Cầu sắt, Coalbrookdale
Thời điểm: 1779
Địa điểm: Telford, Shropshire - Anh
Ít có nơi nào toàn cảnh thôn dã và cảnh nhộn nhịp, mua bán bận rộn lại kết hợp hạnh phúc như Coalbrookdale.
Nhà sản xuất xắt ở địa phương, dẫn theo Asa Briggs, 1979
Xét theo tiêu chuẩn hiện đại, Cầu Sắt bắc Qua sông Severn ở Telfurd, Shropshire chỉ bé xíu - nhịp chỉ dài 30m (100ft), cách mặt nước chỉ 15,35m (50ft). Thế nhưng cấu trúc đơn giản này, lại minh họa cho cuộc cách mạng trong kỹ thuật xây dựng có thể khả thi bằng việc phát triển trong nghề làm sắt thu hút du khách trên khắp thế giới đương đại đến với Công ty Coalbrookdale, do nhà sản xuất sắt lừng danh nhất trong thời đại của mình, Abraham Darby I sáng lập.
Ù Cầu sắt là nối đi chính giữa các vùng định cư nằm ở hai bờ sông Severn.
Ngày nay, du khách đến dải rừng rậm và ấn tượng này ở hẻm núi Severn đều sững sờ trước toàn cảnh một cây cầu gối lên một tập hợp các vòm song song vô cùng trang nhã - ngày nay chỉ dành cho khách bộ hành nhưng cho đến thập niên 1950, vẫn được các phương tiện có động cơ sử dụng - đủ cao để thuyền bè thông thương bên dưới dòng sông. Hai thế kỷ trước, khung cảnh cửa Cầu Sắt rất thanh bình, tiếng lò luyện kim ầm ầm, sườn đồi như thể rực lửa và lò luyện kim của Thần Lửa thực sự đã mọc lên ven cầu.
Ù Trong bức họa Coalbrookdale by Night (1807), Philip de Loutherbourg mô tả lò luyện kim đang hoạt động- có lẽ là các mái vòm để xây Cầu Sắt đúc ở đây.
Ù Elias Martin mô tả rõ ràng phương pháp thi công cầu: Các khung vòm chính dựng lên trước khi xây dựng đá ở mố cầu.
Ù Cầu sắt phải đủ cao để thuyền bè lưu thông bên dưới
Phát triển sắt
Sắt được sử dụng như vật liệu xây dựng dưới hình dạng các thành phần không quan trọng chẳng hạn như thanh kéo, thanh quặp hai đầu và bản lề, nhưng đá, gạch và gỗ vẫn tiếp tục chiếm ưu thế trong thế kỷ 19. Cải tiến sản xuất do Abraham Darby tiên phong từ việc thành lập công ty ngay địa điểm hiện nay vào năm 1708 giúp thay đổi khuôn đúc nhỏ và công việc của thợ rèn thành các cấu kiện sắt kỹ thuật vào đầu thập niên 1800, theo dự đoán của kỹ sư kết cấu kiêm sử gia James Sutherland, ''vật liệu mới hiệu quả, sản xuất hàng loạt trên quy mô công nghiệp''.
Quan trọng trong những phát triển này là nấu chảy sắt bằng than cốc thành công của Darby thay vì bằng than gỗ năm 1709. Gang có dạng hạt thô trong kết cấu, giòn như đá phấn nhưng bền trong sức chịu nén và dễ đúc. Ứng dụng hiện đại của gang ở quy mô Cầu Sắt bao gồm các nút kết cấu bên ngoài giúp đỡ Trung tâm Pompidou ở Paris.
Nhân vật chính đề xuất xây dựng Cầu Sắt là một chủ sở hữu của xưởng sắt khác, John Wilkinson, cũng được gọi là “Wilkinson điên vì sắt” vì sự cổ vũ nồng nhiệt mọi người nên sử dụng sắt - ông đội nón sắt, thiết kế hình chiếc thuyền bằng sắt và được chôn trong quan tài bằng sắt. Có vẻ ý tưởng làm cầu ở Severn do Thomas Famolls Pritchard, kiến trúc sư kiêm chuyên gia thiết kế, đề xướng vào năm 1773, trước cả nhà sản xuất sắt, sau đó Wilkinson mới vận động sự ủng hộ của các nhà tư bản công nghiệp khác ở địa phương.
Kết cấu và cải tiến
Cầu gồm các trụ khối xây bố trí ở mỗi bờ sông, bắc tấm sàn qua nhịp giữa, có chỗ thông thuyền, tấm sàn gối lên một loạt gồm năm vòm song song bằng gang. Hầu như hình bán nguyệt trong mặt cắt đều liên kết chuyển vị bên với nhau bằng một mảnh chi tiết kết cấu nhỏ hơn. Mỗi vòm đúc thành hai nửa, một quá trình vào năm 1778, phải buộc Abraham Darby III phải mở rộng Lò rèn cũ. Quá trình sản xuất hợp lý hóa, dựa vào việc đúc một số lượng các cấu kiện khác nhau rất hạn chế. Kỹ thuật lắp ráp thử nghiệm được áp dụng, chẳng hạn như các mối nối và nêm kiểu lồng vào nhau hơn là nối kết trực tiếp bằng bulông giữa các cấu kiện gang.
Màu nước phát hiện trong thời gian gần đây đã thay đổi một chuỗi thi công cho đến nay vẫn được thừa nhận. Ngày nay có vẻ các vòm chính dựng lên trước, sau đó mới xây mố cầu. Giả thuyết này được thử nghiệm thành công với mô hình nhỏ bằng một nửa.
Không như kỹ sư ở Pháp trong cùng thời gian, những người có rất nhiều hiểu biết trong việc thực hiện các kết cấu xây dựng qua các cơ sở đào tạo chuyên gia, nhà sản xuất/nhà xây dựng theo khuôn mẫu áp dụng trong quá trình của Darby - hoặc không làm như thế - bằng những biện pháp thực nghiệm hơn. Thế nhưng thiết kế của họ phản ánh thời trang kiến trúc ở đường nét đậm và bản vẽ chi tiết. Các vòng tròn trong các phần tường con của các vòm chính phục vụ cho mục đích chức năng chắc chắn cũng như làm đẹp mắt.
Quá trình dựng phải tiến hành thật cẩn thận, chỉ cần 12 tưần để thay thế và liên kết khoảng 378 tấn cấu kiện gang để hình thành tất cả các kết cấu vòm - một quá trình đơn giản hóa bằng số lượng hạn chế các thể loại riêng biệt. Về phương diện này, Cầu Sắt báo trước sẽ có sự tiêu chuẩn hóa sau này nhưng số cầu còn lại rất hạn chế.
Số liệu thực tế
Chiều dài: 30,6cm
Chiều cao trên mức nước sông mùa hè: 16.75m
* Sườn chính x 5
chiều dài: 21m
trọng lượng: 6 tấn
* Chi phí
ước tính: 320£
thực tế: 6013£
Kỹ thuật sản xuất gang tiếp tục được công ty Coalbrookdale hoàn thiện trong suốt thế kỷ 19 và sản phẩm của họ là mặt hàng triển lãm nổi tiếng ở Triển lãm quy mô năm 1851 ở công viên Hyde. Thế nhưng chính một thế hệ mới gồm các kỹ sư Anh tài ba như Thomas Telford, George và Robert Stephenson, và gia đình bố con Brunel, nắm bắt khả năng của sắt rèn và gang đã được cải thiện để xây dựng những công trình cho đến nay kích thước của chúng vẫn chưa thể đạt được.
Cầu Sắt vẫn còn là giới hạn và vật trang trí chính của khu phức hợp Bảo tàng viện Cầu Sắt mở rộng, xếp vào Di sản văn hóa thế giới UNESCO cũng như là điểm du lịch quan trọng.
Ù Năm vòm bằng gang song song, liên kết theo chuyển vị bên bằng các cấu kiện chéo. để chịu tải sàn cầu phía trên. Vòng tròn vừa mang tính chức năng vừa để trang trí.
