Chalmerister i Telfordland

I dagens samhälle är det lätt att glömma bort att vår syn inte är vårt enda sinne. För visst kan man beundra kraftspelet i den eleganta bron eller kompositionen i en fasad även på en skärm. Men hur känns det när man går över bron, är det en styv konstruktion? Eller kommer farmor känna att den är obehaglig, eller kanske rent av farlig på grund av hur den rör sig?

Lika så, hur känns fasaden när man låter fingrarna smeka längs dess linjer? Hur låter det, hur luktar det och vad finns runt omkring? Det är lätt att glömma bort att alla våra byggnadsverk placeras i en kontext som bidrar till hur vi upplever och använder dom.

Resandet syftar till mer än att ge referenser på möjliga tekniska lösningar, det bidrar till att ge en förståelse för hur vi människor använder och upplever byggnadsverken. Just den mänskliga aspekten är skrämmande lätt att glömma när man är mitt inne i ett projekt. Resandet, upplevelsen och diskussionen kring detta är därför väsentligt för både ingenjören och arkitekten under dennes utbildning och fortsatta yrkeskarriär. Denna gång ledde resan oss till Storbritannien, och efter några inledande dagar i London gav vi oss gemensamt av västerut lyssnandes på en berättelse om järn.

Järnets historia

Järnet har spelat en stor roll under en lång tid för mänskligheten. Fynd från så tidigt som cirka 5000 f.Kr. har hittats i Egypten och Mellanöstern och 1500 f.Kr började det indoeuropeiska folket hettiterna att producera järn i större skala i delar av nutidens Turkiet. I Europa fanns den tidigaste järnframställningen på Kreta kring 1200 f.Kr som sedan spred sig vidare till Skandinavien via Balkan och Centraleuropa.

I Sverige var råvaran i järnframställningen till en början sjömalm eller myrmalm och järnet gjordes i blästerugnar, där malmen hettades upp för att få sulfider att oxidera och vatten att drivas bort. Processens slutprodukt blev ett halvsmält järn som genom smidning rensades från slagg. En mer ekonomisk drift eftersträvades och därför ökades under 1100-talet mängden blästerluft och ugnens höjd, vilket medförde en temperaturökning i ugnen och att kol legerade sig med järnet. Denna process sänkte även järnets smältpunkt och resulterade i ett smält råjärn som rann ut ur ugnen. Det var på den vägen masugnen föddes, med en konstruktion som i princip ser likadan ut än idag.

Industriella revolutionens vagga och Ironbridge

Resans första stopp var Ironbridge i Shropshire, vid gränsen mellan England och Wales i området som brukar kallas den Industriella revolutionens vagga. Kring Coalbrookdale hade under 1700-talet flera generationer i familjen Darby arbetat med att utveckla gjutjärnstekniken. Till en början var det bruksföremål man tillverkade, men när en bro skulle byggas över floden Severn i slutet av 1700-talet fick Abraham Darby III uppdraget att bygga den av Thomas Farnolls Pritchard föreslagna gjutjärnsbron. Detta kom att bli den första riktigt stora konstruktionen i gjutjärn, Ironbridge. Bron stod färdig år 1781 har ett spann på 30,5 meter.

Brons delar gjöts genom att man lät smält järn rinna ut i urgröpningar i en sandbädd på marken. När vi studerar brons detaljer bär de flesta av dom spår efter detta. Det till synes rektangulära tvärsnittet visar sig vara trapetsformat. Släppvinkeln behövdes för att man skulle kunna dra ur modellen efter att denna hade format hålrummet i sanden. Likaså är den sidan av järnet som var exponerat mot luften ojämnt och fullt av defekter. Vi kan även se att Darby utgått från hur man byggde broar i andra material på den tiden. Bågens design liknar ett murat valv i en stenbro medans kopplingarna mellan delarna påminner om hur man satte samman träkonstruktioner.

Ironbridge är idag ett av UNESCOS världsarv. Sedan 1934 är bron avstängd för fordonstrafik men än idag är den öppen för gående. Vandrandes över den så kan vi tydligt se hur den påverkat sin omgivning genom att skapa förutsättningarna för handel och bosättningar på vardera sida, även om de flesta verkar ha velat bo på den norra sidan av Severn. Kanske för dess bättre solläge, vem vet, men klart är i alla fall att fler turister än vi slagit sig ner på den sidan för att beundra bron.

Thomas Telford

En annan man som inspirerades av Darby, och som tidigt insåg det nya materialets möjligheter var Thomas Telford. Telford föddes i Skottland år 1757 och växte upp under enkla förhållanden. Vid 14 års ålder slutade han skolan för att bli murarlärling. Han visade en fallenhet för detta och en förmåga att förstå avancerade kraftspel. Detta ledde senare till att han kunde komplettera sin utbildning till ingenjör med stöd av inflytelserika bekanta. Hans arbete kom mycket att handla om konstruktioner och planering av byggverksamhet. På den tiden var inte detta ett renodlat yrke, men Telford har senare kommit att anses vara historiens första civilingenjör.

Telford blev mycket framgångsrik och hann under sin livstid konstruera och anlägga ett stort antal vägar, broar och kanaler i England, Skottland och Wales, men även i andra länder. Vi blev självklart glada över att höra att Thomas Telford även har kopplingar till Göteborg och Sverige. Han blev nämligen tillfrågad av den svenska Kungen Gustav IV Adolf om att bistå vid planeringen och konstruktionen av ett av Sveriges genom tidernas största byggprojekt, Göta kanal. Telford kunde självklart inte motstå denna inbjudan, utan avseglade från Leith i Skottland 28 juli 1808 och steg i land i Göteborg en vecka senare.

Longdon on Tern

Resans nästa stopp nås efter en kort promenad genom en högt växande majsodling. Det är akvedukten Longdon on Tern, som idag står ensam och tom omgiven av grönskande åkrar på den walesiska landsbygden. Den 57 meters långa gjutjärnsakvedukten stod färdig 1796 och byggdes av Telford tillsammans med järnmästaren William Reynolds för att föra Derby Canal över floden Tern. Den kom att ersätta den tidigare stenakvedukten som förstördes i en kraftig storm.

I slutet av 1700-talet och början av 1800-talet sågs kanalbyggande som ett sätt att effektivisera transporter och ett stort antal kanaler byggdes runt om i Storbritannien. I stället för att korsa de djupa dalarna med hjälp av slussar förespråkade Telford att kanalerna kunde korsa dom på hög höjd via akvedukter. Telfords användande av gjutjärn för den typen av konstruktioner kom dock att ifrågasättas av många. Detta resulterade i många hållfasthetstester av gjutjärnet som material och Longdon on Tern blev en slags prototyp för den betydligt högre akvedukten i Pontcysyllte som färdigställdes några år senare.

Longdon on Tern är tack vare järnet en nätt konstruktion som sammankopplats med den kvarvarande delen av den bortspolade stenakvedukten. En intressant och vacker kontrast uppstår mellan de olika materialen och byggnadsteknikerna i dessa två delar. Detta är även ett bra exempel på utvecklingen av järnbyggnadstekniken. Telford använder sig av tunna korsformade pelare, dessa är inte bara mer materialeffektiva utan det tunna tvärsnittet gör också att gjutdefekter inte kan gömma sig i dem, som är fallet med Iron Bridge.

Efter en stund fundering så uppstår en diskussion om de snedställda skarvarna i akveduktens sidoplåtar. Dessa bildar ett tydligt mönster och ger en antydan till hur krafterna förs ner till marken via de snedställda och vertikala pelarna. Detta visar inte bara på Telfords stora kunskap inom kraftspel och hållfasthetslära, men även hans sinne för estetik. Helt perfekt är det dock inte, de mycket tunna sidorna har under åren bucklat ut i ett tydligt mönster och man kan misstänka att fler stöd för att hålla tillbaka dem på plats hade behövts.

Waterloo Bridge

Tredje stoppet för resan är utanför den lilla byn Betws-y-Coed i norra Wales, där hittar vi Waterloo Bridge från 1816 som spänner över Conwyfloden. Även detta är en bro av Telford, den var och är fortfarande idag en viktig del av vägnätet mellan London och nordvästra Wales.

Waterloo Bridge har ett spann på 32 meter och består av fem gjutjärnsbågar som bär upp plåtarna och brobanan ovanför. År 1923 renoverades brons murade delar och dess bärande struktur förstärktes genom att addera ett lager armerad betong till de tre centrala bågarna. Samtidigt lades ett fristående betongdäck till, vilket breddade brobanan och gav mer plats för både fotgängare och biltrafik. Brons räcken är däremot original då dem kunde återplaceras ovanpå den nya vägbanan.

De dekorativa symbolerna på Waterloo Bridge representerar Storbritanniens fyra riksdelar. Den stora rosen vid brons båda ändar symboliserar England, Nordirlands symbol är klövern och Skottland återfinns i tisteln. Wales rikssymbol är purjolöken och den sägs ha tillkommit vid ett stort slag mot de germanska Saxerna, då den sjunde kungen av Gwynedd rådde walesarna att bära en purjolök i sina hjälmar för att visa vilken sida de stod på. Även Waterloo Bridge är en viktig del av den tidiga järnteknikens historia och blev år 1996 listad som en ”Grade 1 construction” vilket innebär att den inte får förstöras, renoveras eller på något annat sätt förändras utan speciellt tillstånd.

Pontcysyllte

Dagens sista besök var Pontcysyllteakvedukten i nordöstra Wales. Akvedukten sträcker sig över vattendraget Dee och uppfördes år 1805 för att möjliggöra smidiga båttransporter över dalen. Designuppdraget tilldelades Thomas Telford och William Jessop och trots att många var skeptiska till konstruktionen så förlitade sig Telford på sina erfarenheter från den tidigare omarbetningen av akvedukten Longdon-on-Tern.

Akvedukten är hela 307 meter lång och stöds av 18 stenpelare med en höjd på 38 meter. Kanalen är 3,3 meter bred och 1,5 meter djup och består av flera spann på 16 meter vardera. De olika delarna tillverkades på ett gjuteri som anlades i närheten av konstruktionen och sammanfördes sedan uppe på pelarna. För att säkerställa att akvedukten var vattentät använde Telford en udda blandning av walesisk flanell, bly, järn och socker. Det tog honom flera månader av testande innan han till slut ansåg att den var tillräckligt tät. Med sina 307 meter är Pontcysyllte än idag den längsta akvedukten i Storbritannien och världens högsta kanalakvedukt. År 2009 fick även denna en plats på UNESCO:s världsarvslista.

Conwy Suspension Bridge

Efter en god natts sömn och en förmiddags färd med bussen genom täta skogar nära Llangollen och vad som skulle kunna förväxlas med lappländska fjäll ser vi plötsligt havet. Med havet på vänster sida och färden riktad mot öst kommer vi sakta men säkert in i den lilla medeltida kuststaden Conwy. En stad som har präglats starkt av industrialismen och broarnas historia. Precis nedanför Conwy Castle, en medeltida borg, ligger tre broar tätt intill varandra. Den äldsta, Conwy Suspension Bridge, ligger i mitten. Här fortsätter Thomas Telfords historia, men denna gång med drag istället för tryck. En hängbro färdigställd 1826 som sträcker sig ca 99,5 meter, över Conwy Floden. Ursprungligen tillhörande A55 är bron idag endast i bruk för gångtrafik, ersatt av en ny vägbro samt en tunnel.

Smidesjärnet med dess låga kolinnehåll är betydligt mindre sprött än gjutjärnet och har därför mycket högre draghållfasthet. Detta faktum utnyttjar Telford i bron genom att låta fyra nivåer av kraftiga smidesjärnkedjor hänga upp brobanan. Kedjorna bärs upp av torn på vardera sida och förankras i berget. För att kunna nå berget på den östra sidan fick man vid byggandet riva delar av borgmuren. Denna återuppbyggdes sedan, vilket ger intrycket av att hela borgen i sig är ett enda stort brofundament.

Som ett hommage valde Telford att gestalta tornen som bär upp kedjorna likt medeltida portar med krenelerade pyloner och machikolering, allt i samma sten som borgen. I skuggan av Conwy Castle i öst och inklämd mellan högre broar i både norr och söder står man i en historisk berättelse som för tankarna till medeltida strider såväl som industrialismens infrastruktur.

Conwy Railway Bridge

Ståendes på Conwy Suspension Bridge har vi även perfekt uppsyn över Conwy Railway Bridge som går precis intill. Den södraste av de tre broarna kan från långt håll se ut som en lång container ihopklämd mellan ytterligare pyloner gestaltade i medeltida stil. Men här finns en stark berättelse om nytänkande ingenjörskonst. På 1840-talet blir Robert Stephenson ansvarig för att bygga tågbanebron över Conwy Floden. Ursprungligen skulle bron byggas som en hängbro i stil med Telfords bro som byggts tjugo år tidigare precis intill. Men Stephenson bedömde att hängbron inte var lämplig för en tågbanebro på grund av dess rörlighet och uppfann därefter tillsammans med sina medhjälpare rörbrokonstruktionen vi ser här idag.

Bron är byggd som en styv lådbalk med tågtrafik inuti. Även denna bro är gjord i smidesjärn vilket gör att den klarar av att bära med balkverkan då materialet är starkt i både tryck och drag. Ursprungligen bars tågbanan över ett enkelt spann mellan pylonerna men 1899 lades gjutjärnspelare till under bron för att förkorta spannet.

Conway Railway Bridge är en formmässigt betydligt enklare bro men den spelar en stor roll i att forma det speciella rum man vistas i när man går över hängbron bredvid. Ytterligare betonas relationen mellan smidesjärnet och den medeltida stenen, här mer renodlat med ett starkt industrialistiskt uttryck ihopklämt mellan stenpylonerna.

För att avrunda denna del av vår resa går vi tillsammans över Telfords hängbro. Några av oss kan inte låta bli att prova konstruktionen genom att hoppa i fjärdedelspunkten. Jodå, visst rör den sig konstaterar både vi och en Engelsk familj som råkade vara där samtidigt som oss.

Författare

Tomas Johansson
Tyra Lindh
Ellen Nyholm
Tilda Cornsell
Toste Skånberg Dahlstedt
Sam de Jong

AT-programmet på Chalmers

Arkitektur och teknikprogrammet (AT) på Chalmers ger studenterna möjlighet att bli både
civilingenjör och arkitekt. Under tre år läser man gemensamt matematik, programmering och
grundläggande ingenjörskurser parallellt med kurser i arkitektur och sex större arkitekturdesign-
projekt. Studenterna är sedan behöriga för både en ingenjörsmaster för civilingenjörsexamen
och en arkitektmaster för arkitektexamen. Några studenter väljer båda. Bredden av ingen-
jörsmastrar är stor och förutom de traditionella mastrarna inom samhällsbyggnad finns idag
examinerade AT-studenter inom såväl Industrial Ecology som Engineering Mathematics och
Data Science. Studieresandet är en central del av AT-programmets studiekultur
och har sin förbild i arkitekternas Grand Tour. Tre större studieresor, Italien, Stor-
britannien och Schweiz, organiseras där arkitektur och ingenjörskonst upplevs
och undersöks som en integrerad helhet. Så här kan en resedagbok se ut.