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Benjamin Baker (ingeniero)

Sir Benjamin Baker KCB KCMG FRS FRSE (31 de marzo de 1840 - 19 de mayo de 1907) fue un ingeniero civil inglés que trabajó a mediados y finales de la era victoriana . Ayudó a desarrollar los primeros ferrocarriles subterráneos en Londres con Sir John Fowler , pero es más conocido por su trabajo en el Puente Forth . Hizo muchas otras contribuciones notables a la ingeniería civil, incluido su trabajo como testigo experto en la investigación pública sobre el desastre del Puente Ferroviario de Tay . Más tarde, ayudó a diseñar y construir la primera presa de Asuán .

Vida temprana y carrera

La Aguja de Cleopatra desde el río Támesis, Londres

Nació en Keyford, que ahora es parte de Frome , Somerset en 1840, hijo de Benjamin Baker, asistente principal en Tondu Ironworks, y Sarah Hollis. [1] Hay una placa en su casa en Butts Hill. [2] Fue educado en Cheltenham Grammar School y, a la edad de 16 años, se convirtió en aprendiz en Messrs Price and Fox en Neath Abbey Iron Works. Después de su aprendizaje, pasó dos años como asistente del Sr. WH Wilson. Más tarde, se asoció con Sir John Fowler en Londres. Participó en la construcción del Metropolitan Railway (Londres). También fue un testigo experto clave en el desastre del puente ferroviario de Tay de 1879.

Diseñó el recipiente cilíndrico en el que la Aguja de Cleopatra , que hoy se encuentra en el terraplén del Támesis , en Londres, fue traída desde Egipto a Inglaterra entre 1877 y 1878.

Obtuvo una práctica profesional extremadamente amplia, que abarcó casi todas las ramas de la ingeniería civil, y estuvo más o menos directamente relacionado con la mayoría de los grandes logros de ingeniería de su época.

Puentes

Puente Tay original desde el norte
El puente Tay caído desde el norte

En la década de 1870 publicó un oportuno libro sobre puentes ferroviarios de gran longitud, en el que abogaba por la introducción del acero y demostraba que era posible construir puentes mucho más largos utilizando este material. El libro es notablemente profético en cuanto a la forma en que se podrían aprovechar las propiedades del acero en las estructuras.

Desastre del puente Tay

En 1880, Baker fue llamado como testigo experto para la investigación del desastre del puente ferroviario de Tay , en el que parte del puente falló y se derrumbó en el agua. Aunque actuaba en nombre de Thomas Bouch , el constructor del primer puente ferroviario sobre el Tay, desempeñó su papel con independencia y tenacidad. Testificó en contra de la teoría de que el puente se derrumbó por el viento esa noche. Realizó un estudio meticuloso de las estructuras en el puente o cerca de él y concluyó que las velocidades del viento no fueron excesivas la noche del desastre. El análisis oficial del fallo sugirió que se necesitaba una presión del viento de más de 30 libras por pie cuadrado para provocar el derrumbe de la estructura. Baker examinó estructuras más pequeñas en las proximidades del puente y concluyó que la presión no podría haber superado las 15 libras por pie cuadrado en la noche del derrumbe del puente. Esas estructuras más pequeñas incluían muros, balasto en la vía del puente y ambas cajas de señales en el puente o muy cerca de él.

Un tranvía en Nueva York, 1876

Baker dijo en su declaración ante el tribunal que había construido más de 12 millas (19 kilómetros) de viaducto ferroviario, refiriéndose a su diseño del ferrocarril elevado en la ciudad de Nueva York en 1868, parte del cual aún sobrevive en Manhattan (sin uso).

En esa época ya se había convertido en una autoridad en la construcción de puentes. Poco después se dedicó a la obra que le dio fama entre el público en general: el diseño y la construcción del puente Forth (1890) en colaboración con Sir John Fowler y William Arrol . Se trataba de un diseño casi único como puente en voladizo de gran tamaño , y se construyó íntegramente en acero, otro avance sin precedentes en la ingeniería de puentes. La rigidez se conseguía mediante tubos huecos que se remachaban entre sí para formar juntas sólidas. Baker promocionó su diseño en numerosas conferencias públicas y organizó demostraciones de la estabilidad del puente en voladizo utilizando a sus ayudantes como accesorios de escenario.

Puente Forth

Puente Forth
Estabilidad del voladizo

Junto con Sir John Fowler , diseñó y construyó el puente Forth después del colapso del puente Tay. Era un puente en voladizo y Baker dio numerosas conferencias sobre los principios que respaldaban su diseño. Thomas Bouch había sido originalmente adjudicatario del contrato, pero lo perdió después de que la Investigación del Puente Tay informara en junio de 1880. El puente fue construido completamente en acero, mucho más fuerte que el hierro fundido. Utilizó tubos de acero huecos para crear el voladizo, y entonces era el puente más grande de su tipo en el mundo. El puente es considerado una maravilla de la ingeniería. Tiene 8296 pies (2529 m) de longitud, y la vía doble está elevada 151 pies (46 m) por encima de la marea alta. Consta de dos tramos principales de 1710 pies (520 m), dos tramos laterales de 675 pies (206 m), 15 tramos de aproximación de 168 pies (51 m) y cinco de 25 pies (7,6 m)).[3] Cada tramo principal consta de dos brazos en voladizo de 210 m que sostienen un puente central de vigas de 110 m de luz. Las tres grandes estructuras en voladizo de cuatro torres tienen 104 m de altura y cada pie de 21 m de diámetro descansa sobre una base separada. El grupo sur de bases tuvo que construirse como cajones con aire comprimido, a una profundidad de 27 m. En su apogeo, se emplearon aproximadamente 4.600 trabajadores en su construcción. Inicialmente, se registró que se perdieron 57 vidas; sin embargo, después de una extensa investigación por parte de historiadores locales, la cifra se ha revisado al alza a 98. Ocho hombres que cayeron del puente fueron salvados por botes ubicados en el río debajo de las áreas de trabajo. Se utilizaron más de 55.000 toneladas de acero, así como 18.122 m³ de granito y más de ocho millones de remaches. El puente fue inaugurado el 4 de marzo de 1890 por el Príncipe de Gales, más tarde el Rey Eduardo VII , quien colocó el último remache, que estaba bañado en oro y tenía la inscripción correspondiente. Un análisis de los materiales del puente realizado en la época, en torno a 2002, determinó que el acero del puente es de buena calidad, con pocas variaciones.

El uso de ménsulas en el diseño de puentes no era una idea nueva, pero la escala de la iniciativa de Baker fue un esfuerzo pionero, que luego se repitió en diferentes partes del mundo. Gran parte del trabajo realizado no tenía precedentes, incluidos los cálculos de la incidencia de las tensiones de erección, las previsiones realizadas para reducir los costos futuros de mantenimiento, los cálculos de las presiones del viento que se hicieron evidentes tras el desastre del puente Tay , el efecto de las tensiones de temperatura en la estructura, etc.

En la medida de lo posible, el puente aprovechó elementos naturales como la isla Inchgarvie , los promontorios a ambos lados del estuario en este punto y también las altas orillas a ambos lados. Los restos de los primeros intentos de Thomas Bouch de construir su puente también se pueden ver en la isla.

El puente tiene un límite de velocidad de 50 mph (80 km/h) para trenes de pasajeros y 20 mph (32 km/h) para trenes de mercancías. El límite de peso para cualquier tren en el puente es de 1.422 toneladas (1.442.000 kg), aunque este límite se aplica a los frecuentes trenes de carbón, siempre que dos de estos trenes no ocupen simultáneamente el puente. El código de disponibilidad de ruta es RA8, lo que significa que cualquier locomotora actual del Reino Unido puede utilizar el puente, que fue diseñado para acomodar locomotoras de vapor más pesadas. Hasta 190-200 trenes por día cruzaron el puente en 2006. Una estructura como el Puente Forth necesita un mantenimiento constante y las obras auxiliares para el puente incluyeron no solo un taller y un patio de mantenimiento, sino una "colonia" ferroviaria de unas cincuenta casas en la estación de Dalmeny .

" Pintar el puente Forth " es un término coloquial que designa una tarea interminable (una versión moderna del mito de Sísifo ), acuñado a partir de la creencia errónea de que, en algún momento de la historia del puente, era necesario volver a pintarlo y que se comenzaba inmediatamente después de terminar la anterior. Según un informe de 2004 de New Civil Engineer sobre el mantenimiento contemporáneo, tal práctica nunca existió, aunque bajo la gestión de British Rail , y antes, el puente contaba con un equipo de mantenimiento permanente.

En 2002 se inició un nuevo pintado del puente con la adjudicación de un contrato para un programa de trabajo que se esperaba que continuara hasta marzo de 2009, lo que implicaba la aplicación de 20.000 m2 de pintura a un coste estimado de 13 millones de libras esterlinas al año. Se espera que esta nueva capa de pintura tenga una vida útil de al menos 25 años. En 2008, el coste total se revisó al alza hasta 180 millones de libras esterlinas y las proyecciones para finalizar el trabajo se hicieron para 2012. En un informe elaborado por JE Jacobs, Grant Thornton y Faber Maunsell en 2007, en el que se analizaron las opciones alternativas para un segundo cruce de carreteras, se afirmó que la vida útil estimada del puente Forth superaba los 100 años. [3]

Honores y antigua presa de Asuán

Placa azul en Cheltenham en el lugar de la antigua casa de Baker

Al finalizar esta tarea en 1890 fue nombrado Caballero Comendador de la Orden de San Miguel y San Jorge (KCMG), [4] y en el mismo año la Royal Society reconoció sus logros científicos al elegirlo como uno de sus miembros. En 1892 la Academia Francesa de Ciencias reconoció el trabajo de Fowler y Baker con la concesión conjunta del Premio Poncelet ; Baker recibió 2000 francos porque el dinero del premio se duplicó. [5] Diez años más tarde, en la inauguración formal de la primera presa de Asuán , para la que fue ingeniero consultor, fue nombrado Caballero Comendador de la Orden del Baño (KCB). [6] Se desempeñó como presidente de la Institución de Ingenieros Civiles entre mayo de 1895 y junio de 1896. [7] Fue elegido Miembro Honorario Extranjero de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias en 1899 [8] y Miembro Honorario de la Royal Society de Edimburgo en 1902.

Ferrocarriles subterráneos

Baker también desempeñó un papel importante en la introducción del sistema, ampliamente adoptado en Londres, de construir ferrocarriles subterráneos en túneles tubulares profundos construidos con segmentos de hierro fundido. También participó en un plan fallido propuesto en 1899 por el Ferrocarril del Noroeste de Londres para construir una línea de metro en el noroeste de Londres. [9]

Escribiendo

Baker también fue autor de numerosos artículos sobre temas de ingeniería. En 1872, Baker escribió una serie de artículos titulados "La resistencia de la mampostería". En estos artículos, Baker argumentó que no se debe descuidar la resistencia a la tracción del cemento al calcular la resistencia de la mampostería. Escribió que si se hubiera descuidado el cemento, varias estructuras de su época se habrían derrumbado.

Muerte

Murió en su casa, Bowden Green , en Pangbourne , Berkshire, donde vivió en sus últimos años y fue enterrado en el pueblo de Idbury en Oxfordshire, junto a su madre. [10] Se le conmemora en una vidriera en el lado norte de la nave de la Abadía de Westminster . [11]

Referencias

  1. ^ Antiguos miembros de la Royal Society de Edimburgo 1783–2002; Índice biográfico, primera parte (PDF) . The Royal Society of Edinburgh. Julio de 2006. ISBN 0-902-198-84-XArchivado desde el original (PDF) el 19 de septiembre de 2015 . Consultado el 26 de marzo de 2015 .
  2. ^ "Placas". 16 de junio de 2016 . Consultado el 2 de junio de 2019 .
  3. ^ Informe del estudio del cruce de reemplazo de Forth 5: Informe final . JE Jacobs Faber Maunsell / AECOM. 2007. pág. 24.
  4. ^ "No. 26029". The London Gazette . 4 de marzo de 1890. pág. 1200.
  5. ^ "INSTITUT DE FRANCE". Ingeniería: revista ilustrada semanal . Vol. LIV – De julio a diciembre de 1892. 1892. pág. 782.
  6. ^ "No. 27510". The London Gazette . 30 de diciembre de 1902. pág. 8968.
  7. ^ Watson, Garth (1988), The Civils , Londres: Thomas Telford Ltd, pág. 252, ISBN 0-7277-0392-7
  8. ^ "Libro de miembros, 1780–2010: Capítulo B" (PDF) . Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias . Consultado el 5 de mayo de 2011 .
  9. ^ Badsey-Ellis 2005, págs. 79–83.
  10. ^ Kerrigan, Michael (1998). Who Lies Where – A guide to famous graves [Quién yace dónde: una guía de tumbas famosas] . Londres: Fourth Estate Limited. pp. 123. ISBN. 1-85702-258-0.
  11. ^ 'The Abbey Scientists' Hall, AR p45: Londres; Roger y Robert Nicholson; 1966

Enlaces externos