三姉妹橋 (ピッツバーグ) (Three Sisters (Pittsburgh))

三姉妹橋は 3 基の非常によく似た自定式の吊り橋でペンシルバニア州ピッツバーグのダウンタウンの 6 番、7 番、9 番ストリートでアレゲニー川を横断し、川はおおまかに南北に流れている。橋はピッツバーグの重要な住民を讃えるために正式な名前が与えられている。

橋はアレゲニー郡公共工事局によりデザインされ、 1924 年から 1928 年にかけてアメリカン・ブリッジ社 (American Bridge Company) によって、すべて建設され、同じ場所にあった色々のデザインの初期の橋に取って代わった。橋の建設は河川航行の余地の懸念から、戦争省により命令された。橋は鋼、及び、ケーブルの代わりに鋼のアイバーで建設された。

三姉妹橋は歴史的に重要である、というのは、これらは近くにあって全く同一な橋というだけではなく、米国で建設された最初の自定式吊り橋であるからである。これらの橋は米国で大きなアイバー鎖の吊り橋で唯一の現存する実例の中にあり、更には、カンチレバー方式を使用して設置されたことで普通とは違っている。橋のデザインは 1920 年代におけるピッツバーグの政治的、商業的、そして美的懸念に対しての創造的対応と見なされている。

橋はアレゲニー郡公共工事局の保護の下に次によりデザインされた： T. J. ウィルカーソン (T. J. Wilkerson)、助言技術者、ヴァーノン R. コヴェル (Vernon R. Coverll), 主任技術者、 A. D. ナッター (A. D. Nutter), デザイン技術者、スタンリー L. ルーシュ (Stanley L. Roush)、建築家。アメリカン・ブリッジ社は上部構造を建設し、ファウンデーション社 (Foundation Company) は下部構造を建設した。三基の橋はすべてアレゲニー郡が所有している。

ニューヨーク市民と同様に、ピッツバーグ市民も、吊り橋一般に引き付けられ、国内で最も早く、最も素晴らしい実例の幾つかはペンシルバニア地区の南西に見出すことができる。 1926 年から 1931 年にかけて 4 基の吊り橋がアレゲニー川とモノンガヒラ川を横断して建設された。 4 番目の橋は (この記事では扱わないが) ワイヤ・ケーブル橋でモノンガヒラ川を横断して、南 10 番ストリートを通している。

三姉妹橋は政治的、技術的懸念に対する適応技術デザインを代表している。郡技術者が成功裏に巧妙に処理したのは：連邦政府に命令された航行余地、地方機関により取り上げられた美的、資金的配慮、そして川の堤防に沿った適当な係留場所がないことであった。橋は米国で建設された最初の自定式の吊り橋であった。デザインの路面と硬化ガーダーは圧縮的な支えを提供し、一方でピッツバーグと歴史的に異なる北部地区 (以前はアレゲニー市で、議論のある戦いで 1907 年に併合) との間の視的障壁を低くした。

これら三基の橋の建設業者で、鋼供給業者であったアメリカン・ブリッジ社が近くに本部があったことは偶然かも知れないし、そうでないかもしれない。これは橋脚/橋台の契約をしたファウンデーション社 (Foundation Company) も同様であった。この期間中の地方選挙の運動は地元の業者と地元の労働力を使用することに脚光を浴びせていた。

上は 1990 年代の歴史的な米国工学記録 (HAER, Historic American Engineering Record) により制作された「組立手順と力の図式」の一部分で、完全な図式には次のテキストが含まれる。

吊り橋はケーブルあるいは鎖から路面を張力を持たせて吊り下げることにより動作する。幾つかの硬化していない吊り橋が存在するが、トラスあるいはガーダーの縦方向の硬化が通常追加され、路面の過度な動きを防止する。ケーブルは塔を通過して両端で固定されている。通常の吊り橋はケーブルのテンションに抵抗するためにどっしりしたコンクリートあるいは揺れアンカー (rock anchor) を使用する。しかしながら、自定式吊り橋ではケーブルは縦方向のガーダーの両端で固定される。これらのガーダーは従って、路面を硬化して、更に圧縮支柱 (compression strut) になっている。

ピッツバーグの三姉妹橋の各々は固定するために川の堤防に依存しない自定式と思われるが、これらの構造が吊り橋ではなくカンチレバー橋ではないかとの議論が技術者の間に続くことになった。現代の知識では吊り橋であるが、組立手順は各橋が如何にして中央に向けて半分で建設されるかを示している。鎖と路面の間の一時的な対角支柱がせん断抵抗を与え、不完全な各半分をトラスで支えてカンチレバーの腕にした。半分を (それぞれ) ジャッキで持ち上げてから、接続して吊り橋となった時にこれらの支柱は自己解放する。

3 つの橋を 1 度に建設する大きな動機はこれ以前の橋が、オハイオ川、アレゲニー川、モノンガヒラ川のような航行路を横断するための戦争省の制限をどれも満たしていなかったからである。これらの制限は水路を越える橋の最小の幅と最小の余地を決めていた。

これ以前の橋はすべて橋を建設するために設立された私企業により所有され、徴収する通行料により (負債を) 支払った。もしも企業が建設の負債を支払ってしまえば、自治体が私企業から橋、もしくは橋の通行権を獲得することに関して幾つかの議論があった。この地域の企業は株主に年間 15% の配当を支払い、橋は極めて儲かった、もっとも男性の通行料は 1 セントで、女性の通行料は無料であった。

ある時点で公衆は、政府が橋会社から (橋を) 買収して通行料を廃止する「自由橋」運動を支持した。これと、戦争省は政府が橋を所有することの決定をしたが、すぐには従う必要がなく、この間に橋の企業は喜んで売却し、1910 年までに完了した。 (市でも州でもなく) 郡がまもなく橋を所有することになり、企業から適正な市場価格で買収した。

しかし、戦争省が 1910 年代末に再びこの問題を取り上げた時に、政府は受け入れない方に対処しなければならなかった。 1910 年代と 1920 年代初頭に交換の橋の資金繰りをするために、債権の問題が投票されたが、何度も否決された。 HAER の情報源が述べることによると、投票者の態度は公共事業を腐敗の源泉と見なしたことで、とりわけ郡レベルであてはまると見なしたことによっていた。

1924 年に終に有権者は橋と都市構造を改良するための郡レベルの $2920万の債権の発行を容認した。幾つかの可動橋の案もあり、これには既存の橋をジャッキで持ち上げるものがあったが、戦争省は承認せず、航行余地を得るための失敗しない方法を主張した。 7 番ストリート橋は 1924 年に破壊され、戦争省は市民が不便するにもかかわらず、 9 番ストリート橋も強制的に破壊させた。

多くのデザイン作業の後で 6 番、9 番通りのトラス橋と 7 番通りのカンチレバー橋が承認され、大都市芸術委員会 (Metropolitan Art Commission) -- 忘れ去られた組織でピッツバーグ市の $25,000 を越えるどのような橋も建設認可をした -- に提出された。めくら判が押され、契約されると思われたが、誰にも驚きであったことは、委員会はデザインが美しくないとして拒否権を発動し、吊り橋を好んだ。しかし岸辺の余地はきつく、古い吊り橋の 2 つには問題があり、アンカーを固定できずにズレていた。終に選択された自定式の吊り橋を誰が正しく提案したのかは不明であるが、当時知られていた唯一の先例はケルンでライン川を越えるドイッツァー・ヘンゲブリュッケ (ドイツ吊り橋、 Deutzer Hängebrücke) であった。

しかしながら、1922 年までにカンチレバー橋と吊り橋構造で良く知られたアドバイザーの 1 人がケルンの橋に表れる奇妙な強さに注意している。デイビッド B. スタインマン (David B. Steinman) と J. A. L. ワデル (J. A. L. Waddell) の吊り橋とカンチレバー橋の相対経費に関しての議論が継続し、これはケベック橋の崩壊に根を持っていた。 1907 年の建築の大惨事 (ケベック橋の事) は 2 回目の試行中の 1916 年の事故と共に吊り橋建設の要望を増やした。人気があり、技術的な支援もある吊り橋構造において、スタインマンの「吊り橋の実際の取り扱い」 (A Practical Treatise on Suspension Bridge) の初版はアイバーや硬化システムのような部品に関しての増大する技術情報の要求の糧になった。スタインマンの悪名と彼の本が技術出版社により査読された事実により、アレゲニー郡の技術者がこの本の初版を精査したことがあり得る。


6 番ストリート橋アレゲニー川北岸から、背後にピッツバーグ・ダウンタウン	7 番ストリート橋アレゲニー川の北岸から南西を見る。背後にピッツバーグのダウンタウン。6 番ストリート橋が右手、主プレート・ガーダー (圧縮状態) と側道の支えが見える。	9 番ストリート橋アレゲニー川の南岸から北東を見る。路面と南東の斜めの光景。主吊り下げと道路吊り下げ用のアイバー接続。更には圧縮状態の硬化ガーダーが路面と側道を分離