Tayn rautatiesilta

Tayn rautatiesilta on 3 264 metrin pituinen Firth of Tayn ylittävä rautatiesilta Skotlannissa Dundeen kaupungin ja Fifen kaupungin Wormitin esikaupungin välillä. Silta korvasi aikaisemman junalauttayhteyden. Nykyisin käytössä oleva silta on järjestyksessään toinen: Tayn ensimmäinen rautatiesilta sortui 28. joulukuuta 1879 ja vei mukanaan matkustajajunan ja 75 ihmistä.
Rautatiesillan lähellä on myös maantiesilta.
Ensimmäinen Tayn silta.
Ensimmäinen silta rakennettiin 2. heinäkuuta 1871 ja 1. kesäkuuta 1878 välisenä aikana rautatieinsinööri Thomas Bouchin johdolla. Sillan valmistuttua Bouch lyötiin ritariksi. Silta oli ristikkorakenteinen valu- ja takorautainen silta. Vastaavaa rakennetta oli aiemmin käytetty muun muassa Crumlinin viaduktissa Etelä-Walesiin vuonna 1858 sekä Lontoon Kristallipalatsissa.
Ehdotuksia Tayn ylittävän sillan rakentamiseksi on tehty vuodesta 1854 lähtien. "The North British Railway (Tay Bridge) Act" sai kuninkaallisen vahvistuksen 15. heinäkuuta 1870, ja sillan peruskivi muurattiin 22. heinäkuuta 1871. Ensimmäinen höyryveturi ylitti sillan 22. syyskuuta 1877, ja valmistuessaan alkuvuodesta 1878 silta oli yksi maailman pisimmistä. Ajavaiset järjestettiin 1. kesäkuuta 1878.. Vieraillessaan paikkakunnalla Yhdysvaltain presidentti Ulysses S. Grantin kerrotaan kommentoineen sen olevan "suuri silta pienelle kaupungille".
Tayn siltaturma.
Myrskytuulten riepotellessa aluetta 28. joulukuuta 1879 sillan keskinen osa sortui ja putosi jokeen juuri kun kuuden vaunun mittainen matkustajajuna oli ylittämässä siltaa. Turmassa menehtyi 75 henkeä. Menehtyneiden joukossa oli sillan suunnittelijan sir Thomasin tyttären aviomies. Dundeelaisen kaupunkitarinan mukaan myös Karl Marxin oli tarkoitus olla junassa, ellei tämä olisi ollut liian sairas matkustaakseen.
Tutkijat päättelivät sillan sortumisen johtuneen lieriönmuotoisten valurautapylväiden heikosta laadusta. Nämä valurautalieriöt kannattelivat sillan kolmeatoista pisintä jännettä, joista jokainen oli 75 metrin mittainen. Kohtalokkaita suunnitteluvirheitä löydettiin myös takorautaisissa kiinnikkeissä, jotka tutkijoiden mielestä antoivat ensimmäisenä periksi. Kiinnikkeille tehtiin rasituskokeita, ja niiden todettiin murtuvan jo 20 tonnin painon alla, vaikka kestävyysvaatimus oli 60 tonnia. Bouch ei myöskään ollut suunnitelmissaan ottanut huomioon tuulikuormaa, sillä sen huomioiminen siltasuunnitelmissa ei kuulunut yleiseen käytäntöön ennen Tayn siltaturmaa. Ensimmäisenä sortunut sillan keskiosa, joka tunnettiin nimellä "High Girders", oli myös yläpainoinen ja siten epävakaa.
Virallinen tutkimus.
Virallisen tutkimuksen puheenjohtajana toimi Henry Cadogan Rothery, apulaisinaan rautatietarkastaja eversti William Yolland sekä insinööri William Henry Barlow. Tutkinnassa pääteltiin sillan olleen "”huonosti suunnitellun, huonosti rakennetun ja huonosti huolletun, ja että sen sortumiseen johtaneet syyt olivat viat rakenteissa, jotka olisivat romahduttaneet sillan ennemmin tai myöhemmin”".
Sillan keskiosan huonosta kunnosta oli todisteita jo useilta kuukausilta ennen turmaa. Huollosta vastaava insinööri Henry Noble oli kuullut takorautakiinnikkeiden narskuvan löystyttyään muutamaa kuukautta sillan avaamisen jälkeen. Löystymisen seurauksena suuri osa sillan painosta kohdistui tukirakenteisiin liian pienelle alalle. Noble ei yrittänyt kiristää kiinnikkeitä, vaan vasaroi rautaprikkoja kiinnikkeisiin.
Ongelma jatkui aina turmaan saakka. Sillan keskiosa oli epävakaa vaakasuoraan liikkeeseen joutuessaan. Ongelman havaitsivat maalarit, jotka maalasivat siltaa kesällä 1879. Matkustajana pohjoiseen matkaavissa junissa valittivat vaunujen oudosta liikkeestä sillalla, mutta sillan omistaja North British Railway ei reagoinut valituksiin mitenkään. Eräät huomattavat matkustajat, kuten dundeelaiset Provostit, ottivat aikaa junan ylittäessä siltaa ja totesivat junien kulkevan sillalla noin 65 kilometrin tuntinopeudella, kun suurin sallittu nopeus oli 40 kilometriä tunnissa.
Virallinen tutkimus myös tuhosi Bouchin ammatillisen maineen. Tutkintalautakunta totesi hänen olevan päävastuussa sillan huonosta suunnittelusta, rakentamisesta ja huollosta, ja hänen olevan yksin vastuussa suunnitteluvirheistä. British Board of Trade oli saanut Bouchilta suunnitelmat samalle rataosalle rakennettavaa Forthin rautatiesiltaa varten, mutta tutkinnan jälkeen asettivat sillalle tiukemmat 2,7 kilopascalin lujuusvaatimukset. Sillan rakennusurakan sai hoitaakseen William Arrol, ja sen suunnittelijoina toimivat Benjamin Baker ja John Fowler. Bouch menehtyi alle vuosi turman jälkeen.
Onnettomuuspaikalta pelastettiin ainoastaan junan veturi, 4-4-0 -pyörästöinen NBR 22, joka ei ollut kärsinyt suuria vaurioita. Se korjattiin Cowlairsissa ja oli käytössä vuoteen 1919. Turman vuoksi se sai lempinimen "The Diver (Sukeltaja)", ja useat taikauskoiset veturinkuljettajat kieltäytyivät viemästä sillä junaa uudelle Tayn sillalle.
Toinen Tayn silta.
Uuden sillan rakensi William Arrol 18 metriä ensimmäisen sillan kohdalta ylävirtaan saman suuntaiseksi William Henry Barlow'n suunnitelmien mukaan. Suunnitelmat sillan rakentamiseksi hyväksyttiin heinäkuussa 1881, ja peruskivi muurattiin 6. heinäkuuta 1883. Siltaan käytettiin 25 000 tonnia rautaa ja terästä, 70 000 tonnia betonia, kymmenen miljoonaa tiiltä, jotka painoivat yhteensä 37 500 tonnia, sekä kolme miljoonaa niittiä. Siltatyö vaati neljäntoista työntekijän hengen, mihin syynä oli usein hukkuminen.
Silta avattiin liikenteelle 13. heinäkuuta 1887 ja on edelleen käytössä. Sen ylitse johtava rautatie on kaksiraiteinen. Vuonna 2003 sillan vahvistus- ja uusimistyö, johon käytettiin kaikkiaan 20,85 miljoonaa puntaa, voitti British Construction Industry Civil Engineering Awardin työn laajan mittakaavan sen vaatiman logistiikan ansiosta. Työn yhteydessä sillalta poistettiin yli tuhat tonnia lintujen ulostetta käsityökaluin ja pakattiin 25 kilogramman säkkeihin. Satojatuhansia niittejä poistettiin ja korvattiin uusilla. Työ tehtiin korkealla vedenpinnan yläpuolella sään ja vuoroveden armoilla.
Alkuperäisen sillan pilareiden tyngät ovat edelleen nähtävissä uuden sillan rinnalla jopa korkean nousuveden aikana.