Pôvodný most Tay Bridge navrhol známy železničný inžinier Thomas Bouch, ktorý po dokončení mosta dostal rytiersky titul. Išlo o mrežovú konštrukciu kombinujúcu liatinu a kované železo. Konštrukcia bola dobre známa: po použití liatiny v Krištáľovom paláci bola s úspechom použitá v roku 1858 na viadukte Crumlin v južnom Walese.
Predchádzajúca liatinová konštrukcia, most Dee, ktorý sa zrútil v roku 1847, zlyhala kvôli zlému použitiu liatinových nosníkov. Neskôr Gustave Eiffel použil podobnú konštrukciu na vytvorenie niekoľkých veľkých viaduktov v Centrálnom masíve (1867).
Návrhy na výstavbu mosta cez rieku Tay pochádzajú minimálne z roku 1854. Zákon o Severobritskej železnici (Tay Bridge) dostal kráľovský súhlas 15. júla 1870 a základný kameň bol položený 22. júla 1871.
Konštrukcia mosta: základná myšlienka
Pôvodný návrh počítal s priehradovými nosníkmi podopretými murovanými piliermi, ktoré spočívali na skalnom podloží, ktoré sa podľa skúšobných vrtov nachádzalo v malej hĺbke pod riekou. Na oboch koncoch mosta viedla jednokoľajová trať na vrchole mostného nosníka, ktorého väčšina preto ležala pod vrcholmi pilierov. V strednej časti mosta ("vysoké nosníky") však železnica viedla vo vnútri mostného nosníka, ktorý tak mohol viesť nad vrcholmi pilierov, aby sa zabezpečila požadovaná voľnosť umožňujúca plavbu plachetníc proti prúdu rieky (napr. do Perthu).
Keď sa však most rozšíril do rieky, v decembri 1873 sa ukázalo, že hornina je v skutočnosti oveľa hlbšie; príliš hlboká na to, aby mohla slúžiť ako základ pre mostné piliere. Bouch musel most prepracovať.
Znížil počet pilierov a zväčšil rozpätie nosníkov. Základy pilierov sa už nekopali až na skalné podložie, ale boli postavené tak, že sa do koryta rieky zapustili kesóny z kovaného železa obložené tehlami,
Práca
Spoločnosť, ktorá mala zmluvu na výstavbu mosta, skrachovala v čase, keď Bouch most prepracovával. Náhradná spoločnosť odviedla nekvalitnú prácu. Takmer každá časť mosta bola nekvalitná, vrátane železa, väzieb a upevnení. Nedostatočná presnosť skrutiek a výstuh viedla k ad hoc opravám na mieste, ktoré jeden zo svedkov pri neskoršom vyšetrovaní opísal ako "takú nedbalú prácu, akú som kedy videl".
Otvorenie stránky
Most bol otvorený pre osobnú dopravu 1. júna 1878. Nasledujúci rok, 20. júna 1879, po ňom prešla kráľovná Viktória, aby sa vrátila z Balmoralu na juh. Bouch jej bol pred tým predstavený a 26. júna 1879 ho kráľovná na Windsorskom zámku pasovala na rytiera.
Katastrofa na moste Tay Bridge
V noci 28. decembra 1879 o 19.15 hod. sa most zrútil po tom, ako sa jeho stredné priečniky počas silnej zimnej víchrice zrútili. Vlak so šiestimi vagónmi so sedemdesiatimi piatimi cestujúcimi a posádkou, ktorý v čase zrútenia prechádzal cez most, sa zrútil do ľadových vôd rieky Tay. Všetkých sedemdesiatpäť ľudí zahynulo. Táto katastrofa ohromila celú krajinu a vyvolala šokové vlny v inžinierskej komunite vo Victorii.
V tom čase sa v ústí rieky Tay v pravom uhle k mostu strhla víchrica s odhadovanou silou desať alebo jedenásť (vietor s rýchlosťou tropickej búrky: 55-72 km/h/80-117 km/hod). Samotný motor bol zachránený z rieky a vrátený železniciam na prevádzku.
Zrútenie mosta, ktorý bol otvorený len pred devätnástimi mesiacmi a Rada pre obchod ho označila za bezpečný, je dodnes najznámejšou katastrofou mosta na Britských ostrovoch. Pahýle pôvodných mostných pilierov sú stále viditeľné nad hladinou rieky Tay aj počas prílivu.
Správa Vyšetrovacieho súdu
Príčiny
Vyšetrovanie ukázalo, že pád mosta bol spôsobený nedostatočnou odolnosťou priečnych vzpier a upevnení voči sile víchrice v noci 28. decembra 1879 a že most bol predtým namáhaný inými víchricami.
To však neznamená, že by sa most v navrhnutej podobe nepodarilo zachytiť. Inžinier poverený vykonaním podrobného vyšetrovania vypovedal:
"Samotný tlak vetra (za predpokladu, že konštrukcia bola dokonale vyrobená a navrhnutá) v hodnote 37 libier na štvorcový meter by ju prevrátil, ale to, že by bola dokonalá, spadla v dôsledku nadmerného tlaku vetra, zjavne nie je pravda, [pretože] nespadla na miesta, ktoré by boli najmenšími líniami odporu, keby bola konštrukcia dokonalá. Spôsob, akým spadla, ukazuje, že v konštrukcii museli byť slabé miesta, a to mi s poznatkami, ktoré mám [o častiach, ktoré už museli byť opravené], ... ukazuje, že konštrukcia nebola v takom dokonalom stave".
Úsek v strede mosta, kde koľajnice prechádzali cez vysoké nosníky, bol potenciálne ťažký a veľmi zraniteľný pri silnom vetre. Zdá sa, že Bouch ani dodávateľ pravidelne nenavštevovali zlieváreň na mieste, kde sa recyklovalo železo z predchádzajúceho polorozostavaného mosta. Valcové liatinové stĺpy podopierajúce 13 najdlhších polí mosta, z ktorých každé malo dĺžku 75 m (245 stôp), boli nekvalitné. Mnohé z nich boli odliate vodorovne, čo malo za následok, že ich steny neboli rovnomerne hrubé, a existovali dôkazy, že nedokonalé odliatky boli zamaskované pred (veľmi nedostatočnými) kontrolami kvality.
Najmä niektoré oká použité ako upevňovacie body pre kované výstuhy boli "vypálené", a nie odliate spolu so stĺpmi. Dokonca aj normálne úchyty boli veľmi slabé. Pri skúškach v rámci vyšetrovania sa ukázalo, že sa zlomia už pri zaťažení približne 20 ton (20 t), a nie pri očakávanom zaťažení 60 ton (61 t). Tieto úchyty zlyhali a počas búrky destabilizovali celý stred mosta.
Jednoducho povedané, most zlyhal kvôli chybám pri výrobe. To znamená, že nedosahoval normy odolnosti proti vetru, ktoré projektant zamýšľal.
- Správa vyšetrovacieho súdu a správa pána Rotheryho. Stationery Office, Londýn 1880. [1]
- Katastrofa mosta Tay Bridge: Dodatok k správe vyšetrovacieho súdu. [2]
