Железопътен мост Тей

Първи железопътен мост

Оригиналният мост Тей е проектиран от известния железопътен инженер Томас Буш, който получава рицарско звание, когато мостът е завършен. Мостът е с решетъчна конструкция, съчетаваща чугун и ковано желязо. Конструкцията е била добре позната: тя е използвана с успех при виадукта "Крумлин" в Южен Уелс през 1858 г., след използването на чугун в Кристалния дворец.

Предишната чугунена конструкция - мостът Dee, който се срутва през 1847 г., се проваля поради лошото използване на чугунени греди. По-късно Густав Айфел използва подобна конструкция за създаването на няколко големи виадукта в Централния масив (1867 г.).

Предложенията за построяване на мост над река Тей датират поне от 1854 г. Законът за Севернобританската железница (мостът Тей) получава кралско одобрение на 15 юли 1870 г., а основният камък е положен на 22 юли 1871 г.

Конструкцията на моста: основната идея

Първоначалният проект е предвиждал решетъчни греди, подпряни на тухлени стълбове, които се опират на скална основа, за която пробните сондажи показват, че не се намира на голяма дълбочина под реката. В двата края на моста единичният релсов път е минавал по горната част на мостовата греда, поради което по-голямата част от нея е била под върховете на стълбовете. В централната част на моста обаче ("високите греди") железният път е минавал вътре в мостовата греда, която е можела да минава над върховете на стълбовете, за да се осигури необходимото разстояние за преминаване на ветроходни кораби нагоре по реката (напр. към Пърт).

През декември 1873 г. обаче, когато мостът се разширява навътре в реката, става ясно, че скалите са много по-дълбоки - твърде дълбоки, за да послужат за основа на мостовите стълбове. Буш трябва да преработи моста.

Той намалява броя на стълбовете и увеличава размаха на гредите. Фундаментите на стълбовете вече не са изкопани до основата, а са изградени чрез потапяне на облицовани с тухли кесони от ковано желязо в речното корито,

Работата

Компанията, с която е сключен договорът за построяване на моста, фалира, докато Буш препроектира моста. Фирмата, която го замества, работи лошо. Почти всички части на моста са некачествени, включително желязото, връзките и закрепванията. Липсата на прецизност при болтовете и скобите води до поправки ad hoc на място, описани от един от свидетелите по време на по-късното разследване като "най-некадърната работа, която съм виждал през живота си".

Откриване на

Мостът е открит за пътнически трафик на 1 юни 1878 г. На следващата година, на 20 юни 1879 г., кралица Виктория преминава по моста, за да се върне на юг от Балморал. Буш ѝ е представен преди това, а на 26 юни 1879 г. той е посветен в рицарско звание от кралицата в замъка Уиндзор.

Катастрофата на моста Tay Bridge

През нощта на 28 декември 1879 г. в 19:15 ч. мостът се срутва, след като централните му греди поддават по време на силна зимна буря. Влак с шест вагона, превозващ седемдесет и пет пътници и екипаж, който преминава по време на срутването, пада в ледените води на река Тей. Всички седемдесет и пет души загиват. Катастрофата зашеметява цялата страна и предизвиква шокови вълни в инженерната общност на Виктория.

По това време в устието на река Тей, под прав ъгъл към моста, духа буря с приблизителна сила десет или единадесет (вятър със сила на тропическа буря: 55-72 мили в час/80-117 км/ч). Самият двигател е спасен от реката и върнат на железниците за експлоатация.

Срутването на моста, открит само 19 месеца по-рано и одобрен като безопасен от Съвета по търговия, все още е най-известната катастрофа на мост на Британските острови. Пънчетата на оригиналните стълбове на моста все още се виждат над повърхността на река Тей дори при прилив.

Доклад на Анкетната комисия

Причини

Разследването установи, че падането на моста е било причинено от недостатъчната устойчивост на напречните скоби и крепежни елементи на силата на бурята през нощта на 28 декември 1879 г. и че мостът е бил натоварван и преди това от други бури.

Това обаче не е заключение, че мостът, както е проектиран, е щял да се провали. Инженерът, назначен да извърши подробни проучвания, свидетелства:

"Само натискът на вятъра (ако предположим, че конструкцията е била перфектно направена и проектирана по този начин) в размер на 37 фунта на квадратен фут би я срутил, но това, че тя е била перфектна и е паднала вследствие на прекомерен натиск на вятъра, очевидно не е така, [защото] тя не е паднала в точките, които биха били най-малките линии на съпротивление, ако конструкцията беше перфектна. Начинът, по който е паднала, показва, че е трябвало да има слаби места в конструкцията и това, заедно с познанията, които имам [за частите, които вече е трябвало да бъдат ремонтирани], ... ми показва, че конструкцията не е била в перфектно състояние".

Участъкът в средата на моста, където релсите минават през високи греди, е потенциално тежък и много уязвим при силен вятър. Изглежда, че нито Буш, нито изпълнителят са посещавали редовно леярната на място, където е било рециклирано желязото от предишния полуразрушен мост. Цилиндричните чугунени колони, поддържащи 13-те най-дълги пролета на моста, всеки с дължина 245 фута (75 м), са били с лошо качество. Много от тях са били отлети хоризонтално, в резултат на което стените не са били с еднаква дебелина, и е имало някои доказателства, че несъвършените отливки са били прикрити от (много недостатъчните) проверки на контрола на качеството.

По-специално, някои от накрайниците, използвани като точки за закрепване на скобите от ковано желязо, са били "изгорени", а не отлети заедно с колоните. Дори обикновените накрайници са били много слаби. Те са били тествани в рамките на разследването и се оказало, че се чупят само при около 20 дълги тона (20 t), а не при очакваното натоварване от 60 дълги тона (61 t). По време на бурята тези опори не са издържали и са дестабилизирали целия център на моста.

Казано с прости думи, мостът се е провалил поради дефекти в производството му. Това означава, че той не е достигнал стандартите за устойчивост на вятър, предвидени от проектанта.

• Доклад на Апелативния съд и доклад на г-н Rothery. Stationery Office, London 1880. [1]
• Катастрофа на моста Tay: Приложение към доклада на разследващия съд. [2]

Оригиналният мост Tay Bridge от север


Това, което е останало от него след бедствието

Вторият мост

Уилям Хенри Барлоу проектира нов мост с две релси. Построен е от William Arrol & Co. на 18 метра срещу течението на реката и успоредно на първоначалния мост. Основният камък е положен на 6 юли 1883 г. За строителството са използвани 25 000 метрични тона (28 000 къси тона) желязо и стомана, 70 000 метрични тона (77 000 къси тона) бетон, десет милиона тухли (с тегло 37 500 метрични тона (41 300 къси тона)) и три милиона нита. Четиринадесет мъже губят живота си по време на строителството, повечето от които се удавят.

Вторият мост е открит на 13 юли 1887 г. и все още се използва. През 2003 г. е завършен проект за укрепване и обновяване на моста на стойност 20,85 млн. паунда (от 2020 г.). Повече от 1000 метрични тона (1100 къси тона) птичи изпражнения са остъргани от желязната решетка на моста с помощта на ръчни инструменти и са пакетирани в чували по 25 кг. Стотици хиляди нитове бяха отстранени и подменени. Цялата работа е извършена при много открити условия, високо над бързо променящите се приливи и отливи в реката.