Czwarty most

Nie mylić z Czwartym Mostem .

Ten artykuł dotyczy mostu kolejowego. Informacje na temat mostu drogowego można znaleźć w artykule Forth Road Bridge . W przypadku innych zastosowań zobacz Forth Bridge (ujednoznacznienie) .

Czwarty most
Współrzędne
Niesie	Ruch kolejowy
Krzyże	Firth of Forth
Widownia	Edynburg , Inchgarvie i Fife , Szkocja
Właściciel	Szyna sieciowa
Utrzymywany przez	Balfour Beatty w ramach kontraktu z Network Rail
Charakterystyka
Projekt	Most wspornikowy
Długość całkowita	8094 stóp (2467 m)
Szerokość	120 stóp (37 m) na filarach 32 stóp (9,8 m) na środku
Wysokość	361 stóp (110 m) nad wysoką wodą
Najdłuższa rozpiętość	Dwa z 1700 stóp (520 m)
Odprawa poniżej	150 stóp (46 m) do wysokiej wody
Historia
Projektant	Sir Johna Fowlera i Sir Benjamina Bakera
Rozpoczęcie budowy	1882
Koniec budowy	grudzień 1889
Otwierany	4 marca 1890
Statystyka
Codzienny ruch	190-200 pociągów dziennie
Miejsce światowego dziedzictwa UNESCO
Oficjalne imię	Most Czwarty
Typ	Kulturalny
Kryteria	ja, iv
Wyznaczony	2015
Nr referencyjny.	1485
Zabytkowy budynek – kategoria A
Oficjalne imię	Czwarty most
Wyznaczony	18 czerwca 1973 r
Nr referencyjny.	LB40370
Lokalizacja

Forth Bridge to wspornikowy most kolejowy przecinający zatokę Firth of Forth we wschodniej Szkocji , 14 kilometrów na zachód od centrum Edynburga . Ukończony w 1890 roku, jest uważany za symbol Szkocji (w 2016 roku został ogłoszony największym cudem Szkocji stworzonym przez człowieka) i jest wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO . Został zaprojektowany przez angielskich inżynierów Sir Johna Fowlera i Sir Benjamina Bakera . Czasami nazywa się go Forth Rail Bridge (aby odróżnić go od sąsiedniego mostu Forth Road Bridge ), chociaż nigdy nie była to jego oficjalna nazwa.

Budowę mostu rozpoczęto w 1882 r., a jego otwarcia dokonał 4 marca 1890 r. książę Rothesay , przyszły Edward VII . Most prowadzi linię Edynburg – Aberdeen przez rzekę Forth między wioskami South Queensferry i North Queensferry i ma całkowitą długość 8094 stóp (2467 m). Kiedy został otwarty, miał najdłuższe pojedyncze przęsło mostu wspornikowego na świecie, aż do 1919 roku, kiedy ukończono most Quebec w Kanadzie . Nadal jest to drugie co do długości rozpiętość pojedynczego wspornika na świecie, o rozpiętości 1709 stóp (521 m).

Most i związana z nim infrastruktura kolejowa są własnością Network Rail .

Tło

Wcześniejsze propozycje

Osobny artykuł: Historia Forth Crossing

Przed budową mostu promy były używane do przekraczania cieśniny Firth. W 1806 roku zaproponowano parę tuneli, po jednym w każdym kierunku, aw 1818 roku James Anderson stworzył projekt trzyprzęsłowego mostu wiszącego w pobliżu obecnego. Wzywając do około 2500 ton (2500 długich ton; 2800 ton amerykańskich) żelaza, Wilhelm Westhofen powiedział o tym „a ta ilość [żelaza] rozłożona na całej długości nadałaby mu bardzo lekki i smukły wygląd, tak lekki, że na w ponury dzień prawie nie byłby widoczny, a po silnej wichurze prawdopodobnie nie byłby już widoczny w pogodny dzień ”.

Zbliżenie na podstawę jednego z trzech podwójnych wsporników mostu

W epoce kolei Thomas Bouch zaprojektował dla Edinburgh and Northern Railway prom typu roll-on / roll-off między Granton i Burntisland , który został otwarty w 1850 roku i okazał się tak udany , że zamówiono kolejny dla Tay. Pod koniec 1863 roku wspólny projekt North British Railway oraz Edinburgh and Glasgow Railway , który miał się połączyć w 1865 roku, wyznaczył Stephensona i Tonera do zaprojektowania mostu dla Forth, ale zlecenie zostało przekazane Bouchowi około sześć miesięcy później.

mostu wiszącego , który byłby w stanie przenosić ruch kolejowy , okazało się trudne , a Thomas Bouch, inżynier North British Railway (NBR) oraz Edinburgh and Glasgow Railway , pracował w latach 1863–1864 nad jednotorowym mostem dźwigarowym Forth w pobliżu Charlestown , gdzie rzeka ma około 2 mil (3,2 km) szerokości, ale w większości jest stosunkowo płytka. Promotorzy byli jednak zaniepokojeni możliwością postawienia fundamentów w mulistym dnie rzeki, ponieważ odwierty zagłębiły się w błocie na głębokość nawet 231 stóp (70 m) bez znalezienia żadnej skały, ale Bouch przeprowadził eksperymenty, aby wykazać, że było to możliwe aby muł mógł utrzymać znaczny ciężar. Eksperymenty przeprowadzone pod koniec 1864 r. Z obciążonymi kesonami dały nacisk na muł 5 t / stopę kwadratową (4,9 długiej tony / stopę kwadratową; 5,5 tony amerykańskiej / stopę kwadratową), co zachęciło Boucha do kontynuowania projektu. W sierpniu 1865 roku Richard Hodgson, prezes NBR, zaproponował, aby firma zainwestowała 18 000 funtów w wypróbowanie innego rodzaju fundamentu, ponieważ obciążone kesony nie odniosły sukcesu. Bouch zaproponował użycie dużej sosnowej platformy pod filarami, 80 na 60 na 7 stóp (24,4 m × 18,3 m × 2,1 m) (oryginalny projekt wymagał 114 na 80 na 9 stóp (34,7 m × 24,4 m × 2,7 m) platforma z zielonego buku) obciążona 10 000 ton (9800 długich ton; 11 000 ton amerykańskich) surówki, która zatopiłaby drewnianą platformę do poziomu mułu. Platforma została zwodowana 14 czerwca 1866 r. Po pewnych trudnościach z poruszaniem się po natłuszczonych deskach, na których spoczywała, a następnie zacumowała w porcie na sześć tygodni do czasu ukończenia. Projekt mostu został przerwany tuż przed zatopieniem peronu, ponieważ NBR spodziewał się utraty „ruchu przelotowego” po połączeniu Caledonian Railway i Scottish North Eastern Railway . We wrześniu 1866 r. komisja akcjonariuszy badająca pogłoski o trudnościach finansowych stwierdziła, że ​​rachunki zostały sfałszowane, a prezes i cały zarząd złożyli rezygnację do listopada. W połowie 1867 roku NBR był bliski bankructwa, a wszelkie prace na mostach Forth i Tay zostały wstrzymane.

Most proponowany przez Boucha (na górze) wraz z innymi propozycjami na tej samej zasadzie

North British Railway przejęła prom w Queensferry w 1867 roku i ukończyła połączenie kolejowe z Ratho w 1868 roku, ustanawiając ciągłe połączenie z Fife. Zainteresowanie mostem Forth ponownie wzrosło, a Bouch zaproponował usztywniony stalowy most wiszący na mniej więcej linii obecnego mostu kolejowego w 1871 r., A po dokładnej weryfikacji rozpoczęto prace w 1878 r. Na molo w Inchgarvie .

Po zawaleniu się mostu Tay w 1879 roku zaufanie do Boucha wyschło i prace zostały wstrzymane. Publiczne dochodzenie w sprawie katastrofy, któremu przewodniczył Henry Cadogan Rothery , wykazało, że most Tay był „źle zaprojektowany, źle zbudowany i źle utrzymany”, przy czym Bouch był „głównie winny” za wady konstrukcyjne i konserwacyjne oraz „całkowicie odpowiedzialny” za wady projektowe.

Po katastrofie, do której doszło przy silnym wietrze, którego firma Bouch nie uwzględniła prawidłowo, Izba Handlowa nałożyła limit na wiatr boczny w wysokości 56 funtów/stopę kwadratową (270 kg/m ² ). Projekt Boucha z 1871 roku miał znacznie niższą wartość 10 funtów / stopę kwadratową (49 kg / m ² ) za radą Królewskiego Astronoma , chociaż współczesne analizy wykazały, że prawdopodobnie by się utrzymał, ale inżynierowie przeprowadzający analizę stwierdzili, że „my nie przywiązujmy wagi do opinii, że jest to najlepsze z możliwych” [projekt]. Projekt Boucha został formalnie porzucony 13 stycznia 1881 r., A Sir John Fowler , WH Barlow i TE Harrison, inżynierowie konsultujący projekt, zostali zaproszeni do przedstawienia propozycji mostu.

Projekt

Oryginalne (powyżej) i ostateczne (poniżej) projekty Forth Bridge

Wymiary

Most rozciąga się na Forth między wioskami South Queensferry i North Queensferry i ma całkowitą długość 8094 stóp (2467 m), z podwójnym torem wzniesionym 150 stóp (45,72 m) nad poziomem wody podczas przypływu. Składa się z dwóch przęseł głównych o długości 1700 stóp (518,16 m), dwóch przęseł bocznych o długości 680 stóp (207,3 m) i 15 przęseł podejścia o długości 168 stóp (51,2 m). wspornikowych ramion o długości 680 stóp (207,3 m) podtrzymujących centralną kratownicę o rozpiętości 350 stóp (106,7 m). Masa konstrukcji nośnej mostu wynosiła 50 513 długich ton (51 324 ton), w tym 6,5 miliona użytych nitów . Na most wykorzystano również 640 000 stóp sześciennych (18 122 m ³ ) granitu .

Trzy wielkie czterowieżowe konstrukcje wspornikowe mają wysokość 361 stóp (110,03 m), a każda wieża spoczywa na oddzielnym granitowym molo. Zostały one zbudowane przy użyciu kesonów o średnicy 70 stóp (21 m) ; te dla północnego wspornika i dwa na małej niezamieszkanej wyspie Inchgarvie działały jako koferdamy , podczas gdy pozostałe dwa na Inchgarvie i te dla południowego wspornika, gdzie koryto rzeki znajdowało się 91 stóp (28 m) poniżej poziomu wysokiego poziomu wody, używano sprężonego powietrza, aby woda nie dostała się do komory roboczej u podstawy.

Porównanie bocznych elewacji mostu Forth i niektórych godnych uwagi mostów w tej samej skali. (kliknij, aby wyświetlić wersję interaktywną)

Zasady inżynierii

Ilustracja zasady wspornika

Most zbudowany jest na zasadzie mostu wspornikowego , w którym belka wspornikowa podtrzymuje lekki dźwigar środkowy, zasada stosowana od tysięcy lat w budowie mostów. Aby zilustrować użycie naprężenia i ściskania w moście, podczas demonstracji w 1887 r. Japoński inżynier Kaichi Watanabe był wspierany między Fowlerem i Bakerem siedzącymi na krzesłach. Fowler i Baker przedstawiają wsporniki z napiętymi ramionami i ściskanymi prętami, a cegły stanowią filary końcowe wsporników, które są obciążone żeliwem.

Materiały

Most był pierwszą dużą konstrukcją w Wielkiej Brytanii zbudowaną ze stali; jego francuska współczesna Wieża Eiffla została zbudowana z kutego żelaza . Duże ilości stali stały się dostępne po wynalezieniu procesu Bessemera , opatentowanego w 1856 r. W 1859 r. Rada Handlowa nałożyła limit 77,22 N/mm ² (5 LTf/in ² ) dla maksymalnego naprężenia projektowego w mostach kolejowych; zostało to zmienione w miarę postępu technologii.

Oryginalny projekt wymagał 42 000 ton (41 000 długich ton; 46 000 ton amerykańskich) tylko na wsporniki, z czego 12 000 ton (12 000 długich ton; 13 000 ton amerykańskich) miało pochodzić z huty firmy Siemens w Landore w Walii, a pozostała część z Steel Company of Scotland działa w pobliżu Glasgow. Kiedy modyfikacje projektu wymagały dalszych 16 000 ton (16 000 długich ton; 18 000 ton amerykańskich), z tego około połowa została dostarczona przez Steel Company of Scotland Ltd., a połowę przez Dalzell's Iron and Steel Works w Motherwell. Około 4200 ton (4100 długich ton; 4600 ton amerykańskich) nitów pochodziło z Clyde Rivet Company z Glasgow. Zezłomowano około trzech lub czterech tysięcy ton stali, z których część wykorzystano do celów tymczasowych, co spowodowało rozbieżność między ilością dostarczoną a wzniesioną.

Podchodzi do

Południowe podejście do Forth Bridge, zaprojektowane przez Jamesa Carswella

Za stacją kolejową Dalmeny tor skręca bardzo lekko na wschód, zanim dotrze do południowego wiaduktu dojazdowego. Po przejechaniu przez most linia kolejowa przechodzi przez stację kolejową North Queensferry , po czym skręca na zachód, a następnie z powrotem na wschód przez wiadukt Jamestown .

Podejścia zostały zbudowane w ramach odrębnej umowy i były według projektu inżyniera Jamesa Carswella . Podpory wiaduktów dojazdowych są zwężane , aby zapobiec wrażeniu poszerzania się kolumn w miarę zbliżania się do szczytu, a ocena estetyki mostu przeprowadzona w 2007 r. przez AD Magee z University of Bath wykazała, że ​​porządek był obecny przez cały czas, i to obejmowało wiadukty dojazdowe. Magee zwraca uwagę, że mur został starannie zaplanowany i ma staranne wykonanie nawet w obszarach niewidocznych od razu z ziemi.

Budowa

Widok z South Queensferry na wspornikowe wieże mostu budowane w 1887 roku.

Ustawa o budowie mostu została uchwalona 19 maja 1882 r. po ośmiodniowym śledztwie, sprzeciwiały się jedynie konkurencyjne spółki kolejowe. W dniu 21 grudnia kontrakt został wynajęty Sir Thomasowi Tancredowi, panu TH Falkinerowi i panu Josephowi Philipsowi, inżynierom budownictwa lądowego i wykonawcy, a Sir William Arrol & Co. Arrol był człowiekiem, który sam się dorobił , który był uczniem kowala w wieku trzynastu lat, zanim rozpoczął odnoszący sukcesy biznes. Tankred był zawodowym inżynierem, który wcześniej pracował z Arrol, ale opuszczał spółkę w trakcie budowy.

Stal wyprodukowali Frederick i William Siemens (Anglia) oraz Pierre i Emile Martin (Francja). Po postępach w projektowaniu pieców dokonanych przez braci Siemens i ulepszeniach dokonanych przez braci Martin, proces produkcji umożliwił bardzo szybką produkcję wysokiej jakości stali.

Przygotowania

Wieże wspornikowe są prawie ukończone w 1888 roku.

Nowe zakłady objęły biura i sklepy wzniesione przez Arrol w związku z mostem Boucha; te zostały znacznie rozszerzone w czasie. Reginald Middleton wykonał dokładne pomiary, aby ustalić dokładną pozycję mostu i umożliwić rozpoczęcie stałych prac budowlanych.

Stara stacja straży przybrzeżnej na końcu Fife musiała zostać usunięta, aby zrobić miejsce dla północno-wschodniego molo. Skalisty brzeg został wyrównany do wysokości 7 stóp (2,1 m) nad wysoką wodą, aby zrobić miejsce dla roślin i materiałów, a chaty i inne obiekty dla robotników zostały ustawione w głębi lądu.

Przygotowania w South Queensferry były znacznie poważniejsze i wymagały tarasowania stromego zbocza. Wzniesiono drewniane chaty i sklepy dla robotników, a także bardziej okazałe domy murowane dla brygadzistów i kamienice dla czołowych parobków i gangsterów. Zbudowano drogi wiertnicze i warsztaty, a także strych rysunkowy o wymiarach 200 na 60 stóp (61 na 18 m), aby umożliwić rozłożenie pełnowymiarowych rysunków i szablonów. W poprzek Forth położono również kabel, aby umożliwić komunikację telefoniczną między ośrodkami w South Queensferry, Inchgarvie i North Queensferry, a dźwigary z zawalonego mostu Tay położono w poprzek linii kolejowej na zachód, aby umożliwić dostęp do tamtejszej ziemi. W pobliżu brzegu wzniesiono tartak i skład cementu, a na początku 1883 r. Rozpoczęto budowę pomostu o długości około 2100 stóp (640 m), który w razie potrzeby rozbudowywano, a także zbudowano bocznice , aby przewozić pojazdy kolejowe między sklepami, a ustawione dźwigi aby umożliwić załadunek i przemieszczanie materiałów dostarczanych koleją.

Rozpoczęto budowę przystani w Inchgarvie . Zachowane budynki, w tym fortyfikacje zbudowane w XV wieku, zostały zadaszone, aby zwiększyć dostępną przestrzeń, a skała na zachodzie wyspy została ścięta do poziomu 7 stóp (2,1 m) nad poziomem wody i zbudowano falochron do ochrony przed dużymi falami. W 1884 r. wykupu wyspy, ponieważ stwierdzono, że dostępny wcześniej obszar otoczony czterema filarami mostu jest niewystarczający do przechowywania materiałów. Na wyspie ustawiono zbrojone drewno w mocno użytkowanych obszarach, ostatecznie pokrywając około 10 000 jardów kwadratowych (8400 m ² ) i zużywając ponad 1000 ton (980 długich ton; 1100 ton amerykańskich) żelaza.

Ruch materiałów

Na most zużyto 55 000 ton (54 000 długich ton; 61 000 ton amerykańskich) stali i 140 000 jardów sześciennych (110 000 m ³ ) muru. Wiele materiałów, w tym granit z Aberdeen , gruz z Arbroath , piasek, drewno, a czasem koks i węgiel, można było przewieźć prosto do centrum, gdzie były potrzebne. Stal była dostarczana pociągiem i przygotowywana na podwórku w South Queensferry , malowana gotowanym olejem lnianym , a następnie przewożona barką tam, gdzie była potrzebna. Zastosowanym cementem był cement portlandzki produkowany na Medway . Wymagał przechowywania, zanim nadawał się do użycia, a do 1200 ton (1200 długich ton; 1300 ton amerykańskich) cementu można było przechowywać na barce, dawniej zwanej Hougoumont, która była zacumowana u wybrzeży South Queensferry.

Przez pewien czas do przemieszczania robotników wynajmowano parowiec wiosłowy, ale po pewnym czasie zastąpiono go parowcem mogącym pomieścić 450 ludzi, a barki były również używane do przewozu ludzi. Specjalne pociągi kursowały z Edynburga i Dunfermline, a latem do Leith kursował parowiec.

Okrągłe filary

Ukończony keson na Inchgarvie z granitowym molo

Każda z trzech wież wspornika jest osadzona na czterech okrągłych filarach. Ponieważ fundamenty musiały być zbudowane na poziomie morza lub poniżej, wykopano je przy pomocy kesonów i grodzy . Kesony były używane w miejscach, które albo zawsze znajdowały się pod wodą, nawet podczas odpływu , albo tam, gdzie fundamenty miały być budowane na błocie i glinie . Koferdamy stosowano tam, gdzie skała znajdowała się bliżej powierzchni i można było pracować w czasie odpływu.

Sześć kesonów zostało wykopanych metodą pneumatyczną przez francuskiego wykonawcę L. Coisea. Proces ten wykorzystywał dodatnie ciśnienie powietrza wewnątrz uszczelnionego kesonu, aby umożliwić pracę w suchych warunkach na głębokości do 89 stóp (27 m).

Te kesony zostały zbudowane i zmontowane w Glasgow przez braci Arrol, imienników W. Arrol, ale niezwiązanych z nimi, zanim zostały zdemontowane i przetransportowane do South Queensferry. Kesony zostały następnie w dużym stopniu zbudowane, zanim zostały spławione na ich ostateczne miejsca spoczynku. Pierwszy keson dla południowo-zachodniego molo w South Queensferry został zwodowany 26 maja 1884 r., A ostatni keson został zwodowany 29 maja 1885 r. Dla południowo-zachodniego molo w Inchgarvie. Kiedy kesony zostały zwodowane i zacumowane, zostały one przedłużone w górę z tymczasową częścią, aby nie dopuścić do przedostania się wody i umożliwić zbudowanie granitowego molo, gdy jest na miejscu.

Nad fundamentami, z których każdy jest inny, aby pasował do różnych miejsc, znajduje się zwężający się okrągły granitowy molo o średnicy 55 stóp (17 m) u dołu i wysokości 36 stóp (11 m).

Inchgarvie

Skała, na której znajdują się dwa północne filary w Inchgarvie, jest zanurzona podczas wysokiej wody, a z pozostałych dwóch filarów wschodnia jest zanurzona w około połowie, a zachodnia w trzech czwartych. Oznaczało to, że początkowo prace musiały być wykonywane podczas odpływu.

Południowe filary na Inchgarvie są usytuowane na litej skale o nachyleniu około 1 na 5, więc skała została przygotowana z betonu i worków z piaskiem, aby stworzyć miejsce do lądowania dla kesonów. Wykopaliska przeprowadzono przez wiercenie i wysadzanie , ale nie przeprowadzono wysadzania w odległości 1,5 stopy (0,46 m) od kesonów, a pozostałą skałę wydobywano z dokładnością do 6 cali (150 mm).

North Queensferry

Po ustaleniu pozycji filarów pierwszym zadaniem na końcu Fife było wyrównanie miejsca najbardziej wysuniętych na północ filarów, podłoża skalnego z whinstone wznoszącego się na poziom od 10 do 20 stóp (3,0 do 6,1 m) nad wysoką wodą, do wysokości 7 stóp (2,1 m) nad wysoką wodą. Południowe pirsy w North Queensferry są usytuowane na skale opadającej do morza, a miejsce to zostało przygotowane przez wywiercenie otworów diamentowych pod ładunki wybuchowe i wysadzenie skały.

South Queensferry

Przechylony keson

Sposób zatapiania kesonów South Queensferry

Wszystkie cztery kesony South Queensferry zostały zatopione metodą pneumatyczną i mają identyczną konstrukcję, z wyjątkiem różnic w wysokości. Molo litery T zostało zbudowane w miejscu pomostów South Queensferry, aby umożliwić przymocowanie jednego kesonu do każdego rogu, a po uruchomieniu kesony zostały przymocowane do pomostu i mogły wznosić się i opadać wraz z przypływem. Wykopaliska pod kesonami były na ogół prowadzone tylko podczas przypływu, gdy keson był podtrzymywany przez wypór, a następnie, gdy opadał przypływ, ciśnienie powietrza było zmniejszane, aby umożliwić opadnięcie kesonu, a kopanie rozpoczynało się od nowa.

Keson północno-zachodni został odholowany na miejsce w grudniu 1884 r., Ale wyjątkowo odpływ w Nowy Rok 1885 spowodował, że keson zapadł się w błoto koryta rzeki i lekko się przechylił. Kiedy przypływ się podnosił, zalewał dolną krawędź, wypełniając keson wodą, a kiedy przypływ opadał, ale woda nie spływała z kesonu, jego ciężar na górze powodował dalsze przechylanie. Płyty zostały przykręcone przez nurków, aby podnieść krawędź kesonu ponad poziom wody, a keson został wzmocniony drewnianymi rozpórkami podczas wypompowywania wody, ale pompowanie odbyło się zbyt szybko, a ciśnienie wody wyrwało dziurę między 25 a 30 stóp ( 7,6 i 9,1 m) długości. Zdecydowano się zbudować „beczkę” z dużych belek wewnątrz kesonu, aby go wzmocnić, i minęło dziesięć miesięcy, zanim keson można było wypompować i wykopać. Keson został ponownie wypłynięty 19 października 1885 r., A następnie przeniesiony na pozycję i zatopiony z odpowiednimi modyfikacjami.

Wiadukty dojazdowe

Wiadukty dojazdowe na północ i południe musiały być prowadzone na wysokości 130 stóp 6 cali (39,78 m) nad poziomem wysokiej wody i zdecydowano się zbudować je na niższym poziomie, a następnie podnieść je równolegle z budową wiaduktów filary murowane. Dwa wiadukty mają między sobą piętnaście przęseł, z których każde ma 168 stóp (51 m) długości i waży nieco ponad 200 ton (200 długich ton; 220 ton amerykańskich). Dwa przęsła są połączone razem, tworząc ciągły dźwigar , ze szczeliną dylatacyjną między każdą parą przęseł. Ze względu na nachylenie wzniesienia pod wiaduktami dźwigary montowano na różnych wysokościach i łączono dopiero po osiągnięciu tego samego poziomu. Podnoszenie odbywało się za pomocą dużych siłowników hydraulicznych i odbywało się w odstępach około 3 stóp 6 cali (1,07 m) co cztery dni.

Budowa wsporników

Elementy rurowe zostały skonstruowane w warsztacie nr 2 znajdującym się dalej na wzgórzu w South Queensferry. Aby wygiąć blachy do wymaganego kształtu, najpierw podgrzano je w piecu gazowym, a następnie dociśnięto do odpowiedniej krzywej. Zakrzywione płytki zostały następnie zmontowane na trzpieniu i wywiercone otwory na nity, zanim zostały indywidualnie oznaczone i przeniesione we właściwe miejsce, aby zostały dodane do konstrukcji. Elementy kratownicy i inne części zostały również zmontowane w South Queensferry przy użyciu dźwigów i wysoce wydajnych nitownic hydraulicznych.

Otwarcie

Most ukończono w grudniu 1889 r., a próby obciążeniowe ukończonego mostu przeprowadzono 21 stycznia 1890 r. Dwa pociągi, każdy składający się z trzech ciężkich lokomotyw i 50 wagonów załadowanych węglem o łącznej masie 1880 ton, jechały powoli z południa Queensferry na środek północnego wspornika, zatrzymując się często, aby zmierzyć ugięcie mostu. Stanowiło to ponad dwukrotnie większe obciążenie projektowe mostu: ugięcie pod obciążeniem było zgodne z oczekiwaniami. Kilka dni wcześniej w Inchgarvie przeszła gwałtowna burza, która wytworzyła największe ciśnienie wiatru odnotowane do tej pory, a ugięcie wsporników było mniejsze niż 25 mm (1 cal). Pierwsza pełna przeprawa miała miejsce 24 lutego, kiedy to pociąg składający się z dwóch wagonów z prezesami zaangażowanych spółek kolejowych wykonał kilka przepraw. Most został otwarty 4 marca 1890 roku przez księcia Rothesay, późniejszego króla Edwarda VII , który wbił ostatni nit, który był pozłacany i odpowiednio oznaczony. Klucz do oficjalnego otwarcia wykonał edynburski złotnik John Finlayson Bain, co upamiętnia tablica na moście. Kiedy został otwarty, miał najdłuższe pojedyncze przęsło mostu wspornikowego na świecie, aż do 1919 roku, kiedy to ukończono most Quebec w Kanadzie . Nadal jest to drugie co do długości na świecie rozpiętość pojedynczego wspornika, o rozpiętości 1709 stóp (521 m).

Główny artykuł: koleje dojazdowe do Forth Bridge

Aby w pełni wykorzystać możliwości mostu, wybudowano kilka nowych połączeń kolejowych , doprowadzających do mostu główne trasy linii kolejowych. Budowę niektórych z tych linii zakończono dopiero 2 czerwca 1890 r., Opóźniając do tego czasu realizację pełnej obsługi pociągów ekspresowych przez most. Nawet wtedy na stacji Edinburgh Waverley występowały znaczne korki związane z przebudową części nowego, bardziej intensywnego połączenia kolejowego.

Wypadki i zgony

W szczytowym okresie przy budowie mostu zatrudnionych było około 4600 robotników. Wilhelm Westhofen odnotował w 1890 r., że zginęło 57 osób. W 2005 roku powołano Komitet Pamięci Forth Bridge w celu wzniesienia pomnika zaginionych, a zespół lokalnych historyków postanowił wymienić wszystkich zmarłych. Od 2009 roku 73 zgony były związane z budową mostu i jej bezpośrednimi następstwami. Przypuszcza się, że liczba 57 zabitych nie uwzględniała tych, którzy zginęli przy dojściach do mostu, bo te części wykonywał podwykonawca, a także tych, którzy zginęli po ustaniu działalności Klubu Chorych i Wypadków. Spośród 73 zarejestrowanych zgonów, 38 było wynikiem upadku, 9 zmiażdżenia, 9 utonięcia, 8 uderzeń spadającym przedmiotem, 3 zginęły w pożarze w lesie, 1 z powodu choroby kesonowej, a przyczyną pięciu zgonów jest nieznany.

Klub Chorych i Wypadków powstał w 1883 r., a członkostwo było obowiązkowe dla wszystkich pracowników wykonawców. Zapewniałaby opiekę medyczną mężczyznom, a czasem ich rodzinom, i płaciła im, gdyby nie byli w stanie pracować. Klub opłacał również pogrzeby w określonych granicach i zapewniał stypendia wdowom po zabitych mężczyznach lub żonom osób trwale niepełnosprawnych. Ośmiu mężczyzn zostało uratowanych przed utonięciem przez łodzie wiosłowe ustawione na rzece pod obszarami roboczymi.

Późniejsza historia

Wyścig na północ

Przed otwarciem mostu Forth Bridge podróż koleją z Londynu do Aberdeen trwała około 13 godzin, jadąc z Euston i korzystając z kolei London and North Western Railway oraz Caledonian Railway na trasie zachodniego wybrzeża . Wraz z otwarciem konkurencji wzdłuż trasy wschodniego wybrzeża z Great Northern , North Eastern i North British Railways i zaczynając od King's Cross , między dwoma konsorcjami odbyły się nieoficjalne wyścigi, skracając czas podróży do około 8 1 ⁄ 2 godzin na trasach nocnych . To osiągnęło punkt kulminacyjny w 1895 roku z sensacyjnymi codziennymi doniesieniami prasowymi o „ Wyścigu na północ ”. Kiedy gorączka wyścigu opadła, czas podróży wyniósł około 10 1 ⁄ 2 godzin.

Wojny światowe

Niemiecka fotografia rzekomo zrobiona podczas nalotu

Podczas pierwszej wojny światowej brytyjscy marynarze ustalali czas odlotów lub powrotów do bazy w Rosyth , pytając, kiedy przepłyną pod mostem. Pierwszy niemiecki atak powietrzny na Wielką Brytanię w czasie drugiej wojny światowej miał miejsce nad Forth Bridge, sześć tygodni po rozpoczęciu wojny, 16 października 1939 r. Chociaż most był znany jako „nalot na Forth Bridge”, nie był celem ani uszkodzony. W sumie 12 niemieckich Junkers Ju 88 dowodzonych przez dwa zwiadowcze Heinkel He 111 z Westerland na wyspie Sylt , oddalonej o 460 mil (400 mil morskich; 740 km), dotarło do szkockiego wybrzeża w czterech falach po trzy. Celem ataku była wysyłka z bazy morskiej Rosyth w Forth, około 2 mil (3,2 km) na zachód od mostu. Niemcy mieli nadzieję na odnalezienie HMS Hood , największego okrętu w Królewskiej Marynarce Wojennej. Zasady Luftwaffe dotyczące zaangażowania ograniczały działania do celów na wodzie, a nie w stoczni. Chociaż HMS Repulse znajdował się w Rosyth, atak skoncentrował się na krążownikach Edinburgh i Southampton , lotniskowcu Furious i niszczycielu Jervis . Niszczyciel Mohawk i krążowniki Southampton i Edynburg zostały uszkodzone. Szesnaście członków załogi Royal Navy zginęło, a 44 zostało rannych, chociaż informacja ta nie została wówczas upubliczniona.

Spitfire'y z 603 dywizjonu RAF „City of Edinburgh” przechwyciły najeźdźców i podczas ataku zestrzeliły pierwszy niemiecki samolot zestrzelony nad Wielką Brytanią podczas wojny. Jeden bombowiec spadł do wody w pobliżu Port Seton na wybrzeżu East Lothian, a drugi w pobliżu Crail na wybrzeżu Fife. Po wojnie okazało się, że trzeci bombowiec spadł w Holandii w wyniku uszkodzeń zadanych podczas nalotu. Później w tym miesiącu zwiadowczy Heinkel 111 rozbił się w pobliżu Humbie w East Lothian , a zdjęcia tego rozbitego samolotu były i nadal są błędnie wykorzystywane do zilustrowania nalotu z 16 października, siejąc w ten sposób zamieszanie co do tego, czy trzeci samolot został zestrzelony . Członkowie załogi bombowca w Port Seton zostali uratowani i wzięci do niewoli. Z wraku Crail wydobyto dwa ciała i po pełnym pogrzebie wojskowym z plutonem egzekucyjnym pochowano na Portobello w Edynburgu. Ciała strzelca nigdy nie odnaleziono. Wojenny film propagandowy Squadron 992 , nakręcony przez GPO Film Unit po nalocie, odtworzył go i dał fałszywe wrażenie, że głównym celem był most.

Własność

Railway Clearing House z 1913 r. Przedstawiający linię Forth Bridge Railway (czerwona) i sąsiednie linie North British Railway (niebieska)

Przed otwarciem mostu North British Railway (NBR) miał linie po obu stronach zatoki Firth of Forth, między którymi pociągi nie mogły przejeżdżać, chyba że kursowały co najmniej tak daleko na zachód, jak Alloa i korzystały z linii konkurencyjnej firmy. Jedyna alternatywna trasa między Edynburgiem a Fife obejmowała prom w Queensferry, który został zakupiony przez NBR w 1867 r. W związku z tym NBR sponsorował projekt Forth Bridge, który dałby im bezpośrednie połączenie niezależne od Caledonian Railway . Konferencja w Yorku w 1881 r. Powołała Komitet Kolei Forth Bridge, do którego NBR pokrył 35% kosztów. Pozostałe pieniądze pochodziły z trzech angielskich kolei, które prowadziły pociągi z Londynu po torach NBR. Midland Railway , która łączyła się z NBR w Carlisle i która była właścicielem trasy do London St Pancras , wniosła 30%, a 17,5% pochodziło w równym stopniu z każdej z North Eastern Railway i Great Northern Railway , które między nimi były właścicielami trasy między Berwick-upon-Tweed i London King's Cross przez Doncaster . Organ ten podjął się budowy i utrzymania mostu.

W 1882 r. NBR otrzymało uprawnienia do zakupu mostu, z których nigdy nie skorzystało. W czasie zgrupowania w 1923 r . Most był nadal współwłasnością tych samych czterech linii kolejowych, więc stał się współwłasnością następców tych firm, London Midland and Scottish Railway (30%) oraz London and North Eastern Railway ( 70%). Firma Forth Bridge Railway Company została wymieniona w ustawie o transporcie z 1947 r. Jako jeden z organów, które miały zostać znacjonalizowane, i 1 stycznia 1948 r. Stała się częścią Kolei Brytyjskich . Zgodnie z ustawą akcjonariusze Forth Bridge otrzymaliby 109 funtów akcji British Transport za każdy £ 100 akcji obligacji Forth Bridge; oraz 104 GBP 17 s 6 d brytyjskiego transportu za każde 100 GBP zwykłych zapasów Forth Bridge.

Od kwietnia 2017 roku most i związana z nim infrastruktura kolejowa są własnością Network Rail Infrastructure Limited .

Operacja

Podejście do mostu ze stacji Dalmeny

Wewnątrz Forth Bridge widziany z ScotRail Class 158

Ruch drogowy

Na moście obowiązuje ograniczenie prędkości do 50 mil na godzinę (80 km/h) dla pociągów dużych prędkości i spalinowych zespołów trakcyjnych , 40 mil na godzinę (64 km/h) dla zwykłych pociągów pasażerskich i 30 mil na godzinę (48 km/h). h) dla pociągów towarowych. Kod dostępności trasy to RA8, ale pociągi towarowe powyżej określonego rozmiaru nie mogą mijać się na moście. W 2006 roku przez most przejeżdżało do 190–200 pociągów dziennie.

Konserwacja

„Malowanie Forth Bridge” to potoczne określenie niekończącego się zadania, ukutego na błędnym przekonaniu, że kiedyś w historii mostu wymagane było odmalowanie i rozpoczęto je natychmiast po zakończeniu poprzedniego przemalowania. Taka praktyka nigdy nie istniała, ponieważ więcej uwagi poświęcono obszarom zwietrzałym, ale była stała ekipa konserwacyjna. W 2011 roku most został pokryty nową powłoką zaprojektowaną na 25 lat, kładąc kres zatrudnianiu malarzy jako regularnej części ekipy konserwacyjnej. Colin Hardie z firmy Balfour Beatty Construction powiedział:

Po raz pierwszy w historii mostu na moście nie będą potrzebni malarze. Zadanie wykonane ...

— Colin Hardie, artykuł BBC News , 5 września 2011 r

Przywrócenie

Reflektor został zainstalowany w 1990 roku, a tor został odnowiony w latach 1992-1995. Utrzymanie mostu kosztowało British Rail 1 milion funtów rocznie i ogłosili, że harmonogram malowania zostanie przerwany, aby zaoszczędzić pieniądze, a w następnym roku, po prywatyzacji przejął Railtrack . Pakiet prac o wartości 40 milionów funtów rozpoczął się w 1998 roku, aw 2002 roku odpowiedzialność za most została przekazana firmie Network Rail .

Prace rozpoczęto w 2002 roku, aby po raz pierwszy w historii całkowicie odmalować most, w ramach kontraktu o wartości 130 milionów funtów przyznanego Balfour Beatty . W dowolnym momencie na moście znajdowało się do 4000 ton (3900 długich ton; 4400 ton amerykańskich) rusztowania, a do analizy dodatkowego obciążenia wiatrem konstrukcji wykorzystano modelowanie komputerowe. Most został zamknięty w membranie kontrolowanej klimatycznie, aby zapewnić odpowiednie warunki do nakładania farby. Wszystkie poprzednie warstwy farby zostały usunięte za pomocą żużla miedziowego wypalanego z prędkością do 200 mil na godzinę (320 km / h), odsłaniając stal i umożliwiając wykonanie napraw. Farba, opracowana specjalnie dla mostu przez Leigh Paints, składała się z systemu trzech warstw zaczerpniętych z tej stosowanej w przemyśle naftowym na Morzu Północnym; łącznie 240 000 litrów (53 000 galonów IMP; 63 000 galonów amerykańskich) zostało nałożonych na 255 000 metrów kwadratowych (2 740 000 stóp kwadratowych) konstrukcji i nie oczekuje się, że będzie wymagać malowania przez co najmniej 20 lat. Warstwa nawierzchniowa może być ponownie nakładana w nieskończoność, co minimalizuje przyszłe prace konserwacyjne.

Panoramiczny widok na Forth Bridge w trakcie prac konserwacyjnych w 2007 roku

W raporcie sporządzonym przez JE Jacobsa, Granta Thorntona i Fabera Maunsella w 2007 r., W którym dokonano przeglądu alternatywnych opcji drugiego przejazdu drogowego, stwierdzono, że „Network Rail szacuje żywotność mostu na ponad 100 lat. Jednak zależy to [ sic ] od inspekcji i programu prac remontowych NR przeprowadzanych z roku na rok”.

w kulturze

Oryginalny nit z Forth Bridge

W mediach

The Forth Bridge pojawił się w programach telewizyjnych i filmach, w tym Carry On Anyway , filmie Alfreda Hitchcocka The 39 Steps z 1935 roku i jego remake'u z 1959 roku . Firma AG Barr wykorzystała most na plakatach reklamujących swój napój bezalkoholowy Irn-Bru z hasłem: „Made in Scotland, from girders ”. W 2005 roku BBC oświetliło Most na czerwono dla Comic Relief . Również w 2005 roku dokument Channel 4 Jump Britain pokazał Sébastiena Foucana , francuskiego freerunnera , czołgającego się po jednym z najwyższych punktów mostu bez uprzęży. Pierwszy odcinek brytyjskiego serialu telewizyjnego Britain's Greatest Bridges zawierał Forth Bridge i został wyemitowany w Spike UK 12 stycznia 2017 r.

W kulturze ogólnej

Lokalizacja Forth Bridge była widoczna w innych formach kulturowych. W ramach przygotowań do obchodów milenijnych zegar odliczający sponsorowany przez Royal Bank of Scotland został przymocowany do szczytu mostu w 1998 roku. Iain Banks napisał powieść The Bridge , której akcja toczy się głównie na fabularyzowanej wersji mostu, który linki „Miasto” (Edynburg) i „Królestwo” ( Fife ). W najsłynniejszym artykule Alana Turinga na temat sztucznej inteligencji , jednym z wyzwań postawionych przed tematem wyimaginowanego testu Turinga jest „Proszę, napisz mi sonet na temat Forth Bridge”. Obiekt testowy w artykule Turinga odpowiada: „Nie licz na mnie w tej sprawie. Nigdy nie umiałem pisać wierszy”. Most jest częścią gry wideo Grand Theft Auto: San Andreas autorstwa dewelopera Rockstar North z Edynburga . Przemianowany na Kincaid Bridge, służy jako główny most kolejowy fikcyjnego miasta San Fierro i pojawia się obok wirtualnego mostu Forth Road.

D'Arcy Thompson użył figury szkieletu żubra , porównując go do formy konstrukcyjnej Forth Bridge.

W swojej książce On Growth and Form z 1917 roku biolog matematyczny D'Arcy Thompson porównuje strukturalną formę Forth Bridge ze wspornikowym szkieletem wołu , przy czym filary odpowiadają nogom, a wsporniki kręgosłupowi :

W typowym moście wspornikowym, takim jak Forth Bridge, wprowadza się pewne uproszczenie. W tym przypadku każdy filar ma swój własny dwuramienny wspornik, połączony krótkim dźwigarem łączącym z następnym, ale tak połączony z nim, że żaden ciężar nie jest przenoszony z jednego wspornika na drugi. W skrócie most jest podzielony na oddzielne sekcje, praktycznie niezależne od siebie ... W przypadku konia lub wołu jest oczywiste, że dwa filary mostu, to znaczy przednie i tylne nogi, nie przenoszą (jak to ma miejsce w Forth Bridge) oddzielnych i niezależnych obciążeń, ale cały system tworzy ciągłą strukturę.

Jako dziedzictwo

UNESCO wpisało most na Listę Światowego Dziedzictwa w dniu 5 lipca 2015 r., Uznając go za „niezwykły i imponujący kamień milowy w projektowaniu i budowie mostów w okresie, gdy kolej zdominowała dalekobieżne podróże lądowe”. Jest to szóste miejsce światowego dziedzictwa, które zostało wpisane w Szkocji. W 2016 roku VisitScotland uznała Forth Bridge za „największy cud stworzony przez człowieka w Szkocji”, pokonując konkurencję ze strony zamku Stirling , Kanału Kaledońskiego , pomnika Scotta , latarni morskiej Bell Rock i opactwa Melrose .

Forth Bridge pojawił się na jednofuntowej monecie z 2004 roku , wyemitowanej przez Mennicę Królewską . Most pojawił się również na banknotach , w tym na serii 2007 wyemitowanej przez Bank of Scotland , która przedstawia różne mosty w Szkocji jako przykłady szkockiej inżynierii, a banknot 20-funtowy przedstawia Forth Bridge. W 2014 roku Clydesdale Bank ogłosił wprowadzenie drugiego banknotu polimerowego w Wielkiej Brytanii , banknotu 5 funtów z Sir Williamem Arrolem i Forth Bridge (pierwszy banknot polimerowy został wyemitowany przez Northern Bank w 2000 roku ). Został wprowadzony w 2015 roku dla upamiętnienia 125. rocznicy otwarcia mostu i nominacji na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO.

„Forth Bridge” został użyty jako hasło , aby ogłosić rządowi śmierć księcia Filipa, księcia Edynburga w 2021 roku.

Atrakcja dla zwiedzających

Network Rail planuje dodać do mostu centrum dla zwiedzających, które obejmowałoby platformę widokową na szczycie North Queensferry lub wspinaczkę po moście po stronie South Queensferry. W grudniu 2014 roku ogłoszono, że Arup otrzymał kontrakt na projekt projektu. We wrześniu 2019 roku firma Network Rail przedstawiła plany budowy centrum dla zwiedzających po stronie South Queensferry, które miałoby służyć jako baza do wspinaczki po moście, nazwanej „The Forth Bridge Experience”. Plany zostały zatwierdzone na początku 2020 roku, ale zostały wstrzymane z powodu do pandemii COVID-19.Zaktualizowane plany zostały złożone w lutym 2022 r.

Zobacz też

• Banknoty Szkocji (przedstawione na projekcie)

Bibliografia

•   Blanc, Alan; McEvoy, Michael; Deska, Roger (2003). Architektura i budownictwo ze stali . Taylora i Franciszka. ISBN 978-1-135-82839-4 .
•   Glen, Ann; Bowman, Craig; Andrzej, Jan (2012). Forth Bridge: przywracanie ikony . Publikacje lilii. ISBN 978-1-907945-19-9 .
•   Harding, JE; Gerard, Parke; Ryall, M (2006). Zarządzanie mostami: kontrola, konserwacja, ocena i naprawa . Prasa CRC. ISBN 978-0-203-97354-7 .
•   McKean, Charles (2006). Bitwa o Północ . Książki Granta. ISBN 978-1-86207-852-9 .
• Nock, Oswald S. (1958). Wyścig kolejowy na północ . Iana Allana.
•   Paxton, Roland (1990). 100 lat Forth Bridge . Thomasa Telforda. ISBN 978-0-7277-1600-2 .
•   Summerhayes, Stuart (2010). Zarządzanie ryzykiem projektowym . John Wiley & Synowie. ISBN 978-1-4443-1890-6 .
• Westhofen, Wilhem (1890). Most Czwarty . Biura „Inżynierii”.
•   Testamenty, Elspeth M. (2009). Briggers: historia ludzi, którzy zbudowali Forth Bridge . Birlinn. ISBN 978-1-84158-761-5 .

Dalsza lektura

•   Kelly, Peter (kwiecień 1983). „Góra złomu dla Serpell?”. Pasjonat kolei . Publikacje krajowe EMAP. s. 34–39. OCLC 49957965 .
•   MacKay, Sheila (2011). Most Forth: historia obrazu . Birlinn. ISBN 978-1-84158-935-0 .
• Winchester, Clarence, wyd. (1935). „Czwarty most” . Kolejowe cuda świata . s. 432–441.

Linki zewnętrzne

• 40 czarno-białych fotografii budowy Forth Bridge wykonanych w latach 1886–1887 przez Philipa Phillipsa w Bibliotece Narodowej Szkocji
• Forth Bridge w Forth Bridges Visitor Center Trust
• Forth Rail Bridge w Structurae
• Scottish Poetry Library: Poezja Mapa Szkocji (Firth of Forth): The Construction of the Forth Bridge, 1882–1890 , Colin Donati