Трубчатый мост — это мост, построенный в виде жесткой коробчатой балочной секции, по которой осуществляется движение транспорта. [1] Известные примеры включают оригинальный мост Британия через пролив Менай , железнодорожный мост Конви через реку Конви , спроектированный и испытанный Уильямом Фейрберном и построенный Робертом Стефенсоном между 1846 и 1850 годами, и оригинальный мост Виктория в Монреале.
Железнодорожный мост Конви несет железнодорожную линию побережья Северного Уэльса через реку Конви между Лландидно-Джанкшен и городом Конви . [2] Кованый трубчатый мост был построен Робертом Стефенсоном по проекту Уильяма Фейрберна и похож по конструкции на другой известный трубчатый мост Стефенсона, мост Британия через пролив Менай . Он был официально открыт в 1849 году, но был завершен в 1848 году. Будучи первым построенным трубчатым мостом, конструкция нуждалась в большом количестве испытаний на прототипах , чтобы подтвердить, что она сможет перевозить тяжелые локомотивы, испытания проводились Фейрберном. Успешный результат позволил построить гораздо более крупный мост Британия. Нынешний мост Конви был усилен дополнительными колоннами под мостом в реку, но в остальном практически не изменился с момента постройки.
До того, как был построен мост Британия, Фэрберн провел «самый знаменитый из всех инженерных экспериментов в большом масштабе» [3] , серию экспериментов «гигантского характера». [3] Модели в масштабе 1/6, длиной 78 футов, были построены на металлургическом заводе Фэрберна Millwall и испытаны с увеличивающимися нагрузками. Таким образом, хотя и при экспериментальных затратах в тысячи фунтов, конструкция ячеистой балки была усовершенствована до тех пор, пока она не смогла выдерживать нагрузки в 2,4 раза больше первоначальной. [3] Самым значительным открытием стало то, что тонкая секция подвержена изгибу под действием сжимающих нагрузок и ячеистая балка устойчива к этому. Стефенсон построил около тысячи других мостов, используя эту ячеистую структуру. [3] Самое впечатляющее испытание было проведено на месте в Конвее. 1300-тонная трубчатая балка, прогибающаяся на 8 дюймов под собственным весом, была нагружена еще 300 тоннами, и прогиб был измерен. Также были изучены эффекты ветровой нагрузки и асимметричного теплового расширения под воздействием солнечного света. [3]
В Чепстоу в 1852 году по указанию Изамбарда Кингдома Брюнеля был построен трубчатый железнодорожный мост . «Великий трубчатый мост» через реку Уай , которая в то время была границей между Уэльсом и Англией , считается одним из главных достижений Брюнеля, несмотря на его внешний вид. Он был экономичен в использовании материалов и стал прототипом конструкции для моста Королевского Альберта Брюнеля в Солтэше .
Нетрадиционная природа трубчатого балочного моста не получила широкого признания. В конструкции трубчатого балочного моста Джона Фаулера 1847 года для Торкси использовались трубы высотой всего 10 футов, а железнодорожное полотно располагалось между ними, а не внутри. [4] Сейчас это считается первым коробчатым балочным мостом , а не чисто трубчатым мостом. [5] Несмотря на это, после завершения строительства он был первоначально отклонен инспектором Министерства торговли капитаном Линторном Симмонсом , а проект также подвергся критике со стороны Института инженеров-строителей . [6] [7] Когда мост был укреплен в 1897 году, это было сделано путем добавления центральной фермы над настилом, а не путем укрепления коробки. [7]
После пожара на мосту Британия в 1970 году железнодорожный мост Конви остается единственным сохранившимся образцом этого метода строительства, реализованного Стивенсоном.
В случае с мостом Британия эта технология позволила построить мост с пролетами длиной до 460 футов (140 м), тогда как до этого самый длинный пролет из кованого железа составлял 31 фут 6 дюймов (9,60 м).
