Σκωτία: Αυτή είναι η ιστορική σιδηροδρομική μεταλλική γέφυρα Forth Δυτικά του Εδιμβούργου.

Σκοτώνουν τις γέφυρες όταν γεράσουν; τι λέει ο καθηγητής Χένρι Πετρόσκι.

Η σιδηροδρομική μεταλλική γέφυρα Art Cafe ήταν η πιο εξέχουσα χαλυβουργική δομή όταν τέθηκε σε λειτουργία το 1890. Η σιδηροδρομική γέφυρα προβόλου χτίστηκε στο Firth of Forth στο Queensferry, 14χλμ. Δυτικά του Εδιμβούργου.
Εξακολουθεί να παραμένει μια σημαντική και αξιοθαύμαστη μηχανική δομή της βικτωριανής εποχής.

Η σιδηροδρομική γέφυρα μήκους 8,296 μέτρων λειτουργεί ως σημαντική οδός που συνδέει τη βορειοανατολική και νοτιοανατολική πλευρά της Σκωτίας. Η γέφυρα συνδέει κυρίως τις πόλεις του Εδιμβούργου και του Fife και οδηγεί περαιτέρω στο Dundee και το Aberdeen. Βρίσκεται δίπλα στη νεόκτιστη γέφυρα Forth Road.

Η γέφυρα σχεδιάστηκε από τον Sir John Fowler και τον Sir Benjamin Baker και χτίστηκε από τον Sir William Arrol & Co, μια εταιρεία με έδρα τη Γλασκόβη. Ωστόσο, δόθηκε μεγάλη πίστωση στον Sir Benjamin Baker και στον συνεργάτη του Allan Stewart για το σχεδιασμό και την επίβλεψη των κατασκευαστικών εργασιών.

Η γέφυρα ανήκει στο Rail Network και χρησιμοποιείται από την ScotRail και άλλες υπηρεσίες υπεραστικών μεταφορών. Το 2011 ανακαινίστηκε και επιχρίστηκε από τον Balfour Beatty.

Η κατασκευή της γέφυρας πραγματοποιήθηκε  σε δύο φάσεις. Η πρώτη φάση που διεξήχθη από το 1882 έως το 1885 αφορούσε εργασίες στην υποδομή, συμπεριλαμβανομένης της βύθισης των σκαφών και της κατασκευής των θεμελίων και των πύργων για την υποστήριξη της υπερκατασκευής. Η υπερκατασκευή, η οποία ζυγίζει περίπου 51.324t, χτίστηκε από το 1886 έως το 1890.

Συνολικά, για την κατασκευή της γέφυρας χρησιμοποιήθηκαν, 54.000t χάλυβα, 20.950 κυβικά μέτρα γρανίτη, 6.780 κυβικά μέτρα πέτρας, 49.200 κυβικά μέτρα σκυροδέματος, 50t τσιμέντο και επτά εκατομμύρια πριτσίνια.

Η γέφυρα δοκιμάστηκε και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά τον Ιανουάριο του 1890, όπου δύο τρένα μήκους 1.000 μέτρων αποτελούμενοι από μια ατμομηχανή με 50 βαγόνια το καθένα περνούσαν κατά μήκος της γέφυρας δίπλα-δίπλα μέσω της νότιας εισόδου.

Η γέφυρα Forth. Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Kim Traynor.

Η γέφυρα βρίσκεται δίπλα στη νεόκτιστη γέφυρα Forth Road. 

Η εικόνα προσφέρθηκε από τον Derek Bathgate.

Σκοτώνουν τις γέφυρες όταν γεράσουν;

Οι γέφυρες είναι σαν τους ανθρώπους. Αλλες, αν και γερνούν, μένουν όρθιες και όμορφες ενώ άλλες έχουν άσχημα στερνά. Επίσης όσο περνάει ο καιρός δυσκολεύονται όλο και περισσότερο να κρατηθούν στη ζωή αφού η μόλυνση της ατμόσφαιρας επηρεάζει το υλικό τους. Η όξινη βροχή, τα καυσαέρια, η κυκλοφορία των οχημάτων που αυξάνεται συνέχεια δοκιμάζουν τις αντοχές μιας γέφυρας. Η αλήθεια είναι πως χτίζονται επάνω από όλο και πιο ταραγμένα νερά. Και η συντήρησή τους θα πρέπει να θυμίζει λίγο το πώς παρακολουθούνται τα μέταλλα των αεροπλάνων. Κάτι που δεν έγινε με τη γέφυρα της Γένοβας και δεν ξέρουμε τι γίνεται και με τις δικές μας γέφυρες εδώ. Αφού δεν βγήκε κάποιος να μας ενημερώσει μετά την ανατριχιαστική κατάρρευση στην Ιταλία. Ηδη όμως γίνεται πολύς λόγος για γέφυρες που φθάνουν στο τέλος τους και θα πρέπει να βρεθεί τρόπος να γκρεμιστούν ενώ θα πρέπει ίσως να παραδεχτούμε ότι δεν γίνεται να συνδέσεις με γέφυρες τα πάντα.

Ο Χένρι Πετρόσκι, που διηγείται και την ιστορία με τον Γαλιλέο, στην ερώτηση «τι είναι engineering», δηλαδή τι σημαίνει να σκέπτεσαι ως μηχανικός, απαντά αδίστακτα: «Να προσπαθείς να μην κάνεις λάθη». Να σχεδιάζεις δηλαδή ξεκινώντας από το ότι θα συμβούν τα χειρότερα στη διάρκεια της ζωής μιας κατασκευής. Ιδιαίτερα αν πρόκειται για γέφυρα, θα συμπληρώναμε εμείς.

Χένρι Πετρόσκι :Πάθος για τις γέφυρες

Ο Χένρι Πετρόσκι, γεννημένος το 1942 στις Ηνωμένες Πολιτείες, είναι καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Ντιουκ και σε έδρα ειδικότητας πολιτικού μηχανικού αλλά και σε έδρα Ιστορίας. Εχει γίνει γνωστός όχι μόνον από τα βιβλία του, που είναι περισσότερα από δέκα και έχουν σχέση με τη μηχανολογία και τον σχεδιασμό αντικειμένων, από συνδετήρες έως μεγάλα δημόσια έργα, αλλά και για την ήδη δεκαετή αρθρογραφία του στο περιοδικό «American Scientist» που εκδίδει η Scientific Research Society, με θέματα ως επί το πλείστον σχετικά με τις γέφυρες. Ενα από τα πιο γνωστά βιβλία του έχει τίτλο: «To engineer is human» παίζοντας με την κλασική αγγλική έκφραση «to err is human (to forgive divine)», επειδή θεωρεί ότι «ανθρώπινο το να κάνεις λάθος» και πολλά μπορούμε να μάθουμε όταν εξετάσουμε προσεκτικά τα λάθη μας στις διάφορες κατασκευές. Θεωρείται στη χώρα του αυθεντία για θέματα γεφυροποιίας και από την κατασκευαστική και από την ιστορική πλευρά. Γι’ αυτό το ΒΗΜΑ-Science ζήτησε τη γνώμη του για ζητήματα σχετικά με τις γέφυρες.

-Σε σχέση με τη γέφυρα στη Γένοβα θεωρεί ότι είναι ακόμη πολύ νωρίς να βγει σωστό συμπέρασμα και θυμίζει ότι μια γέφυρα που ένωνε δύο Πολιτείες επάνω από τον Μισισιπή στεκόταν στη θέση της επί πενήντα χρόνια και ξαφνικά κατέρρευσε το 2007 και έπειτα από πολύ ψάξιμο βρήκαν πως έφταιγαν κάποια μικρά γωνιακά στηρίγματα που υποχώρησαν. Ενα σχεδιαστικό λάθος που πέρασε απαρατήρητο μέχρι να γίνει η ζημιά.

-Το ενισχυμένο σκυρόδεμα μπορεί να θεωρηθεί καλό υλικό αν φτιαχτεί και τοποθετηθεί σωστά, αλλιώς γίνεται ευπρόσβλητο. Και αναφέρει το παράδειγμα μιας γέφυρας σε παράκτια λεωφόρο στο Ορεγκον που χρειάστηκε να αντικατασταθεί γιατί το τσιμέντο της διαβρώθηκε σε μη αναστρέψιμο βαθμό.

-Πότε μπορούμε να πούμε ότι μια γέφυρα έχει εξαντλήσει τον χρόνο της; Κατά τον καθηγητή Πετρόσκι, πέρα από την αναμενόμενη γήρανση του δομικού της υλικού, μια γέφυρα θα πρέπει να τεθεί εκτός και όταν ξεπεραστεί ο συγκοινωνιακός φόρτος για τον οποίον είχε σχεδιαστεί (κάτι που είχε εδώ και δεκαετίες συμβεί στη γέφυρα της Γένοβας). Επίσης στις μεταλλικές γέφυρες εμφανίζεται και η «καταπόνηση υλικού» που δημιουργεί τελικά επικίνδυνες ρωγμές. Γι’ αυτό πρέπει να παρακολουθείται η κατάστασή τους συνεχώς (σ.σ.: όπως περίπου γίνεται και με τα αεροπλάνα). Στις Ηνωμένες Πολιτείες έχουμε συχνά αντικατάσταση μιας γέφυρας όταν δεν μπορούν να επαναφέρουν τον κυκλοφοριακό φόρτο για τον οποίον ήταν σχεδιασμένη.

-Είναι ώρα να αρχίσουμε να κατεδαφίζουμε τις αιωνόβιες γέφυρες; Κατά τη γνώμη του όχι, και αναφέρει για παράδειγμα τη μεταλλική γέφυρα Forth για τον σιδηρόδρομο, το καμάρι της Σκωτίας, μήκους 2,5 χιλιομέτρων, λίγα χιλιόμετρα ανατολικά του Εδιμβούργου, που εγκαινιάστηκε το 1890, και φυσικά τη γέφυρα του Μπρούκλιν, ηλικίας σήμερα 135 ετών. 

-Στην ερώτηση ποιος τύπος γέφυρας κατά τη γνώμη του έχει αποδειχθεί ο πλέον αξιόπιστος έως σήμερα, χωρίς δισταγμό δείχνει προς την κατεύθυνση των πετρόκτιστων με τόξα. Αναφέροντας μάλιστα τα υδραγωγεία από τη ρωμαϊκή εποχή στη Σεγόβια της Ισπανίας και στη Νιμ της Γαλλίας. Βέβαια αυτός ο τύπος δόμησης δεν ευνοεί γέφυρες που να ενώνουν πολύ απομακρυσμένα σημεία. Οι πιο μοντέρνες κατασκευές πρέπει να επιλέγονται με βάση τις τοπικές συνθήκες. 

-Ποια είναι η τελευταία λέξη αυτή τη στιγμή στα υλικά και στις τεχνικές για την κατασκευή μιας μεγάλης γέφυρας; Ως προς τα υλικά αναφέρει το τσιμέντο υπερυψηλής αντοχής και το τσιμέντο που αυτοκαθαρίζεται. Αν και για αυτά έχουν εκφραστεί ήδη κάποιες αντιρρήσεις για την οικολογική τους ορθότητα. Ως προς τις τεχνικές, κάνει λόγο για την ABC (Accelerated Bridge Construction). Είναι παλιά τεχνική που επανήλθε στις ημέρες μας. Το κατάστρωμα του δρόμου κατασκευάζεται δίπλα από τη γέφυρα και φορτώνεται μόλις είναι έτοιμο επάνω σε αυτήν. Είναι ειλικρινής πάντως και δεν διστάζει να αναφέρει ότι στις αρχές του έτους μια γέφυρα στο Μαϊάμι της Φλόριδας όπου χρησιμοποιήθηκε αυτή η τεχνική κατέρρευσε!

Επιμέλεια: Χρήστος Γιαννακίδης

Πηγές: railway-technology.com,  reporter.com.cy