Puente ferroviario del Tay

El puente Tay original fue diseñado por el célebre ingeniero ferroviario Thomas Bouch, que recibió el título de caballero cuando se completó el puente. Era un diseño de rejilla de celosía, que combinaba hierro fundido y forjado. El diseño era muy conocido: se utilizó con éxito en el viaducto de Crumlin, en el sur de Gales, en 1858, tras el uso del hierro fundido en el Crystal Palace.

Un diseño anterior de hierro fundido, el puente Dee que se derrumbó en 1847, fracasó debido al mal uso de las vigas de hierro fundido. Más tarde, Gustave Eiffel utilizó un diseño similar para crear varios grandes viaductos en el Macizo Central (1867).

Las propuestas para construir un puente sobre el río Tay se remontan al menos a 1854. La Ley del Ferrocarril del Norte de Gran Bretaña (Puente Tay) recibió la aprobación real el 15 de julio de 1870 y la primera piedra se colocó el 22 de julio de 1871.

El diseño del puente: la idea básica

El diseño original consistía en vigas de celosía apoyadas en pilares de ladrillo que descansaban sobre un lecho de roca que, según los sondeos, no estaba a gran profundidad bajo el río. En ambos extremos del puente, la vía de un solo carril discurría por encima de la viga del puente, por lo que la mayor parte de ésta quedaba por debajo de la parte superior de los pilares. Sin embargo, en la sección central del puente (las "vigas altas"), el ferrocarril discurría por el interior de la viga del puente, que podía pasar por encima de los topes de los pilares para dar la holgura necesaria para permitir el paso de los veleros río arriba (por ejemplo, hacia Perth).

Sin embargo, a medida que el puente se extendía hacia el río, se hizo evidente en diciembre de 1873 que el lecho de roca era mucho más profundo, demasiado profundo para servir de base a los pilares del puente. Bouch tuvo que rediseñar el puente.

Redujo el número de pilares y aumentó la luz de las vigas. Los cimientos de los pilares ya no se llevaron hasta la roca madre, sino que se construyeron hundiendo cajones de hierro forjado revestidos de ladrillo en el lecho del río,

El trabajo

La empresa que tenía el contrato de construcción del puente quebró mientras Bouch rediseñaba el puente. La empresa que lo sustituyó realizó un trabajo deficiente. Casi todos los elementos del puente eran de mala calidad, incluidos los hierros y los tirantes y fijaciones. La falta de precisión en los pernos y tirantes hizo que se hicieran arreglos ad hoc in situ, lo que fue descrito por un testigo en la investigación posterior como "la obra más descuidada que he visto en mi vida".

Abrir

El puente se abrió al tráfico de pasajeros el 1 de junio de 1878. Al año siguiente, el 20 de junio de 1879, la reina Victoria cruzó el puente para regresar al sur desde Balmoral. Bouch fue presentado ante ella antes de que lo hiciera, y el 26 de junio de 1879 fue nombrado caballero por la Reina en el Castillo de Windsor.

El desastre del puente Tay

La noche del 28 de diciembre de 1879, a las 19.15 horas, el puente se derrumbó después de que sus vanos centrales cedieran durante los fuertes vendavales invernales. Un tren con seis vagones que transportaba a setenta y cinco pasajeros y tripulación, que cruzaba en el momento del derrumbe, se precipitó a las aguas heladas del Tay. Los setenta y cinco se perdieron. La catástrofe dejó atónito a todo el país y provocó una gran conmoción en la comunidad de ingenieros de Victoria.

En ese momento, un vendaval estimado en fuerza diez u once (vientos con fuerza de tormenta tropical: 55-72 mph/80-117 km/h) había estado soplando por el estuario del Tay en ángulo recto con el puente. La máquina fue rescatada del río y devuelta al ferrocarril para su uso.

El derrumbe del puente, inaugurado sólo diecinueve meses antes y aprobado como seguro por la Junta de Comercio, sigue siendo el desastre de puente más famoso de las Islas Británicas. Los muñones de los pilares originales del puente siguen siendo visibles sobre la superficie del Tay incluso con la marea alta.

Informe del Tribunal de Investigación

Causas

La investigación sostuvo que la caída del puente fue ocasionada por la insuficiencia de los refuerzos transversales y de las sujeciones para sostener la fuerza del vendaval en la noche del 28 de diciembre de 1879 y que el puente había sido tensionado previamente por otros vendavales.

Sin embargo, esto no significa que el puente, tal y como fue diseñado, hubiera fallado. El ingeniero designado para llevar a cabo las investigaciones detalladas testificó:

"La presión del viento por sí sola (suponiendo que la estructura hubiera estado perfectamente hecha y diseñada así) en la cantidad de 37 libras por pie cuadrado la habría derribado, pero que, siendo perfecta, se cayera como consecuencia de un exceso de presión del viento no es evidentemente el caso, [porque] no cayó sobre aquellos puntos que habrían sido las líneas de menor resistencia si la estructura hubiera sido perfecta. El modo en que cayó demuestra que debía haber puntos débiles en la estructura y eso, con el conocimiento que tengo [de las partes que ya tuvieron que ser reparadas], ... me demuestra que la estructura no estaba en ese perfecto estado".

La sección en el centro del puente, donde el carril corría dentro de las vigas altas, era potencialmente pesada en la parte superior y muy vulnerable a los vientos fuertes. Ni Bouch ni el contratista parecían haber visitado con regularidad la fundición in situ donde se reciclaba el hierro del anterior puente a medio construir. Las columnas cilíndricas de hierro fundido que soportaban los 13 vanos más largos del puente, cada uno de 75 m, eran de mala calidad. Muchos habían sido fundidos horizontalmente, con el resultado de que las paredes no tenían un grosor uniforme, y había algunas pruebas de que las fundiciones imperfectas se disimulaban en las inspecciones de control de calidad (muy inadecuadas).

En particular, algunas de las lengüetas utilizadas como puntos de fijación de las barras de refuerzo de hierro forjado habían sido "quemadas" en lugar de fundidas con las columnas. Incluso las lengüetas normales eran muy débiles. Se probaron para la investigación y se demostró que sólo se rompían con unas 20 toneladas largas (20 t) en lugar de la carga esperada de 60 toneladas largas (61 t). Estas orejetas fallaron y desestabilizaron todo el centro del puente durante la tormenta.

En palabras sencillas, el puente falló por defectos en su fabricación. Esto significa que no alcanzó los estándares de resistencia al viento previstos por el diseñador.

• Informe del Tribunal de Investigación e informe del Sr. Rothery. Stationery Office, Londres 1880. [1]
• El desastre del puente Tay: Apéndice del Informe del Tribunal de Investigación. [2]

Un nuevo puente de doble vía fue diseñado por William Henry Barlow. Fue construido por William Arrol & Co. 18 metros (59 pies) aguas arriba del puente original y en paralelo a éste. La primera piedra se colocó el 6 de julio de 1883. En su construcción se emplearon 25.000 toneladas métricas (28.000 toneladas cortas) de hierro y acero, 70.000 toneladas métricas (77.000 toneladas cortas) de hormigón, diez millones de ladrillos (con un peso de 37.500 toneladas métricas (41.300 toneladas cortas)) y tres millones de remaches. Catorce hombres perdieron la vida durante su construcción, la mayoría por ahogamiento.

El segundo puente se inauguró el 13 de julio de 1887 y sigue en uso. En 2003, se completó un proyecto de refuerzo y remodelación del puente por valor de 20,85 millones de libras esterlinas. Se rasparon más de 1.000 toneladas métricas (1.100 toneladas cortas) de excrementos de pájaros de la celosía de hierro del puente utilizando herramientas manuales, y se embolsaron en sacos de 25 kilogramos (55 libras). Se retiraron y sustituyeron cientos de miles de remaches. Todo el trabajo se realizó en condiciones muy expuestas, en lo alto de las mareas rápidas del río.