Most wiszący nad wodospadem Niagara – Niagara Falls Suspension Bridge

Most wiszący nad wodospadem Niagara
Ręcznie kolorowana litografia Mostu Wiszącego widzianego od strony amerykańskiej; architektura mostu, odległy wodospad Niagara i Maid of the Mist pod mostem są widoczne.
Współrzędne	43°06′33″N 79°03′30″W / 43.109208°N 79.058336°W / 43.109208; -79,058336 Współrzędne : 43.109208°N 79.058336°W43°06′33″N 79°03′30″W /  / 43.109208; -79,058336
Nosi	Pociągi i wagony
Krzyże	Rzeka Niagara
Widownia	Wodospad Niagara w Nowym Jorku i Wodospad Niagara w Ontario
Oficjalne imię	Międzynarodowy most wiszący (Stany Zjednoczone) Most wiszący nad wodospadem Niagara (Kanada)
Utrzymywane przez	Niagara Falls International Bridge Company (Stany Zjednoczone) Niagara Falls Suspension Bridge Company (Kanada)
Charakterystyka
Projekt	Most wiszący
Materiał	Drewno, wapień, żeliwo i kute żelazo (stopniowo zastępowane stalą)
Najdłuższa rozpiętość	825 stóp (251 m)
Limit obciążenia	450 ton krótkich (410  t ; 400 ton długich )
Rozliczenie poniżej	250 stóp (76 m)
Historia
Projektant	Charles Ellet, Jr. (1847–48) John A. Roebling (1851–55) Leffert L. Buck (1877–86)
Otwierany	1 sierpnia 1848 (most tymczasowy) 18 marca 1855 (kolej)
Zamknięte	1896, rozebrany 27 sierpnia 1897, zastąpiony przez most Whirlpool Rapids
Statystyka
Ruch dzienny	45 pociągów dziennie (1860)
Myto	25 centów za osobę, 50 centów za powóz konny, 50 centów za powóz pasażerski (1873)
Lokalizacja

Niagara Suspension Bridge stał od 1855 do 1897 roku w poprzek rzeki Niagara i był pierwszym na świecie kolej roboczego most wiszący . Rozciągał się na 825 stóp (251 m) i stał 4 mile (4,0 km) w dół rzeki od Niagara Falls , gdzie łączył Niagara Falls w Ontario z Niagara Falls w Nowym Jorku . Pociągi korzystały z górnego z dwóch pokładów, a piesi i wagony z dolnego. Most był pomysłem kanadyjskich polityków i został zbudowany przez firmę amerykańską i kanadyjską. Najczęściej nazywano go mostem wiszącym , chociaż inne nazwy to most wiszący Niagara Railway Suspension Bridge , most wiszący Niagara i jego oficjalna amerykańska nazwa International Suspension Bridge .

Most był częścią wizji kanadyjskiego polityka Williama Hamiltona Merritta , aby promować handel w swoim kraju oraz z sąsiadami Stanami Zjednoczonymi. Wielu twierdziło, że most wiszący nie byłby w stanie zapewnić bezpiecznego przejazdu pociągów, w tym budowniczych mostów. Niemniej jednak firmy mostowe zatrudniły Charlesa Elleta, Jr. , który ułożył linę latawcem przez przepaść o długości 800 stóp (240 m) i zbudował tymczasowy most wiszący w 1848 roku. Ellet opuścił projekt po sporze finansowym z firmami mostowymi , który do realizacji projektu zatrudnił Johna Augustusa Roeblinga . W 1854 roku jego most był prawie gotowy, a dolny pokład został otwarty dla pieszych i powozów. 18 marca 1855 roku całkowicie obciążony pociąg pasażerski oficjalnie otworzył ukończony most.

Most wiszący był przejściem granicznym między Kanadą a Stanami Zjednoczonymi i odegrał znaczącą rolę w historii regionu Niagara i obu krajów. Przez most krzyżowały się trzy linie kolejowe, łączące miasta po obu stronach granicy. Great Western Railway , New York Central Railroad , a Nowy Jork i Erie Rail Road różniły się w szerokości toru ; most wykorzystywał potrójny system skrajni, aby zaoszczędzić miejsce, zachodząc na dwa tory jeden na drugim i używając szyny każdego z nich, aby utworzyć trzeci tor. Koleje przyniosły duży napływ handlu i turystów do regionu wokół wodospadu Niagara. W czasie prowadzącym do wojny secesyjnej , kolej podziemna pomogła niewolnikom w Stanach Zjednoczonych uciec przez most wiszący do wolności w Kanadzie. Po wojnie most stał się symbolem inspiracji dla Amerykanów, zachęcając ich do odbudowy swojego kraju i popychając ich do szybkiego uprzemysłowienia ich narodu.

Sukces mostu dowiódł, że wiszący most kolejowy może być bezpieczny i sprawny. Jego drewniane konstrukcje zaczęły niszczeć i zostały zastąpione mocniejszymi wersjami ze stali i żelaza do 1886 roku. Cięższe pociągi wymagały zastąpienia go przez Steel Arch Bridge, później przemianowany na Whirlpool Rapids Bridge , 27 sierpnia 1897 roku.

Koncepcja i budowa

W połowie XIX wieku szybko otworzyły się zaplecza północnoamerykańskiego wschodniego wybrzeża. W Kanadzie przedsiębiorca i polityk William Hamilton Merritt pomógł ustanowić kilka szlaków handlowych, zwłaszcza w pogłębionych drogach wodnych między miastami nad jeziorem. Wyobraził sobie również amerykańską i kanadyjską sieć kolejową, która połączy wybrzeże Atlantyku z nowymi terytoriami na Zachodzie, co doprowadziło do powstania mostu wiszącego na rzece Niagara poniżej wodospadu.

William Hamilton Merritt był głównym orędownikiem mostu wiszącego.

Wizja Merritta dotycząca mostu wiszącego Niagara powstała na samej rzece Niagara. Latem 1844 r. podczas pikniku nad brzegiem rzeki, w pobliżu ówczesnego miasta Clifton , Merritt przeczytał list swoich synów do żony. Młodsi Merrittowie podróżowali po Europie i odwiedzili miasto Fryburg w Szwajcarii. Zdumieni mostem wiszącym we Freiburgu napisali do swoich rodziców, opisując cuda mostu w wymownych słowach. Ich pisanie wywarło ogromny wpływ na ich rodziców, a starszy Merritt zastanawiał się, czy taki wiszący most można zbudować przez Niagarę. Merritt był zmuszony zrealizować tę wizję i zwrócił się do odpowiednich władz, w tym królowej Wiktorii , o pozwolenie na rozpoczęcie budowy mostu wiszącego. Jego wysiłki zostały nagrodzone w 1846 roku; stan Nowy Jork i rząd Kanady Zachodniej zatwierdziły czartery tworzące odpowiednio Niagara Falls International Bridge Company i Niagara Falls Suspension Bridge Company.

W latach przed wybudowaniem pierwszego mostu na rzece Niagara przez rzekę w całości pływały łodzie. Napędzane silnikami parowymi statki przewoziły ludzi i powozy przez rwącą rzekę w spokojniejszych miejscach. Jednym z takich statków była Maid of the Mist , pierwsza łódź turystyczna, która pływała po wodach rzeki Niagara. Nazwany na cześć lokalnej legendy, parowiec rozpoczął służbę w 1846 roku. Wypływając z punktu znajdującego się 2 mile (3,2 km) poniżej wodospadu Horseshoe Falls , podniósł się do podstawy wodospadu, oferując z bliska widok na cud natury. pasażerów, przed przejściem na przeciwległy brzeg. Witryna dla Suspension Bridge był pół mili (0,8 km) od Maid of the Mist " lądowań s. Wybór miejsca na most był oparty bardziej na estetyce niż na łatwości technicznej; był to najwęższy punkt wąwozu – 800 stóp (240 m) szerokości i 230 stóp (70 m) głębokości – który umożliwiał pełny widok wodospadów od strony amerykańskiej.

Po założeniu firm mostowych zaprosili inżynierów do przedstawienia planów i kosztorysów mostu wiszącego, który przewoził linię kolejową. Zaproszenie spotkało się ze sceptycyzmem wśród społeczności inżynierskiej. W tamtym czasie nie było mostu wiszącego, który pozwalałby na bezpieczny przejazd pociągu. Podczas gdy Europejczycy setkami budowali mosty wiszące, Amerykanie w większości ignorowali je ze względów bezpieczeństwa; W 1831 roku Sir Samuel Brown „s Broughton Suspension Bridge w Wielkiej Brytanii zawalił pod nogami maszerujących z oddziałem żołnierzy, wysyłając te na jego pokładzie do rzeki Irwell . Co więcej, wiele amerykańskich mostów zawaliło się, nie doświadczając ciężaru i ciśnienia odpowiadającego ruchowi kolejowemu, a amerykańscy inżynierowie obawiali się, że jakikolwiek most kolejowy prawdopodobnie ulegnie awarii – zwłaszcza most wiszący.

Czterech inżynierów odpowiedziało: Edward Serrell , Samuel Keefer, Charles Ellet, Jr. i John Augustus Roebling . Wszystkie nadesłane projekty mostu wiszącego. W czasie licytacji Ellet i Roebling zostali uznani za mistrzów budowy mostów wiszących w Ameryce. Roebling przedstawił dwa projekty, konserwatywny jednopokładowy most wiszący i wersję dwupokładową, oba ze drobiazgowymi obliczeniami i rysunkami. Zamiast polegać wyłącznie na zgłoszeniach, Charles Ellet, Jr. przyjął proaktywne podejście. Kiedy w 1845 roku dowiedział się o projekcie, napisał do Charlesa B. Stuarta , głównego inżyniera Great Western Railway , śmiało oświadczając, że może zbudować most przez Niagarę w dowolnym celu. Po uzyskaniu czarterów Ellet pomógł Stuartowi sprzedać akcje firm pomostowych i zaoferował, że sam kupi akcje o wartości 30 000 USD . Jego wysiłki przyniosły mu kontrakt mostowy o wartości 190 000 dolarów w dniu 9 listopada 1847 roku.

Tymczasowy most Charlesa Elleta Jr.

Charles Ellet Jr. , pierwszy urodzony w Ameryce inżynier budownictwa lądowego z europejskim wykształceniem inżynierskim, prowadził kampanię na rzecz mostów wiszących w Stanach Zjednoczonych.

Dorastając na farmie w Pensylwanii, Charles Ellet Jr. radził sobie z dorywczymi pracami, ale zaoszczędził wystarczająco dużo pieniędzy, aby sfinansować edukację w École nationale des Ponts et Chaussées we Francji. Po czterech miesiącach wykładów odbył tournée po Europie, po czym wrócił do Stanów Zjednoczonych jako jedyny rodowity Amerykanin z europejskim wykształceniem inżynierskim. Ellet ogłosił swoje ambicje zbudowania wiszących mostów w swoim rodzinnym kraju, proponując, aby przepiąć rzekę Potomac jednym mostem . Jego propozycja została zignorowana; niewielu było chętnych do posłuchania młodego, niedoświadczonego i porywczego inżyniera. Aby zdobyć doświadczenie, Ellet zaczął pracować na kolei i kanałach, a później został głównym inżynierem projektu James River i Kanawha Canal . Poprawił swoją reputację, publikując artykuły o mostach wiszących w szanowanych czasopismach inżynierskich, takich jak American Railroad Journal ; ostatecznie Ellet zbudował swój pierwszy most wiszący nad rzeką Schuylkill w Pensylwanii w 1842 roku.

Ellet miał wygląd aktora, który uzupełniały jego zabawne umiejętności oratorskie. Wykorzystał te cechy i wykorzystał showmizm i dramaturgię, aby promować swoje propozycje. Umiejętności te pomogły mu przyciągnąć uwagę i podnieść jego wizerunek zarówno w społeczeństwie, jak iw branży. Jednak jego władczość również potargała pióra ludzi, co spowodowało konflikty. Niemniej jednak jego zdolność do promowania siebie zapewniła mu kontrakty na most wiszący i późniejszy most wiszący Wheeling Suspension Bridge ; kontrakt Wheeling został wygrany w lipcu 1847 roku, podczas gdy plan Ellet dotyczący mostu wiszącego Niagara był jeszcze w początkowej fazie budowy. Pierwotny projekt Ellet dla mostu w Niagara umieszczał wszystkie formy transportu na jednym pokładzie. Tory kolejowe znajdowały się pośrodku pokładu, wciśnięte między jezdnie i chodniki po zewnętrznych stronach. Co więcej, przez most nie przejeżdżały pociągi; ich wagony były odłączane od ciężkich lokomotyw i ciągnięte przez most przez konie, kable lub lżejsze 6 -tonowe (5,4  t ) silniki. Zanim prace mogły się rozpocząć, Ellet zmierzyła się z problemem całej konstrukcji mostów wiszących: uzyskaniem linii w poprzek luki.

Sesje burzy mózgów Elleta z jego ludźmi podsunęły kilka pomysłów, które mogłyby umożliwić zawieszenie liny w poprzek wąwozu; obejmowały one strzelanie kulami armatnimi z przymocowaną liną, holowanie jej przez rzekę za pomocą parowca i przywiązywanie jej do rakiety, która następnie zostałaby wystrzelona przez wąwóz. Ostatecznie inżynier mostu wybrał pomysł zainspirowany eksperymentem Benjamina Franklina z latawcem . Było to podobne do planu XV-wiecznego wynalazcy Leonarda da Vinci , który miał na celu przebicie luki. Ellet również skorzystał z okazji, aby rozgłosić swój projekt. Organizując konkurs puszczania latawców, zaoferował 5 dolarów każdemu chłopcu, który przeleciał latawcem przez wąwóz i przymocował sznurek do latawca po drugiej stronie. Młodzież z pobliskich miast gromadziła się, by wziąć udział w zawodach, które odbyły się w styczniu 1848 roku. W przeciwieństwie do innych chłopców, którzy puszczali latawce z amerykańskiej strony wąwozu, 16-letni Homan Walsh przekroczył rzekę promem w górę rzeki i poszedł na kanadyjską stronę mostu, aby wystrzelić swój latawiec. Prawie udało mu się przy pierwszej próbie; jego latawiec przeleciał, ale rozbił się tuż przy brzegu. Po kilku dniach odpoczynku w domu przyjaciela Walsh w końcu przerzucił swój latawiec przez wąwóz i przymocował go do drzewa.

Kosz, w którym Charles Ellet przekroczył wąwóz Niagara, jest wystawiony w Buffalo Historical Society .

Charles Ellet i jego zespół przywiązali cięższą linkę do sznurka latawca i przeciągnęli połączone linki w poprzek. Przeciągali w poprzek kolejne cięższe i mocniejsze linki, aż ostatni kabel mostu o grubości 7 ⁄ 8 cali (2,2  cm ) zawisł w poprzek wąwozu. Kabel był zawieszony między dwiema drewnianymi wieżami o wysokości 40 stóp (12 m) i przymocowany do żelaznego kosza. Ellet planowała użyć tego systemu jako promu koszowego do transportu pracowników i materiałów przez wąwóz, oszczędzając czas, który w przeciwnym razie zostałby poświęcony na podróże lądem i promem. Dzięki doniesieniom w mediach i przekazom przekazywanym z ust do ust wiele osób wiedziało o wysiłkach Ellet i przybyło na plac budowy, aby obejrzeć budowę. 13 marca 1848 roku system został ukończony, a zespół planował przetestować go, przeciągając pusty kosz w poprzek. Wpadli w szkopuł, gdy kosz zacinał się w połowie drogi i nie mogli ruszyć do przodu. Wyciągając koszyk, Ellet postanowiła zapewnić widza, że ​​system działa. Wszedł do kosza, który przesunął się na przeciwległy brzeg. Kiedy Ellet dotarł do problematycznego miejsca, zauważył problem; rolki kosza nie mogły przejść przez część kabla, która została przypadkowo spłaszczona podczas budowy. Rozwiązał problem i przeszedł na stronę kanadyjską iz powrotem, stając się pierwszą osobą, która przekroczyła wąwóz. Chociaż firmy zajmujące się mostami zabroniły Elletowi pobierania opłat, pobierał od każdej osoby 1 dolara za możliwość „obserwowania z pierwszej ręki cudu inżynierii mostu Niagara”. W niektóre dni prom koszowy przewoził przez wąwóz nawet 125 osób.

Kontynuując swoją budowę, Ellet zbudował dwie kładki i połączył je ze sobą, tworząc most wiszący o szerokości 8 stóp (2,4 m). Ten tymczasowy most zamierzał wykorzystać jako rusztowanie do budowy stałego mostu kolejowego. 29 lipca 1848 r. budowniczy mostu zainaugurował przęsło w typowy dla siebie sposób; Stojąc w bryczce jak gladiator w swoim rydwanie, Ellet pędził przez most, który miał wówczas barierki tylko na jedną trzecią jego długości. Jego wyczyn przyniósł mostowi dalszy rozgłos, a opłata pobierana z przęsła okazała się lukratywna; W niecały rok od oficjalnego otwarcia w dniu 1 sierpnia 1848 r. zebrano 5000 dolarów. Między firmami pomostowymi i Ellet powstały spory o ich udziały w pieniądzach, a ich stosunki stały się gorzkie. Firmy oskarżyły Elleta o spóźnienie się z harmonogramem i wstrzymanie płatności. Ellet zemściła się, montując armaty na moście, aby przejąć nad nim własność. Ostatecznie sprawa trafiła do sądu. Firmy zajmujące się mostem zapłaciły Charlesowi Elletowi 10 000 dolarów, a on opuścił projekt, aby pracować w pełnym wymiarze godzin przy moście wiszącym Wheeling Suspension Bridge.

Projekt mostu wiszącego Niagara zawieszono na trzy lata, zanim firmy mostowe zaangażowały do ​​jego ukończenia innego znanego inżyniera budownictwa lądowego, Johna Augustusa Roeblinga. Opóźnienie spowodowało, że Roebling stracił zaszczyt budowy pierwszego stałego mostu na Niagara; Serrell ukończył most wiszący Lewiston w 1851 roku. Roebling osiągnął jednak inne zaszczyty, budując swój most wiszący kolejowy Niagara.

Most kolejowy Johna Augustusa Roeblinga

Patent Roeblinga nr. 4945 dla metody prowadzenia przewodów przez szczeliny. To urządzenie zostało użyte do budowy mostu wiszącego.

Urodzony w Prusach (później część Niemiec), John Augustus Roebling uzyskał pierwszy dyplom inżyniera warunkowego ( Feldmesserprüfung ) w Erfurcie w 1824 roku. Uczęszczał na dwa semestry lekcji w berlińskiej Bauakademie i pracował dla rządu pruskiego przy budowie dróg wojskowych. Zmęczony biurokracją zrezygnował ze stanowiska i wyjechał do Stanów Zjednoczonych w 1830 r., gdzie 6 sierpnia 1831 r. przybył z bratem do Filadelfii. Zamiast kontynuować zawód inżyniera, zaczął zarabiać na życie w rolnictwie. Po pięciu latach ożenił się z córką krawcową i przez następną dekadę miał z nią ośmioro dzieci. Praca w rolnictwie była dla niego niezadowalająca iw 1837 roku, po śmierci brata i urodzeniu pierwszego dziecka, wrócił do inżynierii.

Roebling po raz pierwszy zatrudnił się jako geodeta w systemie kanałów Beaver River, rozpoczynając swoją karierę od szeregu projektów związanych z kanałami i kolejami. Oprócz pisania artykułów w czasopismach inżynierskich, Roebling zaprojektował własne kable druciane i założył własną firmę, która je produkuje; Firma John A. Roebling była pierwszym producentem lin stalowych w Stanach Zjednoczonych. Stopniowo zdobywając sławę dzięki swojej inżynierii lądowej, Roebling w końcu zaczął budować mosty wiszące. Jego pierwszym mostem był akwedukt wiszący Allegheny w Pittsburghu . Konstrukcja, ukończona w 1845 roku, była pierwszym wiszącym akweduktem na świecie i pierwszym dużym amerykańskim mostem wiszącym o wielu przęsłach. Co więcej, była to pierwsza konstrukcja zawieszenia zbudowana przy użyciu nowoczesnych technik przędzenia kabli — własnego wynalazku Roeblinga. Wcześniejsze techniki budowy mostów obejmowały wytwarzanie głównych kabli w fabryce, transportowanie ich na miejsce budowy mostu, a następnie rozciąganie ciężkich kabli nad szczeliną w celu ustawienia ich nad mostem. Roebling, podczas swoich eksperymentów z linami stalowymi, wymyślił i opatentował nową metodę konstrukcji tych głównych kabli. Długa lina — lina podróżna — tworzyła pętlę wokół dwóch poziomych kół, po jednym z każdej strony wąwozu. Do tej linki przymocowano lekkie koło, „koło jezdne”, a wokół tego koła nawinięto drut. Niczym pas w systemie mechanicznym, lina podróżna i jej koło poruszały się w poprzek szczeliny, gdy poziome koła obracały się, ciągnąc drut wzdłuż. Koło jezdne skutecznie ciągnęło dwie odcinki tego samego drutu (biegnącego nad i pod kołem jezdnym) jednocześnie przez szczelinę. Odcinki drutu były zbierane i wiązane w odstępach, aby utworzyć grubsze pasma, które później zostały ściśnięte razem w główne kable, podtrzymując się, a później proporcjonalną wagę mostu podczas ich formowania. Metoda ta stała się standardem w budowie mostów wiszących i pozostała niezmienna przez wiele lat. W XX wieku mosty wiszące były nadal budowane przy użyciu tego systemu nawijania bloczków, aczkolwiek z bardziej wyrafinowanym sprzętem.

John Augustus Roebling zbudował kilka wybitnych mostów wiszących w Stanach Zjednoczonych, przynosząc mu szacunek społeczności inżynierów.

Roebling był postacią kontrastującą z Charlesem Elletem. Podczas gdy Ellet upiększał swoje propozycje wymyślnymi słowami i czynami, Roebling przedstawiał artykuły wypełnione drobiazgowymi obliczeniami i rysunkami. Starszy inżynier był surowy i zdeterminowany do osiągnięcia, przyjmując naukowe podejście do wszystkich zainteresowań. Rzadko okazywał emocje w swoich kontaktach, nawet swoim najbliższym współpracownikom. Ośmielił się jednak skonfrontować się ze swoimi krytykami i odważnie wychwalać swoją pracę. Otwarcie nazywał europejskie mosty wiszące — w tym amerykańskie mosty wiszące zbudowane europejskimi technikami — słabymi i od czasu do czasu strzelał do dzieł Elleta i Stephensona. Ogłosił, że jego Most Brookliński , gdy zostanie ukończony, „będzie nie tylko największym istniejącym mostem, ale będzie największym dziełem inżynieryjnym tego kontynentu i epoki”. Historia Roeblinga z Ellet zaczęła się przed złożeniem oferty na most wiszący Niagara, na początku kariery. Podczas przetargu na projekt mostu wiszącego Schuylkill, Ellet napisała propozycję, która została opublikowana w American Railroad Journal . Błędnie wierząc, że Ellet wygrała kontrakt, Roebling napisał z gratulacjami i poprosił, aby został asystentem Ellet. Otrzymał formalną odpowiedź bez odniesienia do jego prośby, a jego kolejny list został zignorowany. Kiedy Roebling dowiedział się, że przetarg wygrał wykonawca, z powodzeniem ubiegał się o stanowisko głównego inżyniera wykonawcy. Ellet jednak obstawał przy swojej taktyce i wyrwał projekt wykonawcy; awansował do firmy mostowej i zaproponował przyjęcie ziemi zamiast gotówki jako zapłaty. Od tego czasu Ellet i Roebling stali się rywalami, rywalizując ze sobą o projekty mostów wiszących w Ameryce Północnej. Roebling uczył się na ich rywalizacji. Jego straty z Ellet pokazały mu, że musi się promować i zdobywać zwolenników, aby skutecznie zabezpieczyć kontrakty, których pragnął.

Kiedy Roebling został powołany do projektu mostu wiszącego Niagara w 1851 roku, miał na swoim koncie sześć konstrukcji wiszących. Uważał, że ostateczny plan Ellet jest niepraktyczny; most byłby zbyt ciężki i drogi. Roebling miał na myśli inny projekt: piętrowy most, który zaproponował wcześniej podczas licytacji. Dolny pokład, na poziomie krawędzi przepaści, mógł przewozić pasażerów i wagony, a górny pokład, 18 stóp (5,5 m) powyżej, umożliwiałby w pełni załadowane pociągi kontynuowanie podróży bez zatrzymywania się, aczkolwiek z prędkością 5 mil na godzinę (8,0 km/h). Roebling doszedł do wniosku, że pokłady i wystarczające kratownice tworzą sztywną rurę, dzięki czemu most jest sztywniejszy niż normalny most wiszący. Teoria była podobna do teorii mostu rurowego, ale wdrożona niższym kosztem. Społeczność inżynierów była krytyczna wobec projektu Roeblinga. Robert Stephenson , budowniczy rurowego mostu Britannia , był jednym z tych, którzy ukończyli most wiszący Niagara przed wyborem Roeblinga. Stephenson przedstawił projekt mostu rurowego, aw 1859 roku zbudował duży i kosztowny most rurowy dla kolei Grand Trunk w Montrealu, Quebec. Budowniczy mostu powiedział wtedy, szydząc z podwieszanej kolei Roeblinga: „Jeśli twój most się powiedzie, mój jest wspaniałym błędem”.

W obliczu krytyki Roebling ukończył projekt w cztery lata, wykorzystując most Ellet jako rusztowanie. Pokład kolejowy został poddany testom obciążeniowym podczas przekraczania 23-tonowego (21 t) silnika parowego London z prędkością 8 mil na godzinę (13 km/h) w dniu 8 marca 1855 r. Dziesięć dni później górny pokład mostu został oficjalnie otwarty; dolny pokład został otwarty dla publiczności rok wcześniej. Gdy pierwszy komercyjny pociąg pasażerski przejechał przez most, oba kraje zostały ostatecznie połączone linią kolejową przez rzekę Niagara. Udane przejazdy tych i późniejszych pociągów sprawiły, że Most Wiszący Roeblinga stał się pierwszym działającym mostem wiszącym w historii.

Inżynieria

Most wiszący wykorzystywał kombinacje czterech szyn do obsługi trzech różnych linii kolejowych.

Pociąg i inżynier na moście wiszącym, przed 1886 r.

Most Roeblinga wsparty był na dwóch wapiennych wieżach po obu stronach wąwozu. Te wieże w stylu egipskim miały 88 stóp (27 m) wysokości na amerykańskim brzegu i 78 stóp (24 m) wysokości na kanadyjskim brzegu. Z fundamentami w ziemi 8,5 metra, struktury wapienne mogą utrzymać do 12 milionów funtów (5,4 miliona kg). Cztery główne liny o grubości 10,5 cala (27 cm) podtrzymywały most; dwie liny biegły przez żelazne siodła na szczycie każdej wieży. Każdy kabel składał się z 3059 drutów, które zostały utkane za pomocą opatentowanej przez Roeblinga techniki zastosowanej w jego akwedukcie wiszącym Allegheny. Końce każdego kabla zostały zabezpieczone do 6 stóp kwadratowych (0,56 m ² ) płyty żeliwne zatopiony 20-30 stóp (6.1-9.1 m) głęboko w podłożu skalnym. Liny wsparcia zwisały z żelaznych zacisków, które otaczały główne liny i podtrzymywały pokłady. Głębokie kratownice — nigdy wcześniej nie widziane na dużym wiszącym moście — ciągnęły się po bokach mostu i łączyły dwa pokłady, tak że konstrukcja wyglądała jak klatka. Kratowane boki oraz górny i dolny pokład, które miały rozpiętość 825 stóp (251 m), tworzyły „pustą prostą belkę”, wzmacniającą sztywność mostu.

Most wiszący został dodatkowo usztywniony odciągami, które biegły od górnego pokładu do szczytu wież. Krytyka mostów wiszących wzrosła po tym, jak Wheeling Suspension Bridge zawalił się pod silnym wiatrem w 1854 roku. Aby rozwiązać te obawy, Roebling dodał więcej odciągów, aby zabezpieczyć dolny pokład do brzegów poniżej. Wysiłki Roeblinga zapewniły, że jego most wiszący pozostał, podczas gdy inne wiszące mosty na rzece Niagara zawaliły się z powodu silnych wiatrów. Chociaż nie był pierwszym inżynierem, który docenił potrzebę zapewnienia wystarczającej sztywności mostu wiszącego ani zastosowania odpowiednich metod, Roebling jako pierwszy zrozumiał zasady stojące za tymi metodami i połączył je w budowie mostu wiszącego. Roebling udowodnił, że wbrew obiegowym opiniom, prawidłowo zbudowane wiadukty mogą bezpiecznie wspierać przejazdy o dużym natężeniu ruchu kolejowego. Jego połączenie metod usztywniających stworzyło pierwszy nowoczesny most wiszący. Most wiszący był tak sztywny, że wytrzymał falę uderzeniową spowodowaną niedalekim upadkiem masy skalnej o masie 5000 ton (4500 t) w 1863 roku; siła uderzenia objawiła się jako fala falująca przez pokłady mostu od strony amerykańskiej do strony kanadyjskiej iz powrotem.

Ze Stanów Zjednoczonych, New York i Erie Rail Road 's Canandaigua i Niagara Falls Railroad oraz New York Central Railroad 's Buffalo and Niagara Falls Railroad przejechały przez most i dotarły do ​​Ontario. Podobnie Great Western Railway w Kanadzie rozszerzył swoją sieć z Kanady do Nowego Jorku. W momencie otwarcia mostu trzy linie kolejowe miały różne rozstawy : 4 stopy  8+1 / 2  w(1435 mm) normalnotorowych na New York Central,5 ft 6 in(1,676 mm) na Great Western, a6 ft(1829 mm) na Erie. Zamiast umieszczać trzy tory obok siebie na jednym szerokim pokładzie, most zaoszczędził miejsce,nakładając toryna siebie. Ta metoda wykorzystywała tylko cztery szyny; jedna para utworzyła tor dla jednej linii kolejowej, a druga para utworzyła drugą. Jedna szyna z każdej pary utworzyłaby wtedy ostatni tor. W pierwszym roku funkcjonowania mostu toczyło się po nim średnio 30 pociągów dziennie. Pięć lat później przez obiekt przejeżdżało codziennie 45 pociągów.

Roebling nakazał ograniczenie prędkości pociągów do maksymalnej prędkości 5 mil na godzinę (8,0 km/h), aby zapewnić absolutne bezpieczeństwo. Był przekonany, że most poradzi sobie z szybszym ruchem pociągów, ale wolał bezpieczną operację. W jego testach most podtrzymywał pociąg o masie 326 ton (296 t), zginając się pod ciężarem 27 cm. Mieściło się to w ramach maksymalnego obciążenia 450 ton amerykańskich (410 t) określonego w projekcie mostu. Liczba ta była ostrożnym szacunkiem. Kable i odciągi mogły wytrzymać 7300 krótkich ton (6600 t), a dziennikarz podróżujący Alfred J. Pairpoint skomentował, że to normalne, że 1200-tonowe (1100 t) pociągi przejeżdżają przez most bez niebezpieczeństwa. Most trząsł się, gdy przejeżdżał po nim pociąg, choć nie miało to żadnego wpływu na jego integralność. Kiedy częstotliwość przejeżdżających pociągów była wysoka, drżenie było zauważalne dla podróżnych na dolnym pokładzie i dla niektórych było niewygodne; pisarz Mark Twain zauważył: „Podjeżdżasz do mostu wiszącego i dzielisz swoje nieszczęście między szanse rozbicia się na dwieście stóp w rzece poniżej, a szanse na to, że nad głową pociągu kolejowego wpadniesz na ciebie. Każda z tych możliwości jest niewygodna. same w sobie, ale zmieszane razem, sprowadzają się w sumie do pozytywnego nieszczęścia”. Mimo takich komentarzy tysiące ludzi każdego dnia bezpiecznie przechodziło przez most.

Widok na wejście na dolny pokład mostu, po lewej stronie punkt poboru opłat; widoczne są głębokie kratownice, które pomogły wzmocnić sztywność mostu. (1859)

Amerykańscy inżynierowie uważają most wiszący za główne osiągnięcie wydajności. W raczkującym kraju, w którym zasoby – materialne i finansowe – były ograniczone, musieli zadowolić się tym, co było dostępne. Cel ten został przyjęty przez Amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Budownictwa , które wyraziło opinię: „To jest najlepsza inżynieria, która nie tworzy najwspanialszej, nawet najdoskonalszej pracy, ale taka, która sprawia, że ​​praca dobrze odpowiada celowi, na najmniejszym kosztem." Roebling zbudował most, który konkurował z większymi mostami czołowych europejskich narodów przy znacznie niższych kosztach. Jego most wiszący wykorzystywał tylko jedną szóstą materiału, z którego wykonano most Brittania Bridge, ale był dwa razy dłuższy i miał pojemność przekraczającą most rurowy. Co więcej, wydatki na most wiszący Roeblinga wyniosły 400 000 dolarów, podczas gdy most rurowy o takiej samej długości i nośności kosztowałby 4 miliony dolarów. Sukces Roeblinga uczynił go mistrzem mostów wiszących. Pochyłe odciągi ciągnące się od szczytów wież do jezdni mostu wiszącego stały się znakiem rozpoznawczym jego przyszłych prac.

Chociaż most wiszący dowiódł, że system podwieszenia może być bezpiecznie używany do przewożenia linii kolejowych, nie zbudowano już wiszących mostów kolejowych. Wybuch wojny secesyjnej odwrócił uwagę od takich przedsięwzięć inżynieryjnych, a do czasu, gdy zwrócono uwagę na ponowne budowanie mostów, mosty wspornikowe stały się modne na mosty kolejowe. Mimo to sukces Mostu Wiszącego sprawił, że stał się wzorem dla wiszących mostów kolejowych. Kiedy w 1850 r. miasto Quebec wezwało do budowy nad rzeką św. Wawrzyńca , inspirację zwróciło się do mostu wiszącego. Siedemnaście lat później brytyjskie czasopismo Engineering wezwało do podwieszenia kolei do mostu nad Cieśniną Mesyńską, a także wspomniało o moście Roeblinga. Wreszcie Charles B. Stuart otworzył swoją pracę z 1871 r. na temat historii inżynierii amerykańskiej, Życie i prace inżynierii lądowej i wojskowej w Ameryce , ilustrując most.

Spuścizna

Jako przejście graniczne między dwoma dużymi, rozwijającymi się krajami, Most Wiszący przejeżdżał przez niego tłumy podróżnych. Ponadto było to skrzyżowanie trzech głównych linii kolejowych. W połączeniu z sąsiedztwem cudu natury, wodospadu Niagara, most po otwarciu spowodował duży ruch kolejowy w regionie. Miasta na końcach mostu bardzo skorzystały na tym ciężkim ruchu ludzi i towarów. Wioska Suspension Bridge w Stanach Zjednoczonych szybko się rozrosła w ciągu kilku lat po otwarciu mostu, nabywając sklepy, fabryki i hotel. Jego turystyka i handel wkrótce rywalizowały z miastem Niagara Falls w stanie Nowy Jork ; ostatecznie wieś została włączona do miasta w 1892 roku. Podobnie Clifton na kanadyjskim końcu mostu został włączony do miasta Niagara Falls, Ontario . Dwa miasta nad wodospadem Niagara szczyciły się handlem, który przewyższał sąsiednie osady. Mniej więcej w czasie oficjalnego otwarcia most był jednym z najbardziej ruchliwych punktów handlowych na granicy Stanów Zjednoczonych z Kanadą, przewożąc 12 milionów dolarów towarów przejściowych i 2 miliony materiałów wiązanych do Kanady. Aby obsłużyć dużą ilość towarów wymienianych przez granicę, komora celna Lewiston – główny celnik w regionie Niagara – została przeniesiona na most wiszący Niagara w 1863 roku.

Reklama podróży Great Western Railway przez most wiszący nad wodospadem Niagara, ok. godz. 1876

Przedstawienie mostu jako cudu inżynierii i pięknego widoku przyciągnęło wielu odwiedzających do wodospadów. Podczas przekraczania mostu podróżni mogli podziwiać widok na Wodospady wzmocniony wrażeniem stania 250 stóp (76 m) w powietrzu. Jednak wodospady okazały się dla niektórych odległe i niewyraźne, gdy była pochmurna pogoda. Ogólnie rzecz biorąc, most wiszący był uważany za atrakcję, którą muszą zobaczyć odwiedzający wodospad Niagara. Na obrazach i grafikach mostu w centrum uwagi znalazł się most wiszący, spychając wodospady na dalszy plan. W przeciwieństwie do obrazów przedstawiających wodospady, które przyciągają wzrok widza swoimi majestatycznymi widokami cudu natury, obrazy mostu imponowały użytkowym projektem konstrukcji. W 1897 r. pociągi wjeżdżające do wodospadu Niagara przyciągnęły 276 900 odwiedzających w okresie od maja do sierpnia. W 1882 r. powstał system tramwajowy, aby obsłużyć rosnący transgraniczny ruch pieszy. Początkowo ciągnięte przez konie, w 1892 r. tramwaje zostały przekształcone w energię elektryczną. Most wiszący był dumą i symbolem Great Western Railway, która reklamowała go jako „jedyną trasę przez wodospad Niagara i most wiszący”.

Śmiałkowie tacy jak Maria Spelterini , jedyna kobieta, która przekroczyła wąwóz Niagara po linie, wykonywali swoje akrobacje przed tłumami na brzegu i moście wiszącym.

Podróżni na moście wiszącym byli świadkami kilku śmiertelnie niebezpiecznych wyczynów kaskaderskich wykonywanych przez wąwóz Niagara. 30 czerwca 1859 roku zobaczyli wyczyn Charlesa Blondina polegający na tym, że został pierwszym człowiekiem, który przekroczył przepaść po linie. W połowie przeprawy Blondin usiadł na linie i opuścił linę, by wyciągnąć drinka z pokładu Maid of the Mist poniżej. W swoich późniejszych akcjach na linie w tym samym miejscu akrobata za każdym razem wykonywał inny wyczyn. Pewnego razu ugotował i zjadł omlet w połowie przejścia; innym razem nosił na plecach swojego menadżera Harry'ego Colcorda. Podczas jazdy na barana Colcorda Blondin zatrzymał się pięć razy na linie, aby odpocząć i odzyskać siły; za każdym razem Colcord ostrożnie schodził z pleców Blondina i stawał na linie, wspinając się z powrotem po tym, jak akrobata miał dość odpoczynku. Sukces Blondina zainspirował innych akrobatów, takich jak William Leonard Hunt („Wielki Farini”), Samuel Dixon, Clifford Calverly i Signorina Maria Spelterini , do naśladowania i prób prześcignięcia jego występów w tym samym miejscu. Signorina, jedyna kobieta, która przeszła przez Niagarę po linie, raz przechodziła z zawiązanymi oczami, a innym razem z rękami i nogami zakutymi w kajdany.

Inna grupa ludzi w Ameryce miała własne ryzykowne przejścia przez wąwóz Niagara, uciekając przez granicę do Kanady. Byli zniewolonymi Afroamerykanami, którzy szukali wolności, uciekając do kraju, który ogłosił wyzwolenie każdego niewolnika, który do niego wjechał. Most był częścią Podziemnej Kolei , sieci tras zaprojektowanych do przemycania niewolników ze Stanów Zjednoczonych do wolności w Kanadzie. Przed wojną secesyjną uciekający niewolnicy mieli tylko cztery główne drogi do Kanady, z których jedna prowadziła przez rzekę Niagara. Zniewoleni ludzie, którzy uciekli szlakiem Niagary, mieli pomoc z kilku stron. Stan Nowy Jork generalnie opowiadał się za przyznaniem wolności zniewolonym ludziom; ta postawa ośmieliła afroamerykańskich robotników w Niagara, którzy często pomagali niewolnikom uciekać do Kanady. Przed ukończeniem mostu wiszącego uciekinierzy albo przekraczali szalejącą rzekę na łodzi, albo ryzykowali życiem, pływając w spokojniejszych miejscach rzeki. Most wiszący sprawił, że ucieczka przez rzekę była łatwiejsza i bezpieczniejsza, choć nadal istniało ryzyko. Aby nie dać się złapać i odesłać do swoich właścicieli, zniewoleni ludzie musieli przekradać się pieszo lub ukrywać się na pokładach pociągów i wozów wołowych. Działaczka przeciw niewolnictwu Harriet Tubman kierowała nocami zbiegów i przekupywała urzędników celnych, aby przymykali na to oko. W rezultacie wielu niewolników przekroczyło most wiszący ku wolności, zanim Stany Zjednoczone zostały pogrążone w wojnie domowej.

Kiedy skończyła się wojna secesyjna, a Stany Zjednoczone skupiły się na odbudowie, Roebling zaczął budować swój Most Brookliński . Ponieważ to monumentalne zadanie mogło wpłynąć na nawigację morską, wymagało zgody państwa, a rząd chciał gruntownego przeglądu uprawnień inżyniera; stąd zorganizowano Bridge Party. Grupa składająca się z Roeblinga i jego syna, a także innych inżynierów mostowych, generałów, biznesmenów i osobistości z wyższych sfer, zwiedziła kraj, aby dokonać przeglądu czterech mostów, które Roebling zbudował przed wojną domową. Ostatnim punktem ich trasy był most wiszący Niagara Roeblinga. Podczas kolacji upamiętniającej zakończenie zwiedzania mostu, weteran wojny domowej generał Henry Warner Slocum wzniósł toast i nazwał most wiszący symbolem inspiracji dla Stanów Zjednoczonych w ich wysiłkach na rzecz odbudowy. To odczucie podzielali goście i zostało wyrażone podczas późniejszych kolacji w całych Stanach Zjednoczonych. Osiągnięcie zbudowania dużego wiszącego mostu nad wąwozem w obliczu przytłaczających przeciwności – nieustannych poniżeń przez społeczność zawodową, amerykańską i europejską – dało Stanom Zjednoczonym poczucie dumy. Nacjonalizm rósł, gdy kraj chwalił most. Ukończenie mostu, który świat zachodni uznał za niemożliwy, dał Amerykanom, którzy mieli mniejsze osiągnięcia techniczne niż ówczesna Europa, trofeum, które przewyższało wszystkie inne. Most wiszący stał się amerykańskim symbolem stawiania czoła najtrudniejszym wyzwaniom i dokonywania niemożliwego, jeszcze mocniej popychając ich dążenie do industrializacji. Charles W. Woodman szczególnie zwrócił uwagę na most wiszący w swoim przemówieniu w 1865 r. do Senatu Stanów Zjednoczonych o zgodę na budowę systemu kolei do transportu statku z wody i wokół wodospadu Niagara.

Konserwacja i wymiana

Most wiszący w 1886 r., po zastąpieniu jego elementów drewnianych stalowymi

Obawy budżetowe zmusiły Roeblinga do budowy mostu wiszącego głównie z drewna; koszt odlewania elementów z żelaza i transportu ich „[drogą] na Zachód” był wygórowany. Materiał organiczny zepsuł się i zgnił z powodu wilgoci wokół wodospadu Niagara. W miarę szybkiego postępu industrializacji Stanów Zjednoczonych wprowadzenie procesu Bessemera znacznie obniżyło koszt trwalszej stali i żelaza. Do 1880 r. drewniane kratownice, belki i podłogi mostu wiszącego zostały zastąpione stalą. Kable druciane nie zostały wymienione; ich rdzenie były nadal w nieskazitelnym stanie. Zewnętrzna warstwa drutów w kablach była jednak lekko skorodowana i musiała zostać wymieniona. Ze względu na poważne zniszczenia, wapienne wieże zostały zastąpione w 1886 roku wersjami o konstrukcji stalowej. Remonty te zwiększyły wytrzymałość mostu i pomogły mu przez kilka lat radzić sobie z większymi obciążeniami.

Most z zamkniętymi wieżami wind, sfotografowany przez Charlesa Bierstadt

W połowie lat 90. XIX wieku masa pociągów w Ameryce Północnej znacznie wzrosła. Większe i mocniejsze lokomotywy były potrzebne do ciągnięcia samochodów, które obsługiwały coraz większą liczbę pasażerów i towarów; w porównaniu do 23-tonowych (21 t) lokomotyw przejeżdżających przez most w latach 50. XIX wieku, 170-tonowe (150 t) lokomotywy były powszechnymi lokomotywami 40 lat później. Waga tych pociągów przekroczyła specyfikacje mostu wiszącego, a firmy mostowe skorzystały z okazji, aby sprawdzić i poprosić o wymianę mostu. Do zaprojektowania mostu zastępczego wybrano inżyniera budownictwa Lefferta L. Bucka , który został zatrudniony do konserwacji mostu wiszącego . Zdecydował się na most o konstrukcji łukowej . Mosty łukowe były wówczas nowym modelem mostów kolejowych i były bardziej ekonomiczne niż mosty wiszące. Buck zbudował nowy most wokół i pod wiszącym mostem, zastępując go po kawałku. Jego plan pozwolił na kontynuowanie ruchu na moście — pociągów i pieszych — bez zakłóceń. Do 27 sierpnia 1897 r. rozebrano ostatnie elementy mostu wiszącego, pozostawiając w jego miejsce dolny stalowy most łukowy – później przemianowany na most Whirlpool Rapids . Podczas inspekcji rdzenie kabli, które wcześniej podtrzymywały most wiszący, okazały się tak samo zdrowe, jak w dniu budowy mostu.

Uwagi i referencje

Uwagi

Bibliografia

Bibliografia

Podstawowe źródła

Źródła drugorzędne

Zewnętrzne linki

• Mosty nad Niagara Falls w Niagara Falls Thunder Alley
• Niagara Falls Bridge (1855) w Structurae