Most kolejowy Chepstow

Współrzędne :

Oryginalny most kolejowy Brunela nad Wye w Chepstow, przed jego wymianą w 1962 roku.

Most kolejowy Chepstow został zbudowany zgodnie z instrukcjami Isambarda Kingdom Brunela w 1852 roku. „Wielki most rurowy” nad rzeką Wye w Chepstow , który w tym miejscu tworzy granicę między Walią a Anglią, jest uważany za jedno z głównych osiągnięć Brunela, pomimo jego wygląd. Był ekonomiczny w zużyciu materiałów i okazał się prototypem projektu Królewskiego Mostu Alberta Brunela w Saltash . Chociaż od tego czasu nadbudówka została wymieniona, rurowe żelazne wsporniki Brunela są nadal na swoim miejscu. Jest to wpisana na listę zabytków II stopnia .

Tło

Zachowany fragment jednego z dźwigarów poziomych, zachowany poza pomieszczeniami biurowymi sąsiednich zakładów Mabey Bridge .

Brunel musiał przejechać dwoma torami kolei South Wales Railway przez rzekę Wye. Admiralicja się co najmniej 50 stóp (15 m) nad przypływem. Przęsło musiałoby być samonośne, ponieważ chociaż strona rzeki Gloucestershire składa się z wapiennego klifu, strona Monmouthshire to nisko położone osady podlegające regularnym powodziom. Tak więc po tej stronie nie było miejsca na przyczółek , który byłby w stanie oprzeć się wypychaniu na zewnątrz mostu łukowego lub przyciąganiu do wewnątrz konwencjonalnego mostu wiszącego . W każdym razie nie można było użyć żadnego z nich: most łukowy nie spełniałby ograniczeń wysokości i szerokości nałożonych przez Admiralicję, a mosty wiszące były notorycznie niezdolne do przewozu pociągów kolejowych. Skoncentrowany ciężar spowodował ugięcie się łańcuchów, umożliwiając niebezpieczną jazdę pomostu w górę iw dół. Jedyną opcją był samonośny most kratownicowy .

Robert Stephenson połączył mosty na rzece Conwy (1848) i cieśninach Menai (1850) z rozpiętościami odpowiednio 400 i 450 stóp (140 m), używając dużych sekcji dźwigarów skrzynkowych z nitowanego kutego żelaza. Dźwigary skrzynkowe podobne do Conwy byłyby bardzo drogie w użyciu w Chepstow, a także ciężkie (problematyczne, ponieważ przęsła musiały być podnoszone znacznie wyżej niż w Conwy). Brunel, co charakterystyczne, szukał radykalnego rozwiązania. Zbudował już most cięciwowy lub most łukowy w Windsorze (1849) składający się z trzech żeber komórkowych o przekroju trójkątnym, „naciągniętych” przez dźwigary pokładowe z kutego żelaza, wsparte na pionowych wieszakach z łuków. To był ten sam rok, co most wysokiego poziomu Stephensona z wiązanym łukiem w Newcastle upon Tyne , który miał mieć wpływ na Brunela w Chepstow. Jednak rozwiązanie Brunela dla tego ostatniego polegało na wykonaniu skoku naprzód, opartego jednak na solidnych zasadach inżynierskich i wariacji na temat wiązanego łuku.

Eksperymenty Williama Fairbairna i analiza matematyczna Eatona Hodgkinsona wykazały w serii eksperymentów, że zamknięty dźwigar skrzynkowy , wykonany z nitowanego kutego żelaza, łączy względną lekkość z dużą wytrzymałością. Rurowy dźwigar z kutego żelaza – o przekroju prostokątnym, trójkątnym lub okrągłym – tworzył najbardziej wydajny element kratownicy. Gdyby przekrój był wystarczająco duży, mógłby być samonośny. To eksperymenty Fairbairna doprowadziły do ​​zaprojektowania Menai i Conwy . Stephenson pierwotnie proponował użycie sekcji dźwigarów skrzynkowych zawieszonych na łańcuchach. Argumentował, że sekcja skrzynkowa byłaby wystarczająco sztywna, aby przezwyciężyć konwencjonalne problemy z pomostami mostów wiszących. W takim przypadku Fairbairn wykazał, że odpowiednio skonstruowany dźwigar skrzynkowy byłby wystarczająco mocny, aby można było zrezygnować z łańcuchów. Niemniej jednak decyzja (o nieużywaniu łańcuchów) została podjęta na późnym etapie projektu, więc wieże wsporcze mostu Britannia nadal były budowane z otworami na łańcuchy. Dźwigary skrzynkowe Stephensona były wielką innowacją, a użycie stali lub betonu sprężonego zamiast kutego żelaza, konstrukcja z dźwigarów skrzynkowych jest obecnie standardem dla dużych mostów. Ale jak zauważył Berridge, „Brunel nigdy nie podążał za modą dla samej mody… (w Chepstow)… Oto prawdziwy inżynier przy pracy, projektując most tak, aby pasował do miejsca i jak najlepiej go wprowadzić pozycja".

Most wypełnił lukę w głównej linii kolejowej między Gloucester a Swansea . Linia między stacją kolejową Chepstow a Swansea została otwarta 18 czerwca 1850 r., A 19 września 1851 r. Ukończono linię między Gloucester a stacją na wschód od rzeki, znaną jako Chepstow East . Do czasu ukończenia i otwarcia mostu pasażerowie byli przewożeni z jednej stacji na drugą autokarem , korzystając z mostu drogowego z 1816 r. Przez rzekę Wye. Most kolejowy został po raz pierwszy oddany do użytku publicznego 19 lipca 1852 roku; Stacja Chepstow East została zamknięta w tym samym czasie, co zbędna. Pierwotnie przez most przebiegała tylko jedna linia kolejowa; druga została oddana do użytku 18 kwietnia 1853 r. Nowa linia kolejowa i most spowodowały skrócenie czasu podróży między Londynem a Swansea z 15 godzin koleją, drogą lądową i promem do 5 godzin koleją .

Projekt mostu Chepstowa

Przekrój kratownicy podtrzymującej dźwigar rurowy
Żeliwne filary Brunela do oryginalnego mostu, nadal podtrzymujące nowoczesny most kolejowy i jego podwieszoną kratownicę.

Brunel uznał, że dźwigar rurowy o okrągłym przekroju poprzecznym - płytki „łuk”, doskonały pod względem ściskania i rozciągania - może być zawieszony za pomocą łańcuchów zawieszenia, tworząc sztywną, samonośną konstrukcję, znacznie lżejszą (a więc tańszą) niż konstrukcja Stephensona- typu dźwigar skrzynkowy. Zamiast wieszać łańcuchy na wieżach i podwieszać na nich pomost mostowy, Brunel użył łańcuchów do naprężenia i lekkiego wygięcia rur, które zostały przymocowane do łańcuchów za pomocą rozpórek. Pomost mostu był sztywny, ponieważ był skutecznie dociskany do rur za pomocą łańcuchów. Brunel rozwiązał problem na swój własny sposób i przez ponad 100 lat Chepstow, a następnie Royal Albert Bridge były jedynymi mostami wiszącymi w brytyjskim systemie kolejowym.

Choć rywale, Brunel i Stephenson wspierali się zawodowo. Kiedy Stephenson był pod presją podczas dochodzenia po zawaleniu się jego żeliwnego mostu dźwigarowego na rzece Dee , co spowodowało kilka zgonów, Brunel odmówił potępienia użycia żeliwnych dźwigarów podczas przesłuchania jako biegły. Był również obecny, aby zapewnić Stephensonowi wsparcie moralne, gdy wielkie dźwigary skrzynkowe Britannia przepływały przez rzekę, zanim zostały podniesione na ostateczne pozycje. Kiedy więc doszło do rewolucyjnego projektu w Chepstow, The Times z 24 lutego 1852 roku doniósł, że „Pan Stephenson, wybitny inżynier, zbadał (wielki most kolejowy) (w Chepstow) i zgodził się z planem przyjętym przez pana Brunela. ..”

Most był triumfem zastosowania radykalnego projektu do konkretnego problemu przy użyciu dostępnych materiałów. Całkowity koszt (77 000 funtów) był o połowę mniejszy niż koszt mostu Conwy (145 190 funtów 18s 0d) - wprawdzie z głównym przęsłem wynoszącym zaledwie 300 stóp (91 m) w porównaniu z 400 stopami (120 m) Conwy, ale nie było głębokich- fundamenty wodne potrzebne w Conwy i Chepstow koszt obejmował kolejne 300 stóp (91 m) przęseł lądowych.

Jeśli chodzi o wygląd mostu, „ Illustrated London News” stwierdziło, że „specyfika tego miejsca nie pozwalała na żaden pokaz »sztuki« – to znaczy architektonicznych ozdób; w istocie czysty gust odrzuca wszelkie próby udekorowania dużej prace mechaniczne z pozornymi kolumnami, pilastrami i drobnymi detalami ozdobnymi”.

Most został zbudowany na miejscu dla Brunela przez Edwarda Fincha z Liverpoolu jako partnera w firmie Finch & Willey. Po jej ukończeniu Finch pozostał w Chepstow i rozwinął główną działalność inżynieryjną, a później stoczniową na miejscu, nad rzeką. Sąsiedni teren, później zajmowany przez firmę inżynieryjną Mabey Bridge (dawniej Fairfield Mabey), był zaangażowany w budowę mostów prefabrykowanych, aw 1987 roku był odpowiedzialny za budowę mostu drogowego A48 , który obecnie biegnie wzdłuż mostu kolejowego. Mabey opuścił teren w 2015 roku, a od 2020 roku jest przebudowywany na mieszkania.

Dziedzictwo

Obecny most kolejowy Chepstow

Jednak nawet Brunel nie był nieomylny, a jego przezorność pozwalająca na nieznaczne przesuwanie łańcuchów zawieszenia na podporach na pomoście w celu zmniejszenia naprężeń, doprowadziła do osłabienia konstrukcji. W latach pięćdziesiątych prędkość pociągów korzystających z mostu została ograniczona do 15 mil na godzinę (24 km / h), ponieważ niektóre dźwigary uległy zniekształceniu. W 1962 r. postawiono nową konstrukcję podtrzymującą most pod głównym przęsłem.

Spośród wymienionych tutaj mostów mosty Windsor i Conwy nadal stoją i są w użyciu, chociaż przęsła Conwy zostały skrócone za pomocą pośrednich podpór; most Britannia musiał zostać wymieniony w 1970 roku po pożarze. Niemniej jednak most Chepstow Brunela był przełomem, co doprowadziło do ostatecznego udoskonalenia projektu w jego wielkim arcydziele, Royal Albert Bridge nad rzeką Tamar w Saltash, który nadal prowadzi dawną główną linię kolejową Cornwall do Kornwalii .

Zobacz też

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chepstow_Railway_Bridge&oldid=1137263841 ”