Dlaczego runął most na Tay?

Zanim most wiszący stał się królem mostów, należało na­turalnie rozwiązać kilka problemów. Mosty wiszące są niezwykle wrażliwe na boczny wiatr; je­śli tylko wpadną w drgania, mogą bardzo prędko się zawalić. Już około tuzina mo­stów padło ofiarą tego zjawiska. W 1940 r. we wszystkich gazetach i kro­nikach filmowych odnotowano zawalenie się piątego wówczas pod względem wiel­kości mostu wiszącego w USA, Tacoma Narrows Bridge w stanie Washington. Katastrofa ta została nawet sfilmowana, ponieważ już wcześniej pojawiły się wąt­pliwości co do stabilności tej budowli i dlatego znalazła się pod stałą obserwa­cją. 7 listopada, zaledwie w 4 miesiące od otwarcia mostu, wiał silny wiatr i po­most nad głównym prześwitem o długo­ści ponad 800 m zaczął się nagle coraz mocniej huśtać. Auto, które właśnie prze­jeżdżało przez most, zostało rzucone na balustradę. Joe Arlington i jego żona, któ­rzy znajdowali się w środku, wyskoczyli i poczęli czołgać się w kierunku brzegu, chwytając się mocno poręczy, gdyż na moście trudno się było utrzymać. Zale­dwie dotarli na ląd, drgania stały się tak silne, że liny zerwały się, a całość z po­tężnym hukiem runęła w dół. Inżynierowie wyciągnęli wnioski z tego wypadku. Dlatego w Ameryce budowano potężne, sztywne i wytrzymałe na skręca­nie kratownicowe dźwigary przestrzenne. Natomiast w Europie za pomocą prób w tu­nelu aerodynamicznym wypracowano pła­skie przekroje o niewielkim oporze aero­dynamicznym, by uniknąć przyczyny drgań: oddziaływania wirów powietrznych.

Rekordy rozpiętości nie należą z reguły ani do mostów ka­miennych, ani też do betonowych, belkowych czy łu­kowych. Są zare­zerwowane dla króla mostów - mostu wiszącego na stalo­wych linach. Już 2000 lat temu Chińczycy zawieszali na łańcuchach z żelaza kowal-nego mosty o pokaźnych rozpiętościach. Most Lu Ding na rzece Dadu w prowincji Syczuan na przykład ma 101 m długości. Pomost wszakże nie przebiega w nim po­ziomo, lecz równolegle do przewieszone­go łańcucha.

Natomiast we współczesnych mostach wiszących pomost przebiega poziomo, zawieszony przy pomocy wieszaków o różnej długości na pasmach nośnych. Pierwszy most łańcuchowy tego typu po­stawił w stanie Pensylwania już w 1801 r. Amerykanin James Finley. Budowla mia­ła co prawda zaledwie 21 m rozpiętości, lecz już wkrótce znaleźli się następcy. Do największych z nich należy 175-metrowy, stojący do dziś, most drogowy przez cieś­ninę morską Menai, po którym pierwszy dyliżans pocztowy przejechał w 1826 r. Skonstruował go inżynier angielski Thomas Telford, który wcześniej pasał owce, a sztu­ki budowania mostów nauczył się sam. W nowoczesnych mostach wiszących nie stosuje się jednak łańcuchów, lecz liny zbudowane z tysięcy cienkich, ułożonych równolegle drutów stalowych. Linę z dru­tów stalowych wynalazł około roku 1820 Szwajcar Henri Dufour. Most, w którym zastosowano jego wynalazek, przeciął szeroką na 273 m dolinę Saane koło Fry­burga już w 1834 r.

Największe mosty wiszące powstały wkrótce potem w Ameryce, gdzie wystę­powanie licznych, szerokich rzek stwa­rzało wymóg szczególnie wielkich rozpię­tości. Jeden z najsławniejszych północ­noamerykańskich budowniczych mostów pochodził z Niemiec. Johann August Roebling urodził się w 1806 r. w Turyngii, studiował w Berlinie architekturę oraz sztukę inżynierską i wy wędrował w 1831 r. do Stanów Zjednoczonych. Początko­wo założył tam osadę farmerską, potem został inżynierem pomiarowym przy bu­dowie kanałów, wreszcie wybudował fa­brykę kabli i zajął się budową mostów. Wiele mostów wiszących padło już wów­czas ofiarą porywistych wiatrów. Przed­miotem jego głównej troski stały się za­tem stężenia oraz masywy kotwiące, któ­re miały uczynić budowle odpornymi na działanie wiatru. Pierwszym wielkim su­kcesem stał się most wiszący, usytuowa­ny nieco poniżej wodospadu Niagara, o rozpiętości 246 m, na którego dwu pię­trach odbywał się ruch drogowy i kolejo­wy. Sławę przyniósł mu Most Brooklyński w Nowym Jorku na East River, łączący dzielnice Brooklyn i Manhattan. Jest to gi­gantyczna budowla: już sama rozpiętość - 486 m - była w owych czasach czymś niewiarygodnym, a pylony, wybudowane z bloków granitowych, dźwigające cięgna z drutów stalowych o grubości aż do 40 cm, są wyższe od wież monachijskiej świątyni Frauenkirche. W 1869 roku, wkrótce po rozpoczęciu prac, Johann August Roebling zginął w wypadku. Zdążył jednak dokładnie opracować plany i nadzór nad budową przejął jego syn Washington. Ale i jego spotkał tragiczny los. Do posadawiania filarów zastosował on nową wówczas te­chnikę komory kesonowej. Uszczelnioną, otwartą tylko na dole komorę drewnianą opuszczano na dno rzeki. Wodę usuwa­no przy pomocy sprężonego powietrza. Robotnicy mogli wchodzić do kesonu pio­nowym szybem wejściowym ze śluzą po­wietrzną. Musieli wszakże pracować przy świetle lampy naftowej, w podwyższo­nym ciśnieniu powietrza, a to było bardzo niebezpieczne. Jeśli zbyt szybko wypu­szczano ich ze śluzy, cierpieli na duszno­ści, krwotoki z ust i nosa, utratę przyto­mności oraz paraliże. Choroba kesonowa spowodowała nawet śmierć wielu z nich i nie ominęła również samego Roeblinga, którego w wieku zaledwie 35 lat dotknął paraliż. Przykuty do wózka inwalidzkiego kierował jednak w dalszym ciągu dzie­łem, śledząc ze swego okna postępy prac przez lunetę. Żona krążyła stale między nim a budową, przekazując pole­cenia. Siła woli tego człowieka była god­na podziwu - i została uwieńczona su­kcesem: po 14 latach pracy, w roku 1883, prezydent USA dokonał otwarcia mostu. Przez 20 lat Most Brooklyński pozostawał najdłuższym mostem wiszącym i uważa­ny był za ósmy cud świata. Wielu amery­kańskich budowniczych mostów przejęło od Roeblinga sposób budowania i Stany Zjednoczone stały się wkrótce krajem mostów wiszących. Granicę kilometra rozpiętości przekroczył po raz pierwszy w 1931 r. most George’a Washingtona na rzece Hudson w Nowym Jorku. W 1937 r. powstał most Golden Gate koło San Francisco z wysokimi na 210 m, czte­rostopniowymi pylonami ze stali; dla wie­lu osób jest to najpiękniejszy most świata. Most Verrazano-Narrows o rozpiętości przęsła środkowego 1300 m łączy od 1964 r. Brooklyn i Staten Island. Nieco mniejszy od budowli amerykańskich jest pochodzący z 1973 r. most wiszący nad Bosforem, pierwsze stałe połączenie między Europą a Azją w tym miejscu od czasów mostu pływającego Dariusza. Od roku 1981 rekord należy jednak do mostu Humberwe wschodniej Anglii, o rozpięto­ści przęsła 1410 m, z pylonami sięgają­cymi 162 m wysokości. W 1998 r. japoń­skie wyspy Honsiu i Sikoku połączy most Akashi-Kaikyoo rozpiętości przęsła 1990 m.

Możemy tylko podziwiać odwagę ów­czesnych inżynie­rów budowy mo­stów, wciąż próbu­jących w swych konstrukcjach osią­gnąć granicę technicznych możliwości. Nie mogło się przy tym obejść bez porażek - niektóre bu­dowle waliły się.

Jedną z najbardziej brzemiennych w skutki tragedii było zawalenie się mostu przez zatokę Tay na wschodnim wybrze­żu Szkocji, między miastami Edynburg i Dundee. Gazety i czasopisma ilustrowa­ne zamieściły szczegółowe relacje. Kata-

strofa ta weszła nawet do literatury. Nie­miecki inżynier Max Eyth opisał przyczy­ny nieszczęścia w powieści Hinter Pflug und Schraubstock {Za pługiem i imad­łem). Pisarz Teodor Fontane zainspiro­wany tragedią stworzył balladę Die Brücke am Tay {Most na Tay): ?Tand, Tand, ist das Gebilde von Menschen­hand! ” (Tandeta, tandeta, jest tworem ręki człowieka). Most ów, o długości 3155 m, został uroczyście otwarty w 1878 ro­ku. Uchodził wówczas za najdłuższy w świecie. Rura ze stalowej kratownicy z jednotorowym szlakiem kolejowym, przerzucona szerokim łukiem ponad wo­dą, opierała się na 86 filarach. Każdy filar składał się z 6 żeliwnych słupów, osadzo­nych na kamiennych fundamentach. 28 grudnia 1879 roku nadciągnął sztorm. Wieczorem na most wjechał pociąg z Edynburga z 75 pasażerami w środku. Nagle strażnik na moście stracił z oczu tylne czerwone światła pozycyjne pocią­gu. Spróbował nawiązać łączność z na­stawnią na drugim brzegu - nie otrzymał jednak żadnej odpowiedzi. Był to wy­raźny znak katastrofy, ponieważ sztorm nie mógł zerwać kabla telegraficznego, umieszczonego wewnątrz konstrukcji mostu. Nocna burza wciąż trwała, lecz strażnik po omacku wyruszył w ciemność i nagle stanął przed pustką! Zniknęła potęż­na, licząca prawie kilometr belka skrzynko­wa części środkowej, spienione morze falo­wało, a ślad mostu zarysowywał tylko sze­reg białych plam, które tworzyła kipiel morska na resztkach fundamentów. Znik­nął również pociąg, porwany przez walący się most w głębiny. Filary runęły pod działa­niem siły sztormu i obciążeniem jadącego pociągu. Nikt z pasażerów nie przeżył. W owym okresie w Europie wielu ludzi żywiło niezachwianą wiarę w zwycięstwo techniki nad przyrodą. Dlatego ta kata­strofa stała się potężnym szokiem. Naty­chmiast rozpoczęto szczegółowe bada­nia przyczyn tragedii. Na zawalenie mo­stu złożyło się kilka czynników. Sir Thomas Bouch, główny inżynier, zbyt ni­sko ocenił siły, które oddziaływują na bu­dowlę podczas sztormu. Doszły do tego błędy konstrukcyjne oraz niedbałość pod­czas budowy, wynikające z chęci ukoń­czenia mostu szybko i najmniejszym ko­sztem. Wycofano zatem wszystkie inne, złożone u Boucha zamówienia. Konstru­ktor w następnym roku zmarł ze zgryzoty w wieku zaledwie 58 lat. Podobny los spotkał w niewiele lat później pewnego niemieckiego inżyniera mostów. Müngstener Brücke prowadzi koło Solingen na wysokości 107 m ponad rzeką Wupper. Ten najwyższy kolejowy most łukowy został zbudowany w rekor­dowym czasie, po raz pierwszy w tzw. systemie nawisowym, tzn. bez dodatkowych rusztowań, w kierunku od filarów do środka mostu. Montaż potężnego, stalo­wego łuku trwał zaledwie pół roku. Jed­nakże w lipcu 1897 r., na krótko przed uroczystym otwarciem, połączonym z przejazdem przystrojonej wieńcem lo­komotywy, który miał się odbyć w obec­ności jednego z książąt pruskich, inżynier naczelny doszedł do wniosku, że w obli­czeniach popełniono zgubny błąd i prze­rażony rzucił się z mostu. Była to tragicz­na śmierć - licząca dziś prawie sto lat konstrukcja potrafi sprostać wymaganiom współczesnej komunikacji.