Tay Rail Bridge

Tay Rail Bridge
Tay Bridge ao Dundee, na Escócia a partir do Lei Dundee
Transporta	O tráfego ferroviário
Crosses	Firth of Tay
Localidade	Dundee para Wormit, Escócia
Comprimento total	3.264 metros (10.709 pés)
Construção começar	22 de julho de 1871 (1º) 06 de julho de 1883 (2)
Final da construção	início de 1878 (1º) 1887 (2)
Inaugurado	01 de junho de 1878 (1º) 13 de julho de 1887 (2)
Fechadas	28 de dezembro de 1879 (1º)
Coordenadas	56 ° 26'14.4 "N 2 ° 59'18.4" W Coordenadas: 56 ° 26'14.4 "N 2 ° 59'18.4" W

A ponte de Tay (às vezes não oficialmente a ponte do trilho de Tay) é um estrada de ferro ponte cerca de 2,75 milhas (3,5 km) de comprimento que atravessa o Firth of Tay, na Escócia, entre a cidade de Dundee e no subúrbio de Wormit em Fife ( referência da grelha NO391277).

Tal como acontece com o Adiante ponte , a ponte Tay também tem sido chamado de ponte Tay Rail desde a construção de uma ponte rodoviária sobre o estuário, a Tay Bridge Road. A ponte ferroviária substituiu um início balsa trem.

"Tay Bridge" também foi o nome de código para os planos de funeral para Rainha Elizabeth, mãe de rainha.

Primeiro Tay Ponte

A ponte original Tay foi projetado pelo notável ferroviária engenheiro Thomas Bouch, que recebeu uma cavaleiro após a conclusão da ponte. Foi um projeto de estrutura da rede, combinando fundido e ferro forjado. O desenho era bem conhecido, tendo sido utilizada pela primeira vez por Kennard no Crumlin Viaduto em Gales do Sul em 1858, na sequência da utilização inovadora de ferro fundido em O Palácio de Cristal. No entanto, o Palácio de Cristal não estava tão carregado como uma ponte ferroviária. Um projeto de ferro fundido anterior, o Dee ponte que desmoronou em 1847, falhou devido a má utilização de vigas de ferro fundido. Mais tarde, Gustave Eiffel usado um projeto similar para criar vários grandes viadutos na Massif Central (1867).

Propostas para a construção de uma ponte sobre o Tay data de volta para, pelo menos, 1854. A Lei do Norte britânica Railway (Tay Bridge) recebeu a aprovação real em 15 de julho de 1870 ea pedra fundamental foi lançada em 22 de julho de 1871.

Conceito de design

O projeto original era para treliças suportados por pilares de tijolo que descansam em terra firme mostrado por sondagens de teste, para mentir, sem grande profundidade sob o rio. Em ambas as extremidades da ponte da via férrea único correu na parte superior do suporte principal da ponte, a maioria dos quais, por conseguinte, colocar abaixo dos topos cais. Na seção centro da ponte (os "altos vigas") a estrada de ferro correu para dentro da viga da ponte, que poderia então executar acima dos topos cais para dar a folga necessária para permitir a passagem de navios à vela rio acima (por exemplo, para Perth). Para acomodar a expansão térmica havia poucas ligações rígidas entre vigas e pilares.

Como a ponte estendida para dentro do rio, ficou claro (Dezembro de 1873) que o alicerce realmente colocar muito mais profundo; profundo demais para agir como uma base para os pilares da ponte. Ele foi redesenhado rapidamente.

Ele reduziu o número de piers e correspondentemente aumentada a extensão das vigas. As fundações cais não foram levados para terra firme; em vez disso eles foram construídos por afundar caixões de ferro forjado revestido de tijolos sobre o leito do rio, a remoção de areia até os caixões repousou sobre a camada de cascalho consolidada, que tinha sido de forma deturpada como rock, e, em seguida, encher os tubulões de concreto. Para reduzir o peso do chão sob os caixões teria de apoio, os pilares de tijolos foram substituídos por ferro estrutura aberta esqueleto piers (cada cais teve várias colunas de ferro fundido, tendo o peso das vigas de ponte, com cintas horizontais de ferro forjado e travessas diagonais ligando as colunas do cais para dar rigidez e estabilidade). O conceito básico foi bem conhecida, tendo sido utilizada pela primeira vez por Kennard no Crumlin Viaduto em Gales do Sul em 1858; Bouch tinha usado para viadutos (nomeadamente a Belah viaduto (1860)) sobre a Sul Durham & Lancashire União Ferroviária linha sobre Stainmore, mas para a ponte de Tay, mesmo com as maiores dimensões possíveis caixões cais foram significativamente restringida pelo caixão. Design Cais do Bouch definir seis colunas em um hexágono; este maximizada a largura cais, mas não a quantidade de órtese diagonal resistindo diretamente para os lados forças.

Detalhes do projeto

Os detalhes de engenharia na ponte Tay eram consideravelmente mais simples, mais leve e mais barato do que nas anteriores viadutos. Em relação a estes a base maquinado de cada secção de coluna ancorado de forma segura para uma secção alargada maquinada da parte superior da secção abaixo. O conjunto foi então fixada por meio de parafusos através de furos correspondentes na orelhas (Crumlin) ou flanges (Belah) sobre as duas secções. Este foi utilizado 'torneira e torneira' configuração (aparentemente sem usinagem) em algumas colunas cais Tay Bridge, mas em alguns os parafusos foram invocados para garantir o alinhamento correto. (No caso, as junções foram efectuadas utilizando parafusos de tamanho inferior. Isto deu maiores tolerâncias durante a montagem da coluna, mas o alinhamento menos positivo das articulações de coluna, tal como inicialmente montado e depois de qualquer subsequente "trabalho" do conjunto teria enfraquecido da coluna) .

Na ponte de Tay o Diagonalização foi por meio de barras planas que funcionam a partir de um olhal na secção superior da coluna (uma parte integrante da carcaça da coluna) para duas placas de funda aparafusadas ao ressalto diagonalmente oposto. Placas Bar e estilingue todos tiveram um slot longditudinal correspondentes neles; a barra de ligação foi colocado entre as placas de suporte com os três ranhuras alinhadas e sobrepostas e uma chaveta conduzidos através de todas as três ranhuras e garantidos. Dois chavetas (cunhas de metal) foram, em seguida, posicionado para encher o resto do slot de sobreposição, e accionado em difícil colocar o laço sob tensão. Órtese horizontal foi fornecido por (ferro forjado) ferro canal. As várias cabeças de parafuso eram demasiado próximos uns dos outros, e para a coluna para fácil apertar-se com chaves inglesas; Isso, combinado com a falta de precisão na preparação das cintas de ferro canal levou a vários expedientes no local de montagem (um deles descrito por uma testemunha do inquérito como "quase tão desleixada um pedaço de trabalho como nunca vi na minha vida") .)

No Crumlin e Belah Viadutos, no entanto, órtese horizontal foi fornecido por substanciais vigas equipada de ferro fundido firmemente presas às colunas, com os braços diagonais, em seguida, ser anexados às vigas. O Presidente do Tribunal de Inquérito cotado a duração de um livro contemporâneo elogiando a engenharia de detalhamento dos pilares do viaduto Belah (e descrevendo o viaduto como um dos mais leves e mais baratos do tipo que nunca tinha sido erguida).

... É uma característica distintiva neste viaduto que a cruz, ou distância vigas dos pilares cercar as colunas, que são transformaram-se nesse ponto, as vigas de ser furado para fora para caber a parte virou com grande precisão. Sem qualquer tipo de cimento foi utilizado em toda a estrutura, e os cais quando concluída, e os contraventamentos de ferro wrough verticais e horizontais tenso, são quase tão rígido como se fossem uma única peça sólida ...

.... A montagem foi tudo feito por máquinas, que foram especialmente concebidos para o efeito, e terminou o trabalho com precisão matemática Os flanges da coluna foram todos confrontados up e suas bordas virou-se, e cada coluna foi entrou no um abaixo com um lábio de cerca de 5/8 de polegada de profundidade, o lábio e tomada por ele ser realmente virou e entediado. A parte da coluna contra o qual os perfis transversais descansou também foi transformada. Foram realizados O conjunto destas operações de cada vez, sendo a coluna centrada em torno de um mandril-oco. Depois de ser transformado as colunas passados para uma máquina de perfuração, na qual todos os furos em cada flange foram perfurados fora do sólido em simultâneo. E, como isso foi feito com eles todos na mesma máquina, os orifícios de curso, coincidiu perfeitamente, quando as colunas foram colocadas uma sobre a outra no progresso da erecção. Cuidados semelhantes foi feita com as vigas cruzadas, que foram furados para fora nas extremidades por máquinas concebidas para o efeito. Assim, quando as peças do viaduto teve que ser colocados juntos no local de ereção não era literalmente não uma ferramenta necessária, e nem lascar ou arquivamento para retardar o andamento do trabalho.

Ou, afirmou o presidente, o viaduto Belah tinha sido mais de engenharia, ou a Ponte Tay estava sob engenharia.

Construção

Enquanto Bouch estava revisando seu projeto, a empresa que teve o contrato para a construção saiu do negócio eo contrato passou (Junho de 1874) para Hopkin Gilkes and Company, sucessores do Middlesbrough empresa que tinha feito a indústria siderúrgica para o viaduto Belah) Gilkes originalmente destinado a produzir toda a indústria siderúrgica ponte em Teesside, mas no caso continuou a usar uma fundição em Wormit para produzir os componentes de ferro fundido, e para realizar pós limitado lançando operações de usinagem.

A mudança no design de aumento do custo e atraso exigiu, intensificou-se depois duas das vigas altas caiu quando está sendo levantado no lugar ((fevereiro 1877).)

As vigas caídas teve que ser removido e construídos novos. e os cais a ser erguido novamente; e este ameaçado seriamente a interferir com a expectativa de ter terminado a ponte para a passagem de um comboio em Setembro. Apenas oito meses foram agora disponíveis para a construção e flutuantes de seis, eo levantamento de dez vãos 245 '. Cinco e sete, respectivamente, dos vãos do 145 'ainda tinha que passar pelo mesmo processo. Sete grandes e três pequenos cais tinha ainda a ser construído. O peso do ferro, que teve que ser colocado em seu lugar foi 2.700 toneladas, e parecia incrível que tudo isso podia feito em oito meses. Um bom negócio vai depender do clima, mas isso estava longe de ser favorável.

Apesar disso, o primeiro motor cruzou a ponte em 22 de setembro de 1877, e após a sua conclusão no início de 1878 a ponte de Tay foi o mais longo no mundo. Enquanto visitava a cidade, Ulysses S. Grant comentou que era "uma grande ponte para uma cidade pequena".

Inspecção e abertura

Como todas as linhas ferroviárias do Reino Unido, a Ponte Tay foi sujeito a uma Câmara de Comércio inspeção antes que pudesse levar os comboios de passageiros. A inspeção foi realizada 25-27 fevereiro 1878 por Maior Hutchinson Geral da Inspecção Ferroviária, que mediu a deflexão dos 245 vigas da ponte ft sob uma carga distribuída de 1,5 toneladas por pé (5 t / m), devido às locomotivas pesadas (viajando em até 40 mph (65 km / h) como menos de 2 polegadas (50 mm). Ele relatou que "estes resultados são, na minha opinião deve ser considerado como satisfatório. A oscilação lateral, como observado pelo teodolito quando os motores correu em velocidade, foi muito leve ea estrutura geral mostrou grande rigidez ". Ele exigiu algum trabalho de reparação menor e 'recomendado um limite de velocidade 25 mph sobre a ponte. (Hutchinson explicou posteriormente ao inquérito que ele havia sugerido o limite de velocidade por causa do afunilamento mínimo sobre os piers.) A inspeção relatório acrescentou '... Quando novamente visitar o local que eu deveria desejar, se possível, ter a oportunidade de observar os efeitos do vento forte quando um comboio de carros está sendo executado sobre a ponte ...'.

A ponte foi aberta para o tráfego de passageiros em 1 de Junho 1878, cerimônias formais de abertura tendo ocorrido no dia anterior, no decurso dos quais Thomas Bouch foi feito um Burgess de Dundee "em relação a seus serviços meritórios como engenheiro da ponte ....". No ano seguinte (20 de Junho 1879) Queen Victoria atravessou a ponte para voltar ao sul de Balmoral; Bouch foi apresentado a ela antes que ela fez, em 26 de junho 1879, ele foi nomeado cavaleiro pela rainha no castelo de Windsor .

Falha catastrófica

Na noite de 28 de dezembro de 1879 em 7:15, a ponte desabou depois que seus vãos centrais deu lugar durante vendavais elevados de inverno. Um comboio com seis carruagens transportando setenta e cinco passageiros e tripulantes, atravessando no momento do colapso, mergulhou nas águas geladas do Tay. Todos os setenta e cinco foram perdidos. O desastre surpreendeu todo o país e enviou ondas de choque através da comunidade de engenharia vitoriana. O inquérito que se seguiu revelou que a ponte não permitiu ventos fortes. Na época um vendaval estimado em vigor dez ou onze (Tempestade tropical ventos de força: 55-72 mph / 80-117 km / h) tinha sido soprando o estuário do Tay em ângulo reto com a ponte. O motor em si foi resgatada do rio e restaurado para os caminhos de ferro para o serviço. O colapso da ponte, abriu apenas 19 meses mais cedo e passou como seguro pela Board of Trade, ainda é o mais famoso desastre ponte das ilhas britânicas. O desastre foi comemorado em " O Tay Ponte Disaster ", um dos esforços verso mais conhecidos de William McGonagall. Poeta alemão Theodor Fontane prazo de 10 dias do desastre escreveu seu famoso poema Die am Brück 'Tay.

Os tocos dos pilares da ponte originais ainda são visíveis acima da superfície da Tay mesmo na maré alta.

Segmento norte da segunda ponte Tay, mostrando tocos de piers da ponte original que picam acima da Tay

Segunda ponte

Tay Rail Bridge e Signal Box Wormit

Uma nova ponte de via dupla foi projetado por William Henry Barlow e construído por William Arrol & Co. 18 metros (59 pés) a montante de, e paralelo a, a ponte original. A proposta ponte foi formalmente constituída em julho de 1881 e colocou a pedra fundamental em 6 de Julho de 1883. Construção envolveu 25.000 toneladas métricas (28.000 toneladas curtas), de ferro e aço, 70.000 toneladas métricas (77.000 toneladas curtas) de concreto, dez milhões de tijolos (pesagem 37.500 toneladas métricas (41.300 toneladas curtas)) e três milhões de rebites. Quatorze homens perderam suas vidas durante a sua construção, a maioria por afogamento.

A 1910 Railway Clearing House Junção Diagrama mostrando a ponte de Tay e linhas de ligação, também o ferry que liga Tayport com Broughty Ferry

Ao anoitecer. Um dos cotos do ponte original é silhueta contra o Firth iluminada pelo sol.

A segunda ponte foi inaugurada em 13 de julho 1887 e permanece em uso. Em 2003, um reforço e renovação projeto na ponte £ 20.850.000 ganhou o Britânica da Indústria da Construção Prêmio de Engenharia Civil, tendo em conta a escala impressionante e logística envolvida. Mais de 1.000 toneladas métricas (1.100 toneladas curtas) de excrementos de pássaros foram raspadas a estrutura ferragens da ponte utilizando ferramentas manuais, e ensacado em 25 kg (55 lb) sacas. Centenas de milhares de rebites foram removidos e substituídos, todo o trabalho que está sendo feito em condições muito expostos altos ao longo de um Firth com marés de funcionamento rápido.

Duplo-rubrica de locomotivas está proibida em toda a ponte; locomotivas consecutivos devem ser separados por pelo menos 60 pés (18 m), utilizando barreira ou chegar vagões.