Джон Август Рёблинг: Неміс-американ инженерінің өмірі мен еңбектері

Кіріспе

Неміс-американдық инженер (1806–1869)

Джон Август Роблинг (туған Johann August Röbling; 12 маусым 1806 – 22 шілде 1869) – неміс текті американдық азаматтық инженер. Ол 15 жасында Эрфурт қаласына барды. 1824 жылы ол маркшейдерлік емтиханды тапсырып, бір жылға үйіне қайтты. 1824 жылы ол Берлиндегі Бауакадемияда екі семестр оқыды, онда Мартин Фридрих Рабе (1765–1856) архитектура және инженерлік іс, Иоганн Фридрих Дитлейн (1782–1837) көпір және іргетас құрылысы, Иоганн Альберт Эйтельвейн (1764–1848) гидравлика және тілдерді оқыды. Роблинг сонымен қатар философ Георг Вильгельм Фридрих Гегельдің лекцияларын тыңдады. Ол табиғаттану философиясына қызығушылық танытып, көп жылдардан кейін әлем туралы өз түсініктерін қамтитын 1000 беттік трактат жазды. 1825 жылы Роблинг Арнсберг провинциясында мемлекеттік қызметке орналасып, Эслохеге көшті, онда төрт жыл бойы әскери жолдарды жобалау және құрылысын қадағалаумен айналысты. Осы кезеңде ол Рур және Ленне өзендері арқылы салынатын аспалы көпірлердің эскиздерін жасады, бірақ олар ешқашан салынбады. 1829 жылы ол үйіне оралып, соңғы диссертациясын аяқтады және екінші инженерлік емтиханға дайындалды. Бірақ белгісіз себептерге байланысты ол емтиханға түспеді.

Мансап

1831 жылдың 22 мамырында Ройблинг Пруссиядан АҚШ-қа бет алған эмигранттар тобымен бірге жолға шықты. Олардың арасында оның інісі Карл және технологиялық утопияға сене білген үлкені Йоханн Адольф Эцлер де болды. 1815 жылға дейін созылған Наполеон соғыстары мен инфрақұрылымға инвестиция салуға кедерес келтірген жағдайлар инженерлерге пруссиялық қоғамда экономикалық жағдайын жақсартуда қиындықтар тудырды. Осы кезеңде Пруссияда авторитарлық үкіметтер демократиялық үкіметтердің орнын басып, саяси тұрақсыздық та болды. Эцлер АҚШ-та технологиялық утопия құруға болатынына сенді, бірақ жол жүзінде ерлер арасында пікір келіспеушіліктер туды. Топ Пенсильванияға жеткеннен кейін тарап кетті. Джон мен Карл Роблинг 1831 жылдың 28 қазанында Батлер округінде 1582 акр (640 гектар) жер сатып алып, оны Саксонбург деп аталатын немістік елді мекенін құруға ниеттенді. Басқа қоныс аударушылардың көпшілігі Эцлермен бірге қалды. XX ғасырдағы тарихи маңызын мойындаған Саксонбургтегі Джон Роблинг үйі 1976 жылы тарихи орындардың ұлттық тізіліміне енгізілді. Роблингтер мен басқалар келген кезде АҚШ экономикалық өрлеудің соңғы кезеңінде болды, ол 1837 жылғы қаржылық дағдарыспен аяқталды, бұл баршаның мүмкіндіктерін шектеді. Фермерлерге бұл жағдай аса ауыр тиді, себебі олар көбінесе келесі маусымдағы егістік үшін несиеге тәуелді болды. Бірақ 1840 жылдары экономика жақсарып, көптеген американдықтар елдің Солтүстік Америка құрлығында шекарасын кеңейтіп, ұлылыққа жететін тағдырына сенді. Шығыс өнеркәсіптік орталықтар мен шекаралық шаруашылық нарықтары арасындағы көлік мәселесі ұлттық және халықтық қызығушылыққа айналды. Роблинг өзінің колониясы үшін таңдаған жерге жақын жерде көптеген теміржол және көлік жобалары жүргізіліп жатты, бірақ инженерлік мамандығын жалғастырудың орнына ол шаруашылықпен айналысты. Бес жылдан кейін ол тігіншінің қызы Йоханна Хертингке үйленді. Ол шаруашылық жұмысын қанағаттандырмайтындықтан, Саксонбургқа қоныс аударушылардың саны аз болды. 1837 жылы бірінші баласы дүниеге келгеннен кейін және інісі Карл қайтыс болғаннан кейін Роблинг инженерлік жұмысына қайта оралды. Ол бастапқыда өзендерде кеме қатынасын жақсарту және каналдар салу жобаларымен айналысты. Ол үш жыл бойы Пенсильвания штаты үшін Аллегей таулары арқылы, бас қаласы Харрисбургтен Огайо өзенінің бастауындағы Питтсбургке дейінгі теміржол желілерін зерттеу жұмыстарын жүргізді. 1840 жылы Роблинг аспалы көпірлерді жобалаушы Чарльз Элет-младшийге Филадельфия маңындағы көпірді жобалауға көмектесуді ұсынды: Менің Еуропадағы тұрған жылдарымның соңғы бірнеше жылдағы сүйікті кәсібім – аспалы көпірлерді зерттеу. Егер Филадельфияда осындай бір көпір салынса, жүйенің барлық әдемі формаларын толыққанды көрсетіп, жаңа және пайдалы ерекшеліктері американдықтардың ақылды санасына қандай әсер ететінін болжаудың қажеті жоқ. Сол кезде Филадельфиядан каналмен жүретін қайықтар Аллегей таулары арқылы теміржол вагондарында тасымалданатын, осылайша қайықтар Питтсбургке дейін жалғаса алатын. Қайықтарды және әдеттегі теміржол вагондарын жылжытатын еңіс пен деңгейлер жүйесі мемлекеттік кәсіпорын – Аллегей Портаж темір жолы болды. Желі вагондарын 7 см-ге дейін қалыңдығы бар қамыс арқаннан жасалған ұзын бұрандамен жоғары және төмен тартты. Қамыс арқандары қымбат болатын және оларды жиі ауыстыру қажет болды. Роблинг сым арқан туралы оқыған бір мақаланы есіне алды. Көп ұзамай ол фермасында арқан тоқу станогын салып, жеті жіптен тұратын сым арқанды жасауды бастады. 1841 жылы Роблинг Саксонбургте аспалы көпірлерде және порттаж темір жолы сияқты жобаларда пайдалану үшін сым арқан өндіруді бастады. 1844 жылы Роблинг Аллегей өзенінің арғы жағындағы ағаш канал су құбырын Аллегей су құбырымен ауыстыру туралы тендерді жеңіп алды. Оның жобасына 50 метрлік жеті қазық кірді, олардың әрқайсысы суды ұстайтын ағаштан жасалған, қазықтың екі жағында бір-біріне тығыз оралған көптеген қатар сымдардан жасалған үздіксіз кабельмен бекітілген. Ол 1845 жылы Питтсбургте Мононгахела өзенінің үстінен аспалы көпір салып, осы жаңалықты қолға алды. Аллегей мен Мононгахела өзендерінің Питтсбургте қосылуы Огайо өзенін құрайды. 1848 жылы Роблинг Делавэр және Гудзон каналында төрт аспалы су құбырының құрылысын қолға алды. Осы кезеңде ол Трентонға (Нью-Джерси) көшіп барды. Трентонда Роблинг өзінің өсіп келе жатқан компаниясы үшін сым өндіруге арналған ірі өнеркәсіптік кешен салды: Джон А. Роблинг және ұлдары компаниясы. Бұл кешен Трентонның төменгі Трентон көпірінде пайда болатын ұранына шабыттандырды: «Трентон жасайды, әлем алады». Роблингтің келесі жобасы, 1851 жылы басталған, Нью-Йорк орталық және Канаданың Ұлы Батыс теміржолын Ниагара өзені арқылы жалғастыратын теміржол көпірі болды. Құрылыс төрт жылға созылды. 825 фут (251 м) таза ұзындығы бар көпір төрт 25 см (10 дюйм) сым кабельмен сүйеніп тұрды және бір жағында көліктер, екінші жағында пойыз қозғалысы үшін екі деңгейлі болды. Ниагара көпірі салынып жатқанда Роблинг Кентукки өзені арқылы теміржол аспалы көпірін жобалады, оған 1224 фут (373 м) таза ұзындық қажет болды. Бетон және тас мұнаралар аяқталды, және жоғарғы құрылым үшін материалмен бірге кабельдік сым жеткізілді, бірақ теміржол компаниясы банкротқа ұшырады. Көпір құрылысы тоқтатылды және ол оны аяқтауға ешқашан мүмкіндік алмады. Қазіргі уақытта Биік көпір деп белгілі болған көпір АҚШ-тағы кеме жүретін өзен үстінен салынған алғашқы консольдік көпір ретінде аяқталды, теміржол жолын тасымалдауға арналған фермасы бар. 1911 жылы оның негізінде екінші нұсқасы салынды. АҚШ-тағы кеме жүретін өзен үстінен салынған ең биік теміржол көпірі болып табылатын бұл көпір әлі де пайдаланылуда. 1859 жылы Роблинг Питтсбургте Аллегей өзені арқылы тағы бір аспалы көпірді аяқтады. Оның жалпы ұзындығы 314 м (1030 фут) болды, оның ішінде әрқайсысы 105 м (344 фут) болатын екі басты қанат және әрқайсысы 52 м (171 фут) болатын екі бүйірлік қанат бар. Оның ұлы Вашингтон Роблинг осы жобада оныңмен бірге жұмыс істеді, өйткені ол инженерлік білімін аяқтаған еді. Американдық Азамат соғысы Роблингтің жұмысына уақытша тоқтатты, себебі ресурстар соғысқа жұмсалды. 1863 жылы Цинциннатиде Огайо өзені арқылы көпір салу қайта басталды, оны Роблинг 1856 жылы бастап, қаржы жетіспеуіне байланысты тоқтатқан еді. Ол бұл көпірді 1867 жылы аяқтады. Кейіннен оның құрметіне Джон А. Роблинг аспалы көпірі деп аталған Цинциннати-Ковингтон көпірі аяқталған кезде 322 м (1057 фут) басты қанатымен әлемдегі ең ұзын аспалы көпір болды.

On May 22, 1831, Roebling left Prussia with a group of emigrants bound for the United States. They included his brother Carl and the older Johann Adolphus Etzler, who believed in a technological utopia. Engineers had difficulty advancing and achieving economic mobility in Prussian society, in part because of the Napoleonic Wars, which had lasted until 1815, and suppressed investment in infrastructure. During this period, Prussia also had considerable political unrest, as authoritarian governments took the places of democratic ones. Etzler believed that they could create a technological utopia in the United States, but disputes arose among the men en route. The group split up after reaching Pennsylvania. John and Carl Roebling purchased 1,582 acres (640 hectares) of land on October 28, 1831, in Butler County with the intent to establish a German settlement, to be called Saxonburg. Most of the other settlers had remained with Etzler. In 20th century recognition of his historic importance, the John Roebling House at Saxonburg was listed on the National Register of Historic Places in 1976. When the Roeblings and others arrived, the United States was in the later stages of an economic boom, which ended in the financial Panic of 1837, reducing everyone's opportunities. Farmers were deeply affected by it as they often depended on credit to produce the next season's crops. But by the 1840s, the economy was improving and many Americans believed in the nation's manifest destiny to extend its borders and achieve greatness on the North American continent. Transportation between eastern industrial hubs and frontier farming markets had become a matter of both national and popular interest. Many railway and transportation projects were under way near the site which Roebling chose for his colony, but instead of continuing in the engineering profession, he took up farming. After five years he married Johanna Herting, a tailor's daughter. He found agrarian work unsatisfying, and Saxonburg attracted few settlers. In 1837, after the birth of his first child and the death of his brother Carl, Roebling returned to engineering for work. He first worked on projects to improve river navigation and build canals. For three years, he conducted surveys for the state of Pennsylvania for railway lines across the Allegheny Mountains, from the capital, Harrisburg, to Pittsburgh in the far west, at the start of the Ohio River. In 1840, Roebling wrote to suspension bridge designer Charles Ellet Jr., offering to help with the design of a bridge near Philadelphia:
The study of suspension bridges formed for the last few years of my residence in Europe my favourite occupation Let but a single bridge of the kind be put up in Philadelphia, exhibiting all the beautiful forms of the system to full advantage, and it needs no prophecy to foretell the effect which the novel and useful features will produce upon the intelligent minds of the Americans. At that time, canal boats from Philadelphia were transported over the Allegheny Mountains on railroad cars in order to access waterways on the other side of the mountains, so that the boats could continue to Pittsburgh. The system of inclines and levels that moved the boats and conventional railroad cars was a state owned enterprise, the Allegheny Portage Railroad. The railroad cars were pulled up and down the inclines by a long loop of thick hemp rope, up to 7 centimetres thick. The hemp ropes were expensive and had to be replaced frequently. Roebling remembered an article he had read about wire rope. Soon after, he started developing a seven strand wire rope at a ropewalk that he built on his farm. In 1841, Roebling began producing wire rope at Saxonburg to use in suspension bridges and such projects as the portage railroad. In 1844 Roebling won a bid to replace the wooden canal aqueduct across the Allegheny River with the Allegheny Aqueduct. His design encompassed seven spans of 163 feet (50 m), each consisting of a wooden trunk to hold the water, supported by a continuous cable made of many parallel wires, wrapped tightly together, on each side of the trunk. He followed this innovation in 1845 by building a suspension bridge over the Monongahela River at Pittsburgh. The confluence of the Allegheny and Monongahela rivers at Pittsburgh forms the Ohio River. In 1848, Roebling undertook the construction of four suspension aqueducts on the Delaware and Hudson Canal. During this period, he moved to Trenton, New Jersey. In Trenton, Roebling built a large industrial complex for wire production for his growing company: John A. Roebling's Sons Company. This complex inspired Trenton's motto that appears on the Lower Trenton Bridge: "Trenton Makes, the World Takes". Roebling's next project, starting in 1851, was a railroad bridge connecting the New York Central and Great Western Railway of Canada over the Niagara River. Construction took four years. The bridge, with a clear span of 825 feet (251 m), was supported by four, ten inch (25 cm) wire cables, and had two levels, one for vehicles and one for rail traffic. While the Niagara bridge was being built, Roebling designed a railway suspension bridge across the Kentucky River, which required a clear span of 1,224 feet (373 m). The anchorage and stone towers were completed, and the cable wire delivered along with the material for the superstructure, when the railway company became insolvent. The bridge construction was halted and he was never able to complete it. What is now known as the High Bridge was later completed as the first cantilever bridge in the US, with a truss for carrying the railway track. A second version was built on the same foundations in 1911. The highest railroad bridge over a navigable river in the United States, the bridge is still in use. In 1859 Roebling completed another suspension bridge at Pittsburgh over the Allegheny River. Its total length was 1,030 feet (314m), consisting of two main spans of 344 feet (105m) each, and two side spans of 171 feet (52m) each. His son Washington Roebling worked with him on that project, having completed his engineering degree. The American Civil War brought a temporary halt to Roebling's work, as resources were diverted to the war effort. In 1863 building resumed on a bridge over the Ohio River at Cincinnati, which Roebling had started in 1856 and halted due to lack of financing. He finished this bridge in 1867. The Cincinnati Covington Bridge, later named the John A. Roebling Suspension Bridge in his honor, was the world's longest suspension bridge, with a main span of 1,057 feet (322 m), at the time it was finished.

Өлім

1867 жылы Ройблинг Нью-Йорктегі Ист-Ривер өзені арқылы салынған, қазір Бруклин көпірі деп аталатын көпірдің жобалау жұмыстарын бастады. 1869 жылғы 28 маусымда Фултон Ферриде ол док шетінде тұрып, көпір салынатын орнына қатысты жұмыс істеп жатқанда, келіп жатқан паром оның аяғын қысып қалды. Оның жараланған саусақтары ампутацияланды. Ол одан әрі медициналық көмек алудан бас тартып, аяғын "су терапиясы" (жараға үнемі су құю) арқылы емдеуді қалады. Оның денсаулығы нашарлап, 1869 жылғы 22 шілдеде Бруклин Хайтс қаласындағы Хикс көшесіндегі ұлының үйінде тетанус қысымынан қайтыс болды. Оқиғадан кейін 24 күн өткен соң бұл оқиға болды. Оның ұлы Вашингтон Ройблинг кейіннен жобаның бас инженері болып тағайындалды, бірақ өзен төсегіндегі кассионда декомпрессия ауруына (кейде "бұрмалар" деп те айтылады) шалдыққаннан кейін жұмыс істей алмай, оның әйелі Эмили Уоррен Ройблинг жобаны өз қолына алып, 1883 жылы аяқтады. Джон Ройблинг Нью-Джерси штатының Трентон қаласындағы Ривервью зиратында жерленген.

Мұра

Роблинг "тепе-теңдік күші әдісін" жасады, онда тепе-теңдік әрқашан сақталады, бірақ деформациялардың үйлесімділігі міндетті түрде қамтамасыз етілмейді. Бұл, негізінен, күш әдісіне ұқсас жуықтау әдісі болды: алдымен Роблинг өлі және пайдалы жүктемелерді есептеді, содан кейін жүктемені кабельдер мен тіреулер арасында бөліп берді. Роблинг бөлінген жүктемелерге үлкен қауіпсіздік коэффициентін қосты, содан кейін күштерді анықтады. Бұл тәсіл құрылымның жеткілікті түрде икемді екенін және нәтижесінде туындаған деформацияны қабылдай алатынын ескере отырып, құрылымды талдаудың жеткілікті дәлдігін қамтамасыз етті (Buonopane, 2006). Роблингтің компаниясы – Джон А. Роблинг ұлдары компаниясы 1933 жылдан 1937 жылға дейін салынған Калифорния штатының Сан-Франциско қаласындағы «Алтын қақпа» көпірінің кабельдік жұмысын жүзеге асырған мердігер болып саналады. «Алтын қақпа» көпірі – Роблингтің өлімінен кейін оның із қалдырған, техникалық жағынан керемет құрылыс.

Құрметтер

2006 жылы Deutsche Post Роеблингтің 200 жылдығын мерекелеу үшін марка шығарды. Мюльхаузен қаласындағы мектепке Джон Август Роеблинг есімі берілді.

Танымал мәдениетте

Роблинг 2001 жылғы «Кейт және Леопольд» романтикалық комедиялық фильмінің бастапқы сахнасында қысқаша көрінеді, оны актер және диалект жаттықтырушысы Эндрю Джек сомдайды. Ол Роблингтің сөздерін айқын неміс акцентімен жеткізеді. Бұл тарихи қателік, себебі оқиға 1876 жылы, Роблингтің қайтысынан жеті жыл кейін орын алады. «Бруклин Nine Nine» сериалының алтыншы маусымындағы «Таттлер» эпизодында Джейк пен Джина Джон Роблинг атындағы орта мектепке барғаны белгілі болады. HBO телеарнасының «The Gilded Age» сериалының екінші маусымында Роблинг қайтыс болғаннан кейін оның әйелі Бруклин көпірінің инженерлік жұмыстарын басқарғандығы айтылады. Көпірді әйел инженер салғаны кейіпкерлер үшін мәселеге айналады.