Coordenadas : 51 ° 38′37.10 ″ N 2 ° 40′1.00 ″ W / 51.6436389 ° N 2.6669444 ° W
El puente ferroviario de Chepstow se construyó siguiendo las instrucciones de Isambard Kingdom Brunel en 1852. El "gran puente tubular" sobre el río Wye en Chepstow , que en ese punto forma el límite entre Gales e Inglaterra, se considera uno de los principales logros de Brunel, a pesar de su apariencia. Era económico en el uso de materiales y demostraría ser el prototipo de diseño del puente Royal Albert de Brunel en Saltash . Aunque la superestructura ha sido reemplazada desde entonces, los soportes tubulares de hierro de Brunel todavía están en su lugar. Es una estructura catalogada de Grado II . [1]
Fondo
Brunel tuvo que tomar las dos vías del ferrocarril de Gales del Sur a través del río Wye. El Almirantazgo había insistido en un tramo libre de 300 pies (91 m) sobre el río, con el puente a un mínimo de 50 pies (15 m) por encima de la marea alta. [2] El tramo tendría que ser autoportante, ya que aunque el lado de Gloucestershire del río consiste en un acantilado de piedra caliza, el lado de Monmouthshire es un depósito sedimentario bajo sujeto a inundaciones regulares. Por lo tanto, en ese lado, no había ningún lugar para un estribo capaz de resistir el empuje hacia afuera de un puente de arco , o el tirón hacia adentro de un puente colgante convencional . En cualquier caso, no se podía utilizar ninguno: un puente de arco no habría cumplido con las restricciones de altura y ancho impuestas por el Almirantazgo, y los puentes colgantes eran notoriamente inadecuados para transportar trenes. El peso concentrado hizo que las cadenas se doblaran, permitiendo que la plataforma del puente subiera y bajara peligrosamente. Un puente de celosía autoportante era la única opción.
Robert Stephenson había cruzado el río Conwy (1848) y el estrecho de Menai (1850) con vanos de 400 y 450 pies (140 m) respectivamente, utilizando grandes secciones de vigas de caja de hierro forjado remachado. Las vigas de caja tipo Conwy habrían sido muy caras de usar en Chepstow, además de ser pesadas (problemático, ya que los tramos tuvieron que levantarse mucho más alto que en Conwy). Brunel, característicamente, buscó una solución radical. Ya había construido un puente de arco o arco atado en Windsor (1849) que constaba de tres nervios de arco celular de sección transversal triangular "ensartados" por vigas de cubierta de hierro forjado sostenidas por perchas verticales de los arcos. Este fue el mismo año que el puente de alto nivel de arco atado de Stephenson en Newcastle upon Tyne , que se suponía había influido en Brunel en Chepstow. Sin embargo, la solución de Brunel para este último fue dar un salto adelante, basado, no obstante, en principios de ingeniería sólidos y una variación del tema del arco atado.
Los experimentos de William Fairbairn y el análisis matemático de Eaton Hodgkinson habían demostrado mediante una serie de experimentos que una viga de caja cerrada , hecha de hierro forjado remachado, combinaba ligereza relativa con gran resistencia. La viga tubular de hierro forjado, ya sea de sección transversal rectangular, triangular o circular, formaba un componente de celosía más eficiente. Si la sección transversal fuera lo suficientemente grande, podría ser autoportante. Fueron los experimentos de Fairbairn los que llevaron al diseño de los puentes Menai y Conwy . Stephenson había propuesto originalmente usar una sección de viga de caja suspendida de cadenas. La sección de caja, argumentó, sería lo suficientemente rígida como para superar los problemas convencionales de las cubiertas de los puentes colgantes. En el evento, Fairbairn demostró que una viga de caja correctamente construida sería lo suficientemente fuerte como para prescindir de las cadenas. Sin embargo, la decisión (no usar cadenas) se tomó al final del proyecto, por lo que las torres de soporte del puente Britannia todavía se construyeron con agujeros para las cadenas. Las vigas de caja de Stephenson fueron una gran innovación, y el uso de acero o concreto pretensado en lugar de hierro forjado, la construcción de vigas de caja es el estándar hoy en día para puentes grandes. Pero como ha observado Berridge, "Brunel nunca fue de los que siguieron la moda por el bien de la moda ... (en Chepstow) ... Aquí estaba el verdadero ingeniero en el trabajo, diseñando el puente para adaptarse al sitio y la mejor manera de llevarlo a cabo. posición".
El puente llenó un vacío en la línea ferroviaria principal entre Gloucester y Swansea . La línea entre la estación de tren de Chepstow y Swansea se inauguró el 18 de junio de 1850, y el 19 de septiembre de 1851 se completó la línea entre Gloucester y una estación al este del río, conocida como Chepstow East . Hasta que se completó y abrió el puente, los pasajeros fueron trasladados de una estación a otra en autocar , utilizando el puente de carretera de 1816 que cruza el río Wye. El puente ferroviario se abrió al uso público por primera vez el 19 de julio de 1852; La estación de Chepstow East cerró al mismo tiempo que redundante. Originalmente, solo había una línea de ferrocarril sobre el puente; un segundo se puso en servicio el 18 de abril de 1853. La nueva línea ferroviaria y el puente tuvieron el efecto de reducir el tiempo de viaje entre Londres y Swansea de 15 horas, por ferrocarril, carretera y ferry , a 5 horas por ferrocarril. [3] [4]
El diseño del puente de Chepstow
Brunel reconoció que una viga tubular de sección transversal circular, un "arco" poco profundo, excelente en compresión y tensión, podría ser ensartado por cadenas de suspensión para formar una estructura rígida y autoportante mucho más liviana (por lo tanto, menos costosa) que una Stephenson. tipo cajón viga. En lugar de colgar las cadenas de las torres y suspender la plataforma del puente de ellas, Brunel usó las cadenas para tensar y arquear ligeramente los tubos, que estaban apuntalados contra las cadenas con puntales. El tablero del puente era rígido, porque las cadenas lo sujetaban eficazmente contra los tubos. Brunel resolvió el problema a su manera, y durante más de 100 años, Chepstow y posteriormente el Royal Albert Bridge fueron los únicos puentes colgantes en el sistema ferroviario británico.
A pesar de su aparente rivalidad, Brunel y Stephenson fueron grandes amigos personales, hasta el punto de que se apoyaron profesionalmente. Cuando Stephenson estuvo bajo presión durante la investigación que siguió al colapso de su puente de vigas de hierro fundido sobre el río Dee matando a varias personas, Brunel no lo abandonó. A pesar de su extrema desconfianza en el uso de vigas de hierro fundido para tales fines, Brunel se negó a condenarlas cuando fue interrogado como perito. También estuvo presente para brindar apoyo moral a Stephenson, cuando las grandes vigas de caja de Britannia flotaron a través del río antes de ser elevadas a sus posiciones finales. Entonces, cuando se trató del diseño revolucionario en Chepstow, The Times del 24 de febrero de 1852 informó que “el señor Stephenson, el eminente ingeniero, ha examinado el puente (del gran ferrocarril) (en Chepstow) y ha estado de acuerdo con el plan adoptado por el señor Brunel. .. ”.
El puente fue un triunfo de la aplicación de un diseño radical a un problema específico utilizando materiales disponibles. El costo total (£ 77,000) fue la mitad de lo que costó el puente de Conwy (£ 145,190 18s 0d), es cierto que con un tramo principal de solo 300 pies (91 m) en comparación con los 400 pies (120 m) de Conwy, pero no hubo profundidad. cimientos de agua necesarios en Conwy, y en Chepstow, el costo incluía otros 300 pies (91 m) de tramos de tierra.
Con respecto a la apariencia del puente, el Illustrated London News declaró que "la peculiaridad del sitio no permitía ninguna exhibición de 'Arte', es decir, de adornos arquitectónicos; de hecho, un gusto puro rechaza cualquier intento de decorar una gran trabajo mecánico con falsas columnas, pilastras y pequeños detalles ornamentales ". [3]
El puente fue construido en el lugar para Brunel por Edward Finch de Liverpool como socio de la firma Finch & Willey. Después de que se completó, Finch permaneció en Chepstow y desarrolló un importante negocio de ingeniería y, más tarde, de construcción naval en el sitio, junto al río. El sitio contiguo, ocupado más tarde por la empresa de ingeniería Mabey Bridge (antes Fairfield Mabey), se dedicó a la construcción de puentes prefabricados, y en 1987 fue responsable de la construcción del puente de la carretera A48 que ahora corre junto al puente ferroviario. [5] [6] Mabey abandonó el sitio en 2015 y, en 2020, está siendo remodelado para viviendas. [7]
Legado
Sin embargo, incluso Brunel no fue infalible, y su previsión al permitir un ligero movimiento de las cadenas de suspensión contra los soportes en el tablero del puente para aliviar la tensión, llevó a un debilitamiento de la estructura. En la década de 1950, la velocidad de los trenes que usaban el puente estaba restringida a 15 millas por hora (24 km / h), porque algunas de las vigas se habían deformado. En 1962, se instaló una nueva estructura para soportar el puente debajo del tramo principal. [3]
De los puentes mencionados aquí, los puentes de Windsor y Conwy todavía están en pie y en uso, aunque los tramos de Conwy se han acortado usando soportes intermedios; el puente Britannia tuvo que ser reemplazado en 1970 después de un incendio. Sin embargo, el puente Chepstow de Brunel marcó un hito, lo que llevó a un refinamiento final del diseño en su gran obra maestra, el puente Royal Albert sobre el río Tamar en Saltash, que continúa llevando la antigua línea principal del ferrocarril de Cornualles a Cornualles .
Ver también
- Lista de cruces del río Wye
- Lista de puentes en Gales
- Lista de puentes y viaductos ferroviarios en el Reino Unido
Referencias
- ^ "Puente ferroviario de Chepstow, Tidenham Fecha de publicación: 7 de agosto de 1954 ID del edificio del patrimonio inglés: 354595" . Edificios listados británicos . Consultado el 10 de abril de 2016 .
- ^ Museo de Chepstow (1989). Anne Rainsbury (ed.). Chepstow y River Wye en fotografías antiguas . Alan Sutton. pag. 37. ISBN 0-86299-406-3.
- ^ a b c Chepstow Society, Puente colgante tubular de Brunel sobre el río Wye , 1970, SBN 900278 04 8
- ^ MacDermot, et al. (1927). Historia del Great Western Railway, vol. I: 1833–1863 . Paddington: Great Western Railway . págs. 567, 569.
- ^ Ivor Waters, La ciudad de Chepstow , 1972
- ^ Alan Crow, Puentes sobre el río Wye , 1995 ISBN 0-9518589-9-8
- ^ Saul Cooke-Black, "El plan de vivienda principal para 345 viviendas en el antiguo sitio del puente Fairfield-Mabey en Chepstow está aprobado por los concejales", South Wales Argus , 7 de mayo de 2019 . Consultado el 6 de julio de 2020
- Berridge, PSA (1969), El puente de vigas después de Brunel y otros , ISBN 0-08-007095-7
- Rolt, LTC (1957) Isambard Kingdom Brunel , ISBN 0-14-021195-0
- Rolt, LTC (1960) George y Robert Stephenson: La revolución ferroviaria , ISBN 0-14-007646-8