Teja dzelzceļa tilts (Skotija) — vēsture un 1879. gada sabrukums

Sākotnējo Tejas tiltu projektēja ievērojamais dzelzceļa inženieris Tomass Bušs, kurš pēc tilta pabeigšanas saņēma bruņinieka titulu. Tas bija režģa režģa konstrukcija, kurā apvienots lietais un kaltais čuguns. Šī konstrukcija bija labi pazīstama: pēc čuguna izmantošanas Kristāla pilī 1858. gadā to ar panākumiem izmantoja Krumlīnas viaduktā Dienvidvelsā.

Iepriekšējā čuguna konstrukcija - Dī tilts, kas sabruka 1847. gadā, cieta neveiksmi, jo tika nepareizi izmantotas čuguna sijas. Vēlāk Gustavs Eifelis izmantoja līdzīgu konstrukciju, lai izveidotu vairākus lielus viaduktus Centrālajā masīvā (1867. gadā).

Priekšlikumi par tilta būvniecību pār Teja upi ir iesniegti vismaz 1854. gadā. Likums par Ziemeļbritānijas dzelzceļu (Tejas tiltu) tika apstiprināts 1870. gada 15. jūlijā, un 1871. gada 22. jūlijā tika ielikts pamatakmens.

Tilta konstrukcija: pamatideja

Sākotnējā projektā bija paredzēts, ka režģu sijas balstīsies uz ķieģeļu balstiem, kas balstīsies uz pamatklintīm, kuras, kā liecina izmēģinājuma urbumi, atrodas nelielā dziļumā zem upes. Tilta abos galos viena sliežu ceļa sliežu ceļš gāja pa tilta siju virsmu, tāpēc lielākā daļa siju atradās zem balstu virsotnēm. Tomēr tilta centrālajā daļā ("augstās sijas") dzelzceļš gāja tilta siju iekšpusē, kas tad varēja atrasties virs pīlāru galiem, lai nodrošinātu vajadzīgo klīrensu, kas vajadzīgs buru kuģu braukšanai augšup pa upi (piemēram, uz Pērtu).

Tomēr, tiltam ieejot upē, 1873. gada decembrī kļuva skaidrs, ka pamatieži patiesībā atrodas daudz dziļāk; pārāk dziļi, lai kalpotu par pamatu tilta balstiem. Bušam nācās pārprojektēt tiltu.

Viņš samazināja balstu skaitu un palielināja siju laidumu. Pīlāru pamatus vairs neizgremdēja līdz pamatakmenim; tā vietā tos izbūvēja, nogremdējot upes gultnē ķieģeļiem apšūtus kaltā dzelzs kesonus,

Darbs

Uzņēmums, kam bija noslēgts līgums par tilta būvniecību, bankrotēja, kamēr Bušs veica tilta pārprojektēšanu. Uzņēmums, kas to aizstāja, veica sliktu darbu. Gandrīz visas tilta daļas, tostarp dzelzs, saites un stiprinājumi, bija nekvalitatīvas. Precizitātes trūkuma dēļ skrūves un stiprinājumi bija jānostiprina ad hoc uz vietas, ko viens no lieciniekiem vēlāk notikušajā izmeklēšanā raksturoja kā "tik paviršu darbu, kādu jebkad esmu redzējis savā mūžā".

Atvēršana

1878. gada 1. jūnijā tilts tika atvērts pasažieru satiksmei. Nākamajā gadā, 1879. gada 20. jūnijā, pāri tiltam devās karaliene Viktorija, lai atgrieztos no Balmoralas uz dienvidiem. Pirms viņa to izdarīja, Bušs viņai tika prezentēts, un 1879. gada 26. jūnijā Vindzoras pilī karaliene viņu pasniedza bruņinieka ordeni.

Tejas tilta katastrofa

1879. gada 28. decembra vakarā plkst. 19.15 tilts sabruka pēc tam, kad ziemas vētras laikā sabruka tā centrālās šķērssijas. Vilciens ar sešiem vagoniem, kurā atradās septiņdesmit pieci pasažieri un apkalpes locekļi, šķērsojot tiltu sabrukšanas brīdī, iegāzās ledus ūdenī Tay upē. Visi septiņdesmit pieci cilvēki gāja bojā. Katastrofa satrieca visu valsti un izraisīja trieciena viļņus Viktorijas inženieru aprindās.

Tajā laikā vētra, kuras stiprums tika lēsts uz desmit vai vienpadsmit spēkiem (tropiskās vētras spēks: 55-72 mph/80-117 km/stundā), bija plosījusies lejup pa Tay grīvu taisnā leņķī pret tiltu. Pats dzinējs tika izglābts no upes un nodots atpakaļ dzelzceļam ekspluatācijā.

Tilta, kas tika atklāts tikai deviņpadsmit mēnešus iepriekš un kuru Tirdzniecības padome atzina par drošu, sabrukšana joprojām ir slavenākā tilta katastrofa Britu salās. Sākotnējo tilta balstu celmi joprojām ir redzami virs Taja ūdens virsmas pat paisuma un bēguma laikā.

Izmeklēšanas tiesas ziņojums

Cēloņi

Izmeklēšanā tika konstatēts, ka tilta krišanu izraisīja tas, ka šķērssijas un stiprinājumi nespēja izturēt vētras spēku 1879. gada 28. decembra naktī un ka tilts iepriekš ir bijis saspringts citu vētru laikā.

Tomēr tas nenozīmē, ka projektētais tilts būtu izgāzies. Inženieris, kas tika iecelts, lai veiktu detalizētu izmeklēšanu, liecināja:

"Vēja spiediens vien (pieņemot, ka konstrukcija bija perfekti izgatavota un projektēta) 37 mārciņas uz kvadrātpēdas būtu to sagrāvis, bet tas, ka, būdama perfekta, tā nogāzās pārmērīga vēja spiediena dēļ, acīmredzot nav tiesa, [jo] tā nenokrita uz tiem punktiem, kas būtu vismazākās pretestības līnijas, ja konstrukcija būtu perfekta. Veids, kādā tā nokrita, liecina, ka konstrukcijā bija jābūt vājajām vietām, un tas, ņemot vērā man pieejamās zināšanas [par daļām, kuras jau bija jālabo], ... liecina, ka konstrukcija nebija tik perfekta.".

Posms tilta vidū, kur sliedes gāja augstu siju iekšpusē, bija potenciāli smags un ļoti neaizsargāts pret spēcīgu vēju. Ne Bouch, ne būvuzņēmējs, šķiet, nebija regulāri apmeklējuši uz vietas esošo lietuvi, kurā tika pārstrādāta dzelzs no iepriekšējā, uz pusēm uzbūvētā tilta. Cilindriskās čuguna kolonnas, kas balstīja tilta 13 garākos laidumus, no kuriem katrs bija 245 pēdu (75 m) garš, bija sliktas kvalitātes. Daudzas no tām bija izlietas horizontāli, kā rezultātā to sieniņas nebija vienmērīga biezuma, un bija daži pierādījumi, ka nepilnīgi lējumi tika slēpti no (ļoti nepietiekamām) kvalitātes kontroles pārbaudēm.

Jo īpaši daži no uzgaļiem, kas izmantoti kā stiprinājuma punkti kaltā dzelzs stiegrām, bija "apdedzināti", nevis atlieti kopā ar kolonnām. Pat parastās uzgaļi bija ļoti vāji. Tās tika pārbaudītas izmeklēšanai, un izrādījās, ka tās salūza tikai pie aptuveni 20 tonnu (20 t), nevis pie paredzētās 60 tonnu (61 t) slodzes. Šīs uzlikas sabojājās un vētras laikā destabilizēja visu tilta centru.

Vienkāršiem vārdiem sakot, tilts neizdevās tā ražošanas defektu dēļ. Tas nozīmēja, ka tas neatbilda projektētāja paredzētajiem vēja pretestības standartiem.

• Izmeklēšanas tiesas ziņojums un Rothery kunga ziņojums. Stationery Office, Londona, 1880. [1]
• Tejas tilta katastrofa: Izmeklēšanas tiesas ziņojuma pielikums. [2]

Jauno divceļu tiltu projektēja Viljams Henrijs Barlovs (William Henry Barlow). To uzcēla firma William Arrol & Co. 18 metrus (59 pēdas) augšpus un paralēli sākotnējam tiltam. Pamatakmens tika ielikts 1883. gada 6. jūlijā. Būvniecībā tika izmantotas 25 000 tonnas (28 000 īso tonnu) dzelzs un tērauda, 70 000 tonnas (77 000 īso tonnu) betona, desmit miljoni ķieģeļu (37 500 tonnas (41 300 īso tonnu)) un trīs miljoni kniežu. Celtniecības laikā dzīvību zaudēja četrpadsmit cilvēki, no kuriem lielākā daļa noslīka.

Otrais tilts tika atklāts 1887. gada 13. jūlijā, un tas joprojām tiek izmantots. 2003. gadā tika pabeigts tilta nostiprināšanas un atjaunošanas projekts 20,85 miljonu sterliņu mārciņu vērtībā (2020. gadā - £NaN). Vairāk nekā 1000 metriskās tonnas (1100 īsās tonnas) putnu mēslu tika nokasītas no tilta dzelzs režģa, izmantojot rokas instrumentus, un iesaiņotas 25 kilogramu (55 lb) maisos. Tika noņemtas un nomainītas simtiem tūkstošu kniežu. Visi darbi tika veikti ļoti atklātos apstākļos augstu virs strauji plūstošas upes.