Какими бывают мосты? Часть 1. Рекордные

Тут есть два выхода — или построенные мосты должны быть разводными, или их пролеты должны быть столь высокими, чтобы под ними свободно проходили речные суда. Вопрос «всего лишь» в том — из чего делать такой мост?

Изобретенные в Древнем Риме бетон или каменная кладка не давали возможности построить мост достаточной высоты. Поэтому арочные мосты из камня или бетона не давали судам того времени проплыть под таким мостом, пролет над водой был слишком низок.

Но шло время и в конце концов нужные, достаточно прочные, материалы появились, давая возможность навигации судов под мостами.

Когда в XIX веке появилось много дешевого железа, архитекторы не сразу поняли, что это великолепный материал для построек и мостов, и небоскребов, и многих разных конструкций, которые без железа построить было невозможно. Кто из архитекторов был первым, кто это заметил?

Гюстав Эйфель. Гений строительства XIX века. Человек, кардинально изменивший архитектуру постройки разнообразных гигантских сооружений, используя железо как основу силового каркаса.

Он закончил обучение в 1855 году и уже первые свои мосты проектировал, опираясь на использование новых материалов. Он строил разнообразные сооружения, мосты, вокзалы, дома по всему миру. В Африке, в Мапуту (Мозамбик) и в Луанде (Ангола), в Латинской Америке, в США и в России. Даже принимал участие в конструировании статуи Свободы, что стоит перед входом в гавань Нью-Йорка. Они спроектировал силовой каркас статуи.

В 1880−1884 гг. Эйфель построил виадук Гараби над рекой Тюйер, во Франции. Мост этот арочный, но его размеры поразили современников архитектора и восхищают даже в наше время. Общая длина моста достигла 564 метра, главная арка имела пролет длиной 180 метров, а высоту 60 метров. Мост пересекал долину на высоте более 130 метров. В 1965 году мост получил звание памятника истории.

Для того времени это было невероятно, по старой технологии с применением каменной кладки такое строение было бы сделать абсолютно невозможно, именно потому до внедрения новых технологий строительства мост здесь даже не проектировали.

До XIX века мосты конструктивно были только арочными, а применение при их конструировании сталей и железобетона дало возможность строить мосты балочные, подвесные или комбинированные.

В случае, когда мостом надо было соединить берега очень глубоких и широких рек или края глубоких каньонов или пропастей, стало возможно построить подвесные мосты.

Вообще-то, самые первые подвесные мосты, или мосты на цепях, через пропасти на Тибете начали строить в V−VI веке нашей эры еще китайцы. И в Европу эта технология проникла именно как «китайская», в XVIII веке мосты типа «chinoiserie» начали строить и в Европе. Англичанин Финлей даже получил патент на конструкцию цепных мостов.

Американец Джон Фидлей с начала XIX века положил начало строительству подвесных мостов в США. Утверждают, что в эпоху «до расчетов прочности», примерно вплоть до 1820-х годов, прежде чем строить мост, строили его модель в пропорции 1:3 и смотрели, устоит ли он, в том числе, и под нагрузкой.

В 1816 году был построен первый подвесной мост без применения цепей. Их заменил железный канат, сплетенный из проволоки. В дальнейшем, вплоть до нашего времени, подвесные мосты продолжают совершенствоваться. Вместо цепей стали применять канаты, вначале из железа, потом из стали, потом из специальных сортов сталей, специально разработанных для постройки мостов. Толщина стальных канатов постепенно росла. Появилась сначала методика расчетов прочности, потом методика расчетов усталости и коррозии металла. Мосты год от года становились все длиннее.

Бруклинский мост, построенный в 1883 году, прекрасен до сих пор. И не мешает навигации, поскольку дорожное полотно поднято над водой на 41 метр. Длина моста 1825 метров, а самый большой пролет имеет длину 486 метров.

Бруклинский мост очень долго был рекордсменом по длине, но в наше время построено много подвесных мостов длиннее его.

С середины XX века стали строить вантовые мосты. Отличие подвесного моста на канатах от вантового в том, что в подвесном мосту между пилонами протянуты канаты, а к этим основным силовым канатам множеством канатов поменьше крепится дорожное полотно. А в вантовых мостах дорожное полотно крепится непосредственно к пилонам посредством толстых канатов — вантов.

Вот, например, вантовый мост Мэйко-Тюо, построенный в городе Нагоя, в Японии. Его длина 1170 метров, причем основной его пролет имеет длину 590 метров.

На фотографии видно: ванты крепятся одним концом к пилону, а другой их конец прикреплен непосредственно к дорожному полотну.

Постройка вантовых мостов началась в середине XX века. Сегодня самый длинный такой мост построен в России. Он перекинут через пролив Босфор Восточный во Владивостоке, главный его пролет имеет длину 1104 метра, дорожное полотно находится в 70 метрах над поверхностью воды, а общая его длина равна 3100 метрам.

В наше время построено 79 мостов с длиной пролета свыше 380 метров. И 36 из них — китайские. В Китае строятся новые, более длинные мосты.

Но считается, что сталь и железобетон, как материалы для постройки рекордных еще более длинных мостов, уже не годятся. Чтобы построить мосты с длиной пролета в 2,5−3 километра, надо еще более прочные материалы.

Пока прочности стальных канатов достаточно, чтобы держать дорожное полотно на высоте 50−100 метров от воды в мостовом пролете шириной километр. Но когда появятся новые материалы, новые мосты станут еще ажурнее, еще длиннее и дешевле в постройке.

Продолжение следует…