El puente Gaunless era un puente ferroviario en el ferrocarril Stockton y Darlington . Se completó en 1823 y es uno de los primeros puentes ferroviarios construidos con hierro [1] y el primero en utilizar una armadura de hierro. [2] También tiene un diseño de armadura lenticular inusual. [3]
El puente cruza el río Gaunless en West Auckland , Co. Durham .
Aunque nunca formó parte de la línea principal, estaba en un ramal al oeste de Shildon que daba servicio a Witton Park Colliery . [4] Esta rama incluía dos pendientes trabajadas con cuerdas en Brusselton y Etherley . Entre estos, los vagones eran tirados por caballos, en lugar de locomotoras más pesadas. El puente sólo era necesario para soportar el peso de estos trenes tirados por caballos. [1] A pesar de ello, existe una postal que muestra una locomotora de la clase 'Director' en el puente, posiblemente durante una prueba o demostración. [5] [yo]
Fue diseñado en 1823 por George Stephenson , quien era el ingeniero jefe del ferrocarril. [3] [6]
Además de ser uno de los primeros puentes ferroviarios de hierro, el puente es el primero en utilizar el diseño de armadura lenticular . [2] Este diseño utiliza dos vigas curvas en forma de lente , una arriba y otra abajo. El miembro superior está en compresión , como en un puente en arco , y el inferior en tensión , como en un puente colgante . La idea es que esto forme una armadura equilibrada , donde las fuerzas laterales en cada miembro se cancelan, siendo iguales pero de dirección opuesta. Esto conduce a una armadura sin fuerzas laterales sobre sus soportes y, por lo tanto, solo requiere pilares simples sin necesidad de rigidez en los extremos. Los miembros verticales conectan las dos vigas y sostienen la plataforma de carga del puente. Estos miembros verticales también deben transferir algo de carga entre las dos vigas, para mantener su forma de lente. Una armadura eficiente distribuye la carga de la plataforma entre las dos vigas, en lugar de colocar la mayor parte de la carga en un miembro de la armadura y, por lo tanto, requerir que sea excesivamente fuerte en comparación con el otro.
El diseño de armadura lenticular se ha utilizado para otros puentes desde entonces, pero nunca ha ganado popularidad. Más tarde, Brunel hizo uso de esta armadura, como la armadura Brunel utilizada en Chepstow y Saltash . El puente Gaunless es particularmente inusual, ya que su plataforma de madera está instalada sobre las vigas de celosía; mientras que en la mayoría de las cerchas lenticulares, la plataforma se cuelga debajo de las cerchas mediante varillas o cables. [3]
Aunque no era tan escéptico ni tan riguroso como Brunel, [7] Stephenson tenía un profundo conocimiento de las diferentes fortalezas del hierro forjado y fundido . [2] [8] Ambas vigas están formadas por tubos de hierro forjado de 2,4 pulgadas (6 cm) de diámetro. La característica inusual de este puente es que debido a que la plataforma está por encima de la armadura, los miembros verticales se colocan en compresión , en lugar de la tensión más normal . Esto permitió a Stephenson utilizar hierro fundido para los miembros verticales, en lugar del hierro forjado, más caro, necesario para los puentes en tensión. [ii] [3] La armadura logra una simetría eficiente de la distribución de carga entre los dos miembros, dando una apariencia económica y equilibrada que contrasta con los diseños fuertemente desequilibrados de Brunel que (al menos para Chepstow) son apenas reconocibles como lenticulares.
Cada tramo tiene 3,78 m (12 pies y 5 pulgadas) de ancho y 1,5 m (5 pies) de profundidad. [9] Los pilares que sostienen los vanos de las cerchas forman un caballete compuesto por dos pilares tubulares de hierro fundido inclinados hacia adentro. [10] Los pilares están sostenidos por un marco en X de hierro fundido. [3] Estos pilares tienen 8 pulgadas (200 mm) de diámetro con paredes de 1,4 pulgadas (35 mm) de espesor. Están separados por 10 pies (3,0 m) en la base y tienen una pendiente de 5 pies (1,5 m) en su parte superior. [9]
El puente se construyó originalmente con tres tramos, pero luego se amplió a cuatro tramos para dejar más espacio para el agua de la inundación. Inusualmente, el puente tiene cinco pilares metálicos para sus cuatro tramos, y el peso de los extremos de los tramos exteriores descansa sobre pilares de hierro, en lugar de sobre los estribos de piedra contiguos. [11] Estos pilares adicionales hacen que los tramos del puente sean autoportantes, incluso en ausencia de los estribos de piedra. Esto puede haber sido un factor en la preservación del puente fuera del sitio y su reexposición en museos ferroviarios desde entonces, ya que es relativamente fácil volver a construir el puente sin necesidad de cimientos costosos.
El puente original de tres tramos fue fabricado por John e Isaac Burrell de Orchard Street, Newcastle , [3] adyacente a las propias obras de Stephenson en Forth Street . Su construcción se completó el 23 de octubre de 1823.
El invierno de 1824 tuvo fuertes nevadas e incluso antes de que se abriera la línea, el puente resultó dañado por una inundación. Fue reconstruido a su forma posterior de cuatro tramos en 1825, a tiempo para la apertura de la línea en septiembre. [3]
Los servicios de pasajeros se introdujeron en línea a partir de 1833 y poco después las locomotoras de vapor cruzaron el puente. [6]
En 1875 se hizo un modelo de presentación del Puente Gaunless para el Ferrocarril del Noreste para conmemorar el 50 aniversario de la apertura del Ferrocarril Stockton y Darlington. [1] Puede verse hoy en el Museo de Ciencias de Londres . [12] [13]
En 1901, el puente estaba sobrecargado por el peso cada vez mayor de los vagones de carbón. Fue desmantelado y retirado, pero guardado en Brusselton Colliery. Se mantuvieron los estribos de piedra originales, aunque con huecos en ellos para aceptar nuevas vigas de placa . [14] Cuando se inauguró el Museo del Ferrocarril de York en Queen Street en 1927, el puente se volvió a montar en conmemoración del centenario del S&DR. [3] [9] A partir de 1975, estuvo expuesto en el aparcamiento del Museo Nacional del Ferrocarril de York, llevando durante muchos años un vagón de carbón del estilo caldero original . [3] [iii] [10] El puente ha pasado más tiempo en exhibición como artefacto de museo que en servicio como puente. En 2023, el puente fue nuevamente desmantelado y reconstruido en el Museo de la Locomoción , Shildon, donde está mucho más cerca de su ubicación original.
En febrero de 2023, la Inglaterra histórica otorgó al Consejo del condado de Durham £ 161 000 para reparar los estribos, que permanecieron in situ cuando se deconstruyó el puente original. Los trabajos de reparación agregarán una nueva plataforma del puente destinada a unir el puente a una ruta más amplia para caminar y andar en bicicleta por Stockton and Darlington Railway. [15]
La armadura lenticular nunca fue un diseño común y la armadura de compresión de Stephenson debajo de la plataforma aún más rara. Un ejemplo casi contemporáneo que aún existe se encuentra a solo un par de millas al norte del puente Gaunless. Fue construido en 1842 como un puente peatonal inclinado para alojamiento que cruzaba el ferrocarril Bishop Auckland y Weardale cerca de Escomb . [16] [iv] Hoy lleva un camino de herradura . [17] El puente consta de un par de vigas lenticulares de un solo vano, aunque en este ejemplo tanto las vigas como los verticales son de hierro forjado. [18] El miembro superior es una viga H laminada , la cadena inferior es de eslabones de cadena de barras forjadas .
El puente Escomb está catalogado como Grado II y fue renovado en 2009, con su parapeto de madera elevado para cumplir con los estándares de seguridad modernos. [17]
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