Эволюция мостостроения: от ремесла к монументальному искусству

Введение в философию и практику мостостроения. В большинстве случаев к мостам относятся как к чему-то самому обыденному, а талант их создателей часто остается незамеченным. Имена многих и многих людей, участвовавших в проектировании мостов либо управлявших их строительством, к настоящему времени забыты. Но иногда мост ломает стереотипы и получает признание как подлинное произведение искусства. Веками мостостроители не только совершенствовали свое ремесло, создавая профессиональные сообщества, но и способствовали развитию торговли и коммуникаций целых регионов, формировали местную городскую среду и даже в какой-то мере воспитывали художественные вкусы населения.

Создатели мостов, бесконечно влюбленные в свою работу, сумели наилучшим образом использовать инновации в строительных технологиях, появившиеся в результате промышленной революции. Они же первыми опробовали на практике новые материалы, прежде не применявнившиеся в строительстве. Как правило, большинство из них по основной профессии были инженерами, но очень часто и архитекторами, скульпторами, художниками. Безусловно, объединяет их всех талант, умение создавать эффективные функциональные сооружения, которые не только соединяют некие две точки в пространстве, но и восхищают тех, кто ими пользуется и кто смотрит на них со стороны.

Инженерный гений Викторианской эпохи. Мало кто сделал столько для развития мостостроения, как Изамбар Кингдом Брюнель (1806—1859). Никто другой не внес такого вклада в гражданское строительство Великобритании. В списке его работ мосты, туннели, железные дороги, здания и даже корабли! Брюнель приобрел инженерный опыт, работая вместе со своим отцом, инженером Марком Изамбаром Брюнелем, на строительстве туннеля через Темзу. В формировании его многостороннего таланта большую роль сыграла также работа на Большой западной железной дороге, связывающей Лондон с Бристолем.

Рис. 1. Мост Роял Альберт, сооруженный из ковкого чугуна (1854—1859).

Как уже отмечалось выше, Брюнель проектировал и трансатлантические суда, в том числе первый металлический паровой винтовой корабль «Великая Британия», сошедший со стапеля в 1843 году. Его проекты, такие как мост в Чепстоу с 92-метровой длиной пролета (построен в 1852 году), включали в себя изогнутую трубчатую балку, поддерживающую чугунное мостовое полотно при помощи цепей, также чугунных. Другим выдающимся проектом стал Уорклиффский виадук — 270-метровый виадук, расположенный на Большой западной железной дороге, между Ханвеллом и Саусехоллом, к западу от Лондона (строился в 1836–1837 годах).

Монументальные достижения Джона А. Рёблинга. Джон А. Рёблинг (1806—1869) первые 25 лет своей жизни провел в Германии, где получил образование инженера. В 1831 году он уехал в Соединенные Штаты и стал работать на ферме в Пенсильвании, однако вскоре решил вернуться к инженерному делу. Специализируясь на строительстве висячих мостов, на своей ферме Рёблинг наладил производство стальных тросов. Первыми его подвесными мостами были акведуки для канала Делавер — Хадсон. Позднее он приступил к проектированию крупных мостов. Вершиной его работы стал знаменитый Бруклинский мост через Ист-ривер.

Рис. 2. Бруклинский мост — величайшее достижение мостостроения XIX века.

Самый большой из построенных Рёблингом мостов — 1825-метровый Бруклинский мост. В 1869 году Джон Рёблинг умер от столбняка: его лодка, на которой он производил необходимые измерения, столкнулась с паромом, и ему, получившему травму, пришлось ампутировать ногу, однако операция оказалась неудачной. Строительство моста продолжил его сын, Вашингтон Рёблинг, которому также не повезло: он оказался парализован в результате развившейся кессонной болезни, полученной во время подводных работ. После этого работу продолжила невестка Джона Рёблинга, Эмили Уоррен.

Эстетический переворот Роберта Майяра. Первым эстетический и конструкционный потенциал бетона в мостостроении в полной мере освоил швейцарский инженер Роберт Майяр (1872—1940). Специальное образование он получил в Федеральном технологическом институте в Цюрихе, однако его инженерные находки в какой-то степени можно считать интуитивными, поскольку бетон в те времена был еще новинкой и о нем мало что знали. Способность Майяра чувствовать материал совершила революцию в строительстве. Мосты Швандбах и Салгинатобель — наиболее известные инновационные творения этого инженера, повлиявшие на все последующее развитие мостостроения.

Рис. 3. Мост Салгинатобель, построенный в 1930 году — лучшая демонстрация инновационного подхода к использованию бетона.

Одним из первых мостов Майяра был мост Штауффахер в Цюрихе (Швейцария), постройки 1899 года. Мост кажется каменным, но на самом деле он построен из железобетона и представляет собой трехшарнирную арку, над которой проходит балка коробчатого сечения. Эта «обманка» — пример ранних работ Майяра, созданных до того, как он научился пользоваться той свободой, которую давал железобетон. Кульминацией использования Майяром технологии возведения арки с затяжкой стал мост Швандбах с полигональной аркой под проезжей частью.

Инженерный новаторский стиль Сантьяго Калатравы. Творчество Сантьяго Калатравы (род. 1951) объединяет инженерное искусство, архитектуру и скульптуру. Его знаменитые сооружения, среди которых не только мосты, но и небоскребы, театры, школы и железнодорожные станции, придали новый импульс отношению общества к инженерному искусству XX и XXI веков. Все мосты Калатравы отмечены уникальностью и скульптурной точностью. Ярким примером выступают Иерусалимские струны — консольно-переплетная вантовая конструкция, которую Калатрава впервые применил при строительстве моста Аламильо в Севилье (1992 год), ставшего его визитной карточкой.

Рис. 4. Консольно-переплетная вантовая конструкция моста «Арфа Давида» в Иерусалиме (2005—2008).

В проекте моста Сэмюэла Беккета в Дублине Калатрава трансформировал традиционную консольно-переплетную вантовую систему с дугообразной трубчатой мачтой, по обеим сторонам поддерживаемой тросами. Для прохода судов мост поворачивается на 90 градусов. Несмотря на столь нетрадиционное решение, мост напоминает политический символ Ирландии — арфу. Использование современных стальных сплавов и передовой геометрии позволяет создавать неповторимые городские доминанты.

Монументальные сооружения Гюстава Эйфеля. Гюстав Эйфель (1832—1923) окончил престижную Центральную школу искусств и ремесел в Париже и со временем стал самым знаменитым французским инженером. И действительно, он создал множество уникальных сооружений, самое известное из которых — башня, построенная для Всемирной выставки 1889 года. Задуманная как временное сооружение, Эйфелева башня покорила умы и сердца парижан и является самым известным символом города. Не многие знают, что Эйфель помогал французскому скульптору Фредерику Бартольди возвести знаменитую статую Свободы в Америке, спроектировав внутренний поддерживающий каркас.

Рис. 5. Гарабитский виадук через долину Трюйер в Южной Франции.

Гарабитский виадук через долину Трюйер в Южной Франции — продолжение предшествующих находок Эйфеля, в том числе моста Луиша I в Португалии. В конструкции этого 565-метрового стального моста со 165-метровым пролетом доминирует полукруглая арка, на которой, на высоте 124 метров, покоится балочный настил. На момент строительства в 1884 году это был самый высокий мост в мире, подтверждающий высочайший уровень металлургического расчета.

Масштабные фермовые конструкции Бенджамина Бейкера. Молодой инженер Бенджамин Бейкер (1840—1907) был принят на работу на знаменитый железоделательный завод в Нет Эбби (Великобритания). Впоследствии он преподавал инженерное дело и занимался проектированием мостов, снискав себе славу одного из величайших инженеров Викторианской эпохи. В качестве помощника мистера В. Уилсона с 1860 года он работал на строительстве вокзала и моста Виктория в Лондоне, а позднее принимал непосредственное участие в сооружении лондонского метро. Совместно с Джоном Фоулером они построили в 1875 году первую в мире сеть городских железных дорог, а также железнодорожный мост через залив Фёрт-оф-Форт в Шотландии.

Рис. 6. Железнодорожный консольный мост через залив Фёрт-оф-Форт в Шотландии.

Строительство этого гиганта представляло собой беспрецедентный вызов. Двойные консоли, изготовленные из стали (сталь впервые использовалась в качестве основного материала в строительстве мостов), опираются на гранитные пилоны и чугунные кессоны. Между собой они связаны короткими висячими фермами, образующими два основных пролета длиной более полукилометра. Вплоть до 1917 года это была рекордная дистанция, демонстрирующая триумф инженерного расчета и промышленной революции.

Сведения об авторах и источниках:

Авторы: Эдвард Денисон, Йан Стюарт и др.

Источник: Как читать мосты

Данные публикации будут полезны студентам строительных и инженерных специальностей, начинающим специалистам в области гражданского проектирования и мостостроения, а также всем, кто интересуется историей архитектуры и развитием транспортной инфраструктуры.