А.Августынюк - Стальные магистали. ЧЕРЕЗ РЕКИ И СКВОЗЬ ГОРЫ (часть 3)

А.Августынюк - Стальные магистали. ЧЕРЕЗ РЕКИ И СКВОЗЬ ГОРЫ

ГЛАВА III ЧЕРЕЗ РЕКИ И СКВОЗЬ ГОРЫ
ЗНАМЕНИТЫЕ МОСТОСТРОИТЕЛИ

Люди с незапамятных времен строили мосты через ручьи, небольшие реки, овраги. Обычно наводили деревянные мосты, реже — каменные, но всегда короткие. В старину люди не умели строить длинных и широких мостов и через большие реки переправлялись на паромах, плотах или лодках.

Когда появились первые железные дороги, то пришлось строить очень прочные, устойчивые железнодорожные мосты.

Первый в мире железнодорожный мост соорудил в 1806—1809 годах строитель конной чугунки инженер Колывано-Воскресенских заводов на Алтае Петр Кузьмич Фролов. Этот мост, переброшенный через реку Корбалиху, был каменным, длиной 292 метра, высотой И метров. Он держался на двадцати каменных устоях. Мост Фролова в те времена явился самым крупным в мире мостовым сооружением для рельсовых путей.

Но все же не этот мост послужил прототипом будущих железнодорожных мостов, потому что он не имел фермы (решетчатого основания, по которому настилается проезжая часть). Каменная сводчатая кладка моста Фролова не могла бы выдержать веса даже самого легкого современного поезда.

Первую в мире ферму построил замечательный русский «Санкт-Петербургской академии механик» — Иван Петрович Кулибин. Он изобрел «самокатку» — самодвижущийся экипаж, самоходное судно, которые приводились в движение ножными педалями, механический счетчик пройденного расстояния, часы с музыкой и многое другое.

Самым крупным творением Кулибина явился проект знаменитого деревянного арочного моста через Неву. В 1775 году искусный механик построил 30-метровую модель этого моста — она не имела промежуточных устоев. Кулибин предполагал перебросить свой мост через реку, ширина которой в намеченном им месте составляла около трехсот метров. Грандиозная постройка, равной которой по замыслу не знал еще мир, держалась бы на весу и выдерживала бы огромную нагрузку благодаря изобретенной Кулибиным системе раскосов в арочной ферме.

Кулибин испытывал свою модель на дворе Российской Академии наук, в присутствий виднейших петербургских ученых. На модель положили груз в 3000 пудов (50 тонн) предельный по расчету выносливости. Модель выдержала эту нагрузку. Тогда Кулибин приказал положить еще 500 пудов (8,3 тонны). Но и после этого в модели не появилось ни единой трещины.

На дворе уже не хватило груза, и Кулибин предложил войти на модель моста всем присутствующим. Оказалось, и эта добавочная живая нагрузка не нарушила целостности конструкции.

Расчеты Кулибина блестяще оправдались. И все же предложенный им проект моста был отклонен царским правительством. Через. Неву попрежнему переправлялись на паромах, лодках, ездили через деревянный понтонный мост или по льду.

О системе раскосов в ферме Кулибина стало известно за границей. И там ее заимствовал американский инженер Гау.

Проектируя мосты для железной дороги Петербург—Москва, ученик Мельникова инженер-мостовик (впоследствии профессор института инженеров путей сообщения) Дмитрий Иванович Журавский обнаружил, что система раскосов в ферме Гау на самом деле изобретена не американцем, а русским механиком Иваном Петровичем Кулибиным. Вот что писал Журавский в своей научной работе об арке и системе раскосов в ферме Кулибина: «На ней печать гения. Она построена на системе, признаваемой новейшею наукою самою рациональною; мост поддерживает арка, изгиб ее предупреждает раскосная система, которая по неизвестности того, что делается в России, называется американскою».

Журавский первым в мире изобрел усовершенствованную деревянную мостовую ферму для железнодорожных мостов. В этой ферме он применил переработанную им раскосную систему своего гениального соотечественника Ивана Петровича Кулибина.


Фермы Журавского состояли из множества перекрещивающихся деревянных балок, скрепленных железными скобами и болтами. Они похожи на гигантскую длинную решетчатую коробку.

Такими фермами стали перекрывать русла больших рек. Если же одной фермы было мало, то на каменных опорах — «быках», стоящих посреди реки, укладывали несколько ферм. Собирали их по бревну прямо на опорах.

Замечательный русский инженер-мостовик Журавский и его товарищи — воспитанники Петербургского Корпуса инженеров путей сообщения В. И. Граве, С. Ф. Крутиков, Н. И. Антонов и другие построили на магистрали^ Петербург—Москва сразу несколько десятков больших, средних и малых железнодорожных мостов, из которых два были длиной в полкилометра и высотой в сорок метров.

Строили их на каменных устоях и деревянно-каменных быках. Их широкая подводная каменная часть несколько возвышалась над водой, верхнюю деревянную, решетчатую, обшивали листовым железом.

Деревянные части мостовых ферм готовили из лучшей сосны, пропитанной Особым предохранительным против гниения составом. Все подводные работы выполняли с помощью воздушного колокола—огромного, опущенного под воду металлического колпака. Такого грандиозного строительства мостов за рубежом в то время еще не было.

Слава знаменитого русского мостостроителя Журавского вскоре проникла за границу. Инженеры многих европейских стран, а также Америки начали рассчитывать и строить мостовые фермы по русскому образцу.

Журавский написал ряд научных работ по мостостроению. Его сочинение о мостах раскосной системы считается классическим исследованием — оно удостоено Демидовской премии Академии наук.

Деревянные мосты Журавского оказались на редкость долговечными и простояли без ремонта более четверти века. Только в конце прошлого столетия другой известный русский ученый — специалист по мостам профессор Петербургского института инжене-роб путей сообщения Николай Аполлонович Белелюбский перестроил их на железные.

О Николае Аполлоновиче Белелюбском его современники писали: «Не найдется ни одной дороги, вновь строящейся или эксплоатируемой, на которой не было бы моста, спроектированного или перестроенного по проекту Белелюбского». За пятьдесят лет инженерной деятельности он спроектировал более сотни мостов общей длиной свыше семнадцати километров. Венцом его технического творчества явился крупнейший в то время в Европе полуторакилометровый Сызранский мост через Волгу, пропускающий поезда вот уже семьдесят лет,

Вместе с Белелюбским русское мостостроение двигали вперед замечательные ученые и инженеры: Проскуряков, Богуславский, Кривошеин, Ясинский и другие. Профессор Проскуряков, например, спроектировал километровый мост через великую сибирскую реку Енисей. В те годы начали свою плодотворную деятельность ныне академики и лауреаты Сталинской премии— Г. П. Передерий и Е. О. Патон.

ОТ БЕРЕГА ДО БЕРЕГА

В наше время строительство больших и средних железнодорожных мостов производят с помощью разнообразных механизмов.

На большой глубине под водой, в металлических подводных камерах — кессонах, рабочие укладывают фундаменты для опор будущего моста. Для прочности фундамент закладывают на несколько метров ниже дна реки.

Каменные опоры постепенно вырастают из воды. Через два-три месяца они уже возвышаются над поверхностью. К этому времени на обоих берегах подготовлены береговые каменные устои. Теперь на устои и опоры, от берега до берега, укладывают длинные металлические решетчатые сооружения — фермы. Эти фермы* длиной до 23 метров, строят на специальных заводах и в готовом виде привозят к месту постройки моста.

Сильные подъемные краны, в том числе «консольный» кран системы лауреата Сталинской премии инженера Васильева, поднимают тяжелейшие тысячетонные сооружения и устанавливают их на опорах и устоях.

Стоя на берегу реки, консольный кран поднимает с земли тяжелую мостовую ферму и кладет ее одним концом на береговой устой и другим — на первую опору моста. Потом, двигаясь по уложенным на этой ферме рельсам, он устанавливает вторую, третью фермы и так далее, пока все они не перекроят реку.

Фермы длиной более 23 метров собирают, склепывают и сваривают из заготовленных частей тут же на строительстве моста.

На сооружение устоев и опор затрачивается полгода, а иногда и меньше. А на укладку ферм консольным краном уходит всего несколько дней. В дореволюционное время, когда мосты возводили вручную, строительство моста продолжалось не один год.


Советские инженеры и ученые спроектировали и построили много прочных мостовых сооружений. Среди них выделяются железобетонные мосты, построенные по проектам профессора Передерия. Это легкие конструкции, предельно простой формы, прочные и дешевые. Самый оригинальный и замечательный мост — Володарский, через реку Неву в Ленинграде. Над широкой рекой, по обоим берегам которой стоят многоэтажные дома, дымят трубы фабрик и заводов, повис легкий белый мост. Он построен целиком из особого железобетона. В обычном железобетоне, внутри бетона заложено множество толстых железных прутьев, которые связывают бетон в монолит. Профессор Переде-рий предложил заложить в бетон вместо прутьев железные трубы различной толщины. Железная труба на сгиб выдерживает большую нагрузку, чем железный прут; полые трубы, заложенные в бетон, весят меньше пучка сплошных железных прутьев. Поэтому железобетонный мост, построенный профессором Передернем, более прочный и легкий.

Володарский мост предназначен для трамвайного движения, но при испытаниях через него пропустили несколько тяжелых товарных поездов. Так доказали, что железобетонные конструкции с трубчатой арматурой можно применять и при постройке больших железнодорожных мостов.

ПУТЬ СРЕДИ ГОР

Очень часто трассу будущего железнодорожного пути преграждает крутая стена высоких горных вершин.

Не всегда возможно проложить железную дорогу через горные цепи. Паровоз не одолеет крутые подъемы и спуски. А прокладывать дорогу в обход — иногда невыгодно, так как это удлиняет путь и удорожает его строительство. Порой выгоднее сквозь горы прорывать тоннели — длинные каменные коридоры и внутри них укладывать железнодорожный путь.

Тоннели умели строить уже давно. Древние римляне построили вблизи Неаполя (Италия) тоннель длиной свыше одного километра. Он существует уже более двух тысяч лет. В те времена постройка тоннеля была неимоверно трудным делом. Тысячи рабов при свете факелов долбили ломами и лопатами горную породу.

Самым длинным в мире тоннелем долго оставался двадцатикилометровый Симплонский тоннель, проложенный в конце прошлого столетия в Альпах, между Италией и Швейцарией. В нашей стране самым большим и длинным тоннелем был четырехкилометровый Сурамский тоннель, проложенный в 1886—1890 годах на Кавказе. Лишь в советское время тоннели Московского метрополитена оставили позади протяженность и Сурамского и Симплонского тоннелей.

В наши дни строители тоннеля располагают мощными машинами, которые намного облегчают трудную и сложную работу.

Сначала у подножья горы, куда подходит железная дорога, тоннельщики расчищают площадку. Мощные взрывы сотрясают воздух. Могучая сила выбрасывает камни, землю, пни столетних деревьев высоко в воздух.


Первые метры тоннеля разрабатывают вручную, при помощи отбойных молотков.

Потом пускают проходной щит — огромное широкое металлическое кольцо, разделенное на секции — камеры. Щит предохраняет рабочих от обвалов. В каждой камере щита находятся рабочие тоннельщики. Они долбят грунт специальными буровыми машинами или отбойными молотками. Время от времени проходной щит двигают вперед, и машины снова вгрызаются в грунт. Отколотые глыбы земли и камня грузят в вагонетки и вывозят по узкоколейной дороге наружу.


Специальные вентиляторы накачивают в тоннель чистый воздух и очищают его от всяких испарений.

Если на пути трассы тоннель должен пройти в сплошном каменном грунте, который не одолеть даже машинами, то тогда применяют взрывчатые вещества или направляют специальные врубовые машины, которыми в шахтах рубят уголь.

Широкий и длинный коридор в горе, ярко освещенный электричеством, вслед за двигающимся проходным щитом укрепляют громадными чугунными кольцами — тюбингами, каменными или железобетонными сводами.

Тоннель роют с двух сторон сразу, так чтобы оба коридора соединились. Направление каждой штольни инженеры рассчитывают математически точно — высоты штолен иногда расходятся лишь на 5—10 сантиметров.

Наконец, в широком и длинном коридоре насыпают балласт, укладывают шпалы и рельсы, и затем открывают путь для движения поездов.

Много препятствий встречают строители железных дорог. Широкие бурные реки, дремучие леса, топкие болота, высокие непроходимые горы пересекают путь, но для современной советской путевой строительной техники нет преград.