Железнодорожный мост Чепстоу

редактировать

Координаты : 51 ° 38′37,10 ″ с.ш., 2 ° 40′1,00 ″ Вт / 51,6436389 ° N 2,6669444 ° Вт / 51,6436389; -2,6669444

Оригинальный железнодорожный мост Брунеля через Уай в Чепстоу, до его замены в 1962 году.

Железнодорожный мост Чепстоу был построен в соответствии с инструкциями Isambard Kingdom Brunel в 1852 году. Трубчатый мост "через Ривер Уай в Чепстоу, который на тот момент образует границу между Уэльсом и Англией, считается одним из главных достижений Брюнеля, несмотря на его внешний вид. Он был экономным в использовании материалов и оказался прототипом конструкции Королевского моста Альберта Брунеля в Солташ. Хотя надстройка с тех пор была заменена, трубчатые железные опоры Brunel все еще на месте. Это структура класса II, внесенная в список.

Содержание
  • 1 Предпосылки
  • 2 Дизайн моста Чепстоу
  • 3 Наследие
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
Предыстория
Сохранившаяся часть одной из горизонтальных балок, сохранившаяся за пределами служебных помещений соседнего завода Mabey Bridge.

Брюнелю пришлось свернуть на два пути железной дороги Южного Уэльса через реку Уай. Адмиралтейство настаивало на свободном пролете над рекой на 300 футов (91 м) с мостом на высоте не менее 50 футов (15 м) над уровнем прилива. Пролет должен быть самонесущим, поскольку, хотя Глостершир сторона реки состоит из известняковой скалы, Монмутшир сторона находится низко осадочная залежь, подверженная регулярному подтоплению. Таким образом, на этой стороне не было места для абатмента, способного противостоять внешнему толчку арочного моста или внутреннему натяжению обычного подвесного моста. В любом случае, ни то, ни другое нельзя было использовать: арочный мост не соответствовал бы ограничениям по высоте и ширине, установленным Адмиралтейством, а подвесные мосты были заведомо непригодны для перевозки железнодорожных поездов. Сосредоточенный вес заставлял цепи отклоняться, позволяя мостику опасно двигаться вверх и вниз. Единственным вариантом был самонесущий ферменный мост .

Роберт Стефенсон перебросил мост через реку Конуи (1848 г.) и пролив Менай (1850 г.) с пролетами 400 и 450 футов (140 м) соответственно, используя большие коробчатые профили из кованого клепанного железа. Коробчатые балки типа Конви было бы очень дорого использовать в Чепстоу, а также они были бы тяжелыми (проблематично, поскольку пролеты приходилось поднимать намного выше, чем в Конви). Брюнель, что характерно, искал радикальное решение. Он уже построил тетиву или арочный мост в Виндзоре (1849 г.), состоящий из трех ребер ячеистой арки треугольного сечения, "натянутых" на балки из кованого железа, поддерживаемые вертикальными подвесами из арки. Это был тот же год, что и связанная арка Стефенсона Мост высокого уровня в Ньюкасл-апон-Тайн, который, как предполагалось, оказал влияние на Брунеля в Чепстоу. Однако решение последнего Брунеля заключалось в том, чтобы сделать рывок вперед, основанный, тем не менее, на принципах звуковой инженерии и вариации темы связанной арки.

Эксперименты Уильяма Фейрберна и математический анализ Итона Ходжкинсона показали серией экспериментов, что закрытая коробчатая балка, Изготовлен из клепанного кованого железа, сочетает относительную легкость с большой прочностью. Трубчатая балка из кованого железа - прямоугольного, треугольного или круглого сечения - представляет собой наиболее эффективный элемент фермы. Если бы поперечное сечение было достаточно большим, оно могло бы быть самонесущим. Именно эксперименты Фэйрберна привели к созданию мостов Менай и Конви. Стефенсон первоначально предложил использовать коробчатую балку, подвешенную на цепях. Он утверждал, что коробчатая секция будет достаточно жесткой, чтобы преодолеть обычные проблемы мостовых настилов подвесных мостов. В данном случае Fairbairn показал, что правильно построенная коробчатая балка будет достаточно прочной, чтобы можно было отказаться от цепей. Тем не менее, решение (не использовать цепи) было принято в конце проекта, поэтому опорные башни моста Британия все еще строились с отверстиями для цепей. Коробчатые балки Стефенсона были большим нововведением, и использование стали или предварительно напряженного бетона вместо кованого железа, конструкция коробчатых балок сегодня является стандартом для больших мостов. Но, как заметил Берридж, «Брюнель никогда не был из тех, кто следовал моде ради моды... (в Чепстоу)... Здесь работал настоящий инженер, проектирующий мост в соответствии с местностью и лучший способ внедрить его. должность".

Мост заполнил брешь на главной железнодорожной линии между Глостером и Суонси. Линия между железнодорожной станцией Чепстоу и Суонси была открыта 18 июня 1850 года, а 19 сентября 1851 года линия была завершена между Глостером и станцией к востоку от реки, известной как Чепстоу Ист. Пока мост не был построен и открыт, пассажиров перевозили с одной станции на другую на автобусе по автомобильному мосту 1816 года через реку Уай. Железнодорожный мост был впервые открыт для общественного пользования 19 июля 1852 года; Восточный вокзал Чепстоу был закрыт одновременно с резервированием. Первоначально через мост проходила только одна железнодорожная ветка; вторая была введена в эксплуатацию 18 апреля 1853 года. Новая железнодорожная линия и мост позволили сократить время в пути между Лондоном и Суонси с 15 часов по железной дороге, автомобильным транспортом и паромом до 5 часов по железной дороге.

Проект моста Чепстоу
Чугунные столбы Брунеля для первоначального моста, все еще поддерживающие современный железнодорожный мост и его нижнюю балку.

Брюнель понял, что трубчатая балка круглого сечения - неглубокий «лук», превосходный при сжатии и растяжении - можно натянуть на подвесные цепи, чтобы сформировать жесткую самонесущую конструкцию, которая намного легче (а значит, дешевле), чем коробчатая балка типа Стефенсона. Вместо того, чтобы свешивать цепи с башен и подвешивать к ним настил моста, Брюнель использовал цепи для натяжения и небольшого изгиба труб, которые были закреплены на цепях с помощью распорок. Настил моста был жестким, потому что цепями он эффективно прижимался к трубам. Брюнель решил проблему по-своему, и более 100 лет Чепстоу, а затем Королевский мост Альберта были единственными подвесными мостами на британской железнодорожной системе.

Несмотря на очевидное соперничество, Брюнель и Стивенсон были большими личными друзьями до такой степени, что поддерживали друг друга в профессиональном плане. Когда Стивенсон находился под давлением во время расследования после обрушения его чугунного балочного моста через реку Ди, в результате которого погибло несколько человек, Брунель не покинул его. Несмотря на крайнее недоверие к использованию чугунных балок для таких целей, Брюнель отказался осудить их при перекрестном допросе в качестве свидетеля-эксперта. Он также присутствовал, чтобы оказать моральную поддержку Стивенсону, когда большие коробчатые балки Британии переплывали реку, прежде чем они были подняты до их конечных позиций. Итак, когда дело дошло до революционного проекта в Чепстоу, «Таймс» от 24 февраля 1852 года сообщила, что «мистер Стефенсон, выдающийся инженер, обследовал (большой железнодорожный) мост (в Чепстоу) и согласился с планом, принятым мистером Брюнелем... ».

Мост был триумфом применения радикального дизайна к конкретной проблеме с использованием доступных материалов. Общая стоимость (77000 фунтов стерлингов) составляла половину стоимости моста Конви (145 190 фунтов 18 шиллингов 0 пенсов) - по общему признанию, с основным пролетом всего 300 футов (91 м) по сравнению с 400 футов (120 м) Конви, но не было никаких глубоких мостов. водные фундаменты, необходимые в Конви, и в Чепстоу, стоимость включала дополнительные 300 футов (91 м) наземных пролетов.

Что касается внешнего вида моста, Illustrated London News сообщило, что «особенность этого места не позволяет показывать« искусство », то есть архитектурные украшения; действительно, чистый вкус отвергает любые попытки украсить большие механические работы фальшивыми колоннами, пилястрами и небольшими декоративными деталями. "

Мост был построен на месте для Брунеля Эдвардом Финчем из Ливерпуля в качестве партнера фирмы Finch Willey. После того, как он был завершен, Финч остался в Чепстоу и развил крупный инженерный, а затем и судостроительный бизнес на месте, рядом с рекой. Прилегающий участок, позже занятый инженерной фирмой Mabey Bridge (ранее Fairfield Mabey), был занят строительством сборных мостов, а в 1987 году отвечал за строительство моста дороги A48, который сейчас проходит вдоль железнодорожного моста. Мейби покинул это место в 2015 году, и по состоянию на 2020 год его перестраивают под жилье.

Наследие
Сегодняшний железнодорожный мост Чепстоу

Однако даже Брунель не был непогрешим, и его дальновидность в учете небольшое движение подвесных цепей к опорам на мостике для снятия напряжения привело к ослаблению конструкции. В 1950-х годах скорость поездов по мосту была ограничена до 15 миль в час (24 км / ч) из-за деформации некоторых балок. В 1962 году была возведена новая конструкция для поддержки моста под главным пролетом.

Из упомянутых здесь мостов Виндзорский и Конви все еще существуют и используются, хотя пролеты Конви были сокращены. с использованием промежуточных опор; Мост Британия пришлось заменить в 1970 году после пожара. Тем не менее, мост Брунеля через Чепстоу стал переломным моментом, приведшим к окончательной доработке конструкции его великого шедевра Королевского моста Альберта через реку Тамар в Салташе, который по-прежнему несет бывшая железная дорога Корнуолла главная линия в Корнуолл.

См. также
Ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Железнодорожный мост Чепстоу.
  • Берридж, PSA (1969), Балочный мост по Брунелю и др., ISBN 0-08-007095-7
  • Rolt, L.T.C. (1957) Isambard Kingdom Brunel, ISBN 0-14-021195-0
  • Rolt, L.T.C. (1960) Джордж и Роберт Стивенсоны: Железнодорожная революция, ISBN 0-14-007646-8
Последняя правка сделана 2021-05-14 09:55:45
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте