 |
|
Следствие и последствия
С.Н.Пэрент, председатель Национальной Трансконтинентальной железнодорожной компании, заявил, что компания «Феникс», у которой был контракт на металлоконструкции, выполняла сборку металлоконструкции чересчур поспешно, и при выталкивании тяжелого вагона, нагруженного стальными элементами, который был на мосту в момент его оседания, некоторые из необходимых заклепок не были закреплены надлежащим образом и, возможно, именно это и привело к разрушению.
Истинную причину обрушения установила сформированная Генерал-губернатором Канады Королевская комиссия, состоящая из трех инженеров-строителей. Подготовленный ими отчет, ставший новаторским событием в дисциплине инженерно-технической экспертизы, содержал более двухсот страниц, включая двадцать одно приложение. Как утверждает Миддлтон (2001 г., стр. 91), «... тщательность и объективность их расследования и отчета и сегодня служат своего рода образцом». Расследование обрушения Квебекского моста значительно повлияло на формирование стандартов инженерной деятельности на Американском континенте, несмотря на то, что катастрофа произошла за 15 лет до формирования в Канаде регламентирующих организаций и технического законодательства.
Впрочем, вернемся к результатам следствия. Прямой причиной обрушения по результатам работы комиссии был назван прогиб нижних поясов фермы в анкерном пролете моста около главной опоры, однако, отчет анализировал более подробно предпосылки данного факта. Ниже перечислены некоторые из основных выводов (стр. 9 - 10, Холгейт и др., 1908 г.):
«Серьезная ошибка состояла в принятии для расчетов слишком низкой величины веса конструкции и в том, что это допущение не было пересмотрено. Эта ошибка была достаточной, чтобы признать мост непригодным, даже при условии, что элементы нижних поясов были достаточно прочными, потому что если бы мост был смонтирован согласно проекту, фактические напряжения были бы значительно выше допустимых по техническим условиям. Это ошибочное допущение, сделанное г-ном Слапкой и одобренное г-ном Купером, ускорило катастрофу».
«Ошибкой явилось то, что Квебекская мостостроительная и железнодорожная компания не назначила в качестве главного инженера опытного специалиста по мостостроительству, в результате чего надзор за всеми видами работ со стороны Квебекской мостостроительной и железнодорожной компанией осуществлялся небрежно и в недостаточном объеме».
«Современных профессиональных знаний о механизме действия стальных колонн под нагрузкой не достаточно, чтобы позволить инженерам экономично проектировать такие конструкции, как Квебекский мост. Можно построить мост с выбранным пролётом, который, несомненно, будет безопасным, но при нынешнем состоянии профессиональных знаний необходимо было использовать значительно большее количество металла, чем могло бы потребоваться, если бы наши знания были более точными».
Вывод комиссии гласил: «Повреждение не может быть прямо объяснено какой-либо другой причиной, кроме как ошибкой в суждениях со стороны этих инженеров. Данные ошибки в суждениях не могут быть объяснены либо отсутствием общих профессиональных знаний, халатностью, либо стремлением сэкономить».
Основная ответственность за обрушение была возложена на инженеров Теодора Купера и Питера Слапку. Однако, Слапка продолжил выполнять свои обязанности главного проектировщика компании «Феникс». Купер отказался от практики ради уединённой жизни в отставке. По иронии судьбы, он умер всего через два дня после того, как принц Уэльский официально открыл завершенный Квебекский мост.
Квебек
Квебек – столица крупнейшей одноименной провинции Канады, в пределах которой могли бы разместиться Франция, Испания и Великобритания вместе взятые. Основана в 1608 году на берегу реки Св. Лаврентия, в том месте, где речное русло переходит в залив Св. Лаврентия. Название Квебек точно передает эту особенность: по-индейски оно означает «место, где суживаются воды».
Квебек – третий по населению город страны, сердце франкоязычной Канады, 95% из его 672-тысячного населения (по данным 2001 года) – франко-канадцы. Пишут, что если там обратиться к цветочнице по-английски, букет свежих роз может стоить 20 канадских долларов, если по-французски – то 10.
Провинция Квебек неоднократно переживала социальные и экономические потрясения в связи с нахождением в составе англоязычной страны, долгое время являвшейся колонией Великобритании. В 60-х годах ХХ века в Квебеке идет рост националистического сепаратистского движения, происходит так называемая Тихая революция, приведшая к самоидентификации квебекцев, как отдельной нации. В 1980 году был проведён неудачный референдум по вопросу о суверенитете Квебека, еще один – в 1995 году. Во втором референдуме суверенитет был отклонен крайне незначительным большинством в 50,6 %.
Плановые характеристики моста
Ширина реки Святого Лаврентия в ее самом узком створе насчитывала примерно 3,2 км. В середине глубина воды составляла около 58 м. Скорость реки достигала порой 14 км/ч, а приливы и отливы колебались в пределах 5 м. Зимой лед застревал в узком месте реки, и высота его нагромождения достигала 15 м.
Мост перекрыл бы реку Святого Лаврентия примерно в 14 км к северу от Квебека, соединив его с главной железнодорожной магистралью. Расстояние между консолями моста составляло 171,5 м. Они должны были поддерживать подвесной пролет длиной 205,7 м. Он должен был возвышаться на рекой на высоту 45,7 м. Первоначально расчетная длина пролета в свету составляла 487,7 м.
Однако в мае 1900 года длина этого пролета был увеличена Теодором Купером до 548,6 м. Он отметил, что это позволит устранить фактор неопределенности по поводу сооружения опор на такой глубине воды, снизить воздействие льда, и сократить время возведения опор. Несмотря на наличие веских технических причин для данного изменения, верно также и то, что удлинение пролета также бы сделало Купера главным инженером самого длинного консольного моста в мире (Петроски, 1995 г., стр. 46, Миддлтон, 2001 г.).
Второй мост
После крушения проектирование и строительство нового моста взяло на себя правительство. Кроме того, оно оказало проекту финансовую поддержку. Второй мост был существенно тяжелее первого. Петроски (1995 г.) сравнивает размеры двух мостов, демонстрируя значительное увеличение размеров элементов моста.
Площадь поперечного сечения критического сжатого элемента старого моста насчитывала 543 000 мм2 (842 дюйм2), в то время как у нового моста она составила 1 250 000 мм2 (+1941 дюйм2) (стр. 113, Петроски, 1995 г., стр. 116, Миддлтон, 2001 г.).
Вторая попытка навести мост через реку Св. Лаврентия не обошлась без проблем. Проект потерпел второй крах в 1916 году, когда не выдержал литой элемент подъемного механизма, что привело к обрушению центрального пролета в воду.
В этой катастрофе погибло тринадцать рабочих. Пролет весом 50 MН (5000 тонн) опустился на дно реки для упокоения рядом с обломками первого моста, которые остаются там и по сей день. Второй мост был окончательно завершен в 1917 году и весил два с половиной раза больше первого (Тарков, 1986 г.).