Введение

Мост через реку Северн в Шропшире, Англия – мост в Шропшире.

Железный мост – это арочный мост из чугуна, пересекающий реку Северн в Шропшире, Англия. Открытый в 1781 году, он стал первым в мире крупным мостом, построенным из чугуна. Его успех способствовал широкому использованию чугуна в качестве конструкционного материала, и сегодня мост считается символом промышленной революции. Географическое положение глубокого Железного ущелья, образованного ледниковой деятельностью во время последнего ледникового периода, обусловило наличие вблизи поверхности промышленно полезных залежей угля, железной руды, известняка и огнеупорной глины, которые легко добывать, но также и затрудняло строительство моста через реку в этом месте. Чтобы справиться с неустойчивостью берегов и необходимостью поддерживать судоходный канал, Томас Фарнолс Притчард предложил построить однопролетный железный мост. После первоначальных сомнений относительно использования железа, строительство заняло более двух лет, а Авраам Дарби III отвечал за изготовление железных конструкций. Мост пересекает Железное ущелье с основным пролетом 30,48 м, обеспечивая достаточный просвет для прохода судов. В 1934 году он был объявлен охраняемым памятником и закрыт для автомобильного движения. Плата за проход пешеходов взималась до 1950 года, когда мост перешел в государственную собственность. После длительного периода плохого состояния, масштабные реставрационные работы во второй половине 20-го века позволили сохранить мост. Мост, прилегающее поселение Железный мост и Железное ущелье вместе образуют объект Всемирного наследия ЮНЕСКО – Железное ущелье.

Предыстория

Ущелье Железный мост образовалось в конце последнего ледникового периода в результате переполнения озера Лапворт, что привело к обнажению полезных залежей ресурсов, таких как уголь, железная руда, огнеупорная глина и известняк, близко к поверхности, где их было легко добывать. Благодаря реке, служившей транспортным путем, местность стала важным центром зарождающейся промышленной революции. Авраам Дарби I впервые выплавил местную железную руду с коксом, полученным из угля Коулбрукдейла, в 1709 году, и в последующие десятилетия Шропшир превратился в промышленный центр благодаря низкой стоимости топлива из местных шахт. Река Северн использовалась как ключевой торговый маршрут, но также являлась препятствием для передвижения вокруг глубокого ущелья Железный мост, особенно между важными в то время промышленными приходами Бросли и Мадли, ближайший мост находился в Буйлдвасе. Поэтому было предложено построить Железный мост, чтобы соединить промышленный город Бросли с небольшим горнодобывающим городом Мадли и промышленным центром Коулбрукдейл. Использование реки для судоходства и крутые склоны ущелья означали, что мост в идеале должен был быть однопролетным и достаточно высоким, чтобы под ним могли проходить высокие суда. Крутизна и неустойчивость берегов создавали проблемы при строительстве моста, а также не было точек, где дороги с обеих сторон реки сходились. Железный мост стал первым в своем роде, хотя и не первым, который рассматривался, и не первым железным мостом вообще. В 1755 году в Лионе была начата постройка железного моста, но она была заброшена из-за высокой стоимости, а в 1769 году в Кирклизе, Йоркшир, был возведен пешеходный мост из кованого железа через декоративный водный канал.

Предложение

В 1773 году архитектор Томас Фарнолс Притчард написал своему другу, "одержимому железом", и местному чугунолитейщику Джону Уилкинсону из Броссли, предложив построить мост из чугуна. Хотя он специализировался на проектировании каминных полок и других предметов интерьера, а также на надгробных памятниках, ранее он также проектировал как деревянные, так и каменные мосты. Зимой 1773–1774 годов местные газеты опубликовали объявление о предложении обратиться в парламент с просьбой разрешить строительство железного моста с единственным пролетом длиной 37 метров. В 1775 году по подписке было собрано от 3000 до 4000 фунтов стерлингов (3000 фунтов стерлингов в 1773 году эквивалентны приблизительно <расчетной сумме> в последние годы, а 4000 фунтов стерлингов в 1773 году эквивалентны приблизительно <расчетной сумме> в последние годы по состоянию на 2016 год), и Абрахам Дарби III, внук Абрахама Дарби I и чугунолитейщик, работавший в Коулбрукдейле, был назначен казначеем проекта. В марте 1776 года билль о строительстве моста получил королевское одобрение. Он был разработан Томасом Адденброком, секретарем попечителей, и Джоном Харрисом, лондонским барристером, а затем представлен в Палату общин Чарльзом Болдуином, членом парламента от Шропшира. Абрахаму Дарби III было поручено отливать и строить мост. В мае 1776 года попечители отозвали поручение у Дарби и вместо этого объявили конкурс на проекты одноарочного моста, который должен быть построен из "камня, кирпича или дерева". Удовлетворительных предложений не поступило, и попечители согласились продолжить работу над проектом Притчарда, однако сохранялась неопределенность в отношении использования железа, и были установлены условия относительно стоимости и сроков строительства.

Строительство

Место, прилегающее к бывшему месту переправы между Мадли и Бентхоллом, было выбрано из-за высоких берегов с обеих сторон и относительной устойчивости грунта. Притчард умер 21 декабря 1777 года в своем башнеобразном доме в Эйтоне на Северне, всего через месяц после начала работ, проболев более года. Мост построен из пяти секционных чугунных ребер, обеспечивающих пролет в 100 футов (30 метров). Компоненты отливались индивидуально для точной подгонки друг к другу, а не по стандартным размерам, с расхождениями до нескольких сантиметров между, казалось бы, "одинаковыми" деталями в разных местах. Каменная кладка и опоры были возведены между 1777 и 1778 годами, а ребра были установлены на место летом 1779 года. Мост впервые перекинулся через реку 2 июля 1779 года, а 1 января 1781 года был открыт для движения. В 1997 году в музее Стокгольма была обнаружена акварель Элиаса Мартина, изображающая мост в процессе строительства в 1779 году.

Дизайн

Декоративные кольца и огибы между несущими ребрами моста указывают на то, что окончательный проект принадлежал Притчарду, так как те же элементы встречаются в беседке, которую он восстановил. Мастер литейного цеха Томас Грегори разработал подробные чертежи элементов конструкции, что привело к использованию столярных соединений, таких как шип-паз и ласточкин хвост.

Материал

Железный мост изготовлен из чугуна. Чугун обладает огромной прочностью на сжатие, но уступает стали и кованому железу при растяжении или изгибе из-за своей хрупкости и более низкой прочности на разрыв. Анализ арки и распорки Железного моста показал следующий элементный состав: для получения дополнительной информации об обработке железа, использованного в мосте, см. Tylecote, R. F. (1992). История металлургии, второе издание. Лондон: Maney Publishing.

Кованое железо, полученное посредством огарка, было значительно лучшим конструкционным материалом, чем чугун, но стало широко доступно лишь после 1800 года. В конечном итоге оно стало предпочтительным материалом для мостов, рельсов, кораблей и зданий, пока в конце XIX века не были разработаны новые способы производства стали, такие как бессемеровский процесс.

Стоимость

Дарби согласился построить мост с бюджетом в 3250 фунтов стерлингов (эквивалент 426 353 фунтов стерлингов в 2023 году), и эта сумма была собрана за счет взносов участников проекта, преимущественно из Бросли. Хотя точная стоимость моста неизвестна, сохранившиеся документы того времени указывают на то, что она могла достигать 6000 фунтов стерлингов (787 113 фунтов стерлингов в 2023 году), и Дарби, уже имевший долги по другим проектам, согласился покрыть разницу. Однако к середине 1790-х годов мост стал высокодоходным, и плата за проезд обеспечивала акционерам ежегодный дивиденд в размере 8 процентов.

Дальнейшая история

Открытие моста привело к изменениям в характере расселения в ущелье, а дороги вокруг моста были улучшены в годы, последовавшие за его строительством. Город Айронбридж, получивший название от моста, развивался в северной части ущелья. В декабре 1784 года в каменной арке с южной стороны обнаружили трещины, а соседняя опора показала признаки смещения. Предполагалось, что склоны ущелья движутся к реке, сжимая опоры арки, и, как следствие, в 1784, 1791 и 1792 годах проводились ремонтные работы. Средневековый мост в Буилдвасе был заменен чугунным мостом, спроектированным Томасом Телфордом, который, благодаря более совершенной конструкции, требовал вдвое меньше железа, несмотря на больший пролет. Мост в Буилдвасе простоял до 1906 года. В 1812 году Чарльз Хаттон описал его конструкцию как «очень плохую» и предсказал, что она не прослужит долго, «хотя и не из-за недостатков в металлоконструкции», а из-за трещин, появившихся в каменной кладке. В декабре 1820 года деревянные арки заменили чугунными, и в течение остальной части XIX века потребовался дальнейший ремонт. Около 1870 года сэр Б. Бейкер заявил, что мост требовал латания на протяжении девяноста лет, поскольку главная арка и высокие боковые арки не работали согласованно. Расширение и сжатие разрушали главную арку и соединения между арками. После разрушения арку укрепляли, затем перерезало болты или ломались элементы металлоконструкции в другом месте. Он утверждал, что мост безопасен, достаточно прочен и напряжения в критических точках умеренные. Все, что требовалось, — укрепить сломанные ребра высоких арок, сделать овальные отверстия в усиливающих накладках и не затягивать болты слишком сильно. 24 августа 1902 года девятиметровый участок парапета обрушился в реку, а в июле 1903 года с моста упал фрагмент настила.

Закрытие для транспортных средств

В докладе 1923 года, подготовленном инженерными консультантами Mott, Hay и Anderson, отмечалось, что за исключением покраски, основной пролет моста находился в хорошем состоянии. Было указано, что металлическое дорожное полотно моста было чрезмерно тяжелым, и что после снижения веса мост можно было бы вновь открыть для транспортных средств массой не более 2 тонн, ограничивая их движение центральной частью проезжей части. Было установлено ограничение веса в 4 тонны, однако жилищный бум 1930-х годов привел к тому, что водители, перевозившие плитку, произведенную в Джекфилде, настояли на допуске к мосту. В связи с этим, попечители приняли решение о закрытии моста для всех видов транспорта с 18 июня 1934 года. Плата за проезд лишь незначительно покрывала расходы на ее сбор, не оставляя средств на консервацию, и мост долгое время не подвергался чистке или покраске.

Реставрация

При финансировании Совета графства Шропшир, Совета по историческим зданиям Англии и только формирующегося Музея Ironbridge Gorge, в период с 1972 по 1975 год была проведена программа ремонта фундаментов моста стоимостью 147 000 фунтов стерлингов. Консультирующие инженеры Sandford, Fawcett, Wilton and Bell решили установить под рекой железобетонную перевернутую арку для противодействия смещению опор моста внутрь. Арку строила компания Tarmac Construction Company, начиная с весны 1973 года, но необычно высокие летние наводнения разрушили кессон, сорвав надежды на завершение работ за одно лето. Для снижения веса южной опоры был удален заполнитель, а арка в ней была усилена бетоном. Дорожное покрытие было заменено более легким асфальтом, каменная кладка опор была обновлена, а здание платного проезда восстановлено в качестве информационного центра. В 1980 году мост был окрашен впервые за 20-е столетие, и работы были завершены к двухсотлетию открытия, которое отмечалось 1 января 1981 года. В период с 1999 по 2000 год мост был взят на леса для осмотра специалистами English Heritage. Мост также был перекрашен и проведены незначительные ремонтные работы. В январе 2017 года English Heritage объявила о проекте реставрации Железного моста стоимостью 1,2 миллиона фунтов стерлингов, который должен был начаться в сентябре 2017 года и был назван "крупнейшим проектом по сохранению, когда-либо осуществляемым English Heritage". В 2018 году стоимость проекта была оценена в 3,6 миллиона фунтов стерлингов, а English Heritage описала его как "амбициозную реставрацию ребер и арок, каменной кладки и настила". Проект был разработан после обширных исследований, показавших, что исторической конструкции угрожают напряжения в железных элементах, возникшие еще во время первоначального строительства, движения грунта на протяжении веков и землетрясение в 19-м веке. Помимо структурной реставрации, мост был возвращен к первоначальному красно-коричневому цвету вместо голубо-серого, что было установлено в результате экспертного анализа, подтвердившего такой цвет при возведении моста. Проект частично финансировался за счет краудфандинга, в ходе которого было собрано 47 545 фунтов стерлингов. Также он получил пожертвование в размере 1 000 000 евро от фонда Германа Реемтсма, немецкого фонда, который в основном поддерживает культурные и социальные проекты в Северной Германии. Это стало первым финансированием фонда в Соединенном Королевстве. После завершения работ мост был вновь открыт 6 декабря 2018 года.

Признание

Мост, прилегающий город Айронбридж и ущелье Айронбридж вместе образуют объект Всемирного наследия ЮНЕСКО «Ущелье Айронбридж», который был создан в 1986 году. В 2020 году работы по сохранению и реставрации моста были удостоены Европейской премии за наследие / Europa Nostra Awards, в число лауреатов которой входят до 30 наиболее выдающихся проектов по сохранению культурного наследия со всей Европы в пределах ЕС и ЕЭЗ.

Влияние на конструкцию моста

Мост, как первый мост значительных размеров, построенный из металла, оказал "значительное влияние на развитие технологий и архитектуры". Успешное использование чугуна в 1781 году положило начало выбору этого материала для многих последующих мостов, а чугунные арки значительного пролета были построены в конце 18 и начале 19 века. В 1786 году революционный автор и ученый-энциклопедист Томас Пейн построил модели, чтобы продемонстрировать использование чугуна для мостов, и представил их Академии наук в Париже и Королевскому обществу в Англии. Затем он изготовил и возвел "полное ребро пролетом 90 футов и высотой от хорды до центра арки 5 футов", весом три тонны. За этим последовало возведение полного моста из пяти ребер и пролета, который он установил на поле в Паддингтоне, но без опор он служил лишь для демонстрации и был демонтирован через год. В 1793–1796 годах мост Уэрмут был построен с пролетом в 175 метров, изготовленный из чугуна в виде литых замковых камней, несколько напоминающих замковые камни каменного моста. Для строительства моста была использована часть железа с моста Пейна, которое было возвращено на литейный завод в Ротерхэме. В 1795 году сильное наводнение на реке Северн смыло все мосты в окрестностях, за исключением Железного моста, открытая конструкция которого позволила паводковым водам проходить сквозь него. Томас Телфорд в то время был инспектором общественных работ в Шропшире. Его проект замены моста в Буйлдвасе включал высокую арку, как и у Железного моста, но с более широким пролетом и использованием менее половины количества железа. Телфорд продолжил проектировать серию чугунных мостов, самым старым из сохранившихся является мост Крейгеллахи. В 1799 году мост Коалпорт был перестроен после наводнения в виде однопролетного моста с тремя чугунными ребрами. Эта версия 1799 года была перестроена в 1818 году с двумя дополнительными ребрами и сохранилась до наших дней.

Художественные изображения

[[Файл:Уильям Уильямс Железный мост.jpg|thumb|Оригинальный красно-коричневый цвет моста виден на картине Уильяма Уильямса 1780 года, написанной по заказу Абрахама Дарби III. Гравировка Майкла Анджело Рукера пользовалась популярностью, и копия была приобретена Томасом Джефферсоном для размещения в столовой Монтичелло. В 1979 году Королевская академия художеств провела выставку под названием «Вид с Железного моста», посвященную двухсотлетию моста.