Шрифт:
Один из первых мостов на проволочных тросах был построен через р. Зане около Фрибурга (Швейцария). Гравюра на стали 1850 г.
Несущий трос Северинского моста в Кельне. Он состоит из 34 жил, каждая из которых спирально скручена из стальных проволок
В современных висячих мостах применяются не цепи, а тросы, сплетенные из тысяч тонких стальных проволок. Такой трос изобрел около 1820 г. швейцарец Анри Дюфор. А в 1834 г. мост на проволочных тросах был перекинут через долину реки Зане, неподалеку от города Фрибурга.
Однако самые протяженные висячие мосты появились в Америке, где для перекрытия многочисленных широких рек требовались особенно большие пролеты. Самым знаменитым строителем североамериканских мостов стал Джон Август Роблинг. Он родился в Берлине, а в 1831 г. эмигрировал в США. Там Роблинг основал фермерскую колонию, затем работал инженером-геодезистом на строительстве канала, наконец, построил завод для производства стальных тросов и занялся мостостроением. К тому времени из-за ветров рухнуло уже несколько висячих мостов. Поэтому главной заботой Роблинга стали поиски надежных жестких креплений, которые придали бы его сооружениям ветроустойчивость. Его первым большим успехом стал висячий мост на реке Ниагаре, ниже всемирно известного водопада. Пролет моста 246 м, он двухэтажный — один этаж для автотранспорта, другой для локомотивов. Славу Роблингу принес Бруклинский мост в Нью-Йорке, соединивший через Ист-Ривер городские районы Бруклин и Манхэттен. Сооружение поистине колоссально: уже сам пролет в 486 м был для того времени невероятным, а сложенные из гранитных блоков порталы, несущие стальные тросы толщиной до 40 см, выше, чем многие колокольни церквей и храмов.
Первый большой мост инженера Джона Августа Роблинга: двухъярусный висячий автомобильно-железнодорожный мост через р. Ниагару
Сам Роблинг погиб от несчастного случая в 1869 г., вскоре после начала работ. Однако все его расчеты и планы были претворены в жизнь его сыном Вашингтоном. К сожалению, наследника Роблинга тоже постигла трагическая участь. Он использовал для установки опор новый по тем временам кессонный метод: герметическая, но открытая снизу деревянная камера, несколько напоминающая колокол, опускалась на дно, и силой сжатого воздуха из нее вытеснялась вода; рабочие попадали в кессон через специальную переходную камеру с воздушным шлюзом. Им приходилось работать при свете керосиновых ламп и повышенном атмосферном давлении, а это было небезопасно. Они страдали от одышки, если слишком быстро заканчивали шлюзование. У них возникали горловые и носовые кровотечения, многие теряли сознание, а иных даже разбивал паралич. Некоторые погибали от неизвестной тогда кессонной болезни. Жертвой ее стал и сам Вашингтон Роблинг: в 35-летнем возрасте его парализовало. Прикованный к инвалидной коляске, он все-таки продолжал руководить строительством, наблюдая за работами в подзорную трубу из окон своего дома. Его жена служила «связным» между ним и строительной площадкой, передавая указания мужа. Воля Вашингтона Роблинга к жизни была поразительной. И вот после 14 лет строительства, в 1883 г., президент США торжественно открыл мост. 20 лет висячий Бруклинский мост оставался самым длинным в мире и считался чуть ли не восьмым чудом света.
Мощные опоры держат проволочные тросы, на которых висит Бруклинский мост
Висячий Бруклинский мост, которому уже больше 100 лет, над Ист-Ривер на фоне нью-йоркских небоскребов
«Король мостов» — висячий мост — в разных обличьях: слева — мост через Золотые Ворота в Сан-Франциско, справа вверху— мост через Босфор, под ним — мост Джорджа Вашингтона через р. Гудзон в Нью-Йорке
Кессон в разрезе. Через вертикальную шахту с переходным воздушным шлюзом рабочие попадают в находящееся под давлением помещение
США вскоре стали страной висячих мостов. В 1931 г. в Нью-Йорке построили мост Джорджа Вашингтона, пролет которого был уже больше километра. В 1937 г. в Сан-Франциско возведен мост через пролив Золотые Ворота с четырехступенчатыми стальными рамочными пилонами высотой 210 м. Многие считают его самым красивым мостом мира. Мост через Босфор, возведенный в 1973 г., не столь огромен, как эти висячие сооружения, но это первое такое соединение между Европой и Азией. Рекорд же протяженности пролета с 1981 г. принадлежит мосту через реку Хамбер на востоке Англии — его длина 1410 м, высота 162 м.
Уже идут работы по строительству моста, который в 1998 г. свяжет японские острова Хонсю и Сикоку. Его пролет составит 1990 м.
Что стало причиной катастрофы Тэкомского моста?
Хотя висячий мост и стал «королем мостов», оставались проблемы, которые надо было решать. Висячие мосты очень восприимчивы к боковому ветру; если они начинают раскачиваться из стороны в сторону, то легко разрушаются. Около дюжины висячих мостов рухнули по этой причине.
В 1940 г. обвалился пятый тогда по величине висячий мост через пролив Тэкома-Нэроуз в американском штате Вашингтон. Это стало сенсацией для всей прессы. Трагедия была запечатлена даже на кинопленке: поскольку сомнения в прочности этого сооружения возникали и раньше, за мостом велось постоянное наблюдение. К 7 ноября он находился в эксплуатации всего лишь четыре месяца. Дул сильный боковой ветер, и вдруг 800-метровая проезжая часть главного пролета стала раскачиваться все сильнее и сильнее. Автомобиль, переезжавший мост в этот момент, был отброшен к перилам ограждения. Ехавшие в нем Джо Арлингтон и его жена успели выскочить и поползли вдоль ограды к спасительному берегу, цепляясь за перила, чтобы не сорваться в воду. В тот момент, когда они добрались до твердой земли, от все усиливавшихся колебаний лопнули тросы, и все сооружение с ужасающим грохотом рухнуло в бездну.
Крушение моста через Тэкома-Нэроуз
Ферма коробчатой конструкции восстановленного моста Тэкома-Нэроуз
Эта катастрофа послужила уроком для инженеров-мостовиков. Вскоре в Америке стали строить крутильно-жесткие (не подверженные колебаниям) фермы коробчатой конструкции. В Европе же, после многочисленных опытов в аэродинамической трубе, где имитировали давление ветра на модель конструкции, решили делать в теле мостов горизонтальные отверстия, чтобы устранить причину колебаний — завихрения воздуха возле преграды.