Мосты зарубежных стран в начале XIX века

Переход к капиталистическому способу производства сопровождался интенсивным развитием промышленности и торговли, что в первую очередь потребовало создания густой сети дорог и, естественно, расширения строительства мостов. Мощный толчок этому дало появление железных дорог¹.

Различие в характере развития капиталистических отношений в Европе и Америке, в которой рост капитализма шел более бурно, совершенно естественно нашло свое отражение и в путях развития мостостроения на одном и другом континентах. Перед мостостроением стояла задача создания новых типов мостов, облеченных в соответствующую архитектурную форму. В Америке об архитектуре заботились очень мало. Как правило, проекты мостов недостаточно продуманы, схемы отличаются отсутствием ясных конструктивных форм, почти всегда без нужды усложненных и грубых. Наблюдается стремление к применению больших пролетов. Строителями преследуется одна цель — поразить воображение грандиозностью сооружения.

В мостостроении Западной Европы, наоборот, имеет место усиленная забота об архитектуре мостов. Но в условиях капитализма не удается найти архитектурное выражение новых технических идей. Формы мостов начинают приобретать эклектический характер, выполняются в ложной классике и готике или архаизируются. Все это говорит о начале глубокого упадка архитектуры мостов в условиях капиталистического общества Западной Европы и Америки.

Конечно, имели место и настоящие произведения искусства, правда в тех исключительно редких случаях, когда архитекторам удавалось, преодолевая все мешающие этому условия, создавать мосты, являющиеся образцами народного реалистического творчества.

Эти сооружения еще более подчеркивают всю несостоятельность основного направления архитектурной мысли Западной Европы и Америки и говорят о той высоте, которой могло бы достигнуть искусство народов этих стран.

При капитализме совершенно подавляются истоки народного реалистического творчества, что препятствует развитию архитектуры вообще и в частности, архитектуры мостов.

По мере изучения свойств металла, развития теории расчета, усиления роли изобретательства, улучшения техники конструирования на первый план постепенно выдвигается сооружение металлических мостов арочного, висячего и, наконец, балочного типа. Они легче каменных, размеры их пролетов быстро увеличиваются.

Хотя многие мосты по прежнему строятся из камня, можно сказать, что в мостостроении XIX века выдающуюся роль играют металлические конструкции, которые уверенно завоевывают будущее.

Начиная занимать в строительстве металлических мостов особое, специальное место, конструкция своим удобством, точностью расчета и рациональностью проработки приобретает гораздо большее значение при сооружении мостов, чем архитектура последних, которая, как удорожающая строительство, в конце концов почти отмирает.

В связи со всем сказанным происходит специализация строителей и постепенное обособление инженера от архитектора.

Создается культ голой конструктивной схемы, строительство в свои руки берет целиком инженер.

На первых порах в более благоприятном положении оказались каменные мосты. Формы их были освящены тысячелетним опытом, в потому до середины века еще встречаются каменные сооружения, отвечающие высоким архитектурным требованиям. Но в провинциальном городском строительстве архитектурные качества каменных мостов сильно снижаются.

В их архитектуре, наряду с классическими, получают широкое распространение и эклектические течения. Они проявляются главным образом в культивировании псевдоготики и в архаизации архитектурных форм.

Каменные мосты Лондона, Парижа, Берлина также имеют в основном эклектический характер. Таковы мост Ватерлоо в Лондоне (рис. 114) и построенный несколько ранее мост Иены в Париже (рис. 115).

Конные скульптуры последнего, завершающие композицию моста, оформлены в ложной классике; Дворцовому мосту в Берлине придает эклектические черты аллея скульптур, демонстрирующих воспитание воина. В строительном и конструктивном отношении эти мосты продолжают традиции Перронэ.

Огромное количество мостов и виадуков построено в этот период на железных и шоссейных дорогах, где они достигли значительных пролетов. Лишь немногие из них, имеющие новые формы композиции, заслуживают внимания с архитектурной стороны. Большинство же проникнуто духом академизма, застывшего на мертвых классических канонах.

В техническом отношении интересен виадук Локвуд в Англии (рис. 116). Исключительно мала толщина его опор, составляющая 1/26 часть высоты. Подобный предел не достигнут пока ни в одном каменном мосту, что следует особо отметить.

Металлические мосты того времени находятся в стадии начального формообразования. Основным их материалом служит чугун.

Авторы мостов, воспитанные на каменном строительстве с его установившимися формами, естественно, придавали новым конструкциям знакомую архитектурную оболочку. Делать это было тем легче, чем ближе подходили они к типам известных каменных или деревянных сооружений.

Применение металла открыло возможности перекрытия больших пролетов, но добиться легкой реализации их удалось лишь после усовершенствования методов сооружения опор.

Открытие роман-цемента обеспечило широкое применение и быстрое использование бетона под основания опор. Он опускался в воду заключенным в бездонных ящиках².

В 1831 году начали закладывать опоры при помощи сжатого воздуха в кессонах. Почти тогда же была впервые применена бойка свай паровым копром.

Изобретение быстро твердеющих растворов и особенно портланд-цемента³ открыло новую эру в области строительства массивных сооружений и опор.

Наибольшее распространение получил в то время тип чугунной арки из косяков, явившийся дальнейшим усовершенствованием давно известной конструкции массивных сводов.

По этому типу построен Соутваркский мост в Лондоне. Пролеты его (73 м) в чугунных мостах еще пока не превзойдены. Строгому и спокойному облику этого моста можно противопоставить эклектическое оформление другого сквозного арочного моста — Ватерлоо, в оформление фасада которого введены орнамент и мемориальная надпись.

Во многих случаях отсутствует какое-либо архитектурное оформление, и тогда форма мостов напоминает современные конструкции. Таков мост-канал в Эллесмире (рис. 117). Другой мост-канал Кольдер (рис. 118), имеет вид двух арок из чугунных косяков с подвешенным к ним чугунным кожухом канала, оформленного в виде классической колоннады.

Начавшееся во Франции после буржуазной революции увлечение строительством металлических мостов привело к тому, что в одном лишь Париже за короткий срок их появилось более десятка. Эти чугунные арочного типа мосты кажутся нам сейчас примитивными к недостаточно смелыми по форме, но в свое время представляли несомненный шаг вперед.

На реке Сене между мостами Согласия и Новым возник целый ансамбль таких мостов. Первым появился мост Искусств, соединяющий и сейчас Лувр с французской Академией. Его сквозная легкая конструкция несколько упрощена, но не режет глаз. Одновременно был построен из чугунных косяков Аустерлицкий мост, впоследствии разобранный.

Затем у Лувра возник Карусельский мост (рис. 119). Его трубчатые арки эллиптического сечения представляли новую оригинальную систему, приоритет в разработке которой оспаривался несколькими авторами. В дальнейшей истории строительства мостов идея трубчатых сечений многократно возрождалась.

Ансамбль парижских мостов завершал мост Сольферино (рис. 120), расположенный близ Королевского. Прямоугольные вырезы в отливках арок и надсводного строения заставляют видеть в нем одного из предшественников нынешних безраскосных конструкций.

В живом контрасте со старыми каменными ряд новых чугунных мостов положил, таким образом, начало превращению реки в цепь связанных между собой мостовых ансамблей.

На формах мостов Берлина также отразилось увлечение чугунными конструкциями. Богато декорированные скульптурными рельефами устои этих мостов отвечали основным архитектурным тенденциям эпохи. Заслуживает внимания конструкция их промежуточных опор в виде металлических колонн.

Даже во второй и третьей четвертях XIX века, когда большинство мостов уже строилось из железа, продолжалось применение чугунных арок. Очень много их было построено на железных дорогах Англии и Франции. Будучи усилены впоследствии бетоном, они служат и по сию пору; в Германии же после ряда аварий все подобные мосты разобраны.

Вскоре в связи с бурным развитием железных конструкций применение чугуна для мостов почти совсем прекратилось.

Сооружение ряда прокатных заводов позволило в самом начале XIX века организовать строительство висячих мостов из сварочного железа с деревянной проезжей частью.

Относительная дешевизна, легкость, удобство и быстрота сборки, а также возможность перекрывать большие пролеты без промежуточных опор немало способствовали распространению висячих систем. И действительно, к середине века пролеты висячих мостов достигли уже внушительных размеров, доходя до 300 м, в то время как каменные арки не превышали 60 м, чугунные 70 м, деревянные 105 м.

В архитектурном отношении висячие системы представляли благодарный материал, вызывай своей легкостью и изяществом восхищение первых строителей.

Цепные мосты стали быстро прививаться. Например, в Северной Америке их к 1811 году насчитывалось до 40, из которых несколько многопролетных. Вскоре, однако, обнаружился недостаток устойчивости и жесткости этих мостов при действии ветра и подвижной нагрузки, вызвавший ряд аварий, что создало недоверие к цепным системам. Вплоть до 40-х годов в той же Северной Америке предпочитали вместо висячих строить деревянные мосты. В этот период строительство висячих мостов перекочевало в Англию.

И в дальнейшем слабым местом висячих мостов все же оставалась их зыбкость, для устранения которой предлагался ряд довольно паллиативных мер: Комбинация цепей с вантами, устройство боковых оттяжек, жестких металлических перил, шарниров в прикреплении подвесок к полотну и т. д.

Много споров поэтому вызвал проект большого висячего моста (рис. 121) через расположенный в полосе очень сильных бурь Меней-ский пролив. Английский парламент принял предложенный проект, отвергнув арочные варианты. Большая величина пролета и ширина полотна настолько обеспечивали прочность и устойчивость этого моста, что он сохранился почти до наших дней. Оформление моста было выполнено в стиле архаизированной египетской классики.

Заделка подвесок цепей в каменную береговую эстакаду с целью предохранить мост в бурю от качаний сейчас поражает своей наивностью.

В проекте Конвейского моста (рис. 122) линии цепей, так же как и в предыдущем случае, вписаны в окружающий пейзаж, а вся композиция архаизирована под стиль замка XIII века, расположенного по соседству.

Еще откровеннее проявились эклектические тенденции того времени в проекте Клифтонского моста для Шотландии (рис. 123), где опоры имеют вид островерхих многоэтажных готических башен.

Базируясь на изучении деформации висячих систем на специально сделанных моделях, английские строители, чтобы увеличить жесткость висячих мостов, всячески усиливали их конструкцию. В результате качество английских мостов значительно улучшилось, и системы их стали предметом экспорта в другие страны.

Примером может служить мост через Дунай в Будапеште, где удалось создать технически продуманное сооружение (рис. 124), в котором легкие линии цепей удачно скомбинированы с массивами опор и скульптурой. Декоративным элементом при этом является сама металлическая конструкция.

Строительство висячих мостов во Франции началось в 20-х годах сооружением цепного моста Инвалидов в Париже.

Для него была предложена однопролетная конструкция, оставшаяся, однако, незаконченной. В 1829 году на том же месте был построен другой висячий мост меньшего размера, замененный в 1885 году каменным. Вскоре появился ряд висячих мостов у острова Ситэ, — один цепной и три кабельных, замененных впоследствии чугунными арочными⁴.

Среди разных проектов этого времени выделяется висячий мост-канал (рис. 125), водовод которого поддерживался чугунными балками рыбообразной формы.

Особенно привилась во Франции идея кабельных мостов, строительство которых продолжает развиваться там и теперь.

В одном из сочинений (1824 г.) приводятся типы их, живописна оформленные (рис. 126), снабженные фермами жесткости и двойными кабелями. Вскоре удалось построить ряд кабельных мостов на сквозных опорах оригинальными пилонами из литого чугуна (рис. 127).

Особенностью большинства французских мостов служит применение тонких кабелей, располагаемых по нескольку в ряд, что придает конструкции характер паутинной сети. Такая система позволяет безопасно производить смену кабелей, не нарушая движения.

На мосту Ларош Бернан кабель был собран впервые путем последовательной передачи каждой его проволоки с берега на берег, чем достигалось одинаковое натяжение всех элементов. Тем же приемом прядения кабелей на месте был позже построен живописный мост де-ла-Кай (рис. 128).

Этот метод проник в 50-х годах в Северную Америку, где нашел широкое применение, когда здесь возобновилось строительство висячих сооружений.

Перенесенная из Франции в Швейцарию идея кабельных мостов дала толчок постройке известного Фрейбургского моста (рис. 129),пролет которого (273 м) до последнего времени оставался самым большим в Западной Европе. Поднимаясь высоко над городом, конструкция этого моста производила внушительное впечатление своей смелостью и живописностью.

Рад аварий и особенно катастрофа в Анжере (1850 г.) сильно отразились на строительстве висячих мостов, сооружение которых во Франции, например, приостановилось почти на 30 лет. Им на смену пришли металлические балочные конструкции, которые с этого времени стали играть крупную роль в мостостроении Западной Европы.

На развитие форм металлических балочных конструкций оказали сильное влияние достигнутые к этому времени усовершенствования в деревянных конструкциях. В свою очередь усовершенствованию форм новых деревянных мостов, главным образом арочного типа, немало способствовали приемы, выработанные практикой первых арочных и висячих мостов из металла.

В XVIII веке пролеты арок из гнутых брусьев доходили до 72 м, а в начале XIX века путем перехода по примеру металла от сплошной к сквозной системе удалось увеличить пролет деревянной арки уже до 104 м. Примером может служить мост в Филадельфии (рис. 130), в котором поверх нижнего арочного пояса устроено сквозное заполнение раскосной системы с почти прямолинейным верхним поясом. Отделанный по примеру других мостов того времени деревянной обшивкой мост получил классическое оформление.

На мосту Каскад Глин (рис. 131) появляется уже настоящая ферма сквозного типа, еще не обладающая, однако, достаточно жестким заполнением. Дальнейшая эволюция деревянных конструкций приводит к созданию сложных комбинированных систем в виде арки с затяжкой на металлических подвесках, а также в виде комбинации арки сквозной балкой.

Наряду с этим в Западной Европе развиваются новые деревянный сквозные конструкции балочного типа. С 1820 года появляются иногда решетчатые фермы с параллельными поясами по системе, предложенной Кулибиным, а в 1840 году — раскосная система из брусьев с металлическими стяжками, разработанная русским инженером Д. И. Журавским. В 30-х годах изготовляются небольшие деревянные фермы рыбообразного очертания.

После появления ферм, состоящих из разного рода комбинаций деревянных элементов с металлическими, оставалось заменить все деревянные части чугунными или железными, чтобы полностью превратить деревянную балочную ферму в металлическую. Такое превращение шло несколькими параллельными путями.

Металлические балки малых пролетов заимствовали свою форму от фасонных отливок чугунных арочных мостов. Это были коробчатые и двутавровые литые элементы, превратившиеся потом в прокатные балки⁵.

Балки мостов средних пролетов приобрели шпренгельное и рыбообразное очертание. При дальнейшем же возрастании пролетов произошел переход к сквозным фермам с прямолинейными поясами. В результате в США была сконструирована многораскосная ферма, а в Европе — система с заполнением в виде треугольной решетки.

Одна из таких ферм на мосту в Венеции, оформленная в манере ложной готики, может служить образцом архитектурной эклектики, характерной для второй половины XIX века. Та же система с болтовыми узлами, впервые тогда появившимися, была применена в Англии для известного Крумлинского виадука. Удачно подобранный масштаб и тип заполнения придали фермам виадука простой и строгий вид, несмотря на полное отсутствие архитектурной отделки. Только опоры виадука выглядят грубовато, напоминая деревянную конструкцию. Оба моста служат важными вехами в развитии мостостроения.

В дальнейшем фермы с болтовыми узлами получили большое распространение в Америке. Там они стали обязательной принадлежностью сквозных конструкций, так как ускоряли и облегчали сборку мостов.

Одной из первых попыток архитектурного оформления балочной конструкции большого пролета был представленный на Клифтонский конкурс в Англии (1829 г.) проект моста с деревянными сквозными фермами на колоннах.

Осуществить подобное перекрытие из металла было нелегко. И строители того времени даже не пытались развивать пролеты уже известных типов металлических сквозных ферм ввиду отсутствия систем надежных соединений в стыках и узлах этих ферм.

К увеличению пролетов пришлось идти более сложным путем, базируясь на арочных и висячих системах, уже испытанных на практике при строительстве крупных пролетов. Воспользовавшись комбинацией трубчатой арки с цепью, конструкторы создали рыбообразную ферму моста в Сальташе⁶.

Чугунная параболическая арка эллиптического сечения здесь служит верхним поясом фермы. Железная цепь — нижним ее поясом, к которому подвешена сплошная балка проезжей части. Балка того же типа служит и верхним строением подходных эстакад (рис. 132). Хорошие пропорции ферм в сочетании с тщательно разработанными деталями опор придали мосту своеобразную монументальность.

Другие строители для решения подобной задачи пошли от висячей конструкции. При постройке висячего моста Британия его фермам жесткости был придан вид железной трубы прямоугольного сечения с проездом внутри (рис. 133). После испытания модели моста оказалось, что эта ферма может без усиления цепями выдержать необходимую нагрузку проходящего поезда. Таким образом и появилась первая коробчатая четырехпролетная металлическая балка⁷.

Фермы моста Британия, архаизированные под Египет, мощные и спокойные, но тяжелые, сосредоточивают на себе все внимание зрителя, подавляя пейзаж.

Постройка этого сооружения дала толчок дальнейшему развитию коробчатых железных ферм. В Тренте (рис. 134) строится неразрезная двухпролетная балка коробчатого типа. Еще дальше пошли строители моста в Диршау (рис. 135).

Превратив его висячую конструкцию также в неразрезную балочную, они придали балке вместо сплошного сквозное многорешетчатое заполнение. Пояса ферм имели оригинальную многоярусную конструкцию. Надежность моста затем проверили испытанием в натуре и расчетом.

В искусственной архаизации описанных мостов сказался начавшийся упадок архитектуры, которая в условиях разложения капитализма все более и более теряла связь с прогрессивной техникой.

Примечания

1. Одна из первых рельсовых дорог была построена в Рессяи. Впервые рельс эллиптического (грибовидного) профиля отлит был в 1806 году в России, которая заняла первое место по выплавке чугуна еще в XVIII веке.

2. О применении бездонных ящиков в России см. в разделе «Архитектура мостов СССР». В это же время в России изобретены первые землечерпалки.

3. Впервые способ изготовления цемента открыт в России (см. раздел «Архитектура мостов СССР»).

4. Аресты Сюлли (1832 г.), Луи Филиппа (1833 г.) и С.-Луи (1842 г.).

5. Двутавровая прокатная балка появилась в 1824 году, а с 1831 года уже прокатывались уголки, тавры, рельсы и т. д. Несмотря на это, вследствие отсутствия надежных типов соединений между железными элементами, первые мосты сквозных систем делались не из железа, а из чугуна.

6. Подобного рода ферма построена в качестве стропил в Зимнем дворце на 10 лет раньше — в 1843 году.

7. Идея мошной балки жесткости для этого моста возникла под влиянием удачного опыта усиления проезжей части висячего моста в Монтрозе (1840 r.). При испытании моделей балки жесткости оказалось, что принятое для нее прямоугольное сечение выгоднее кругового и эллиптического. Коробчатые балки моста Британия поднимались на место гидравлическими домкратами.