Алексей Норкин Грандмастер

Почему железная дорога из Петербурга в Москву прямая?

Железных дорог без мостов не бывает. Незаметные для пассажиров поездов, они — пик творческой мысли проектировщиков и строителей стальных магистралей. Обычную дорогу для пешеходов и колёсного транспорта можно подвести к самой реке, но поездам не под силу карабкаться по крутым склонам берегов. Поэтому железнодорожные мосты длиннее и выше автомобильных сородичей.

Фредерик Мартенс, «Царскосельская железная дорога», 1837 г. Фото: Источник

С появлением новых коммуникаций первые мосты для стальных магистралей в Европе строили по традиционным арочным технологиям из камня. Но инженеры быстро поняли: столько камня, сколько нужно, не напасёшься. Да и строились каменные мосты уж слишком долго.

История строительства не стояла на месте: на смену каменным аркам пришли балки, а их заменили фермы — те же балки, но не сплошные, а собранные из жёстких треугольных элементов. Горизонтальные и наклонные детали — пояса и подкосы — несущих треугольников были деревянными, а вертикальные — тяжи — американец Гау придумал делать из железа.

Гау подозревал, что нагрузка на тяжи в разных местах конструкции разная, но рассчитать её не смог, махнул рукой и предложил делать все стальные детали одинакового диаметра. Просто и удобно, зачем голову морочить?

Так и строили фермы со стальными тяжами и в Америке, и в Европе, и в России. До тех пор строили, пока Дмитрию Ивановичу Журавскому не поручили проектировать мост на прямом как стрела железнодорожном пути из Петербурга в Москву.

Дмитрий Иванович Журавский
Дмитрий Иванович Журавский
Фото: Гравюра Шюблера с фотографии Деньера — Журнал «Нива», № 33, 1890, ru.wikipedia.org

Знатоки, пожалуй, припомнят, что прямой как стрела магистраль стала лишь в 2001 году, когда построили новый мост через речку Веребью. До этого здесь была знаменитая дуга, которая заставляла поезда сбрасывать скорость. Про неё ещё исторический анекдот рассказывали.

Будто Николай I самолично начертал на карте карандашиком под линеечку трассу, соединявшую две столицы. Но даже на бумаге не всегда всё гладко случается. Наткнулся карандашик на монарший палец и обогнул его. Не смея перечить императору, дорогу так и построили с никчёмной дугой посредине.

Неправда это, россказни. Железная дорога, как и предусматривал проект, с самого начала была прямой как стрела. И мост через Веребью был прямым. Самым высоким и длинным в России на момент постройки. Дуга тоже была. Но не сразу, а появилась потом. И о ней чуть позже. Сначала о Журавском и его мосте…

Инженер предположил, что нагрузка на стальные тяжи в середине пролёта и у опор разная. Если это так, зачем делать все тяжи одинакового диаметра? Можно облегчить конструкцию и удешевить её одновременно. Дело за «малым». Журавскому потребовалось рассчитать нагрузку, в чём ему помогли струны.

Дмитрий Иванович построил деревянную модель будущего моста, в которой в качестве стальных тяжей использовал струны. Затем чем-то её нагрузил, имитируя железнодорожный состав, и стал водить по струнам скрипичным смычком. Струны, как им и положено, «запели». Чем большая нагрузка приходилась на струну, тем выше был тон её звука.

Вот так и доказал талантливый инженер, что нагрузка разная. Потом и формулу вывел для расчёта. Ту самую, о которую споткнулось немало современных студентов, сдавая ненавистный сопромат.

Деревянно-металлические фермы с переменным диаметром тяжей с тех пор называют фермами Гау-Журавского. Их век на практике оказался недолгим. Со временем деревянные мосты в России и по всему миру заменили стальными. Так надёжнее.

Веребьинский мост, Николаевская железная дорога, 1860-е гг.
Веребьинский мост, Николаевская железная дорога, 1860-е гг.
Фото: ru.wikipedia.org

Построенный в 1851 году самый высокий и длинный в России Веребьинский мост прослужил до 1881 года. Кроме высоты и длины, его отличал большой уклон, существенно затруднявший эксплуатацию. Поэтому, когда пришла пора менять деревянные фермы стальными, от моста отказались, построив вместо него пологую дугообразную насыпь. Ту самую дугу, якобы начертанную самодержцем.

Веребьинский обход, Николаевская железная дорога
Веребьинский обход, Николаевская железная дорога
Фото: Журнал «Железнодорожный транспорт» 2010 г, ru.wikipedia.org

Что еще почитать по теме?

Если все шагают в ногу — мост обрушивается?
Московская кольцевая железная дорога: как она появилась?
Как работает железная дорога?

Обновлено 9.03.2018
Статья размещена на сайте 21.02.2018

Комментарии (1):

Чтобы оставить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт

Войти через социальные сети: