THOMAS TELFORD
特爾福特(1757-1834)
TELFORD,THOMAS於1757年生於蘇格蘭,1834年卒於倫敦。為蘇格蘭建築師兼工程師。其石造的建築作品有著羅馬式的感覺,以大區域突出的面來加強,但非以裝飾品來強調,(如ST Catharine船塢),此外用鑄鐵設計建造的橋樑,則是大膽粗獷。(如倫敦泰晤士橋,1801;Conway城堡橋,1822-1826)。【1】
TELFORD代表著將工業革命製造的新材料,應用於工程上的新一代的工程師。TELFORD是鑄鐵構造橋樑的開拓者。他創立世界上第一個工程師協會,並擔任首會長。在從事鐵路工程以前TELFORD大多作道路及運河工程。
TELFORD的父親為牧師,他早年在教會學校受教育,因家境貧窮早年當過泥水匠的學徒。在20年當中他涉略的領域包括石雕、繪畫、建築及科學。1780年開史於愛丁堡工作,1782年轉至倫敦,也曾在William Chamber爵士的Somerset住家擔任泥水匠的工作兩年。直到30歲時他在Shrewsbury得到富有的William Pulteney的贊助。從1790-1792年間,他設計建造了數個石造鐘塔、教堂以位於Severn River上他所設計的第一座橋。他也負責保存、修護地方建築。1795年2月於Severn River發生的水災破壞了許多橋樑,而TELFORD受委任為當地設計一座橋樑同時也擔任Shrewsbury的工程師。
鐵的冶鍊長足進步可能是促成工業革命產生的原因之一。1709年開始以焦煤代替木炭,鑄鐵場多靠近煤礦地區,而英國煤礦地區在中部內地。
早期工程師可以找到當地的鑄鐵場鑄造他們所設計的鑄鐵斷面,早期鑄鐵多運用在蒸氣機或工業建築,利用鑄鐵柱及磚栱作為兩柱間樑的形式成為當時的標準形式。鍛鐵以標準的鑄鐵斷面普及的運用始於1845年,不過一直要等到1855年Henry Bessemer才發明大量生產鋼材的方法。
早期的工程師沒有設計手冊或公式來幫助其設計工程解決問題。TELFORD是早期英國最出色的土木工程師,發展出許多來自構造經驗的理論。雖然許多建築物設計中採用了鋼柱不過鋼柱運用有長足的進步則是來自於橋樑設計,TELFORD是這方面的主導人物。TELFORD未受過工程數學的訓練,並不太熱衷抽象的科學工作,往往取決於經驗中所觀察到的構造行為。他的許多橋樑設計受到其他工程師或科學家的建議時,他總會欣然接受修改部份設計。如同石匠,他也非常注意良好的基礎施工。
TELFORD並非唯一在造橋上使用鑄鐵為材料的設計者,但他在設計上則有更多的藝術表現、材料的選用與對工程的解析能力。他是當時的工程師中最先感受到:「工程的『美』是建立在工業技術與經濟效益上,而不是取決於歷史樣式。」TELFORD在其著作中曾強調工程師與建築師的差異。
TELFORD觀察了在1795年的那次水災中得以幸免的Coalbrookdale鐵橋。雖然身為石構造專家的TELFORD確信鋼鐵是造橋的適當材料。1795年4月他在Buildwas設計的一座全長130英呎的單栱鐵橋,並於1796年建造。他一生的工程經驗中所設計的都是石造的或是鑄鐵的橋樑,不過發展鑄鐵材料卻是始於運河的工程。1795-1805年的Ellesmere運河,他設計兩個大的高架水道使運河在Pont Cysyllet與Llangollen分別跨過河流(River Dee)。
運河在Pont Cysyllet的山谷時,一般的運河工程師都失敗了。此山谷有2500 英呎寬,谷深達1000英呎,必須有別於以往的解決方式。橋柱必須超過120英呎高,TELFORD以鋼鐵栱橋跨過兩個石礎橋墩之間。當橋樑承受載重時而懸於山谷水面70英呎以上。這座輕盈的運河水道設計為他贏得最高的讚賞。
現今仍屹立在Bettwys Coed跨越Conway河的滑鐵盧橋(Waterloo bridge),該橋建造於1815年,橋上有紀念戰勝拿破崙的鑄鐵裝飾。同年TELFORD亦建造了橫跨蘇格蘭的Spey河上的Craigellachie橋,全長150英呎,為單栱的輕桁架鐵橋。
TELFORD最負盛名的作品是設計於1810年,全長580英呎橫跨Menai海峽,其預算原先並不被國會所認可,一直到1815年才通過,並於1819-1826年歷時七年而告完成。這是第一座構想以纜繩懸吊的橋,而當時尚無製造連續纜繩的技術,TELFORD因而改採加工的鐵鏈替代。其橋面離水面100英呎,由於原先設計為供馬車行駛,近來被超重的車輛所破壞,此橋於1938-1940年以高張力的鋼索作大幅的拓寬及改建。經過多年而成為英國保留下來最早的懸吊橋樑。
該橋入口的石造橋柱由單純的栱形構成,而在別處則以哥德式來處理細部,如同1826年Tewkesbury橋的鑄鐵構件亦有哥德的細部形式。TELFORD開啟了後來鐵路的時代,使橋樑建築物與鐵路車站的工程達到前所未有的規模,由於早期橋樑工程對鋼鐵發展的貢獻,使得後來溫室玻璃屋的構件及其它建築物也同樣運用鑄鐵與玻璃材料。
TELFORD計劃向更大的跨度挑戰。即橫跨泰晤士河,計劃以單跨600英呎的跨度完成,但該設計並未實踐,計劃曾經過周詳考慮,然而國會決議時並未通過,大概是因為其耗資過於龐大。不過現今看來該提案未被通過未必非福,因為當時的構造材料並不適於現在的交通負荷。
TELFORD的著作包括自傳及愛丁堡百科全書中「history」及「practice」關於Bridge的文章。他也曾與著述關於橋樑理論的A.Nimmo合作,TELFORD的工作是深入探討在歷史中的土木工程發展。【2】
參考書目
【1】 東海大學建築研就中心編著 (1992) 現代建築事典 東華書局
【2】 Wilkes,Joseph A. ed.(1990)Encyclopedia of Architecture,New York:John Wiley & Sons.