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Benjamin Baker

Benjamin Baker, ( - ), est un éminent ingénieur britannique qui a travaillé dans la seconde moitié de l'époque victorienne. Il contribue au lancement du métro de Londres avec Sir John Fowler, mais il est surtout connu pour ses travaux sur le pont du Forth. Il fait de nombreuses autres contributions notables au génie civil, notamment son travail en tant que témoin expert à l'enquête publique sur la catastrophe ferroviaire du pont sur le Tay. Il contribue à la conception et la construction du premier barrage d'Assouan.

Carrière

L'Aiguille de Cléopâtre, quai de la Tamise, Londres

Né à Keyford, qui fait maintenant partie de Frome, Somerset, en 1840, Benjamin Baker devient apprenti à l'âge de 16 ans de MM Prix et Fox à la Neath Abbey Iron Works. Après son apprentissage il passe deux ans comme assistant de M. W H Wilson. Plus tard, il s'associe à Sir John Fowler, à Londres. Il prend part à la construction du métro de Londres.

Il est Ă©galement un des experts de l'enquĂŞte sur la catastrophe du pont ferroviaire de Tay de 1879.

Il conçoit le bateau cylindrique dans laquelle l'obélisque Aiguille de Cléopâtre, maintenant dressé sur les quais de la Tamise, à Londres, est transporté de l'Égypte en l'Angleterre en 1877-1878.

Les ponts

Il publie un livre avant-gardiste sur les ponts de chemin de fer longue portée dans les années 1870 qui préconise l'introduction de l'acier, et montre que de plus longues portées sont possibles en utilisant ce matériau. Le livre est une remarquable prévision de l'exploitation des propriétés de l'acier dans les structures.

Catastrophe du pont de Tay

Le pont du Tay, vu du nord
Métro aérien, New York (1876)

En 1880, il est nommé comme expert dans l'enquête sur la catastrophe ferroviaire du pont du Tay. Bien qu'il intervienne au nom de Thomas Bouch, le constructeur du premier pont de chemin de fer sur le Tay, il agit avec indépendance et ténacité. Son témoignage va à l'encontre de la théorie selon laquelle le pont a tout simplement été soufflé par le vent. Il fait une enquête minutieuse des structures et des éléments à proximité du pont, et en déduit que la vitesse du vent n'était pas excessive la nuit de la catastrophe. L'enquête officielle avait suggéré que la pression du vent devait être de plus de 30 livres par pied carré pour provoquer le renversement de la structure, mais après avoir étudié les petites structures à proximité du pont il conclut que la pression ne pouvait avoir dépassé 15 livres par pied carré la nuit de la catastrophe. Ces petites structures comprenaient les murs, le ballast de la voie sur le pont et les deux postes de signalisation, le tout étant soit sur ou très près du pont.

Il a dĂ©clarĂ© dans sa dĂ©position Ă  la cour qu'il avait construit plus de 12 kilomètres de viaducs pour chemins de fer, se rĂ©fĂ©rant Ă  sa conception du mĂ©tro aĂ©rien de New York en 1868, dont certains existent encore aujourd'hui Ă  Manhattan (inutilisĂ©s). Ă€ ce moment-lĂ , il Ă©tait lui-mĂŞme une autoritĂ© en matière de construction de ponts, et peu de temps après, il est engagĂ© sur les travaux qui ont fait sa rĂ©putation auprès du grand public ; la conception et construction du Pont du Forth en collaboration avec Sir John Fowler et William Arrol. Il s'agissait d'une conception presque unique, un grand pont cantilever, qui fut construit entièrement en acier, une autre avancĂ©e sans prĂ©cĂ©dent dans l'ingĂ©nierie des ponts. La rigiditĂ© Ă©tait fournie par des tubes rivetĂ©s ensemble. Baker a exposĂ© sa conception lors de nombreuses confĂ©rences publiques, et a organisĂ© des dĂ©monstrations sur la stabilitĂ© du cantilever (porte-Ă -faux) Ă  l'aide de ses assistants.

Pont du Forth

Pont du Forth
Stabilité du cantilever

Avec Sir John Fowler, il conçoit et construit le Pont du Forth après l'effondrement pont du Tay. Il s'agit d'un pont cantilever et Baker a donné de nombreuses conférences sur les principes qui sont à l'origine de sa conception. Thomas Bouch à qui avait initialement été attribué le contrat, a perdu le marché après l'enquête sur le pont Tay en . Le pont a été construit entièrement en acier, beaucoup plus solide que la fonte. Baker a utilisé des tubes d'acier pour créer le cantilever, c'était alors le plus grand pont du genre du monde. Le pont est, aujourd'hui encore, considéré comme une merveille d'ingénierie.

Ce pont, qui mesure au total 2 528 mètres et surplombe de 46 m le niveau de la marĂ©e haute, est en rĂ©alitĂ© un assemblage de deux ponts cantilever mis bout-Ă -bout. Il est constituĂ© de quinze petites arches de 51 mètres chacune (dix au sud et cinq au nord), de deux arches latĂ©rales de 207 m, et de deux arches principales d’une portĂ©e unitaire de 521 mètres. Chaque arche principale est composĂ©e de deux bras en porte-Ă -faux de 207 m qui supportent la poutre centrale du pont (106 m), placĂ©e Ă  46 m au-dessus de l’eau Ă  marĂ©e haute[10]. Les trois tours qui soutiennent le cantilever ont une hauteur de 104 m et reposent sur des caissons profonds de 27 m, en partie construits grâce Ă  de l’air comprimĂ©.

Ă€ son apogĂ©e, environ 4 600 travailleurs sont employĂ©s dans sa construction. Il a Ă©tĂ© enregistrĂ© que 57 personnes ont perdu la vie, mais après des recherches approfondies par les historiens, le chiffre a Ă©tĂ© revu Ă  la hausse Ă  98. Huit hommes ont Ă©tĂ© sauvĂ©s par des bateaux placĂ©s dans la rivière dans le champ de la zone de travail. Plus de 55 000 tonnes d'acier ont Ă©tĂ© utilisĂ©es, ainsi que 18 122 m3 de granit et plus de huit millions de rivets. Le pont a Ă©tĂ© ouvert le par le prince de Galles, plus tard, roi Édouard VII, qui a posĂ© le dernier rivet, dĂ»ment gravĂ© et plaquĂ© or. Une analyse rĂ©cente des matĂ©riaux de la passerelle, en 2002, a constatĂ© que l'acier du pont est de bonne qualitĂ©, avec peu de vieillissement.

L’utilisation d’une structure en cantilever ne constituait pas une innovation, mais la taille de l’ouvrage et les calculs que Baker réalisa, notamment ceux sur la résistance au vent ou sur l’influence de la température sur la rigidité du pont, et les dispositions prises pour la réduction des coûts de maintenance, furent en revanche des avancées significatives dans le domaine de la construction qui permirent la réalisation d’autres structures de conception similaire dans le monde entier, dont le pont de Québec.

Dans la mesure du possible, le pont a utilisé des éléments naturels tels qu'Inchgarvie, une île, les promontoires de chaque côté du Forth à cet endroit, et également les rives élevées de chaque côté. Les restes de la première tentative de pont effectuée par Thomas Bouch sont visibles sur l'île.

La vitesse limite sur le pont et de 80 km/h pour les trains de voyageurs et de 32 km/h pour les trains de marchandises. La limite de poids pour tout train est de 1 422 tonnes. Des dĂ©rogations frĂ©quentes sont donnĂ©es pour le transport du charbon Ă  la condition que deux trains ne soient simultanĂ©ment sur le pont. Jusqu'Ă  190-200 trains par jour ont traversĂ© le pont en 2006.

Une structure comme le Forth Bridge nĂ©cessite un entretien constant. « Peindre le pont du Forth » est mĂŞme devenu en Grande-Bretagne une expression dĂ©signant une tâche sans fin. Cela vient de la croyance erronĂ©e qu'Ă  un moment dans l'histoire du pont, il Ă©tait requis de le repeindre dès la fin de la prĂ©cĂ©dente couche. Selon une Ă©tude de 2004 du New Civil Engineer sur la maintenance, une telle pratique n'a jamais existĂ©, ni avant ni sous la gestion de British Rail. Le pont dispose de sa propre Ă©quipe de maintenance. Un appel d'offres a Ă©tĂ© lancĂ© en 2002 pour la peinture du pont, demandant l'application de 20 000 m2 de peinture pour un coĂ»t estimĂ© Ă  13 M ÂŁ par an, avec un calendrier des travaux se terminant en . Ces nouveaux traitements sont prĂ©vus pour rĂ©sister au moins 25 ans. En 2008, le coĂ»t total des travaux a Ă©tĂ© revu Ă  la hausse Ă  180 M ÂŁ, et les projections pour fin de travaux Ă  2012.

Dans un rapport de 2007 de Jacobs JE, Grant Thornton et Faber Maunsell, il a été déclaré que l'espérance de vie active du pont du Forth Bridge était de plus de 100 ans.

Barrage d'Assouan

À l'issue de cette entreprise en 1890, Baker est nommé Chevalier Commandeur de l'Ordre de St Michel et St George (KCMG)[1], et, la même année, la Société royale reconnait la valeur de ses réalisations scientifiques en l'élisant comme l'un de ses pairs. Douze ans plus tard, lors de l'ouverture officielle du barrage d'Assouan, pour lequel il a été ingénieur-conseil, il est nommé Chevalier Commandeur de l'Ordre du Bain (KCB)[2].

Il est président de l'Institution of Civil Engineers entre et [3]. Baker joue également un grand rôle dans la mise en place du système de construction des tunnels de métro étayés par des segments en fonte, largement adopté à Londres. Ayant atteint une très grande expertise professionnelle dans presque tous les secteurs du génie civil, il est impliqué plus ou moins directement dans la plupart des grandes réalisations techniques de son époque. Il est également l'auteur de nombreux articles sur des sujets d'ingénierie.

Il est mort à Pangbourne, Berkshire et enterré dans le village de Idbury dans l'Oxfordshire[4].

En 1872, Baker écrit une série d'articles intitulés La force de la brique. Dans ces articles, Baker fait valoir que la résistance à la traction du ciment ne doit pas être négligée dans le calcul de la solidité d'une construction en briques. Il écrit que si le ciment est négligé, plusieurs structures de son temps devraient s'être effondrées.

Publication

  • Long-span railway bridges : comprising investigations of the comparative, theoretical and practical advantages of the various adopted or proposed type systems of construction, with numerous formulae and tables, giving the weight of iron or steel required in bridges from 300 feet to the limiting spans, Henry Carey Baird, Philadelphie, 1868 (lire en ligne)

Notes et références

  1. (en) The London Gazette, no 26029, p. 1200, 04-03-1890. Consulté le 2008-04-16.
  2. (en) The London Gazette, no 27510, p. 8968, 1902-12-30. Consulté le 2008-04-16.
  3. Garth Watson 1988, p. 252
  4. Michael Kerrigan 1998, p. 123

Annexes

Bibliographie

  • (en) Benjamin Baker, Long-span railway bridges., London, New York, E. & F.N. Spon, , 157 p. (OCLC 4454561)
  • (en) Rolt Hammond, The Forth Bridge and its builders., Londres, Eyre & Spottiswoode, , 226 p. (OCLC 250135196)
  • (en) Peter R. Lewis, Beautiful railway bridge of the silvery Tay : reinvestigating the Tay Bridge disaster of 1879, Stroud, Tempus, (ISBN 0-7524-3160-9)
  • (en) Charles McKean, Battle for the North : the Tay and Forth Bridges and the 19th-century railway wars, Londres, Granta Books, (ISBN 1-86207-852-1)
  • (en) John Rapley, Thomas Bouch : the builder of the Tay Bridge, Stroud, Tempus, (ISBN 978-0-7524-3695-1 et 0-7524-3695-3)
  • (en) P. R. Lewis, Disaster on the Dee : Robert Stephenson's nemesis of 1847, Stroud, Tempus, (ISBN 978-0-7524-4266-2)
  • (en) Garth Watson, The Civils, Londres, London: Thomas Telford Ltd, (ISBN 978-0-7277-0392-7, LCCN 88132328)
  • (en) Michael Kerrigan, Who Lies Where : A guide to famous graves, Londres, Fourth Estate Limited, (ISBN 978-1-85702-258-2, LCCN 99224711)

Traduction

Liens externes

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