英國泰伊大橋（Tay Bridge）災難

瞠什麼什麼目

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一、英國泰伊大橋（Tay Bridge）

國內資料通常把（Tay Bridge）翻譯成泰橋，本文把（Tay Bridge）翻譯成泰伊大橋。

1850年以前，從英國愛丁堡到鄧迪（Dundee）的旅行是一次艱苦的經歷。儘管整個旅程只有46英里，因為要繞過弗思河和泰伊河，乘客們要在旅途中換車三次，要花三個多小時才能完成旅程。

從愛丁堡到鄧恩走直線的話，就要在弗恩

在寬闊的泰伊河河口架橋的想法引起了全國的想象。泰伊河在鄧迪（Dundee）以東流入北海。河口寬闊，水流湍急，風力強勁。在河口附近架橋跨越這條河將是一項巨大的工程壯舉。

在19世紀60年代，兩家鐵路公司在通往英國東北的路線上相互競爭。成功的關鍵是在泰河上建一座橋。北英國鐵路公司得到了批准，他們任命了一位著名的土木工程師托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）負責大橋的設計與施工。

托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）是一位經驗豐富的土木工程師，他曾經在愛丁堡、珀斯和鄧迪三家鐵路公司任職工程師和交通經理，在業界很有聲望。

大橋設計師托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch

鮑奇（Bouch）的計劃是提出了一座鋼桁架橋，這座橋使用由鐵墩支撐的鋼桁架樑，帶有鑄鐵柱和熟鐵交叉支撐。這座橋與Bouch之前的橋樑設計相比，橋墩更窄，其交叉支撐不夠廣泛和堅固。

鮑奇（Bouch）最初的設計包括89跨，位於實心磚砌的橋墩上，每個橋墩由一個雙圓柱組成。開始施工後，一切都很順利，直到建築工人從沃米特（Wormmit）一側到達第十五個橋墩之後，河水底層基礎表現出持續的劣化，不再能夠承受鮑奇（Bouch）設計的實心橋墩的重量。

鮑奇（Bouch）不得不修改了圖紙。如果橋樑要保持不受沉降影響，則需要更寬大的基礎。鮑奇（Bouch）採用了各種方法來下沉這些更寬的基礎，最後使用了巨大的沉箱。

在修改基礎設計的同時，Bouch對橋墩跨度的佈置也進行了重新佈置，由14跨200英尺改為13跨215英尺。

這樣改動後，高水位以上的橋墩上部由細長的鑄鐵柱組成，鑄鐵下是厚重的沉箱基礎，這種組合很可能能夠承受上部結構和透過橋樑的列車的沉重疊加重量，而且中央跨距的佈置使得軌道在梁內進行，在軌道水平以下提供了一個清晰的間隔，而在其他跨距上，軌道在梁頂部進行。這本身就是一個完美的安排。

泰伊大橋

上圖是泰伊大橋圖片，可以很清楚的看到13跨高橋墩，列車在高橋墩內部通行，在低橋墩上部通行，高橋墩的設計是為了橋下通航的要求

但鮑奇（Bouch）沒有考慮到的是與橋樑成直角的大風對橋樑側面施加的巨大壓力。結合各種弱點，這最終將證明這是工程最終失敗的決定因素之一。

風力驗算在鮑奇（Bouch）時代並不存在，但鮑奇（Bouch）很清楚這個問題。他聽取了關於風壓的建議。那時的法國和美國的工程師已經採用了每平方英尺40-50磅的風壓。但是Bouch給出的最低建議是每平方英尺10磅。認為該水平的風力不會迫使螺栓向上，從而將立柱固定在橋墩上。鮑奇（Bouch）並沒有忽視風壓，但他低估了它。這也是導致災難發生的主要原因。

泰伊大橋於1878年2月竣工。在六年的時間裡，600名工人（期間有20名工人死於安全事故）用3700噸鑄鐵、3500噸可鍛鑄鐵、87000立方英尺木材、15000桶水泥、10，000，000塊磚和200多萬個鉚釘建造了一座橋。。

毫無疑問，這座橋是當年的奇蹟之一，引起了人們的極大欽佩。然而，當我們看到它的老照片時，我們不禁注意到，對於如此偉大的工程來說，整個上部結構看起來異常細長，而且在高橋墩之後，從磚柱到輕鑄鐵柱的明顯變化並不令人放心。

泰伊大橋長近兩英里，一些記錄說這是世界上最長的橋；其他人則認為這是最長的鐵橋或最長的鐵路橋，總之它被認為是維多利亞工程的又一偉大壯舉。1879年6月英國維多利亞女王從巴爾莫勒爾返回溫莎城堡時經過了這座橋，大橋給維多利亞女王留下了深刻的印象，隨後，女王將其設計師托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）封為爵士。

二、災難發生

1879年12月28日，週日，下午7：00左右，蘇格蘭的冬夜很冷。今晚也有呼嘯的風。在一艘停泊在鄧迪（Dundee）的海軍訓練船上，風速測量為10/11級陣風。7點13分，一列從愛丁堡經沃米特（Wormmit）開往鄧迪（Dundee）的火車經過泰伊橋（Tay Bridge）時，橋樑坍塌。6節車廂落入河中，沒有幸存者。

這座大橋只開放了19個月，並通過了安全審查，事故給維多利亞州的工程界和公眾帶來了很大的衝擊波。隨著訊息的傳播，全國範圍內都出現了震驚。報紙刊登了聳人聽聞的圖畫，描繪火車從鐵軌上墜入泰伊河。

報紙頭版報道此次事故

事故發生當晚6：00已有一列火車透過大橋，並報告稱其旅程“非常艱難”——火車在搖晃和摩擦護欄時發出火花。

下午7：13左右事故列車開始透過大橋，這時橋上的火花與下午6：00透過大橋的火車相比，產生出來的火花要大得多，也要重得多。那天晚上的天氣出現了狂風暴雨，當風吹過大橋時，一個嚇壞了的訊號員看到火車上飛出火花，突然一道亮光閃過，然後一片漆黑突然降臨，訊號員可以看到火車引擎裡的火正在燃燒，火車在快速駛過大橋時車廂裡燈火通明，突然現場陷入一片黑暗。火車顯然出了問題，但由於狂風呼嘯，幾乎聽不到任何聲音。當列車未能出現在橋南端線路上時，訊號員試圖與橋北端的訊號艙通話，但發現所有通訊全部中斷。直到第二天早上，天亮了，才清楚發生了一起悲劇。

橋的整個中間都倒塌了（高橋墩），當得知當晚開往鄧迪（Dundee）的火車從未到達目的地時，當局立即執行了搜尋和救援任務，但為時已晚。

高橋墩和墩上桁架樑全部落入水中

這裡還應該知道：19世紀被稱為英語最差的詩人威廉·麥格正是鄧迪（Dundee）人。他最聲名狼藉的詩就是關於這場災難的《泰伊大橋災難》，詩的開頭是“美麗的泰伊大橋”。

詩人威廉·麥格與他的詩“泰伊大橋災難”

救援人員在水中發現了火車、橋樑和支撐橋墩的許多鐵製品。沒有幸存者；在59名已知受害者中，只有46具屍體被找到。考慮到季票持有人、其他目的地的車票以及鐵路員工，據信火車上有74或75人。

救援畫面素描

三、調查

當局成立了一個由三名工程師組成的調查法庭，試圖查明大橋坍塌的原因。1月3日，也就是僅僅六天之後，就有了證據。經過數個月的時間收集和審查專家報告，並採訪關鍵人物。在聽取了120名證人的證詞並詢問了19919個問題後，調查法庭得出以下結論：

橋墩基座的砌石表明石頭和水泥之間的粘附性較差：石頭太光滑，在新增水泥之前沒有弄溼。

柱腳固定的壓緊螺栓設計不當，很容易穿透砌體。

立柱部分上的連線法蘭沒有完全對合，本應在下一個部分中提供正確位置的插口並不總是存在。

螺栓頭和螺母未經修飾，一些螺母上的毛刺高達0。05英寸（1。3毫米）。這阻止了任何壓緊力，因為如果在柱腳接頭處使用此類螺母，並且隨後壓碎毛刺，則立柱頂部的自由間隙將超過2英寸（51 mm）。

鑄鐵柱體壁厚不均勻，高達1/2英寸（13 mm）；有時是因為型芯在鑄造過程中發生移動，有時是因為模具的兩半錯位。薄金屬本身是不可取的，因為它更容易“冷關”（冷卻得更快）。

此外還有糟糕的工藝加劇了悲劇的發生， Beaumont egg ，Beaumont egg不是雞蛋，是一種混合材料，在早先的工業生產中，對於那些修復舊機床的人來說，這是一個造假的好辦法。舊時代的製造商並不那麼關心他們使用的鑄件的質量，他們毫不猶豫地使用由燈黑、菲德勒松香和鐵屑組成的混合物來掩蓋金屬中的缺陷。這種混合物幾乎被普遍使用，在鑄造行業被稱為“博蒙特雞蛋” （Beaumont egg），為了隱藏鑄件中的微小缺陷，（Beaumont egg）被放入氣孔和多孔區域，方法是用熱鐵棒熔化Beaumont egg，然後擦拭使其幾乎無法被發現。在泰伊大橋災難中倒塌的鑄鐵立柱供應商就是用“博蒙特雞蛋” （Beaumont egg）來掩蓋其拙劣的施工工藝。

原始泰伊大橋一部分

鄧迪（Dundee）交通博物館展出的原始泰伊大橋的一部分。卡片內容：柱子來自最初的泰伊大橋，由鑄鐵製成。2002年，萊斯特大學對柱子的樣本進行了檢查，並確認了其真實性

最後，最強有力的證據，這座橋的風力設計不足。由於支撐不足，它被風吹倒了。如果橋墩，特別是抗風支撐，得到了適當的建造和維護，大橋本來可以抵禦當晚的風暴。

事故發生當晚，一場猛烈的風暴（波弗特等級為10到11級）幾乎與大橋成直角進行衝撞。目擊者說，這場風暴是他們在該地區生活了20-30年以來所見過的最惡劣的一次；

儘管大橋在開通前已經通過了測試和鑑定，但橋樑上的工作人員報告說，每當火車經過時，橋樑就會發生劇烈振動。一位檢查員注意到有缺陷的接頭，但他沒有報告，而是決定自己修復。（這一決定進一步降低了橋樑的結構完整性。）

儘管在泰伊大橋竣工後不久被授予爵士頭銜，但法庭認為，泰伊大橋的首席工程師托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）應為大橋坍塌承擔主要責任。

托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）否認對這場災難負有任何責任，他稱這是一場悲劇事故，他的律師稱，這一定是由於列車速度過快或撞上障礙物後脫軌造成的，但找不到這兩種情況的證據。

托馬斯·鮑奇（Thomas Bouch）辯稱，他相信火車只是被這些以前從未見過的颶風從橋上刮下來的。然而，在盤問下，他被迫承認，在建造過程中使用了廉價和劣質的材料，橋樑的維護是不定期的，而且經常被忽視。

他還不得不為自己在橋樑施工中使用的高墩鋼桁架樑辯護，所高墩桁架樑都在風暴中倒塌，並否認了他沒有考慮極端天氣條件的可能性，也沒有完成對潛在風速的任何具體科學測試，而是根據過去的經驗作出假設的指控。

對鮑奇（Bouch）不利的證據是確鑿的，人們普遍認為他應該為這場災難負責，但他的爵士身份令人尷尬，因此法院拒絕追究他的直接責任。結果判決結果是“上帝的悲劇行為“，對鮑奇（Bouch）沒有提出任何指控。

調查結束後，鮑奇（Bouch）立即著手加固他最近在南Esk高架橋上建造的橋樑，但他的聲譽現在如此之高，以至於建造者對其可行性不相信，決定將其完全拆除。與此同時，他修建另一座橫跨福斯灣大橋的計劃被悄悄擱置。

在這一系列的譴責和抵制之後，鮑奇（Bouch）退出公眾視線，在莫法特購買了一棟鄉村別墅。由於無法面對譴責和抵制造成的“心靈的震驚和痛苦”，鮑奇（Bouch）的健康狀況惡化了。他於1880年10月30日去世，這是被封為爵士的第18個月。

這場災難是最著名的橋樑事故之一，至今仍是不列顛群島最嚴重的結構工程事故之一，同時它確實為橋樑建設帶來了一些新的見解，包括一些至今仍在使用的經驗教訓。工程師們開始了風力的研究並用於結構計算，誕生了一個新的名詞—風荷載。

今天，人們仍在猜測這場災難發生的原因。有三種主要理論可以解釋這種崩潰。第一種理論，疲勞效應，疲勞產生變形，垂直變形被風暴放大，將橋樑震開。第二種理論，火車脫軌，火車被風吹出軌道，車軸撞到一根高梁支柱上的支墩上，從而將衝擊波垂直髮送到橋樑的支柱上，導致橋樑倒塌。第三種理論，風（與調查法庭的調查結果最為一致），橋樑上的風力產生了多米諾骨牌效應，從而一個接一個地，橋墩上的上層結構與下層結構分離，從而使橋樑無法挽回地順風傾斜。

1879年這一決定性的一天將英國和英國工程界推向了風口浪尖，並使一個國家為75名在黑暗、冰冷的泰伊河中喪生的靈魂哀悼。為什麼這場災難如此著名。許多其他死亡人數要高得多的災難已經變得默默無聞。答案很清楚。這座橋當時是世界上最長的，因此最著名。這就是為什麼它被列為泰坦尼克號後有史以來最著名的交通災難之一。

四、祭奠

1880年，所有已知遇難人員都被官方記錄在《蘇格蘭國家記錄》當中。