Tay Rail Bridge

Primul pod feroviar

Podul Tay original a fost proiectat de renumitul inginer de căi ferate Thomas Bouch, care a primit titlul de cavaler atunci când podul a fost finalizat. Acesta a fost proiectat în formă de grilă cu zăbrele, combinând fier turnat și fier forjat. Proiectul era bine cunoscut: a fost folosit cu succes la viaductul Crumlin din sudul Țării Galilor în 1858, după utilizarea fontei la Crystal Palace.

Un proiect anterior din fontă, podul Dee, care s-a prăbușit în 1847, a eșuat din cauza utilizării necorespunzătoare a grinzilor din fontă. Mai târziu, Gustave Eiffel a folosit un proiect similar pentru a crea mai multe viaducte mari în Masivul Central (1867).

Propunerile de construire a unui pod peste râul Tay datează cel puțin din 1854. Legea privind calea ferată nord-britanică (podul Tay) a primit aprobarea regală la 15 iulie 1870, iar piatra de temelie a fost pusă la 22 iulie 1871.

Proiectarea podului: ideea de bază

Proiectul inițial prevedea grinzi cu zăbrele susținute de piloni de cărămidă care se sprijineau pe o bază de rocă de bază care, conform sondajelor de probă, nu se afla la o adâncime mare sub râu. La ambele capete ale podului, calea ferată simplă trecea pe partea superioară a grinzii podului, care, prin urmare, se afla în cea mai mare parte sub vârfurile pilonilor. Cu toate acestea, în secțiunea centrală a podului (grinzile înalte), calea ferată se afla în interiorul grinzii podului, care putea astfel să treacă deasupra vârfurilor cheilor pentru a oferi spațiul necesar pentru a permite trecerea navelor cu vele în amonte (de exemplu, spre Perth).

Cu toate acestea, pe măsură ce podul se întindea în râu, a devenit clar, în decembrie 1873, că fundamentul stâncos era mult mai adânc, prea adânc pentru a servi drept fundație pentru pilonii podului. Bouch a trebuit să reproiecteze podul.

El a redus numărul de piloni și a mărit deschiderea grinzilor. Fundațiile pilonilor nu au mai fost coborâte până la roca de bază; în schimb, au fost construite prin scufundarea în albia râului a unor cazemate din fier forjat căptușite cu cărămidă,

Activitatea

Compania care avea contractul pentru construirea podului a dat faliment în timp ce Bouch reproiecta podul. Compania care l-a înlocuit a făcut o treabă proastă. Aproape fiecare parte a podului nu corespundea standardelor, inclusiv fierul, legăturile și dispozitivele de fixare. Lipsa de precizie a șuruburilor și a contravântuirilor a dus la reparații ad-hoc la fața locului, descrise de un martor la ancheta ulterioară ca fiind "o lucrare cât se poate de neglijentă, așa cum nu am văzut în viața mea".

Deschidere

Podul a fost deschis pentru traficul de pasageri la 1 iunie 1878. În anul următor, la 20 iunie 1879, regina Victoria a traversat podul pentru a se întoarce spre sud de la Balmoral. Bouch i-a fost prezentat înainte de a face acest lucru, iar la 26 iunie 1879 a fost făcut cavaler de către regină la Castelul Windsor.

Dezastrul de la podul Tay

În noaptea de 28 decembrie 1879, la ora 19.15, podul s-a prăbușit după ce traveele sale centrale au cedat în timpul unor vânturi puternice de iarnă. Un tren cu șase vagoane care transporta 75 de pasageri și echipaj, care traversa în momentul prăbușirii, a plonjat în apele înghețate ale râului Tay. Toți cei șaptezeci și cinci au fost pierduți. Dezastrul a uimit întreaga țară și a trimis unde de șoc în comunitatea inginerilor victorieni.

În acel moment, o furtună estimată la forța zece sau unsprezece (vânt de furtună tropicală: 55-72 mph/80-117 km/oră) sufla în josul estuarului Tay, în unghi drept față de pod. Motorul în sine a fost salvat din râu și a fost redat căilor ferate pentru a fi pus în funcțiune.

Prăbușirea podului, inaugurat cu doar nouăsprezece luni mai devreme și considerat sigur de către Board of Trade, este încă cel mai faimos dezastru de pod din Insulele Britanice. Stâlpii pilonilor podului original sunt încă vizibili deasupra suprafeței râului Tay, chiar și la maree înaltă.

Raportul Curții de Anchetă

Cauze

Ancheta a stabilit că prăbușirea podului a fost cauzată de insuficiența traverselor și a dispozitivelor de fixare pentru a susține forța vântului din noaptea de 28 decembrie 1879 și că podul fusese supus anterior la presiuni de alte vânturi.

Cu toate acestea, aceasta nu înseamnă că podul, așa cum a fost proiectat, ar fi cedat. Inginerul desemnat să efectueze investigații detaliate a depus mărturie:

"Numai presiunea vântului (presupunând că structura ar fi fost perfect realizată și proiectată astfel) în valoare de 37 de lire sterline pe picior pătrat ar fi răsturnat-o, dar faptul că, fiind perfectă, a căzut ca urmare a unui exces de presiune a vântului este evident că nu este cazul, [deoarece] nu a căzut în acele puncte care ar fi fost cele mai mici linii de rezistență dacă structura ar fi fost perfectă. Modul în care a căzut arată că trebuie să fi existat puncte slabe în structură, iar acest lucru, împreună cu cunoștințele pe care le am [despre părțile care trebuiau deja reparate], ... îmi arată că structura nu era în acea stare perfectă".

Secțiunea din mijlocul podului, în care șina se afla în interiorul grinzilor înalte, era potențial foarte grea și foarte vulnerabilă la vânturile puternice. Nici Bouch și nici antreprenorul nu păreau să fi vizitat în mod regulat turnătoria de la fața locului, unde era reciclat fierul de la podul anterior, construit pe jumătate. Stâlpii cilindrici din fontă care susțineau cele mai lungi 13 deschideri ale podului, fiecare cu o lungime de 75 m, erau de proastă calitate. Multe dintre ele fuseseră turnate orizontal, ceea ce făcea ca pereții să nu aibă o grosime uniformă, și existau unele dovezi că piesele turnate imperfecte au fost ascunse de inspecțiile (foarte inadecvate) de control al calității.

În special, unele dintre urechile folosite ca puncte de fixare pentru barele de contravântuiri din fier forjat fuseseră "arse" și nu turnate împreună cu coloanele. Chiar și urechile normale erau foarte slabe. Acestea au fost testate pentru anchetă și s-au dovedit a se rupe doar la aproximativ 20 de tone lungi (20 t), în loc de sarcina prevăzută de 60 de tone lungi (61 t). Aceste console au cedat și au destabilizat întregul centru al podului în timpul furtunii.

În cuvinte simple, podul a cedat din cauza unor defecte de fabricație. Acest lucru a însemnat că nu a atins standardele de rezistență la vânt prevăzute de proiectant.

• Raportul Curții de anchetă și raportul dlui Rothery. Oficiul de Staționare, Londra 1880. [1]
• Dezastrul de pe podul Tay: Apendice la raportul Curții de anchetă. [2]

Podul Tay original dinspre nord


Ce a mai rămas din ea după dezastru

Al doilea pod

Un nou pod cu două căi ferate a fost proiectat de William Henry Barlow. Acesta a fost construit de William Arrol & Co. la 18 metri (59 ft) în amonte și în paralel cu podul original. Piatra de temelie a fost pusă la 6 iulie 1883. Construcția a implicat 25.000 de tone metrice (28.000 de tone scurte) de fier și oțel, 70.000 de tone metrice (77.000 de tone scurte) de beton, zece milioane de cărămizi (cântărind 37.500 de tone metrice (41.300 de tone scurte)) și trei milioane de nituri. Paisprezece oameni și-au pierdut viața în timpul construcției sale, cei mai mulți prin înec.

Cel de-al doilea pod a fost deschis la 13 iulie 1887 și este încă în uz. În 2003, a fost finalizat un proiect de consolidare și recondiționare a podului în valoare de 20,85 milioane de lire sterline (20,85 milioane de lire sterline în 2020). Peste 1.000 de tone metrice (1.100 de tone scurte) de excremente de păsări au fost răzuite de pe grilajul de fier al podului cu ajutorul unor unelte de mână și puse în saci de 25 de kilograme (55 de lire sterline). Sute de mii de nituri au fost îndepărtate și înlocuite. Toate lucrările au fost efectuate în condiții foarte expuse, la mare înălțime, peste mareele rapide ale râului.