Введение
Железнодорожная катастрофа на реке Аштабула (также известная как «Аштабулинский ужас», «Аштабулинская катастрофа на мосту» и «Аштабулинская железнодорожная катастрофа») — обрушение моста через реку Аштабула возле города Аштабула, штат Огайо, в США 29 декабря 1876 года. Поезд Lake Shore and Michigan Southern Railway, «Тихоокеанский экспресс», проходил по мосту в момент его обрушения. Все вагоны, кроме головного локомотива, упали в реку. Масляные фонари и угольные печи, использовавшиеся для отопления вагонов, воспламенили деревянные конструкции. Пожарные отказались тушить пламя, оставив людей пытаться извлечь выживших из обломков. Многие, кто пережил крушение, погибли в огне среди обломков. В результате катастрофы погибли около 92 человек из 160 находившихся на борту. Это была крупнейшая железнодорожная авария в США в XIX веке и самая масштабная в истории американских железных дорог до Великого железнодорожного крушения 1918 года. Однако, она остаётся третьей по числу жертв железнодорожной аварией в истории США. Отчёт коронера показал, что мост, расположенный примерно в 305 метрах от железнодорожной станции, был спроектирован с ошибками президентом железнодорожной компании, построен некачественно и недостаточно тщательно проверен. В результате этой катастрофы в городе была построена больница и создана федеральная система для проведения официального расследования смертельных железнодорожных аварий.
The Ashtabula River railroad disaster (also called the Ashtabula horror, the Ashtabula Bridge disaster, and the Ashtabula train disaster) was the failure of a bridge over the Ashtabula River near the town of Ashtabula, Ohio, in the United States on December 29, 1876. A Lake Shore and Michigan Southern Railway train, the Pacific Express, passed over the bridge as it failed. All but the lead locomotive plunged into the river. The train's oil lanterns and coal fired heating stoves set the wooden cars alight. Firefighters declined to extinguish the flames, leaving individuals to try to pull survivors from the wreck. Many who survived the crash burned to death in the wreckage. The accident killed approximately 92 of the 160 people aboard. It was the worst rail accident in the U. S. in the 19th century and the worst rail accident in U. S. history until the Great Train Wreck of 1918. However, it remains the Third Deadliest rail accident in U. S. history. The coroner's report found that the bridge, located about 1000 feet (305 m) from the railway station, had been improperly designed by the railroad company president, poorly constructed, and inadequately inspected. As a result of the accident, a hospital was built in the town and a federal system set up to formally investigate fatal railroad accidents.
Проектирование и строительство моста
В 1863 году чиновники Кливлендской, Пейнесвилльской и Аштабульской железной дороги (CP&A; один из предшественников Lake Shore и Michigan Southern Railway) решили заменить деревянный мост через реку Аштабула, расположенный к востоку от деревни Аштабула, штат Огайо, на железную конструкцию. Амаса Стоун был президентом CP&A. Его строительная компания построила основную линию CP&A с 1850 по 1852 год, а в 1842 году Стоун приобрел патентные права на ферменную конструкцию моста Уильяма Хоу. Стоун решил построить ферменный мост Хоу – распространенный тип железнодорожного моста – и лично разработал проект нового моста. Самый длинный пролет имел длину 47 метров (154 фута) и возвышался на 23 метра (76 футов) над рекой. Стоун также решил заключить контракт на изготовление металлических конструкций с Кливлендским прокатным заводом (тогда известным как Stone, Chisholm & Jones Company), железо- и сталелитейной компанией, базирующейся в Кливленде, штат Огайо, которой управлял его старший брат Андрос Стоун. Двутавры были изготовлены на заводе. Завод также поставлял сырое железо компании CP&A, которая затем изготавливала элементы из чугуна и кованого железа в соответствии с чертежами. Главный механик Альберт Конгдон осуществлял контроль за этими работами.
Дизайн
Мост Амасы Стоуна, по его собственному признанию, был экспериментальным. Он построил только один полностью железный мост Хоуэ – железнодорожный мост высотой 2 метра и длиной 9 метров через канал Огайо и Эри в Кливленде. Джозеф Томлинсон, известный строитель и проектировщик мостов, был нанят для доработки проекта Стоуна и создания рабочих чертежей для всех элементов моста. Томлинсон спроектировал нижний пояс моста с прогибом. Когда временные опоры, поддерживающие мост, были удалены, и начала действовать постоянная нагрузка моста, прогиб должен был уменьшиться до величины между… Томлинсон был обеспокоен, когда Стоун потребовал построить мост полностью из железа, а не из комбинации дерева и железа. Полностью железный мост имел бы значительно большую постоянную нагрузку, что уменьшило бы полезную нагрузку моста (его способность выдерживать поезда). Он также пришел к выводу, что балки и стойки, которые намеревался использовать Стоун, были недостаточно прочными. Томлинсон предложил прикрепить пластины к двутавровым балками для их усиления, но Стоун гневно отказался. Стоун потребовал, чтобы Томлинсон вносил необходимые им изменения. Томлинсон отказался и был уволен из проекта. Затем Стоун приказал главному инженеру CP&A Чарльзу Коллинзу внести желаемые изменения в конструкцию моста. Коллинз отказался и был уволен из проекта. Стоун затем самостоятельно внес изменения в проект. Стоун внёс дополнительные изменения в проект. В мосту Хоуэ вертикальные стойки соединяют верхний и нижний пояса (основные параллели) фермы. Настил, по которому движется поезд, обычно подвешивается к этим стойкам; чем больше полезная нагрузка, тем большее напряжение испытывают стойки. Раскосы работают на сжатие, противодействуя напряжению. Амаса Стоун инвертировал эту конструкцию так, что только верхний пояс (теперь в нижней части моста) воспринимал растяжение. Там, где диагональные раскосы не получали дополнительного сжатия от полезной нагрузки, инвертированные мосты Хоуэ имели тенденцию к выпучиванию в местах крепления вертикальных стоек к настилу с помощью угловых блоков из чугуна. Еще одно существенное изменение Стоуна касалось торцевых панелей. В традиционном мосту Хоуэ торцевая панель с каждой стороны каждого конца моста имеет три вертикальные стойки и три диагональные раскоса. Лишь в пяти мостах Хоуэ, построенных к 1863 году, в торцевых панелях было всего по одной вертикальной стойке и две диагональные раскоса. Они были известны как мосты "Одинокий Хоу". Амаса Стоун использовал конструкцию "Одинокий Хоу" для торцевых панелей в Аштабуле. Таким образом, вся конструкция моста опиралась всего на 12 балок и стоек (по три на каждом конце).
Конструкция угловых блоков
Гаспарини и Филдс утверждают, что точная конструкция угловых блоков и концов ("опор") диагоналей утеряна для истории. Инженер-строитель Чарльз Макдональд, который осмотрел первоначальные планы моста в 1877 году, описал и сделал чертежи части угловых блоков. Он отметил, что вертикальные стойки были сделаны из железной трубы диаметром с толщиной стенки. Внутри трубы проходил железный стержень толщиной. Верхняя часть стержня проходила через пространство между элементами пояса в верхней части моста, а затем через прижимную пластину. Гайка и шайба навинчивались на верхний конец стержня, создавая натяжение, а также фиксируя прижимную пластину на месте. Угловые блоки на вершине моста имели вертикальные, квадратные выступы. Элементы пояса, заканчивающиеся на вершине углового блока, имели опоры, прилегающие к выступу. Эти выступы служили для передачи напряжения от пояса к угловому блоку и далее к диагоналям. Эти верхние угловые блоки также имели выступы, обращенные внутрь, к которым крепились (с помощью средств, которые Макдональд не описал) поперечные связи. Внутренняя сторона каждого верхнего углового блока также имела углубление для приема выступа и шпильки. Шпилька использовалась для соединения выступа на конце качающегося стержня с угловым блоком. Макдональд описал (но не опубликовал чертеж) угловые блоки внизу моста. Нижняя часть стержня в вертикальных стойках ввинчивалась в эти угловые блоки. Элементы пояса внизу моста были плоскими полосами, а не двутаврами, каждая полоса имела длину. Там, где элемент пояса заканчивался у углового блока, в основании полосы был выкован выступ. Этот выступ входил в паз в угловом блоке. Угловые блоки, составляющие пояс внизу моста, также имели выступы, обращенные внутрь, к которым крепились (с помощью средств, которые Макдональд не описал) поперечные связи. Макдональд, Гаспарини и Филдс отметили, что диагональные двутавры были спроектированы для соединения с верхними и нижними угловыми блоками полками двутавра в вертикальном положении. Сетка двутавра входила в горизонтальный паз между двумя выступами. Также известно, что на концах моста только половина каждого углового блока принимала нагрузку, поскольку Стоун использовал только одну диагональ в конце панели. Это создавало огромное напряжение сдвига на мостовой стороне этих угловых блоков.
Строительство
Мост через реку Аштабула был возведен в 1865 году по проекту и планам Стоуна и частично под его надзором. Томлинсон был первоначальным руководителем строительства моста, но Стоун утверждал, что уволил его за "неэффективность" в какой-то момент во время строительства. Томлинсона заменил А. Л. Роджерс. Когда началось строительство, Томлинсон заметил, что двутавры, предназначенные для использования в качестве диагональных связей, были меньше, чем указано в рабочих чертежах. Количество прогиба создавало проблему во время строительства. По предложению Конгдона, Роджерс построил подмости для поддержки строительства моста с прогибом. Стоун, теперь сам осуществлявший надзор за работой Роджерса, приказал уменьшить прогиб. Когда элементы верхнего пояса оказались слишком длинными, Роджерс обточил опорные поверхности. Очевидно, что Роджерс также вносил и другие изменения, но неясно, какие именно. Гаспарини и Филдс предполагают, что он также обстругал вершины угловых блоков. Когда начали демонтировать подмости, мертвый вес заставил мост прогнуться ниже горизонтали. Мост подняли и вернули подмости на место. Затем Стоун приказал вернуть элементы пояса к их первоначальной длине, восстановив первоначальный прогиб, задуманный Томлинсоном. Вместо заказа новых двутавров, Роджерс использовал прокладки, чтобы закрыть зазор между опорными поверхностями и усами. Когда подмости были сняты во второй раз, мост обрушился в месте соединения вертикальных стоек с проезжей частью. Также обрушились несколько диагональных связей. Снова были установлены подмости. Чтобы исправить эту проблему, Стоун добавил больше железных двутавров к диагональным связям для их усиления. Точное расположение, размер и количество добавленных балок не ясны, но, вероятно, Стоун добавил два двутавра к раскосу в конце пролета, два двутавра к раскосу в первом пролете от конца и один двутавр ко второму пролету от конца. Это усугубило проблему с мертвым весом моста. Коллинз, Конгдон, Роджерс и Стоун позже свидетельствовали, что двутавры, составляющие диагональные связи, теперь были повернуты на 90 градусов, так что полки были горизонтальными. Конгдон сказал, что понял, что двутавры будут нести большую полезную нагрузку, если их повернуть. Коллинз, Роджерс и Стоун считали, что рабочие установили балки неправильно (на бок). Чтобы изменить положение, Стоун приказал рабочим вырезать части стенок каждого диагонального двутавра в месте опирания, чтобы стенка могла надеться на усы. Это ослабило новые диагональные связи. Есть также свидетельства того, что угловые блоки были повреждены при повороте раскосов и подкосов. Мост был снова преднапряжен. В каждом втором соединении пролетов диагональные раскосы крепились к угловым блокам с помощью прокладок, а не затягиванием вертикальных стоек и сжатием диагональных связей. Это означало, что прокладки несли вес полезной нагрузки, а не сами раскосы. Также возможно, что прокладки создали неравномерный контакт, вызывая изгиб и сдвиг угловых блоков. Тем не менее, на этот раз мост не прогнулся. После завершения строительства мост был испытан проездом трех локомотивов на скорости. Во время второго испытания три локомотива стояли неподвижно на мосту. Прогиб был минимальным, и мост удовлетворительно восстановил свою форму. Два локомотива, "Сократ" и "Колумбия", тянули два багажных вагона, два пассажирских вагона, два экспресс-вагона, вагон-ресторан ("Йокогама"), три спальных вагона ("Палатин", отправлявшийся из Нью-Йорка в Чикаго; "Сити оф Баффало", отправлявшийся из Бостона в Чикаго; и "Оскео", спальный вагон для пассажиров, направлявшихся в Сент-Луис), и вагон для курящих с примерно 150-200 пассажирами и 19 членами экипажа. Точное количество пассажиров неизвестно. Кондуктор Барнард Хенн, основываясь на собранных билетах, оценил, что в поезде находилось от 127 до 131 взрослого и неизвестное количество детей. Однако он признал, что билеты не отражали общее количество пассажиров в поезде на момент аварии. На месте был выставлен часовой. Некоторые деньги и ценности были обнаружены в ходе расследования местной полицией, и были произведены несколько арестов. Позже Хепберн издала прокламацию, обещавшую амнистию всем, кто вернет украденные вещи. Было собрано денег и ценностей на сумму около 1500 долларов, но большая часть украденных денег и товаров так и не была найдена. Количество погибших в катастрофе на мосту Аштабула никогда не будет известно. Число могло быть как минимум 87, так и достигать 200, хотя официальное число погибших – 92. Присяжные заслушали показания 20 железнодорожных чиновников и сотрудников (включая обоих машинистов и заднего тормозного), девяти членов пожарной части Аштабулы, 10 жителей Аштабулы, шести пассажиров и восьми инженеров-строителей и строителей мостов. После аварии были внесены и другие изменения. Из-за низкой пластичности чугун был запрещен инженерами-строителями для использования в несущих конструкциях вскоре после аварии. Около 1886 года на железной дороге было внедрено паровое отопление, заменившее дровяные и угольные печи в пассажирских вагонах. В рамках Закона о межгосударственном торговле в 1887 году была создана федеральная система для официального расследования смертельных железнодорожных аварий. Первоначально братская могила неопознанных останков на кладбище Честнат-Гроув не была обозначена. Местные жители начали усилия по возведению памятника на этом месте в 1892 году, и Памятник катастрофе на мосту Аштабула был открыт 30 мая 1895 года перед толпой в 5000 человек. Имена 25 человек, погибших в огне, но чьи останки не были найдены, выгравированы на табличке у основания мемориала. Колокол из пожарной станции Лейк-стрит, который использовался для вызова помощи в ночь на 29 декабря, также был сохранен. Он перешел в частные руки, но был пожертвован городу Аштабула в 1975 году. Сейчас он выставлен на всеобщее обозрение перед главной пожарной станцией города, рядом с небольшой табличкой. Письма обеспокоенных друзей и родственников, спрашивающих, выжили ли их близкие, хранятся в Мемориальном музее Дженни Мангер Грегори на озере Женева, штат Огайо.
Смерть Чарльза Коллинза
Через несколько дней после дачи показаний перед комитетом законодательного собрания штата главный инженер LS&MS Чарльз Коллинз был найден мертвым в своей спальне с огнестрельным ранением в голову. Подав заявление об отставке совету директоров железной дороги в предыдущий понедельник и получив отказ, Коллинз, как полагали, покончил с собой из-за горя и чувства частичной вины за трагическую катастрофу. Два официальных вскрытия, оба проведенных в 1878 году, заключили, что Коллинз был убит. По неизвестным причинам сотрудники правоохранительных органов не опубликовали эти отчеты в то время. Отчеты были заново обнаружены в 2001 году. Коллинз был похоронен в роскошном мавзолее на кладбище Chestnut Grove.