Tay Rail Bridge

Tay Rail Bridge
Tay Pont à Dundee, en Ecosse de la Dundee Law
Effectue	Le trafic ferroviaire
Crosses	Firth of Tay
Lieu	Dundee à Wormit, Ecosse
Longueur totale	3264 mètres (10 709 pieds)
Construction commencer	22 Juillet (1871 1er) 6 Juillet 1883 (2e)
Fin de la construction	début 1878 (1er) 1887 (2)
Ouvert	1 Juin 1878 (1er) 13 Juillet 1887 (2e)
Fermé	28 Décembre 1879 (1er)
Coordonnées	56 ° 26'14.4 "N 2 ° 59'18.4" W Coordonnées: 56 ° 26'14.4 "N 2 ° 59'18.4" W

Le pont de Tay (parfois officieusement Tay Rail Bridge) est un chemin de fer pont environ 2,75 miles (3,5 km) de long qui enjambe le Firth of Tay en Ecosse, entre la ville de Dundee et la banlieue de Wormit dans Fife ( grille de référence NO391277).

Comme avec le Forth Bridge , le pont de Tay a également été appelé le pont Tay ferroviaire depuis la construction d'un pont routier sur l'estuaire, le Tay Bridge Road. Le pont ferroviaire a remplacé un début traversier-rail.

«Tay Bridge" était aussi le nom de code pour les arrangements funéraires pour Queen Elizabeth, la Reine Mère.

Premier pont Tay

Le pont original Tay a été conçu par ferroviaire remarquée ingénieur Thomas Bouch, qui a reçu une chevalerie qui suit l'achèvement du pont. Ce est un design en treillis grille, combinant pression et fer forgé. La conception a été bien connu, ayant été d'abord utilisé par Kennard dans la Viaduc de Crumlin en Galles du Sud en 1858, suite à l'utilisation novatrice de la fonte dans Le Crystal Palace. Toutefois, le Crystal Palace n'a pas été aussi lourdement chargé comme un pont de chemin de fer. Une conception en fonte précédente, le Dee pont qui se est effondré en 1847, a échoué en raison d'une mauvaise utilisation de poutres en fonte. Plus tard, Gustave Eiffel a utilisé une conception similaire à créer plusieurs grands viaducs de la Massif Central (1867).

Propositions pour la construction d'un pont sur la date de Tay remontent au moins à 1854. La Loi (pont Tay) des chemins de fer du Nord britannique ont reçu la sanction royale le 15 Juillet 1870 et la première pierre a été posée le 22 Juillet 1871.

Le concept du design

La conception originale était pour poutres en treillis supportés par des piles de briques sur le roc montré par des forages d'essai à mentir sans grande profondeur sous la rivière. A chaque extrémité du pont de la voie ferrée simple couru sur le dessus de la poutre de pont, dont la plupart était donc ci-dessous les sommets de la jetée. Dans la section centrale du pont (les «hautes poutres») le chemin de fer a couru à l'intérieur de la poutre de pont, qui pourrait alors passer au-dessus de la cime des jetée pour donner le dégagement nécessaire pour permettre le passage de navires de remonter le fleuve (par exemple pour Perth). Pour répondre à la dilatation thermique, il y avait peu de connexions rigides entre les poutres et les piliers.

Comme le pont prolongé dans la rivière, il est devenu clair (Décembre 1873) que le substratum rocheux était vraiment beaucoup plus profond; trop profond pour servir de base pour les piliers du pont. Il a été redessiné rapidement.

Il a réduit le nombre de piles et augmenté en conséquence la durée des poutres. Les fondations sur piles ne sont plus prises jusqu'au substratum rocheux; Au contraire, ils ont été construits par coulage des caissons en fer forgé briques bordée sur le lit de la rivière, enlever le sable jusqu'à ce que les caissons reposaient sur la couche consolidée de gravier qui avaient été de façon fallacieuse que la roche, puis remplir les caissons de béton. Pour réduire le poids de la terre sous les caissons aurait à l'appui, les piliers en briques ont été remplacés par des piliers de squelette de fer en treillis ouverte (chaque pilier avait plusieurs colonnes en fonte prenant le poids des poutres de transition, avec fer accolades horizontales forgé et tirants en diagonale reliant les colonnes de la jetée de donner de la rigidité et de la stabilité). Le concept de base était bien connu, ayant été d'abord utilisé par Kennard dans la Viaduc de Crumlin en Galles du Sud en 1858; Bouch l'avait utilisé pour les viaducs (notamment le Viaduc Belah (1860)) sur la Ligne South Durham & Lancashire Union ferroviaire sur Stainmore, mais pour le pont de Tay, même avec les plus grands caissons praticables les dimensions de la jetée ont été considérablement limitée par le caisson. La conception de la jetée de Bouch mis six colonnes dans un hexagone; ce maximisé la largeur du quai, mais pas le montant des diagonales résister directement forces latérales.

Les détails de conception

Les détails techniques sur le pont Tay étaient considérablement plus simple, plus léger et moins cher que sur les viaducs antérieures. Sur la base de ces usinée de chaque section de colonne amarré en toute sécurité dans une section élargie usinée du haut de la section ci-dessous. Le joint a été ensuite fixé par des boulons à travers les trous correspondants sur pattes (Crumlin) ou brides (Belah) sur les deux sections. Cette «mâle» et le robinet configuration a été utilisée (apparemment sans usinage) sur certaines colonnes de la jetée Tay Bridge, mais sur certains les boulons ont été invoqués pour assurer un alignement correct. (Dans le cas, les joints ont été faites en utilisant des boulons sous-dimensionnés. Cela a donné des tolérances plus grandes lors de l'assemblage de la colonne, mais l'alignement moins positive des articulations de la colonne comme initialement assemblé et après tout subséquente «de travail» de l'articulation aurait affaibli la colonne) .

Sur le pont de Tay était le diagonales au moyen de fers plats allant de une patte à la section de colonne supérieure (une partie intégrante de la pièce moulée de la colonne) de deux plaques de fronde boulonnés à la patte opposée en diagonale. plaques de Bar et de fronde avaient tous une fente longditudinal correspondant en eux; la barre d'accouplement a été placé entre les plaques de fronde avec les trois fentes alignées et qui se chevauchent et un lardon entraîné à travers les trois fentes et sécurisé. Deux goupilles (coins métalliques) ont ensuite été placés pour remplir le reste du chevauchement de la fente, et entraînés en difficile de mettre la cravate sous tension. Contreventement horizontal a été fourni par (fer forgé) fer de canal. Les différentes têtes de boulons étaient trop proches les uns des autres, et à la colonne pour faciliter serrage avec clés; Ceci, couplé avec le manque de précision dans la préparation des accolades de fer de canal conduit à divers sur place expédients intégrale (l'un d'eux décrit par un témoin à l'enquête comme «aussi débraillé un travail que je ai jamais vu dans ma vie») .)

Sur la Crumlin et Belah viaducs, cependant, contreventement horizontal a été fourni par des poutres en fonte équipée substantielles solidement attachés aux colonnes, avec les diagonales étant alors attachés aux poutres. Le président de la Cour d'enquête a longuement cité un livre contemporain louant l'ingénierie détaillée des piliers du viaduc Belah (et décrivant le viaduc comme l'un des plus léger et le moins cher du genre qui ait jamais été construit).

... Ce est une caractéristique distinctive de ce viaduc que la croix, ou à distance des poutres jetées encerclent les colonnes, qui sont arrivés à ce point, les poutres étant ennuyé pour se adapter à la partie tourné avec une grande précision. Pas de ciment de toute nature a été utilisé dans toute la structure, et les quais une fois terminé, et les contreventements verticaux et horizontaux en fer forgé survolté, sont presque aussi rigide comme si elles étaient une seule pièce ...

.... Le montage a été fait par des machines, qui ont été spécialement conçus à cet effet, et a terminé le travail avec une précision mathématique Les brides de la colonne ont été tous confrontés et leurs bords sont également, et chaque colonne a été entré dans celui ci-dessous avec une lèvre d'environ 5/8 de pouce de profondeur, la lèvre et de la douille étant effectivement tourné et se ennuie. La partie de la colonne contre laquelle les poutres transversales reposés a également été tourné. L'ensemble de ces opérations ont été effectuées en même temps, la colonne étant centrée dans un mandrin creux-tour. Après avoir transformé les colonnes transmises à une machine de forage, dans lequel tous les trous de chaque flasque ont été forés sur la matière solide en même temps. Et comme cela a été fait avec eux dans la même machine, les trous bien sûr, parfaitement coïncident lorsque les colonnes ont été placées l'une sur l'autre dans le cours de l'érection. La même attention a été prise avec la Croix-poutres, qui se ennuyaient aux extrémités par des machines conçues à cet effet. Ainsi, lorsque les pièces du viaduc ont dû être mis en place à l'endroit de l'érection il y avait littéralement pas un outil nécessaire, et ni écaillage ou de dépôt pour retarder l'avancement des travaux.

Soit, dit le président, le viaduc Belah avait été sur-conçu, ou le pont Tay avait été sous l'ingénierie.

Construction

Alors que Bouch révisait sa conception, la société qui avait obtenu le contrat pour la construction a fait faillite et le contrat passé (Juin 1874) à Hopkin Gilkes and Company, successeurs du Middlesbrough société qui avait fait la ferronnerie pour le viaduc Belah) Gilkes prévu à l'origine pour produire toute la ferronnerie de pont sur Teesside, mais dans le cas a continué à utiliser une fonderie au Wormit pour produire les composants en fonte, et de réaliser des post limitée coulée opérations d'usinage.

Le changement dans la conception augmentation des coûts et tout retard, est intensifiée après deux des poutres élevés tombé quand soulevé en place ((février 1877).)

Les poutres tombées ont dû être retirés et de nouvelles bâti. et les piles à ériger de nouveau; et cela menaçait sérieusement interférer avec l'espoir d'avoir le pont terminé pour le passage d'un train par Septembre. Seuls huit mois étaient désormais disponibles pour l'érection et flottant sur six, et la levée de dix travées 245 '. Cinq et sept respectivement de travées de la 145 'avaient pas encore passer par le même processus. Sept grands et trois petits quais avaient pas encore été construite. Le poids de fer qui devait être mis à sa place était 2700 tonnes, et il semblait incroyable que tout cela pouvait-il faire en huit mois. Une bonne affaire dépendrait de la météo, mais ce était loin d'être favorable.

Malgré cela, le premier moteur traversé le pont le 22 Septembre 1877, et lors de son achèvement au début de 1878, le pont de Tay était la plus longue dans le monde. En visitant la ville, Ulysses S. Grant a déclaré que ce était "un grand pont pour une petite ville".

Inspection et ouverture

Comme toutes les lignes ferroviaires du Royaume-Uni, le pont de Tay était l'objet d'une Conseil de l'inspection du commerce avant de pouvoir effectuer des trains de voyageurs. L'inspection a été menée 25-27 Février 1878 par Major Hutchinson général de l'Inspection des chemins de fer, qui a mesuré la déviation des 245 poutres ft de pont sous une charge répartie de 1,5 tonnes par pied (5 t / m) en raison de locomotives lourdes (les voyages jusqu'à 40 mph (65 km / h) que moins de 2 pouces (50 mm). Il a indiqué que "ces résultats sont à mon avis, être considérés comme satisfaisants. L'oscillation latérale, comme observé par le théodolite lorsque les moteurs ont couru à la vitesse, était très faible et la structure globale a montré une grande rigidité ". Il a exigé quelques travaux de réparation mineure et 'recommandé' une limite de vitesse de 25 mph sur le pont. (Hutchinson ensuite expliqué à la Commission qu'il avait suggéré la limite de vitesse en raison du cône minimal sur les quais.) L'inspection rapport ajoute «... Lors de la visite à nouveau l'endroit que je le voudrais, si possible, d'avoir l'occasion d'observer les effets de vent fort quand un train de chariots est en cours d'exécution sur le pont ...».

Le pont a été ouvert pour le trafic passagers le 1er Juin 1878, des cérémonies officielles d'ouverture ayant eu lieu la veille, au cours de laquelle Thomas Bouch a été fait bourgeois de Dundee "à l'égard de ses services méritoires en tant qu'ingénieur du pont ....". L'année suivante (20 Juin 1879) la reine Victoria a traversé le pont retourner vers le sud à partir de Balmoral; Bouch a été présenté à elle avant qu'elle ne l'a fait, le 26 Juin 1879, il a été fait chevalier par la reine au château de Windsor .

Défaillance catastrophique

Dans la nuit du 28 Décembre 1879, à 19h15, le pont se est effondré après ses travées centrales ont cédé lors de vents élevés d'hiver. Un train de six wagons transportant soixante-quinze passagers et l'équipage, en traversant au moment de l'effondrement, plongé dans les eaux glacées de la Tay. Tous les soixante-quinze ont été perdus. La catastrophe a stupéfié tout le pays et a envoyé des ondes de choc à travers la communauté de l'ingénierie victorienne. L'enquête qui a suivi a révélé que le pont ne permettait pas de vents violents. Au moment où un vent estimé à force de dix ou onze (tempête tropicale la force des vents: 55-72 mph / 80-117 km / h) avait été soufflant jusqu'à l'estuaire de la Tay à angle droit du pont. Le moteur lui-même a été récupéré de la rivière et restauré les chemins de fer pour le service. L'effondrement du pont, ouvert seulement dix-neuf mois plus tôt et adopté comme sûr par le Chambre de commerce, est encore le plus célèbre pont désastre des îles britanniques. La catastrophe a été commémoré dans " Le désastre du pont Tay ", l'un des efforts de versets les plus connus de William McGonagall. Poète allemand Theodor Fontane dans les 10 jours de la catastrophe a écrit son célèbre poème Die Brück 'h Tay.

Les souches des piles de pont d'origine sont encore visibles au-dessus de la surface du Tay même à marée haute.

Segment nord de la deuxième pont Tay, montrant les souches des piliers du pont d'origine piquer au-dessus du Tay

Deuxième pont

Tay Rail Bridge et Signal Box Wormit

Un nouveau pont à double voie a été conçu par William Henry Barlow et construit par William Arrol & Co. 18 mètres (59 pi) en amont de, et parallèle à, le pont d'origine. La proposition de pont a été officiellement constituée en Juillet 1881 et la première pierre posée le 6 Juillet 1883. Construction impliqué 25 000 tonnes (28 000 tonnes courtes) de fer et d'acier, 70 000 tonnes métriques (77 000 tonnes courtes) du béton, dix millions de briques (pesant 37 500 tonnes (41 300 tonnes courtes)) et trois millions de rivets. Quatorze hommes ont perdu la vie au cours de sa construction, la plupart par noyade.

A 1910 Railway Clearing House Junction Schéma montrant le pont de Tay et lignes de raccordement, également le ferry reliant Tayport avec Broughty Ferry

Au crépuscule. L'une des souches du pont original est détachant sur le Firth ensoleillée.

Le deuxième pont ouvert le 13 Juillet 1887 et reste en usage. En 2003, un renforcement et la rénovation projet £ 20,850,000 sur le pont a remporté le Prix Génie civil britannique industrie de la construction, en tenant compte de l'échelle stupéfiante et de la logistique impliquée. Plus de 1 000 tonnes (1 100 tonnes courtes) de fientes d'oiseaux ont été grattées le réseau de ferronnerie du pont à l'aide des outils à main, et placés dans des sacs en 25 kg (55 lb) sacs. Des centaines de milliers de rivets ont été enlevés et remplacés, tout le travail se fait dans des conditions très exposés élevés sur une Firth avec les marées à fonctionnement rapide.

Double-rubrique de locomotives est interdite sur le pont; locomotives consécutifs doivent être séparés par au moins 60 pieds (18 m) en utilisant barrière ou atteindre wagons.