جسر تاي

يحمل جسر تاي حركة القطارات عبر خور تاي في اسكتلندا بين دندي وضاحية ورميت في فايف . يبلغ طوله 10711 قدمًا (2.0286 ميلًا؛ 3265 مترًا) . [ 1 ] وهو الجسر الثاني الذي يُبنى في هذا الموقع.

ظهرت خطط بناء جسر فوق نهر تاي ليحل محل خدمة عبّارات القطارات عام ١٨٥٤، لكن أول جسر لتاي لم يُفتتح حتى عام ١٨٧٨. كان تصميمه شبكيًا خفيف الوزن ومنخفض التكلفة نسبيًا، ويتكون من مسار واحد . في ٢٨ ديسمبر ١٨٧٩، انهار الجسر فجأة بفعل رياح عاتية أثناء عبور قطار، مما أسفر عن مقتل جميع من كانوا على متنه. تُعد هذه الحادثة واحدة من أسوأ الكوارث الهندسية المتعلقة بالجسور في التاريخ. وقد خلص تحقيق إلى أن الجسر لم يكن مصممًا هندسيًا بشكل كافٍ لمقاومة الرياح العاتية.

استُبدل الجسر الأول بجسر ثانٍ مصنوع من الحديد والصلب، ذي مسارين ، موازٍ لبقايا الجسر الأول. بدأت أعمال البناء في 6 يوليو 1883، وافتُتح الجسر عام 1887. خضع الجسر الجديد لاختبارات مكثفة من قِبل مجلس التجارة ، والتي أسفرت عن تقرير إيجابي. في عام 2003، جرى تدعيم الجسر وتجديده، وحصل على جائزة هندسية من قطاع الإنشاءات البريطاني تقديرًا لحجم المشروع وصعوبته.

الجسر الأول

الأصول والمفهوم

تعود مقترحات بناء جسر عبر نهر تاي إلى عام 1854، ولكن لم يتم تنفيذه فعلياً إلا في 15 يوليو 1870.حصل قانون سكة حديد شمال بريطانيا (جسر تاي والسكك الحديدية) لعام 1870 (33 و34 فيكتوريا،الفصل 135) علىالموافقة الملكية. وفي 22 يوليو 1871، تم وضع حجر الأساس للجسر.

صمّم الجسر المهندس توماس بوش ، الذي نال لقب فارس بعد اكتمال بنائه. [ 2 ] كان الجسر بتصميم شبكي، يجمع بين الحديد الزهر والحديد المطاوع . وقد استخدم توماس دبليو كينارد هذا التصميم في جسر كروملين في جنوب ويلز عام 1858، بعد استخدام الحديد الزهر في قصر الكريستال . لم يكن قصر الكريستال مُحمّلاً بأحمال ثقيلة كجسر سكة حديد. أما جسر دي ، وهو تصميم سابق من الحديد الزهر، فقد انهار عام 1847 بسبب سوء استخدام عوارض الحديد الزهر. استخدم غوستاف إيفل تصميمًا مشابهًا لإنشاء عدة جسور كبيرة في ماسيف سنترال عام 1867.

عند الغسق. يظهر أحد جذوع الجسر الأصلي كظلال على خلفية مياه الخور المضاءة بأشعة الشمس.

كان التصميم الأصلي عبارة عن عوارض شبكية مدعومة بدعامات من الطوب ترتكز على الصخر الأساسي، وقد أظهرت الحفريات التجريبية أنها تقع على عمق ليس كبيرًا تحت النهر. عند طرفي الجسر، كان مسار السكة الحديدية المفرد يمر فوق عارضة الجسر، التي كان معظمها يقع أسفل قمم الدعامات. في الجزء الأوسط من الجسر (العوارض العالية)، كان خط السكة الحديدية يمر داخل عارضة الجسر، التي كانت أعلى من قمم الدعامات لتوفير مساحة كافية لمرور السفن الشراعية. ولمراعاة التمدد الحراري ، كانت هناك وصلات غير صلبة بين العوارض والدعامات.

مع امتداد الجسر في النهر، بحلول ديسمبر 1873، اتضح أن الصخور الأساسية تقع على عمق أكبر بكثير، بحيث لا يمكن استخدامها كأساس لدعامات الجسر. [ 3 ] أعاد بوش تصميم الجسر لتقليل عدد الدعامات وزيادة امتداد العوارض. لم تعد أساسات الدعامات تستند على الصخور الأساسية؛ بل تم بناؤها عن طريق غرس صناديق حديدية مبطنة بالطوب في قاع النهر، وإزالة الرمال حتى استقرت على طبقة الحصى المتماسكة التي تم الإبلاغ عنها خطأً على أنها صخور، ثم ملء الصناديق بالخرسانة. [ 4 ]

لتقليل الوزن الذي تتحمله الأرض أسفل الصناديق الغاطسة، استُبدلت الدعامات المبنية من الطوب بدعامات هيكلية حديدية مفتوحة. احتوت كل دعامة على عدة أعمدة من الحديد الزهر تتحمل وزن عوارض الجسر، مع دعامات أفقية من الحديد المطاوع وقضبان ربط قطرية تربط الأعمدة لتوفير الصلابة والاستقرار. كان المفهوم الأساسي معروفًا، حيث استخدمه كينارد في جسر كروملين في جنوب ويلز عام 1858. [ 5 ] استخدم بوش هذه التقنية في الجسور، بما في ذلك جسر بيلاه (1860) على خط سكة حديد جنوب دورهام ولانكشاير يونيون فوق ستاينمور ، ولكن بالنسبة لجسر تاي، حتى مع أكبر الصناديق الغاطسة الممكنة، كانت أبعاد الدعامات مقيدة بحجمها. صمم بوش الدعامات بستة أعمدة على شكل سداسي لزيادة عرض الدعامة إلى أقصى حد، ولكن ليس لزيادة عدد الدعامات القطرية التي تقاوم القوى الجانبية بشكل مباشر.

بناءجسر كروملين [ 5 ]جسر بيلاه [ 6 ]جسر تاي [ 7 ]
مهندس (سنة الافتتاح)كينارد (1858)بوش (1860)بوش (1878)
امتداد واحد120 قدم (36.6 متر)  60 قدمًا (18.3 مترًا)  245 قدم (74.7 متر) )  
ارتفاع الرصيف170 قدم (51.8 متر)  180 قدم (54.9 متر)  83 قدمًا (25.3 مترًا)  
عرض الرصيف في الأعلى30 قدمًا (9.1 مترًا)  22 قدم (6.7 متر)  19 قدمًا و10 بوصات (6.05 مترًا)   
عرض الرصيف عند القاعدة60 قدمًا (18.3 مترًا)  48 قدمًا (14.6 مترًا)  21 قدمًا و10 بوصات (6.65 مترًا)   
عدد الأعمدة لكل ركيزة14 (1-3-3-3-3-1)6 (2-2-2)6 (1-2-2-1)
عدد الأقسام في العمود1011 [ 8 ]7
قضبان ربط قطرية توفر دعامات جانبية (لكل دعامة) [ 9 ]1808828
قدرتم هدمه في الفترة 1966-1967 [ 10 ]هُدم عام 1963فشلت في الخدمة عام 1879

تفاصيل التصميم

جسر تاي للسكك الحديدية الثاني (الحالي) من وورميت على الضفة الجنوبية
جسر تاي للسكك الحديدية الحالي كما يُرى عبر مصب نهر تاي من نيوبورت أون تاي

كانت التفاصيل الهندسية لجسر تاي أبسط وأخف وزنًا وأقل تكلفة بكثير من الجسور السابقة. تُثبّت القاعدة المصنّعة لكل قسم من أقسام العمود بإحكام في قسم مُكبّر مصنّع من الجزء العلوي للقسم السفلي. [ 11 ] ثم يُثبّت المفصل بمسامير عبر ثقوب متطابقة في عروات (كروملين [ 5 ] ) أو حواف (بيلاه) في القسمين. استُخدم هذا التكوين "الصنبوري" على ما يبدو، دون استخدام آلات، في بعض أعمدة جسر تاي، ولكن في بعضها الآخر اعتُمد على المسامير لضمان المحاذاة الصحيحة. في النهاية، صُنعت المفاصل باستخدام مسامير أصغر من الحجم المطلوب، بقطر أصغر من القطر الذي يمر عبر الثقب. سهّل هذا تجميع العمود، حيث لم تكن هناك حاجة لمحاذاة ثقوب المسامير بدقة قبل إدخال المسمار. ومع ذلك، سمح هذا للعنصرين المتصلين بالحركة بالنسبة لبعضهما البعض تحت الحمل، مما أضعف العمود.

في جسر تاي، تم استخدام قضبان مسطحة للتدعيم القطري، تمتد من أعلى أحد أقسام العمود قطريًا إلى أسفل قسم العمود المجاور. كانت الوصلة العلوية متصلة بحلقة تثبيت تُعد جزءًا لا يتجزأ من هيكل العمود. [ 12 ] أما الوصلة السفلية فكانت متصلة بلوحتي تعليق مثبتتين بمسامير في قاعدة القسم المكافئ على عمود مجاور. احتوت القضبان وألواح التعليق على فتحات طولية متطابقة. وُضع قضيب الربط بين لوحتي التعليق مع محاذاة الفتحات الثلاث وتداخلها. ثم تم تثبيت وتد معدني عبر الفتحات الثلاث. بعد ذلك، وُضع وتدان معدنيان لملء باقي مساحة تداخل الفتحات، وتم تثبيتهما بإحكام لشد قضيب الربط. أما التدعيم الأفقي فكان باستخدام حديد مشغول على شكل قناة. [ 13 ] كانت رؤوس المسامير متقاربة جدًا من بعضها البعض ومن العمود، مما حال دون سهولة ربطها بالمفاتيح. هذا بالإضافة إلى عدم الدقة في تحضير دعامات الحديد المطاوع، أدى إلى اللجوء إلى حلول تركيب مؤقتة في الموقع (وصف أحد الشهود في التحقيق إحداها بأنها "عمل رديء للغاية لم أرَ مثله في حياتي"). [ 14 ]

أما في جسري كروملين وبيلاه ، فقد تم توفير دعامات أفقية بواسطة عوارض حديدية مصبوبة متينة مثبتة بإحكام على الأعمدة، ثم تم تثبيت الدعامات القطرية على هذه العوارض. [ 15 ] وقد استشهد رئيس لجنة التحقيق مطولاً بكتاب معاصر [ 16 ] يشيد بالهندسة الدقيقة لأعمدة جسر بيلاه، ويصف الجسر بأنه من أخف وأرخص الجسور من نوعه التي تم تشييدها على الإطلاق.

...  ومن السمات المميزة لهذا الجسر أن العوارض العرضية، أو عوارض المسافة [ 17 ] للأعمدة تحيط بها، حيث تُثنى العوارض عند تلك النقطة، وقد تم حفر العوارض بدقة متناهية لتناسب الجزء المثني. لم يُستخدم أي نوع من أنواع الإسمنت في بناء الجسر بأكمله، وعند اكتمال الأعمدة، وتثبيت الدعامات الحديدية المشغولة الرأسية والأفقية، تصبح صلبة تقريبًا كما لو كانت قطعة واحدة متماسكة...

... تم تركيب جميع الأجزاء بواسطة آلات مصممة خصيصًا لهذا الغرض، وأنجزت العمل بدقة متناهية. وُجهت حواف جميع أعمدة الهيكل للأعلى، ثم خُيّطت حوافها، ووُضع كل عمود داخل العمود الذي يليه ببروز يبلغ عمقه حوالي 18 سم، حيث تم تشكيل البروز والتجويف الخاص به وحفرهما. كما تم تشكيل الجزء من العمود الذي تستند عليه العوارض المتقاطعة. نُفذت جميع هذه العمليات دفعة واحدة، حيث تم توسيط العمود في مخرطة مجوفة. بعد تشكيل الأعمدة، نُقلت إلى آلة حفر، حيث تم حفر جميع الثقوب في كل حافة من الهيكل الصلب في وقت واحد. وبما أن هذه العملية تمت على جميع الأعمدة في نفس الآلة، فقد تطابقت الثقوب تمامًا عند وضع الأعمدة فوق بعضها البعض أثناء عملية التركيب. وتمت العناية نفسها بالعوارض المتقاطعة، حيث تم حفر أطرافها بواسطة آلات مصممة لهذا الغرض. وهكذا، عندما كان لا بد من تجميع أجزاء الجسر في مكان الإنشاء، لم تكن هناك حاجة إلى أي أداة على الإطلاق، ولا إلى استخدام النحت أو البرد لإبطاء تقدم العمل. [ 19 ]

قال رئيس مجلس الإدارة: إما أن جسر بيلاه قد تم تصميمه بشكل مفرط، أو أن جسر تاي قد تم تصميمه بشكل غير كافٍ. [ 20 ]

بناء

بينما كان بوش يُراجع تصميمه، أفلست شركة دي بيرج من كارديف ، التي مُنحت عقد بناء الجسر. [ 21 ] في يونيو 1874، مُنح عقد بديل للعمل لشركة هوبكن جيلكس ، خلفاء شركة ميدلزبره التي كانت قد زودت سابقًا أعمال الحديد لجسر بيلاه. [ 3 ] [ 22 ] [ 23 ] كانت جيلكس تنوي في الأصل إنتاج جميع أعمال الحديد للجسر في تيسايد، لكنها استمرت في النهاية في استخدام مسبك في ورميت لإنتاج مكونات الحديد الزهر، ولإجراء عمليات تشغيل محدودة بعد الصب.

أدى التغيير في التصميم إلى زيادة التكلفة واستلزم تأخيرًا، وتفاقم الأمر بعد سقوط اثنين من العوارض العالية أثناء رفعهما إلى مكانهما ليلة الجمعة 3 فبراير 1877. [ 4 ] [ 24 ]

كان لا بد من إزالة العوارض المتساقطة وبناء عوارض جديدة، [ 25 ] وإعادة نصب الدعامات؛ وهذا ما هدد بشكل خطير بتعطيل التوقعات بإنجاز الجسر لمرور القطار بحلول سبتمبر. لم يتبق سوى ثمانية أشهر لتركيب ستة فواصل ورفع عشرة فواصل بطول 75 مترًا . ولا يزال يتعين إجراء نفس العملية على خمسة وسبعة فواصل من أصل 44 مترًا . كما لا يزال يتعين بناء سبعة دعامات كبيرة وثلاث دعامات صغيرة. بلغ وزن الحديد الذي يجب وضعه في مكانه 3000 طن ، وبدا من غير المعقول إنجاز كل هذا في ثمانية أشهر. سيعتمد الكثير على الأحوال الجوية، لكنها كانت بعيدة كل البعد عن أن تكون مواتية. [ 4 ]   

على الرغم من ذلك، عبرت أول قاطرة الجسر في 22 سبتمبر 1877، وعند اكتماله في أوائل عام 1878، أصبح جسر تاي أطول جسر في العالم. وخلال زيارته للمدينة، علّق يوليسيس إس. غرانت قائلاً: "إنه جسر ضخم لمدينة صغيرة".

المعاينة والافتتاح

جسر تاي الأصلي قبل انهياره عام 1879

كغيرها من خطوط السكك الحديدية في المملكة المتحدة، خضع جسر تاي لتفتيش من قبل مجلس التجارة قبل السماح بمرور قطارات الركاب عليه. أُجري التفتيش في الفترة من 25 إلى 27 فبراير 1878 [ 26 ] من قبل اللواء هاتشينسون من مفتشية السكك الحديدية، الذي قاس انحراف عوارض الجسر البالغ طولها 75 مترًا (245 قدمًا) تحت حمل موزع قدره 5 أطنان/متر (1.5 طن/قدم) نتيجة مرور قاطرات ثقيلة بسرعة تصل إلى 64 كيلومترًا في الساعة (40 ميلًا في الساعة) ، ووجد أن الانحراف أقل من 51 مليمترًا (بوصتين ) . وذكر في تقريره أن "هذه النتائج، في رأيي، مُرضية. كان التذبذب الجانبي [حركة جانبية إيقاعية تقريبًا]، كما رُصد بواسطة جهاز الثيودوليت عند مرور القاطرات بسرعة، طفيفًا، وأظهر الهيكل بشكل عام صلابة كبيرة". [ 27 ]     

طلب هاتشينسون إجراء بعض أعمال الصيانة البسيطة، كما أصدر "توصية" بفرض حد سرعة 25 ميلاً في الساعة (40 كم/ساعة) على حركة المرور العابرة للجسر. [ 28 ] لاحقًا، أوضح هاتشينسون للجنة التحقيق أنه اقترح هذا الحد للسرعة نظرًا لضيق انحناء دعامات الجسر. وأضاف تقرير التفتيش: "عند زيارتي للموقع مرة أخرى، أود، إن أمكن، أن تتاح لي فرصة مراقبة تأثير الرياح العاتية عند مرور قطار عربات فوق الجسر". [ 29 ]  

جسر تاي بعد انهياره

في الأول من يونيو عام ١٨٧٨، افتُتح جسر تاي أمام حركة المسافرين، [ ٣٠ ] بعد مراسم افتتاح رسمية أُقيمت في اليوم السابق، مُنح خلالها توماس بوش لقب مواطن من مدينة دندي "تقديراً لخدماته الجليلة كمهندس للجسر  ..." . [ ٣١ ] وفي ٢٠ يونيو عام ١٨٧٩، عبرت الملكة فيكتوريا الجسر في طريق عودتها جنوباً من إقامتها في بالمورال ؛ وقُدِّم بوش لها قبل عبورها. وفي ٢٦ يونيو عام ١٨٧٩، منحته الملكة لقب فارس في قلعة وندسور . [ ٣٢ ]

فشل كارثي

عوارض متساقطة بالقرب من جسر تاي

في ليلة 28 ديسمبر 1879، عند الساعة 7:15  مساءً، انهار الجسر بعد أن انهارت دعاماته الوسطى خلال عواصف شتوية عاتية. سقط قطار مكون من ست عربات، يحمل 75 راكبًا وطاقمًا، كان يعبر الجسر وقت الانهيار، في مياه نهر تاي المتجمدة. لقي جميع الركاب حتفهم. هزّت الكارثة البلاد بأسرها، وأحدثت صدمة في أوساط المهندسين في ولاية فيكتوريا. وكشف التحقيق الذي تلا ذلك أن تصميم الجسر لم يكن مصممًا لتحمل الرياح العاتية. عند انهيار الجسر، كانت عاصفة هوجاء تهب من مصب نهر تاي بزاوية قائمة على الجسر، تُقدّر قوتها بين 10 و11 درجة (قوة عاصفة استوائية: 89-116 كم /ساعة) . تم انتشال قاطرة القطار ( رقم 224، سكة حديد نورث بريتش ) من النهر، وأُعيدت لاحقًا إلى الخدمة على خط السكة الحديد. [ 33 ] [ 34 ] وقد اكتسبت لقب "الغواص" نتيجةً لحادثها وصعوبة انتشالها. [ 35 ] [ 36 ]  

كان لانهيار الجسر، رغم افتتاحه قبل تسعة عشر شهرًا فقط بعد أن أكدت وزارة التجارة سلامته ، أثرٌ طويل الأمد على المجتمع. ووفقًا لبعض المعلقين، لا يزال يُعتبر أسوأ كارثة جسر شهدتها الجزر البريطانية على الإطلاق. وقد خُلِّدت هذه الكارثة في قصيدة " كارثة جسر تاي "، إحدى أشهر قصائد ويليام ماكغوناغال . واليوم، لا تزال بقايا دعامات الجسر الأصلية ظاهرة فوق سطح نهر تاي حتى في أوقات المد العالي.

في عام ٢٠٠٥، قدّم الكاتب المسرحي الاسكتلندي مايك جيب والملحنة ميري باتون عرضهما الأول لمسرحيتهما الموسيقية " خمسة جنيهات وطفلان" في دندي. تدور أحداث المسرحية حول ثلاث نساء خياليات من خلفيات شديدة التباين يفقدن رجالهن في كارثة. وقد عُرضت المسرحية عدة مرات لاحقة، بما في ذلك ثلاث عروض منفصلة نفدت تذاكرها بالكامل في مسرح دندي ريب.

الجزء الشمالي من جسر تاي الثاني، يظهر فيه بقايا دعامات الجسر الأصلي بارزة فوق نهر تاي.
الجزء الشمالي من جسر تاي الثاني، يظهر فيه بقايا دعامات الجسر الأصلي بارزة فوق نهر تاي.

الجسر الثاني

المقترحات

بعد انهيار جسر تاي مباشرةً، بدأت شركة سكك حديد شمال بريطانيا بوضع خطط لإعادة بنائه أو استبداله. [ 37 ] خلال عام 1880، وبعد ستة أشهر فقط من الحادث، قُدِّم مشروع قانون سكك حديد شمال بريطانيا (جسر تاي) لإنشاء جسر جديد إلى البرلمان. راجعت لجنة خاصة، برئاسة السير لوبيز ماسي لوبيز، البارون الثالث، مشروع القانون ؛ ولفت لوبيز الانتباه إلى الضغط الكبير الذي يجب مراعاته فيما يتعلق بعوامل السلامة في ضوء فقدان الجسر السابق، بما في ذلك ضرورة دراسة مدى ملاءمة الموقع. [ 37 ] ردًا على هذا الاستفسار، صرّح السيد ووكر، المدير العام لسكك حديد شمال بريطانيا، برأيه بأنه لا يوجد موقع أنسب من الموقع الذي تم اختياره، مؤكدًا على حجم التبادل الكبير نسبيًا لحركة المرور في المنطقة وأهمية جعل الخط مباشرًا قدر الإمكان عمليًا. بالإضافة إلى ذلك، تحدث عدد من الشهود المحليين، بمن فيهم العديد من كبار التجار من دندي، بشكل إيجابي عن الموقع المقترح. [ 37 ]

قدّم المهندس المدني السير جيمس برونليس مخططات إعادة بناء الجسر . [ 37 ] تضمن تصميمه المقترح مضاعفة دعامات الجسر الأول عن طريق تركيب أعمدة جديدة على الجانب الشرقي من كل دعامة من الدعامات القائمة، مع استخدام أقواس من الطوب لربط العناصر القديمة والجديدة على حد سواء. وفوق هذه الأساسات، سيتم وضع سطح من الطوب بعرض كافٍ لحمل مجموعتين من العوارض بالإضافة إلى مسار مزدوج. [ 37 ] اقترح برونليس أن يتم وضع المسار الدائم على العوارض العلوية للعوارض. واعتُبرت إضافة عوارض مقوسة، موضوعة على ارتفاع 6.1 متر (20 قدمًا ) فوق الممر، أقل عرضة للرياح وأكثر صلابة جانبية من عوارض الجسر الأول. [ 37 ] كان من المقرر أيضًا مضاعفة العوارض لتكون قادرة على مقاومة ضغط رياح يصل إلى 91 كيلوغرامًا لكل قدم مربع، بينما كان من المقرر أن تكون الدعامات، وفقًا للتصميم، قادرة على مقاومة ضغط يصل إلى 900 رطل لكل قدم مربع. إجمالًا، كان من شأن الهيكل المقترح من قبل برونليس أن يتمتع بقوة أكبر لمقاومة الضغط الجانبي مقارنةً بالهيكل الأصلي. [ 37 ] بلغت التكلفة الإجمالية المقدرة لهذا المقترح 356,323 جنيهًا إسترلينيًا. على الرغم من دراسة المقترح بعناية، اعتبر مجلس التجارة أن ربط الجسر القديم بتصميم جديد أمرٌ خطير، فرفض كلًا من التصميم المقترح والتكلفة الإجمالية. [ 37 ]  

كانت شركة سكك حديد شمال بريطانيا، التي أولت أهمية بالغة للربط بين فايف وفورفارشير، ملتزمة بتطوير تصميم عملي. [ 37 ] خلال شهر أغسطس من عام 1880، تم استشارة مهندس السكك الحديدية الشهير ويليام هنري بارلو ، من شركة بارلو وأبنائه في لندن، بشأن هذه المسألة. بعد إجراء تجارب على بقايا الجسر الأول، أبدى بارلو رأيه بضرورة التخلي عن الأجزاء السليمة لصالح بناء هيكل جديد يمتد بين ضفتي النهر. [ 37 ] وبناءً على هذا الرأي كأساس لمقترحهم التالي، تم تقديم مشروع قانون جديد وعرضه على لجنة مختارة من مجلس العموم في 10 مايو 1881. وسرعان ما تمت الموافقة عليه، [ 37 ] ليصبح الجسر رقم 1000.قانون سكة حديد شمال بريطانيا (جسر تاي الجديد) لعام ١٨٨١ (٤٤ و٤٥ فيكت.الفصل ١٣٧). خلال شهر نوفمبر من عام ١٨٨١، مُنح عقد بناء الجسر الجديد لشركةويليام أرول وشركاهمن غلاسكو. ولتصميم الجسر الجديد، اختارت شركة بارلو عدم استخدام أي مبادئ هندسية غير مجربة، واختارت بدلاً من ذلك الالتزام الصارم بالمنهجية المُعتمدة. [ ٣٧ ]

تفاصيل التصميم

دودة جسر تاي وغرفة الإشارات
فيديو يُظهر المنظر من جسر عبور قطار ركاب متجه شمالاً نحو دندي. الكاميرا موجهة بشكل أساسي نحو الشرق. (يحتوي على بعض الوميض).
فيديو يظهر قطاراً يقترب من نهاية جسر دندي.

يُعدّ جسر تاي الثاني جسراً بسيطاً من نوع الجسور ذات الدعامات والعوارض الشبكية؛ وبغض النظر عن طوله الكبير، فإنه يفتقر إلى أي خصائص مميزة. [ 37 ] يبلغ طوله الإجمالي 3290 متراً (10780 قدماً) ، ويتكون من 85 امتداداً. هذه الامتدادات عبارة عن أقواس من الطوب العادي، مدعومة بالخرسانة الإسمنتية، ومثبتة على دعامات مدعومة بأزواج من الأعمدة. [ 37 ] ولتجنب تكرار مصير جسر تاي الأول، كان الهدف الرئيسي من التصميم هو الاستقرار، يليه في الأهمية تدابير لتقليل وزن الجسر واعتماد أشكال جمالية حيثما أمكن دون المساس بالقوة الإنشائية. [ 37 ] 

تُبنى الأرصفة، في الأساس من الطوب والخرسانة، وتُحاط بصندوق حديدي مشغول حتى مستوى أدنى منسوب للمياه، ثم يُستخدم فوقها غلاف خارجي من الطوب لا يسمح بتسرب المياه. [ 37 ] أما الأجزاء المغمورة فتُغطى بالطوب الأزرق المزجج. وفوق مستوى أعلى منسوب للمياه، يتصل كل زوج من الأرصفة بجزء من البناء ينتهي عند قاعدة الهيكل العلوي. [ 37 ] ونظرًا لارتفاع نسبة البناء الحجري في الأرصفة، فقد كانت ثقيلة للغاية، مما دفع شركة بارلو إلى العمل على تقليل وزن الهيكل دون إضعاف الأرصفة. ولذلك، تم اعتماد هيكل علوي حديدي أنيق. [ 37 ]

فوق البناء الطوبي، امتد عمودان مثمنان مدعومان بقوة إلى الأعلى ليلتقيا بالعناصر الداخلية على شكل قوس. [ 37 ] استُخدمت عناصر أخرى لتوفير قاعدة للعوارض، مما يُتيح دعامة قوية تُخفف جزءًا كبيرًا من وزنها عن المنطقة القاعدية. منذ اكتمال جسر تاي الثاني، أصبح تصميم العوارض الشبكية سمة شائعة، ويُعتمد عالميًا تقريبًا في بناء الجسور. [ 37 ] يوفر هذا التصميم مستويات عالية من إجهاد الضغط على الرغم من خفة وزن العوارض نسبيًا. يتكون سطح الجسر من الفولاذ، ويُحيط به من الجانبين شبكة مترابطة بإحكام، تعمل كحاجز للرياح وتوفر حماية جزئية للعمال. [ 37 ]

بناء

في 9 مارس 1882، بدأت أعمال بناء الجسر الثاني، الواقع على بُعد 18 مترًا (20 ياردة ) أعلى النهر، وموازيًا للجسر الأصلي. [ 37 ] شُيِّدت الأجزاء الأولى من الجسر على الضفة الجنوبية، واستمر العمل لفترة قبل بدء أعمال البناء على الضفة الشمالية. [ 37 ] مع ذلك، شُيِّدت غالبية الجسر في وقت واحد من كلا الطرفين، واستمر العمل حتى تم توصيل العوارض المركزية وإتمام الوصلة. لم يُعاد استخدام سوى بعض عوارض الجسر القديم في البناء الجديد، ولم يُستخدم أي منها دون إخضاعه لاختبارات مكثفة مسبقًا. [ 37 ] يُعتقد أن أربعة عشر رجلاً لقوا حتفهم أثناء بناء الجسر، معظمهم غرقًا. 

استُخدمت كميات كبيرة من المواد في بناء الجسر. فمن حيث الحديد المطاوع، استُخدم 16,300 طن للأعمدة والجسور؛ وإذا أُضيفت إليها 118 جسراً من الجسر السابق، يُعتقد أن الوزن الإجمالي يصل إلى حوالي 19,000 طن. [ 37 ] كما استُخدم 3,500 طن من الفولاذ، بينما تزن عناصر الحديد الزهر في الأعمدة 2,500 طن، ليصبح المجموع 25,000 طن من الحديد والفولاذ. واستُخدم حوالي 10 ملايين طوبة، بوزن إجمالي 37,500 طن، لبناء كلٍ من مداخل الجسر والأسطوانات. [ 37 ] ويبلغ الوزن الإجمالي للخرسانة المستخدمة 70,000 طن. إضافةً إلى ذلك، يحتوي الجسر على حوالي 3 ملايين مسمار تثبيت . [ 37 ] [ 38 ]

بلغت التكلفة التقديرية للجسر الثاني 640,000 جنيه إسترليني، أي ما يعادل 68,760,141.7 جنيه إسترليني في عام 2025 ؛ ورغم تجاوز هذا الرقم، إلا أنه لم يكن مبالغًا فيه. عند تفصيل أعمال البناء، حُسبت تكلفة تأسيس الدعامات بـ 282,000 جنيه إسترليني، وتركيب العوارض والحواجز بـ 268,000 جنيه إسترليني، بينما بلغت تكلفة إنشاء المداخل والأقواس 90,000 جنيه إسترليني. [ 37 ] كما تكبدت الشركة تكاليف إضافية تُقدر بنحو 16,000 جنيه إسترليني لتحسين مدخل الجسر من نيوبورت؛ وأُعيد بناء الخط الفرعي لمسافة نصف ميل شرقًا. وبإضافة تكلفة جسر تاي الأول البالغة 350,000 جنيه إسترليني، تكون شركة سكك حديد شمال بريطانيا قد أنفقت ما يقارب مليون جنيه إسترليني لإنشاء جسر تاي. [ 37 ] 

الاستخدام التشغيلي

مخطط تقاطع مركز مقاصة السكك الحديدية لعام 1910 يوضح جسر تاي والخطوط المتصلة به، بالإضافة إلى العبارة التي تربط ميناء تاي بعبّارة بروتي.

قبل دخولها الخدمة، خضعت البنية المكتملة لفحص دقيق من قبل مفتشين تابعين لمجلس التجارة. [ 37 ] وحرصًا على تجنب تكرار كارثة جسر تاي الأول، خضع الجسر الثاني لاختبارات صارمة، حاكت في بعض الحالات ظروفًا تتجاوز بكثير أي ظروف يُحتمل مواجهتها طوال فترة خدمته. ووفقًا للتقارير المقدمة، كانت نتائج هذه الاختبارات مُرضية، مما مهد الطريق لاستخدامه التشغيلي. [ 37 ] في 11 يونيو 1887، عبرت أولى القطارات التي تحمل ركابًا جسر تاي الثاني. وفي 20 يونيو 1887، الذي صادف أيضًا الذكرى الخمسين لتولي الملكة فيكتوريا العرش، افتُتح الجسر للاستخدام العام. [ 37 ] [ 39 ]

لا يزال جسر تاي الثاني قيد الاستخدام حتى يومنا هذا. ولحماية الجسر من التلف، يُمنع استخدام قاطرتين في القطارات التي تعبره؛ وقد نُص على ضرورة فصل بعض مجموعات القاطرات المتتالية بمسافة لا تقل عن 18 مترًا (60 قدمًا) باستخدام حواجز أو عربات ذات وصلات. [ 40 ] 

خلال عام 2003،  فاز مشروع ترميم وتقوية الجسر، الذي بلغت تكلفته 20.85 مليون جنيه إسترليني ، بجائزة الهندسة المدنية من قطاع الإنشاءات البريطاني ، وذلك نظراً لحجمه الهائل والجهود اللوجستية المبذولة. فقد تم كشط أكثر من 1000 طن متري (1100 طن قصير) من فضلات الطيور من الهيكل الحديدي للجسر باستخدام أدوات يدوية، وتعبئتها في أكياس وزن كل منها 25 كيلوغراماً (55 رطلاً) . وفي الوقت نفسه، تم استبدال مئات الآلاف من المسامير ، وكل ذلك تم على أيدي عمال كانوا يعملون في ظروف جوية قاسية على ارتفاع شاهق فوق مضيق بحري ذي تيارات قوية. 

انظر أيضاً

مراجع

الاقتباسات

  1. "تاريخ جسر تاي، دندي" .
  2. جسر فيرث أوف تاي (1877) في ستراكتورا
  3. 1 2 محضر الأدلة ص. 402. – شهادة السير تي بوش.
  4. 1 2 3 "جسر تاي" . todayinsci.com .
  5. 1 2 3 ماينارد، إتش إم. "دليل جسر كروملين". جي إم ويلسون: لندن، 1862. متاح عبر كتب جوجليزعم ماينارد أن الحمل على أساسات جسر كروملين يبلغ خُمس ما كان عليه لو تم استخدام دعامات من الطوب.
  6. معظم البيانات منتم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2012 (من الواضح أن الارتفاع المذكور بين المفاصل/الدعامات لا يتوافق مع الصورة المرفقة، لذلك تم أخذ عدد أقسام العمود من مرجع آخر؛)
  7. جميع البيانات من الملحق الخاص بتقرير محكمة التحقيق
  8. من الرسم البياني رقم 276 في كتاب تاريخ هندسة الجسور، إتش جي تيريل، شيكاغو، 1911
  9. يمكن حسابها من الصفين السابقين
  10. "جسر كروملين" . caerphilly.gov.uk .
  11. اعتُبرت عبارة "مثل صنبور وفتحة أنبوب المياه المنزلية" تشبيهًا مفيدًا في محكمة تحقيق جسر تاي، لكنها قد تُحيّر أصحاب المنازل المعاصرين.
  12. "...على الرغم من أن العروات المصنوعة من الحديد الزهر معرضة بشكل خاص للكسر نتيجة الصدمات، فقد استُخدمت بنجاح بهذه الطريقة تحديدًا في عشرات الآلاف من ياردات الجسور؛ لذلك، لم يكن السير توماس بوش إلا يتبع سابقة في استخدامها هنا. سيعلم السيد بارلو أنها استُخدمت في العديد من الجسور على خط بومباي وبارودا." محضر جلسة الاستماع - شهادة ب. بيكر، صفحة 507
  13. محضر جلسة الاستماع – أدلة H Law، صفحة 246
  14. محضر جلسة الاستماع – أدلة H Law، صفحة 331
  15. ترد تفاصيل تدعيم جسر كروملين في كتاب ماينارد، انظر أيضًا صورة للرسامين أثناء عملهم على دعامة في عام 1914 موجودة في موقع جسر كروملين، والتي من المحتمل أن تكون مفيدة للغاية.
  16. همبر، ويليام (1870). دراسة شاملة حول بناء الجسور من الحديد الزهر والحديد المطاوع، المجلد 1. لندن: لونغوود. ص 264. 
  17. مصنوع من الحديد الزهر، محاضر الأدلة - شهادة السير تي بوش، ص 430
  18. أي حوالي 16 مم
  19. روثري في تقرير محكمة التحقيق، الصفحات 43-44، نقلاً عن هامبر، المرجع السابق، الصفحات 224-225
  20. روثري في تقرير محكمة التحقيق، الصفحات 43-44
  21. وبحسب ما ورد، أصيب مالك الشركة، السيد دي بيرج، بالجنون ثم توفي – محضر جلسة تحقيق المحكمة.
  22. محضر جلسة الاستماع – شهادة السير تي بوش، صفحة 406
  23. كان شقيق بوش، ويليام، مشرفًا على قاطرات سكة حديد ستوكتون ودارلينجتون ، وعضوًا في مجلس إدارة شركة جيلكس التي كانت تصنع القاطرات لهذه السكة. بعد وفاة شقيقه في يناير 1876، ورث بوش، بصفته منفذ وصيته الوحيد، أسهمه، بالإضافة إلى ضمانه الشخصي لقروض الشركة. لم تكن الشركة في وضع مالي يسمح لبوش بالتصرف في حصته، وخسر مبلغًا كبيرًا من المال عندما أفلست خلال عام 1880. من حيث المبدأ، كان هناك تضارب في المصالح مع واجب بوش في تقديم المشورة لشركة السكك الحديدية بشأن مدى قبول عمل المقاول. (محضر جلسة الاستماع - شهادة السير تي بوش، صفحة 440)
  24. "حادث جسر تاي". صحيفة دندي كوريير وأرجوس . 5 فبراير 1877.يقدم روايات مفصلة من قبل الأشخاص المعنيين فعلياً:
  25. تم استعادة أحد العوارض المتساقطة وإعادة استخدامها.
  26. بحلول ذلك الوقت، كانت قطارات نقل الحصى تسير فوق الجسر لمدة شهرين – دليل من اللواء هاتشينسون، محاضر الأدلة، ص 376
  27. تقرير هاتشينسون بتاريخ 5 مارس 1878 المرفق بأدلة اللواء هاتشينسون، محاضر الأدلة، ص 373.
  28. لم يكن هذا شرطًا - لم يكن لدى هيئة تفتيش السكك الحديدية صلاحيات رسمية بشأن المسائل التشغيلية على الرغم من أن آرائها بشأنها كانت ذات وزن كبير حيث لم تستلزم نفقات كبيرة.
  29. "كارثة جسر تاي: ملحق لتقرير محكمة التحقيق." railwaysarchive.co.uk ، 9 أبريل 1880، ص 42.
  30. توماس، جون (1969). سكة حديد شمال بريطانيا، المجلد 1. نيوتن أبوت: ديفيد وتشارلز . ISBN 0-7153-4697-0.
  31. ميلار، أ.هـ. "سجلّ أبرز شخصيات البرجوازية في دندي 1513-1886". دندي، 1887. متاح على
  32. «تفضلت الملكة بمنح لقب فارس لتوماس بوش». أبردين إيفنينج إكسبريس . 24 يونيو 1879.
  33. SLS 1970 ، ص 66.
  34. بريبل 1968 ، ص 164.
  35. هيجيت 1970 ، ص 89.
  36. بريبل 1968 ، ص 188.
  37. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 "Fife Pictorial & Historical: Vol. II, AH Millar, 1895: pp. 287–295 . " newportarchive.co.uk ، تاريخ الوصول: 9 مايو 2018.
  38. شيريس، ديفيد. "رسم جسر تاي". مؤرشف في 10 مايو 2018 في آلة Wayback. مهندس السكك الحديدية ، 5 نوفمبر 2012.
  39. "افتتاح جسر تاي". صحيفة دندي كوريير . 20 يونيو 1887.
  40. التدريب على العمليات (أبريل 2005). دليل سائقي قطارات الشركة . سكك حديد إنجلترا وويلز واسكتلندا. صفحة 29. يُحظر استخدام قطارين متجاورين فوق جسر تاي... إذا تم تقديم المساعدة من الأمام... يجب توفير مسافة لا تقل عن 60 قدمًا بينهما 

فهرس

  • نوري، تشارلز ماثيو، جسر السنين: تاريخ موجز للهندسة المدنية البريطانية ، إدوارد أرنولد (ناشرون) المحدودة، 1956.
  • لويس، بيتر ر. جسر السكة الحديد الجميل لنهر تاي الفضي: إعادة التحقيق في كارثة جسر تاي عام 1879 ، تيمبوس، 2004، رقم ISBN 0-7524-3160-9.
  • مكين، تشارلز. معركة الشمال: جسرا تاي وفورث وحروب السكك الحديدية في القرن التاسع عشر. غرانتا، 2006، رقم ISBN 1-86207-852-1
  • رابلي، جون توماس بوش  : باني جسر تاي ، ستراود  : تيمبوس، 2006، رقم ISBN 0-7524-3695-3