Puente Metrópolis

Puente Metrópolis
utilizar	Ferrocarril de Paducah y Louisville Ferrocarril Nacional Canadiense BNSF Railway Union Pacific Railroad Bridge; ; ; ;
Cruce de	Río Ohio
sitio	Metropolis , Illinois y el ; condado de McCracken , Kentucky
Entretenido por	Paducah and Illinois Railroad ; (mantenimiento y operación por BNSF)
construcción	Puente de celosía
longitud total	1958 m
anchura	12 m
Distancia más larga	220 metros
Altura de construcción	34 m
Altura clara	16 m ( agua alta ) ; 34 m ( agua baja )
inicio de la construcción	1915
apertura	1917
planificador	Charles Hopkins Cartlidge ; Ralph Modjeski
	ubicación

37.144611111111 -88.742027777778Coordenadas: 37 ° 8 ′ 41 ″ N , 88 ° 44 ′ 31 ″ W.

El Puente Metropolis es un puente ferroviario de vía única sobre Ohio entre la ciudad de Metropolis , Illinois y el condado de McCracken , Kentucky . Después de varios años de planificación, fue construido entre 1915 y 1917 por Paducah and Illinois Railroad , una empresa de construcción y operación fundada en partes iguales por Nashville, Chattanooga y St. Louis Railway y Chicago, Burlington y Quincy Railroad . El puente de acero de casi dos kilómetros de largo tiene la segunda viga de celosía simple más larga del mundo de un puente ferroviario con 220 metros y fue diseñado originalmente para una expansión de dos vías, que nunca se implementó durante sus más de 100 años de existencia. El ferrocarril de Paducah e Illinois sigue siendo propietario del puente, que ahora es utilizado por varias compañías ferroviarias de Estados Unidos y Canadá.

historia

Ferrocarril de Paducah e Illinois

Ubicación del puente sobre Ohio y el curso del ferrocarril de Paducah e Illinois , en la parte superior derecha de la ciudad de Metrópolis

La construcción del puente se remonta a los planes para una conexión entre Chicago y el Golfo de México , iniciada por varias compañías ferroviarias a principios del siglo XX , pero en última instancia solo por Nashville, Chattanooga y St. Louis Railway (NC) y Chicago. , Burlington and Quincy Railroad (CB&Q), que finalmente construyó un enlace ferroviario de aproximadamente 20 kilómetros de largo entre Paducah en Kentucky y Metropolis en Illinois , incluido un puente sobre el Ohio, para conectar sus redes de rutas . Para la construcción y operación de la conexión, la Paducah and Illinois Railroad Company fue fundada alrededor de 1914 por las compañías ferroviarias en partes iguales ; una empresa de infraestructura pura que desde entonces no ha tenido ni personal ni vehículos ferroviarios .

Las primeras investigaciones sobre el recorrido y la ubicación del puente se llevaron a cabo entre 1906 y 1911, que finalizaron en 1912. El ingeniero de construcción de puentes de CB&Q, Charles Hopkins Cartlidge, ha sido nombrado ingeniero jefe y Ralph Modjeski ha sido contratado como ingeniero consultor . Tras la fase de planificación, la ejecución se retrasó con el estallido de la Primera Guerra Mundial en 1914, entre otras cosas por problemas económicos. Las vías del tren hasta la ubicación del puente se colocaron a mediados de 1915 y luego comenzó la construcción del puente. Después de una enfermedad repentina y breve, Cartlidge murió el 14 de junio de 1916, tras lo cual se le confió a Modjeski la ejecución posterior como ingeniero jefe; se completó a fines de 1917.

Los usuarios conjuntos del puente fueron Illinois Central Railroad (IC), que en 1924 adquirió un tercio de las acciones de la empresa de infraestructura de NC y CB&Q. Con el Cairo Rail Bridge, el IC ya operaba un puente sobre el Ohio cerca de Cairo en Illinois; Sin embargo, debido al volumen de tráfico en constante aumento, este estaba en su límite de capacidad y el IC tuvo que construir una ruta de desvío adicional (Edgewood Cutoff) , que sería parte del Puente Metropolis .

Planificación y construcción del puente

Construcción de la primera viga de celosía y, a 220 m, la más larga con grúas derrick en noviembre de 1916

Después de determinar la ubicación del puente, se tuvo que determinar la forma de construcción más adecuada para cruzar el curso del río Ohio de aproximadamente un kilómetro de ancho. Los requisitos del Departamento de Guerra requerían un espacio libre de al menos 213 metros (700 pies ) para el envío en el lado de Kentucky y una altura de espacio libre de 16 metros, basado en el nivel de agua alto de 1887 (unos 32 metros sobre el nivel del agua ). Para puentes de ferrocarril de este tamaño eran en ese momento principalmente de acero - puentes de viga utilizados, para grandes vanos portador Gerber se aplicaron; la celosía simple más larga entre dos apoyos tenía el Puente MacArthur en St. Louis con 204 metros.

Construcción de la armadura intermedia en octubre de 1917

En el caso del Puente Metrópolis, un diseño mostró un puente en voladizo con apoyo de Gerber con ventajas o desventajas económicas particulares , sin embargo, la construcción del voladizo es, en general, más fácil y segura, ya que no se necesitan marcos adicionales, lo que ocurre debido a posibles inundaciones. lata parcial o totalmente destruida. En la sección actual del río Ohio, sin embargo, el riesgo se clasificó como bajo. Además, el lecho rocoso se encontraba a casi 70 metros por debajo del lecho del río, al cual no se podía llegar ni siquiera mediante cajones para la construcción de los pilares, por lo que debían apoyarse sobre la arena de cuarzo de arriba . Por lo tanto, Cartlidge optó por un puente de celosía clásico con vigas individuales y separadas, ya que una posterior bajada de un pilar del puente tendría mayores efectos en un puente de vigas Gerber conectado y, en su opinión, se podría lograr una mayor rigidez con vigas de celosía individuales . Sin embargo, para cumplir con los requisitos, tuvo que construir la viga de celosía simple más larga en ese momento con una luz de 220 metros, que desde entonces solo ha sido superada por Spoorbrug Nijmegen (1983) para puentes ferroviarios .

Total diseñó Cartlidge y Modjeski para aproximadamente un kilómetro de largo en la parte central del puente, siete celosías de 76 a 220 metros de longitud, descansando los ocho pilares actuales de hormigón armado . Para lograr la altura libre requerida de 32 metros sobre el nivel del mar, se conectaron amplias calzadas ascendentes, que se realizaron mediante puentes de caballete de una longitud total de otro kilómetro. La construcción de los pilares del río se llevó a cabo desde mediados de 1915 por Union Bridge & Construction Co. de Kansas City y la fabricación y construcción de la superestructura de acero por American Bridge Company . La viga de 220 metros se erigió con grúas Derrick desde agosto de 1916 y se completó en diciembre después de 106 días. Las vigas más pequeñas siguieron hasta diciembre del año siguiente (mientras tanto se construyeron los puentes de caballete para las carreteras de acceso) y el primer tren pudo pasar el puente el 15 de diciembre de 1917.

Uso de hoy

El enlace ferroviario entre Paducah y Metropolis , incluido el Puente Metropolis , que existe desde hace más de cien años , sigue siendo propiedad de Paducah and Illinois Railroad . A lo largo de los años, las acciones de la empresa de infraestructura pura se han transferido a otras empresas ferroviarias, algunas de las cuales siguen utilizando la conexión. El ferrocarril de Nashville, Chattanooga y St. Louis se fusionó con el ferrocarril de Louisville y Nashville en 1957 , que se convirtió en parte de CSX Corporation en la década de 1980 . Las acciones de Paducah e Illinois Railroad fueron vendidas en 1996 por CSX Capital Management a Paducah & Louisville Railway . El ferrocarril de Chicago, Burlington y Quincy había sido parte del ferrocarril del norte de Burlington desde 1970 , que se fusionó con el ferrocarril BNSF en 1996 . El Illinois Central Railroad como tercer accionista fue comprado en 1998 por Canadian National Railway . Los trenes de Union Pacific Railroad también cruzan el puente.

descripción

Dibujo esquemático del puente Metropolis sobre el río Ohio de 1915. La longitud total es de casi 2 km, la mitad de los cuales corresponde a la armadura central. La altura libre es de unos 16 m con marea alta; Longitudes en unidades angloamericanas pies (′) y pulgadas (″).

Armadura del puente principal

Siete vigas de celosía de acero de diferentes tamaños y formas atraviesan el río . Comenzando desde el norte en el lado de Illinois, se trata de una viga con una longitud de 91 m, cuatro con una longitud de 168 my una con una longitud de 220 m, cada una con una cuerda superior curva y una pista debajo, así como un Viga de cuerda paralela de 76 m de largo con pista arriba en el lado de Kentucky en el sur. La primera y la última celosía es una simple estructura de madera ejecutada, las cinco celosías principales tienen postes adicionales y puntales longitudinales y transversales adicionales en la parte inferior, se dividen para que los campos con entramado de madera nuevamente y fortalecidos. Este diseño, conocido como el truss de Pensilvania , fue desarrollado por el Ferrocarril de Pensilvania y se utilizó hasta la década de 1930. Con mayores capacidades de carga, el diseño ahorraba más material que las construcciones de truss más antiguas, lo cual era importante para minimizar el peso muerto, especialmente con grandes luces.

Por razones estructurales , la altura de la construcción aumenta con el tramo. Para la viga más grande del Puente Metropolis, este es de 34 m, con un ancho de aproximadamente 12 m; los cinturones de hasta un metro de ancho de las cerchas tienen una distancia de aproximadamente 11 m entre sus ejes centrales. Los elementos estructurales de las cinco grandes vigas, que solo están sometidos a cargas de tracción, están formados por ojales de hasta 22 m de longitud y conectados entre sí y al resto de barras y correas con pernos de entre 30 y 40 cm en diámetro ; todas las demás conexiones están remachadas . Se utilizó un total de 3540 t de acero para la armadura de 220 metros, con las partes más pesadas de las correas con un peso de hasta 40 t. En el caso de los puentes de ferrocarril, la viga de celosía clásica más larga jamás construida en los EE. UU. Debe permanecer entre dos soportes ( vigas de un solo tramo ). Posteriormente, Modjeski diseñó una viga de diseño y longitud similar para un puente ferroviario para el Puente Mears Memorial (1923) en Alaska con una longitud de 213 m. En 1929 se construyó un puente de carretera con un entramado clásico de 218 m de longitud con el Puente Brookport , que conduce a la US Highway 45 unos kilómetros aguas arriba del Puente Metrópolis sobre Ohio, y con el Puente Jennings Randolph de 1977 cerca de East Liverpool. - para la US Highway 30 - también un puente de celosía sobre el Ohio con una viga de 227 metros. La viga de un solo vano más larga del mundo se erigió en los Países Bajos en 1983 cuando se estaba construyendo el nuevo puente ferroviario de Nijmegen (Spoorbrug Nijmegen) a 235 metros.

Construcción del cajón del pilar nº 6 antes de su abatimiento en 1915; Superficie de la base 18 m × 34 m

Las cerchas descansan sobre siete grandes pilares de río y uno más pequeño en la orilla sur (numerados de norte a sur). Los siete grandes pilares se erigieron mediante cajones y para los más pequeños se utilizó un cofre de presa . Dado que no se podía alcanzar el lecho de roca a una profundidad de alrededor de 70 m, los grandes pilares solo se podían bajar a la capa de arena de cuarzo de arriba ; a profundidades de hasta 30 m por debajo del nivel del mar. Para asegurar una estabilidad suficiente en este subsuelo, se utilizaron áreas excepcionalmente grandes de los cajones y, por lo tanto, los cimientos posteriores. Para el sexto pilar más cargado (entre la viga de 220 metros y una viga de 168 metros), este fue de 18,4 m × 33,7 m. Los pilares se van estrechando gradualmente hacia arriba hasta 3,4 m × 13,4 m.

Puentes de caballete de las calzadas

Tren de mercancías de Canadian National Railway en el puente de caballete lateral de Illinois 2012

El puente principal de 1068 m de longitud está unido por puentes de caballete ligeramente ascendentes a ambos lados . El del lado norte en Illinois tiene una longitud de 486 m, el del lado sur en Kentucky es significativamente más corto con 184 m, la pendiente es de 3 ‰ para ambos. Ambos puentes constan de un total de 17 mástiles de celosía de acero, cada uno de los cuales descansa sobre cuatro cimientos de hormigón, que se anclan en el suelo mediante cimientos de pilotes . En el lado norte, el conjunto está interrumpido por tres pilares de ladrillo más para crear suficiente espacio para las vías que corren debajo del puente. Sobre los mástiles de celosía de acero se apoyan puentes de vigas de acero macizo de 9 m de longitud ; la longitud entre pilares varía de 21 a 27 m. Sobre las vigas de las vigas se coloca una losa de hormigón armado para acomodar el balasto de la vía. El puente principal y los puentes de caballete se diseñaron para la expansión de doble vía. Para la segunda vía, se tendrían que unir puentes de vigas adicionales a los pilares de los puentes de caballete, que fueron diseñados para ser lo suficientemente anchos. Sin embargo, dado que solo se planeó la operación de vía única por el momento, la vía discurría en el centro del puente y los puentes de vigas se centraron en los pilares. Sin embargo, la expansión de dos vertientes nunca se ha implementado en sus más de 100 años de historia.

Puentes de ferrocarril con las vigas de un solo tramo más largas de EE. UU.

puente	terminación	ubicación	Tipo de celosía	Span ¹	Altura ¹	Ancho ¹	Peso ¹	sequía
Puente Metropolis (doble vía) ²	1917	Metrópolis (Illinois) Río Ohio	Truss de Pennsylvania ( conexiones de remaches y pernos )	220 metros	34 m	12 m	3540 toneladas	Charles Hopkins Cartlidge Ralph Modjeski
Puente Mears Memorial (vía única)	1923	Nenana ( Alaska ) Río Tanana	Truss de Pennsylvania ( conexiones de remaches y pernos )	213 metros	29 m	12 m	2160 toneladas	Modjeski y Angier
Puente Henderson (vía doble) ²	1932	Henderson ( Kentucky ) Río Ohio	Warren truss ³ (solo uniones remachadas )	204 metros	31 m	11 m	4120 toneladas	JM Salmon W. H. Courtenay
Puente MacArthur (doble vía a nivel de calle) ⁴	1912 ⁵	St. Louis ( Missouri ) Río Mississippi	Truss de Pennsylvania ( conexiones de remaches y pernos )	204 metros	34 m	12 m (nivel de calle 16 m)	4210 toneladas	Boller y Hodge
Puente de la calle 14 (doble vía) ²	1919	Louisville, Kentucky Río Ohio	Truss Pennsylvania (solo uniones remachadas )	196 m	35 m	11,5 metros	5630 toneladas	JC Bland
Puente de la terminal de Kentucky e Indiana (vía doble con carriles) ⁶	1912	Louisville, Kentucky Río Ohio	Truss de Pennsylvania ( conexiones de remaches y pernos )	188 metros	35 m	11 m (con carriles 19 m)	3992 toneladas	James B. Willson

¹ Los detalles se refieren a un truss

² Puente utilizado solo en una sola pista

³Un truss Warren suele ser un marco de puntal puro, pero se han incorporado postes adicionales en el puente Henderson ( marco de puntal con postes )

^Cuarto El nivel de la calle superior se irá desmantelando gradualmente a partir de 2013

⁵ Finalización de las cerchas, el puente solo se abrió por completo varios años después (tráfico rodado de 1917, tráfico ferroviario de 1928)

^Sexto Carriles exteriores cerrados en 1979

Ver también

Lista de construcciones de puentes con la participación de Ralph Modjeski

literatura

El puente del río Ohio en Metropolis; Tramo de armadura simple sin precedentes. En: Engineering News. Volumen 72, núm. 5, 1914, págs. 270 y sig.
Puente de Metrópolis sobre el río Ohio. En: Railway Age Gazette. Volumen 59, No. 4, 1915, pág.160.
Puente del río Ohio para C., B. y QRR En: Engineering News. Volumen 74, núm. 5, 1915, págs. 230-232.
Nuevo puente ferroviario sobre Ohio en Metropolis, Ill. En: Engineering News. Volumen 76, núm. 4, 1916, págs. 151-154.
Erigir y balancear 720 pies. Tramo del Puente de Metrópolis. En: Engineering News. Volumen 76, No. 25, 1916, p. 1198 y sig.
Diseño del tramo Metropolis de 720 pies. En: Engineering News-Record. Volumen 79, núm. 25, 1917, págs. 1140-1143.
Ralph Modjeski: El puente de Metropolis sobre el río Ohio en Metropolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82.

enlaces web

Commons : Metropolis Bridge - colección de imágenes, videos y archivos de audio

Puente de Metrópolis. HistoricBridges.org

Evidencia individual

^ ^A^b Molly Parker: Compañía ferroviaria preparada para 'mejorar' el puente de Metropolis. ( Memento del 8 de abril de 2015 en Internet Archive ) The Southern Illinoisan, 3 de marzo de 2015.
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^ ^A^b Junta de transporte de superficie : Paducah & Louisville Railway, Inc - Exención de control - Paducah & Illinois Railroad Company. (PDF) STB Finance Docket No. 33362, 9 de julio de 1999.
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^ ^A^b^c William D. Middleton, George Smerk, Roberta L. Diehl: Enciclopedia de ferrocarriles norteamericanos. Indiana University Press, 2007, ISBN 978-0-253-34916-3 , págs. 256 y sig.
^ Diseño del tramo de metrópolis de 720 pies. En: Engineering News-Record. Volumen 79, núm. 25, 1917, págs. 1140-1143.
^ Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí págs. 61-65.
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^ Puente de la metrópoli sobre el río Ohio. En: Railway Age Gazette. Volumen 59, No. 4, 1915, pág.160.
^ ^A^b Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí págs. 79-81.
^ Glenn A. Knoblock: Puentes históricos de hierro y acero en Maine, New Hampshire y Vermont. McFarland, Jefferson 2012, ISBN 978-0-7864-4843-2 , págs. 33-37.
^ Nuevo puente ferroviario sobre Ohio en Metropolis, Ill. En: Engineering News. Volumen 76, núm. 4, 1916, págs. 151-154.
↑ Erigir y balancear 720 pies. Tramo del Puente de Metrópolis. En: Engineering News. Volumen 76, No. 25, 1916, p. 1198 y sig.
↑ Puente Brookport (Puente Irvin S. Cobb). Historicbridges.org, consultado el 24 de junio de 2018.
^ Puente conmemorativo de Jennings Randolph. Bridgehunter.com, consultado el 4 de julio de 2018.
^ Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí págs. 65-73.
^ Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, No. 2, 1919, págs.59-82, aquí pág.61.
^ Louisville y Nashville completan el puente excepcional. En: Edad del ferrocarril. Volumen 94, núm. 18, 1933, págs. 658-662.
^ William E. Rolfe, Lucius H. Cannon: El puente municipal de St. Louis. En: Boletín mensual de la biblioteca pública de St. Louis. Agosto de 1922, págs. 165-198.
↑ ^a^b Tramo de armadura remachada de longitud récord. En: Engineering News-Record. Vol. 82, núm. 21, 1919, pág. 995.

Esta versión se agregó a la lista de artículos que vale la pena leer el 3 de julio de 2018 .

[Parker-1] A^b Molly Parker: Compañía ferroviaria preparada para 'mejorar' el puente de Metropolis. ( Memento del 8 de abril de 2015 en Internet Archive ) The Southern Illinoisan, 3 de marzo de 2015.

[EN1914-2] A^b El puente del río Ohio en Metrópolis; Tramo de armadura simple sin precedentes. En: Engineering News. Volumen 72, núm. 5, 1914, págs. 270 y sig.

[STB-3] A^b Junta de transporte de superficie : Paducah & Louisville Railway, Inc - Exención de control - Paducah & Illinois Railroad Company. (PDF) STB Finance Docket No. 33362, 9 de julio de 1999.

[EN74-5-15-4] A^b Puente del río Ohio para C., B. & QRR en: Engineering News. Volumen 74, núm. 5, 1915, págs. 230-232.

[5] Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, No. 2, 1919, págs. 59-82, aquí pág. 59 y sig.

[Middleton733-6] William D. Middleton, George Smerk, Roberta L. Diehl: Enciclopedia de ferrocarriles norteamericanos. Indiana University Press, 2007, ISBN 978-0-253-34916-3 , págs. 733 y sig.

[Middleton256-7] A^b^c William D. Middleton, George Smerk, Roberta L. Diehl: Enciclopedia de ferrocarriles norteamericanos. Indiana University Press, 2007, ISBN 978-0-253-34916-3 , págs. 256 y sig.

[8] Diseño del tramo de metrópolis de 720 pies. En: Engineering News-Record. Volumen 79, núm. 25, 1917, págs. 1140-1143.

[9] Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí págs. 61-65.

[10] Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí pág. 80 y sig.

[11] Puente de la metrópoli sobre el río Ohio. En: Railway Age Gazette. Volumen 59, No. 4, 1915, pág.160.

[Modjeski79-12] A^b Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí págs. 79-81.

[13] Glenn A. Knoblock: Puentes históricos de hierro y acero en Maine, New Hampshire y Vermont. McFarland, Jefferson 2012, ISBN 978-0-7864-4843-2 , págs. 33-37.

[14] Nuevo puente ferroviario sobre Ohio en Metropolis, Ill. En: Engineering News. Volumen 76, núm. 4, 1916, págs. 151-154.

[15] Erigir y balancear 720 pies. Tramo del Puente de Metrópolis. En: Engineering News. Volumen 76, No. 25, 1916, p. 1198 y sig.

[16] Puente Brookport (Puente Irvin S. Cobb). Historicbridges.org, consultado el 24 de junio de 2018.

[17] Puente conmemorativo de Jennings Randolph. Bridgehunter.com, consultado el 4 de julio de 2018.

[18] Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, núm. 2, 1919, págs. 59-82, aquí págs. 65-73.

[19] Ralph Modjeski: El puente de Metrópolis sobre el río Ohio en Metrópolis, Illinois. En: Revista de la Sociedad Occidental de Ingenieros. Volumen 24, No. 2, 1919, págs.59-82, aquí pág.61.

[20] Louisville y Nashville completan el puente excepcional. En: Edad del ferrocarril. Volumen 94, núm. 18, 1933, págs. 658-662.

[21] William E. Rolfe, Lucius H. Cannon: El puente municipal de St. Louis. En: Boletín mensual de la biblioteca pública de St. Louis. Agosto de 1922, págs. 165-198.

[ENR-22] Tramo de armadura remachada de longitud récord. En: Engineering News-Record. Vol. 82, núm. 21, 1919, pág. 995.

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