік бұрышпен келіп түсті. Пойыздың локомотиві (Солтүстік Британ темір жолының 224 нөмірі) өзеннен құтқарылып, кейін теміржол қызметіне қайта жарақталып қойылды. Сауда кеңесі қауіпсіз деп танығаннан кейін бар болғаны он тоғыз ай өткен соң ашылған көпірдің құлауы қоғамға ұзақ мерзімді әсер етті. Кейбір сарапшылардың пікірінше, бұл Британ аралдарындағы ең танымал көпір апаты болып саналады. Апат құрбанына арнап Уильям МакГонагал "Тей көпірінің апаты" атты әйгілі өлеңін жазды. Бүгінде Тай өзенінің бетінен тіпті су тасқыны кезінде де көпірдің бастапқы тіректерінің қалдықтарын көруге болады. 2005 жылы шотланд драматургы Майк Гибб пен композитор Майри Патон Дундиде "Five Pound and Twa Bairns" атты музыкалық қойылымның тұсаукесерін өткізді. Бұл қойылым апатта жақындарын жоғалтқан, әртүрлі әлеуметтік топтан шыққан үш әйелдің тағдырына арналған. Мюзикл бірнеше рет қойылды, оның ішінде Дунди Реп театрында үш рет толық сатылды.
On the night of 28 December 1879 at 7:15 p. m., the bridge collapsed after its central spans gave way during high winter gales. A train with six carriages carrying seventy five passengers and crew, crossing at the time of the collapse, plunged into the icy waters of the Tay. All seventy five people on board were killed. The disaster stunned the whole country and sent shock waves through the Victorian engineering community. The ensuing enquiry revealed that the design of the bridge had not accommodated for high winds. At the time of the collapse, a gale estimated at force ten or eleven (Tropical Storm force winds: had been blowing down the Tay estuary at right angles to the bridge. The train engine (North British Railway no. 224) was salvaged from the river and subsequently restored for service on the railway. The collapse of the bridge, despite opening only nineteen months earlier after being found safe by the Board of Trade, had a long term effect on wider society. According to some commenters, it is still regarded as having been the most notorious bridge disaster to have ever occurred in the British Isles. The disaster was commemorated in "The Tay Bridge Disaster", one of the best known verse efforts of William McGonagall. Today, the stumps of the original bridge piers are still visible above the surface of the Tay even at high tide. In 2005, Scottish playwright Mike Gibb and composer Mairi Paton premiered their musical titled Five Pound and Twa Bairns in Dundee. It focuses on three fictional women from very different backgrounds who lose men in the disaster. The musical has had several further productions, including three separate sold out runs at Dundee Rep Theatre.
Ұсыныстар
Тей көпірінің істен шығуынан кейін, Солтүстік Британ темір жолы компаниясы оны қайта құру немесе ауыстыру жоспарларын әзірлеуді бастады. Қайта құрылған көпірдің жобаларын инженер-құрылысшы сэр Джеймс Бранлиз ұсынды. Екінші көпірдің бағаланған құны 1884 жылы 640 000 фунт стерлинг болды, бұл соңғы жылдары шамамен <есептелген сомаға> тең; бұл көрсеткіш асып кеткенімен, ол тым оптимистік болған жоқ. Құрылыс жұмыстары бөлініп қарастырылғанда, тіреулерді құруға 282 000 фунт, арқалықтар мен парапеттерді орнатуға 268 000 фунт, ал кіреберістер мен аркаларды жасауға 90 000 фунт жұмсалды. Екінші Тей көпірі бүгінгі күнге дейін қолданыста. Құрылысты зақымданудан қорғау үшін, көпірден өтетін пойыздың локомотивтерінің екі бағыттағы қозғалысы шектеледі; бірнеше локомотивтің тізбегі кем дегенде 60 фут (18 м) қашықтықта болуы тиіс, бұл үшін бөгет немесе жеңіл вагондар қолданылады. 2003 жылы көпірді нығайту және жаңарту жобасы 20,85 миллион фунт стерлингке бағаланып, британдық құрылыс индустриясының азаматтық инженерлік саласындағы сыйлығын жеңіп алды. Көптеген құс қалдықтары көпірдің темір торларынан қолмен сыпырылып, қаптарға салынды. Сонымен қатар, жүздеген мыңдаған құрастыру бұрандалары (писірлер) алынып, жаңаларымен ауыстырылды, бұл жұмыстарды жұмысшылар тез ағыс сулы шығанақтың үстінде, қауіпті жағдайда орындады.
Almost immediately following the Tay Bridge failure, the North British Railway company began to develop plans for its reconstruction or replacement. Plans for the reconstructed bridge were submitted by civil engineer Sir James Brunlees. The estimated cost for the second bridge was £640,000 640000.0 in 1884 is equivalent to about <calculated amount> in recent years ; while this figure was overrun, it did not prove to have been overly optimistic. When the construction work is broken down, the founding of the piers was calculated as having cost £282,000, the installation of the girders and parapets £268,000, while £90,000 was involved in producing the approaches and arches. The second Tay Bridge has remained in use to the present day. To protect the structure from sustaining damage, the double heading of locomotives is restricted on trains that traverse the bridge; it has been stipulated that some combinations of consecutive locomotives must be separated by at least 60 feet (18 m) using barrier or reach wagons. During 2003, a £20.85 million strengthening and refurbishment project on the bridge won the British Construction Industry Civil Engineering Award, in consideration of the staggering scale and logistics involved. More than of bird droppings were scraped off the ironwork lattice of the bridge using hand tools, and bagged into sacks. At the same time, hundreds of thousands of rivets were removed and replaced, all of which was being done by workers who were in exposed conditions while high over a firth with fast running tides.