РЕЛСИ И МОСТОВЕ: Мостовете на Томас Телфорд

Мостът Кандърбър

Мостът Кандърбър (Coundarbour) e един от малкото оцелели чугунени мостове от 18-ти век. Смята се, че е най-старият чугунен мост, все още използван за автомобилно движение. Мостът Кандърбър (някъде е записано като Cound Аrbour) е построен през 1797 година между малки селища Cross House и Cressage, над потока Coundmoor Brook, по проект на Томас Телфорд, тогава пътен инженер на окръг Шропшър (Shropshire). Проектът е много прост. Конструкцията на моста е от три чугунени дъговидни панела. Всеки панел е съставен от две елиптични арки (т.е. очертани по елипса) и прав елемент (в най-горната част), с размери на напречното сечение 4/20 см. Над горната арка и правия елемент панелът е оформен с плътни чугунени плочи, а между двете арки е запълнен с укрепващи прави (пръти) или кръгови елементи. Всеки панел се състои от две части, съединени на върха. Съединенията между отделните елементи са болтови.

Между дъгите на двата крайни панела укрепващите елементи имат декоративна роля, тъй като проектантът на конструкцията е проектирал укрепването на конструкцията в тази зона с кръгли елементи с различни радиуси, плътно допрени един до друг и в носещите дъги на моста. Ако се вгледате внимателно, може да забележите, че кръгови елементи задават една много интересна математическа задача, за положението и размера на окръжностите, т.е. задачата, как да бъдат определени местата на окръжностите и техния радиус, така че това, което е изпълнено от инженера, да бъде математически точно изчислено.

Мост Кандърбър (Coundarbour) 1

Мост Кандърбър (Coundarbour) 2

Мост Кандърбър (Coundarbour) 3

Мост Кандърбър (Coundarbour) 4

Мост Кандърбър (Coundarbour) 5

Ако първият проект на чугунен мост на Телфорд, изпълнен в Buildwas частично копира първия чугунен мост (Iron Bridge) над река Севърн, и като него е изпълнен в леярната на Колбрукдейл (Coalbrookdale Company), то при моста Кандърбър двете дъги са интегрирани в общ панел. Това дава възможност мостовете да бъдат проектирани с необходимия брой панели, достатъчни да понесат натоварването. По-равномерното разпределение на натоварването между елементите на конструкцията води до тяхното унифициране. Интегрирането на елементите в общ панел и унифицирането на панелите е нещо, което променя конструкциите на мостовете и ги приближава до използваните днес строителни конструкции. Т. Телфорд строи мостовете, с по-малки отвори, с панели от два сегмента, свързани с болтове в ключа. Мостовете, с по-големи отвори, са сегментирани в повече сечения, също свързани с болтове.

Горната дъга е покрита от чугунена оребрена ламарина, носеща пълнежа над носещата конструкция. Допълнителните планки по арките са добавени по-късно, при укрепване на пукнатини в тях. По-късно е добавена и стоманобетонната плоча, разположена под асфалтовата настилка, която обаче няма носеща функция и се носи от чугунената мостова конструкция.

Мостовете Сидни Гардънс

Мостовете Сидни Гардънс (Sydney Gardens Bridges, Bath) са два броя чугунени мостове, изпълнени по проект на Томас Телфорд, при строителството на Kennet and Avon Canal на територията на обществените градини за отдих и разходка Sydney Gardens, по-късно превърнати в парк.

Малък пътен мост в Сидни Гардънс, проектиран от Томас Телфорд (1800г.)

Кос пътен мост в Сидни Гардънс, проектиран от Томас Телфорд (1800г.)

Мостовете отново са изпълнени в леярната на Coalbrookdale, но годината вече е 1800-та. По-големият мост представлява по-голям интерес. При него ъгълът на пресичане на канала е приблизително 45 градуса, което прави премостваното разстояние по-голямо. Панелите на двата моста са едно-дъгови, като укрепването на по-големия от тях е с чугунени листи, а при по-малкия е с кръгли орнаменти. И двата моста напомнят за конструкцията на Мостът Кандърбър, но сякаш тя е разделена по височина на две части, които след известна корекция са се превърнали в две нови конструкции. И ако броят на ребрата (панелите) при по-малкия мост е само четири, то при косия мост, броят на ребрата е седем.

Мост "Брабин парк" (мостът не е проектиран от Томас Телфорд)
Когато проучвах мостовете от онази епоха, ми направи голямо впечатление един друг мост, чийто проектант е неизвестен. Мостът е построен през 1813 г. за тогавашния собственик на имота Брабинс, Натаниел Райт. Целта на Райт била мостът да бъде използван за превози над река Гоил, създавайки достъп до имота на Райт от село Комстал (Compstall). Той е построен също от чугун от леярната Солфорд Айрон Уоркс (Salford Iron Works), собственост на господата Бейтман и Шарат, създадена през втората половина на 18 век.

Мост "Брабин парк" 1

Мост "Брабин парк" 2

Не е ясно кой е проектирал моста "Брабин парк" (Brabyns Park Bridge, Marple, Cheshire, 1813). Възможно е собственика на леярната, Уилям Шерат, да е отговорен за проекта. Той е бил инженер със значителен талант и репутация, и е лесно да си представи човек, че той основава плановете си върху иновативния дизайн на Томас Телфорд, в Кондарбър, от 1796 г, или адаптирайки проекта на единия от мостовете в Сидни Гардънс, с който толкова много си приличат.

Възможно е също да са взаимствани идеи от мостовете на Томас Уилсън, като например този в Тикфорд (Tickford), построен през 1810 г. И този мост носи забележителни прилики с моста "Брабин парк".

Мостът на Томас Уилсън в Тикфорд (1810) - сн.1

Мостът на Томас Уилсън в Тикфорд (1810) - сн.2

Мостът на Томас Уилсън в Тикфорд (1810) - сн.3

Очевидно е, че в мостовете от онова време са взаимствани принципи и елементи. Възможно е самият Томас Телфорд да е взаимствал кръглите елементи, използвани като укрепване между носещите дъги на мостовете му от Томас Уилсън, което би означавало, че той е взаимствал и интегрираните в общ панел две дъги също от мостовете на Уилсън, тъй като такива мостове Уилсън е строил и преди 1796 година, т.е. годината на първия подобен мост на Телфорд. Мостът в Брабин парк, води до хипотезата, че веднъж приложена към по-големи отвори, една конструкция е прилагана чрез подходящо адаптиране към по-малки отвори, дори без да бъде проектирана от доказани мостови проектанти.

Самата реализация на един мост, за който малко се пише, мост, останал (неоправдано) в сянката на други, известни, родени в онази епоха, макар това да е бил моста с най-голям отвор, моста, чиято иновативна конструкция е следвана при изграждане на чугунените мостовете през следващите години, ме кара да мисля, че именно той е бил революционната стъпка, която е дала куража за всички големи мостове след него. За този мост, известен като моста Уермънт (Wearmouth Bridge, 1796), ще разкажа в някой от следващите материали.

Мост Уермънт (Wearmouth Bridge), (1797), гравюра

Направих това отклонение от разказа за мостовете на Томас Телфорд, за да поясня с три примера, че когато за някой от авторите на мостове в онова време се нарича "първи", например първи построил чугунен мост, първи построил мост от ковано желязо, първи построил окачен мост и т.н, то това първенство винаги трябва да се приема с резерви и с условието, че това е по достигналата до наши дни информация. Това, което може да се приеме е, че тези съоръжения държат палмата на първенството като съоръжения, чиито конструкции са оцелели дълго време, благодарение на своята надеждност и са послужили като модел за подражение и инженерен опит при проектиране на следващите мостови конструкции. Инженерите във всички времена са черпели опит от построеното преди тях и са използвали в проектите си чужди инженерни идеи и решения, които в много случаи са дело на неизвестен автор. Затова целта на този цикъл от разкази не е да възвеличае инженерния гений на един или друг строител, проектант или предприемач, а да добави и систематизира информация за развитието на съвременното мостостроене, като се приеме за начална точка, построяването на първия "железен" (чугунен) мост.

Мост Крейгалаки

Мостът Крейгалаки (Craigellachie Bridge ) е чугунен, дъгов, едноотворен мост, с отвор приблизително 46 метра, построен от Телфорд през 1814 година над река Спей (Шотландия). Това е революционен за своето време, тъй като е използвал изключително тънки решетъчни дъги, с кръстосани (Х-образно) диагонали. Изпълнението на подобен каменен мост на това място е невъзможно, поради голямото собствено тегло на каменния свод, което води до по-дебели арки, както и невъзможността на зиданата дъга да бъде толкова ниска за такъв голям отвор (много малък размер на отношението максимална височина / светъл отвор). Всяка от дъгите е изпълнена от седем сегмента, свързани с болтове. Надстройката над дъгите е изпълнена с Х-образно разположени пръти.

На всеки край на конструкцията са разположени две 15 м (49 фута) високи зидани средновековни кули, със зъбери и бойници.

Мостът Крейгалаки на река Спей (1814) 1

Мостът Крейгалаки на река Спей (1814) 2

Мостът Крейгалаки на река Спей (1814) 3

Мостът Крейгалаки на река Спей (1814) 4

Мостът Крейгалаки на река Спей (1814) 5

Мостът Крейгалаки на река Спей (1814) 6

Желязото е излято в леярната "Плаз Кианáстон" ("Plas Kyanaston") в Кевн Маур (Cefn Mawr), от Уилиям Хезълдийн (William Hazledine), който изготвя много от мостове на Телфорд. Елементите са транспортирани от леярната през канала Елсмиър (Ellesmere) и Pontcysyllte Aqueduct, след това по море до Спейфут, където те са натоварени на каруци и превозени до мястото на построяване на моста.

Тестването през 60-те години разкрива, че чугунът има необичайно висока якост на опън. Вероятно това било изискване, поставено от Телфорд, защото за разлика от традиционните каменни мостове, в някои участъци от арката се появяват опънни напрежения.

На този мост е поставено 14-тонно ограничение. Това, заедно с факта, че пътят към северната част на моста завива под прав ъгъл, за да се избегне скалистия склон, го прави неподходящ за модерни автомобили. Независимо от това, до 1972 г. той е поемал автомобилния трафик през река Спей, след което трафикът е поет от изграден в близост стоманобетонен мост, открит през 1970 г. Мостът на Телфорд е в добро състояние и все още е отворен за пешеходци и велосипедисти.

Характеристики на моста Крейгалаки над река Спей:

Светъл отвор	46 m (151 ft);
Широчина	5.4 m (18 ft);
Височина	10 m (33 ft) (max);
Начало на строителството на моста	1812;
Край на строителството на моста	1814.

Мост Ватерло

Мостът Ватерло (Waterloo Bridge) е мост над река Конуи (River Conwy – англ. / Afon Conwy – уелски), в Бетс уай Койед (Betws-y-Coed), Уелс, Великобритания.

Характеристики на моста Ватерло над река Конуи:

Светъл отвор	32 метра (105 ft)
Конструкцията е произведена през	1815

Надписите върху външните ребра на моста Ватерло обясняват името му. Там пише: "Тази арка е била построена през същата година, в която се е водила битката при Ватерло". Над крайните дъги, покрити от декоративния надпис, са изпълнени орнаментирани с растителни мотиви опори на пътната плоча на моста, изпълнена от чугунени плочи. Мостът е значителен пример за ранна технология на направа на железни мостове. Връхната конструкция е изработена изцяло от чугун и е съставена от пет чугунени дъги, разположени през 1,5 метра. Въпреки че е проектиран и конструктивните елементи са изпълнени през 1815 г., монтирането на моста не е изпълнено през същата година, а по-късно, като част от изграждането на пътя от Лондон до Холихед (Holyhead).

Мост Ватерло (след 1815) 1

Мост Ватерло (след 1815) 2

Мост Кантлоп

Мостът Кантлоп (Cantlop Bridge) е разположен над потока Каунд Брук (Cound Brook), северно от селището Кантлоп (Cantlop), в енорията Беринтън (Berrington), Шропшър (Shropshire), Великобритания. Мостът Кантлоп е вторият, по-късен мост на Томас Телфорд, през потока Cound Brook. Мостът Кантлоп е построен през 1820 година, на няколко мили от първия мост, този в Кандърбър. Харакрерно за този мост е, че изглежда като експеримент от страна на Телфорд, с възможностите за намаляване напречните сечения на дъгите. Дъгите, както и при моста Кандърбър са две, разположени една над друга, с различни центрове и различни радиуси, а над тях има прав елемент със същото напречно сечение. Пространството между дъгите и правия елемент е запълнено с прави пръти, перпендикулярни на горната дъга, с почти същото напречно сечение като дъгите. Свързани в едно, всички тези елементи образуват носещ панел, който е съставен от две части, съединяващи се в ключа на дъгите и свързани с болтове. Дъгите са с малка кривина, поради което панелите приличат повече на ферми с криволинейно долно очертание, отколкото на дъгови конструктивни елементи. Дали може да се каже, че това е първата фермова конструкция, използвана в строителството на мост? Може би бихме могли го предположим, ако този мост не изглежда като по-малкото братче на един много по-голям от него мост, с отвор 43 метра, произведен също в леярната в Коркбрукдейл, за да премости река Лифий (Liffey) в Дъблин, Ирландия, през 1816 година, построен на място под надзора на Джон Уиндзор (John Windsor) работник от компанията, изпълнила елементите на моста. Мостът на Уиндзор "Liffey Bridge" е наричан още "Ha` penny bridge", наименование идващо от половин пени (half penny) - таксата заплащана за преминаване по моста. В по-нататъшните материали ще спомена отново за този мост, чиито проектант е неизвестен, но чието конструктивно решение прилича много на две от конструкциите за мост и аквадукт на Томас Телфорд, тази на моста Кантлоп и тази на аквадукта Енджин арм.

Ha` penny bridge 1

Ha` penny bridge 2

В наши дни мостът Кантлоп вече не се използва, а се поддържа като паметник на английското културно наследство.

Светъл отвор	9,5 метра (31 ft)
Конструкцията е произведена през	1820

Мост Кантлоп, 1820 1

Мост Кантлоп, 1820 2

Алдфордския железен мост

Алдфордския железен мост (Aldford Iron Bridge) премостващ река Дий (Dee) е проектиран от Томас Телфорд и построен от Уилям Халедън по искане на първия маркиз на Уестминстър. Мостът е завършен през 1824 г. Той е построен от чугун. Състои се от решетъчни дъги, премостващи отвор от 50 метра. Конструктивно мостът е еднотипен с моста Крейгалаки на река Спей, построен от Телфорд през 1814 година, но този мост е богато орнаментиран и е образец на мостова естетика.

Алдфордския железен мост (Aldford Iron Bridge), 1824

Мостът Майт

Мостът Майт (Mythe Bridge) премоства река Севърн в Теуксбъри. Той е чугунен мост с отвор от 52 метра и ширина 7,3 метра, проектиран от Томас Телфорд и изпълнен от Уилям Халедън. Строителството на моста е завършено през април 1826 г.

Телфорд е назначен да проектира моста през 1823 г, след спор между мостовите попечители и наетия преди Телфорд архитект, който е предложил мост с три по-къси отвора с железни арки. Телфорд променя схемата до един отвор, за да се намали намесата в навигацията по реката, а също така, да се елиминират разходите за изграждане на фундаменти в речните чакъли.

Подобно на Алдфордския железен мост на Телфорд, е изпълнен от Уилям Халедън. Мостът е подобен по формата на Алдфордския мост и на моста Крейгалаки на река Спей. Изграден е с шест чугунени ребра, всяко от които съставено от по 8 сегмента, свързани с болтови връзки. Дъгите са решетъчни с Х-образни пълнители, а над дъгите натоварването от пътното платно се предава чрез Х-образно разположени пръти. Арката се издига на 5,2 м (17 ft), една десета от отвора. Устоите представляват аркада от по 6 броя остри дъги.

Телфорд пише: „Смятам, че това е най-красивият мост, построен под мое ръководство ...“

Мостът Майт (Mythe Bridge, 1826) 1

Мостът Майт (Mythe Bridge, 1826) 2

Мостът Майт (Mythe Bridge, 1826) 3

Холт Бридж

Мостът на Холт Флот (Holt Fleet Bridge), известен още като Холт Бридж, е чугунен мост над река Севърн, в Холт в Уорчестършир, Англия. Той е с отвор от 46 м (150 ft). Проектиран е от Томас Телфорд и е открит през 1828 г. Мостът е построен с пет чугунени ребра, с над които има X-образно разположени носещи прати поемащи натоварването от пътното платно и прехвърлящи го върху дъгите, както при повечето от мостовете на Телфорд.

Мостът е укрепен през 1928 г, когато горната и долната част на всяко ребро и някои от диагоналните подпори над тях са обвити в бетон. Пътната палуба е построена отново от стоманобетон и в същото време е разширена.

Мост Холт Флот (Holt Fleet Bridge), 1828

Галтънският мост

Галтънският мост (Galton Bridge) е канален мост в Бирмингам, Уест Мидландс, Англия, построен от Томас Телфорд през 1829 г. В края на 18-ти и първата половина на 19-ти век, в цяла Великобритания, в това число и в Бирмингам, се изгражда система от плавателни канали използвани за речен транспорт. В местата на пресичане на каналите с пътища са изградени мостове, а в местата на пресичане на каналите на различни нива се изграждат аквадукти, какъвто например е аквадуктът Енджин арм /Engine Arm Aqueduct (виж „Мостовете на Томас Телфорд,Част I“) .
Мостът е едноотворен, чугунен, със светъл отвор от 46 метра (153 ft). В конструктивно отношение мостът е еднотипен с много от построените от Т. Телфорд мостове – мостът Крейгалаки на река Спей, Алдфордския мост, моста Майт и моста на Холт Флот. Това обаче не означава, че всяко констрикция на тези мостове не е отделно проектирана, при съобразяване на всички особености на всеки един. Напротив, на първо място проектантите са се съобразявали със стойността на мостовете и връзките с прилежашите пътища. Разположението на Галтънския мост е много добре икономически обосновано и е повлияло върху формата на дъгите и размера на основния отвор. Височината на моста (25 метра над канала Бирмингам) го прави най-високият мост в света при построяването му.