Изамбард Кингдом Брюнель - L. T. C. Rolt Страница 68

экспериментов, в ходе которых были построены и испытаны на разрушение большие балки различных форм. Все его крупные мосты из кованого железа представляют собой успешный результат этих экспериментов, и то, что каждый из них был не только больше, но и совершеннее своего предшественника, показывает, что Брюнель никогда не стоял на месте, не довольствовался прошлыми достижениями, а всегда учился и применял уроки опыта. Поэтому можно сказать, что его пролетные строения на реконструированном виадуке в Уске и на мосту через Темзу в Виндзоре были "предварительной работой", а мост через Уай в Чепстоу - прототипом для окончательного шедевра в Солташе.

Почти во всех проектах Брюнеля прослеживается его любовь к симметрии, но мост в Чепстоу стал исключением, продиктованным необычным расположением земли. С восточной стороны известняковый утес высотой 120 футов отвесно поднимается из вод Уай, в то время как с западной стороны находится почти ровная пустошь из глины и гравия всего на несколько футов выше отметки уровня воды. Здесь, как и в Солташе, необходимо было учитывать интересы судоходства, так как в то время по Уайю проходило значительное количество судов, троу и других небольших прибрежных судов, которые отправлялись в Броквейр, Редбрук и Монмут. Поэтому Брунель планировал построить мост через реку с одним высокоуровневым пролетом длиной 300 футов и высотой 100 футов над уровнем воды и пересечь пустошь на западной стороне с помощью трех пролетов по 100 футов каждый. Скала служила естественной опорой для одного конца главного пролета, но другой конец, а также балки трех подходных пролетов должны были опираться на высокие опоры. Для них Брюнель решил использовать чугунные цилиндры диаметром 8 и 6 футов соответственно. Их погружали в мягкий грунт до тех пор, пока они не обрели прочное основание, и затем заливали бетоном. Ранее он уже использовал подобные чугунные опоры в Виндзоре, и в обоих случаях он использовал тот же метод их проходки, который впервые применил его отец при проходке шахты Ротерхит в туннеле на Темзе. Дно секции, которую нужно было затопить, обрабатывалось режущей кромкой, а сверху накладывались тяжелые грузы, пока рабочие копали землю внутри. В Чепстоу Брюнель отлил экспериментальный цилиндр с внешней винтовой резьбой с шагом 7 дюймов, предполагая, что его можно будет вбивать как винтовую сваю. Это хорошо работало в гравии и глине, но на пути встретились пласты проточного песка, в которых резьба не могла закрепиться, и от этой идеи отказались. Приток воды через эти песчаные пласты создавал значительные проблемы, и Брунелю пришлось применить "пневматический метод", как его тогда называли, чтобы опустить большие колонны для главного пролета. Верхние концы цилиндров были запечатаны, и в них подавался сжатый воздух, чтобы не допустить проникновения воды, а рабочие и материалы попадали внутрь через шлюзовые двери.

В результате экспериментов с балками Брюнель пришел к выводу, что полукруглые, грушевидные или круглые формы сечения лучше всего выдерживают нагрузки на сжатие, которым подвергается верхний фланец любой мостовой балки. Поэтому "балку Брюнеля" можно узнать так же легко, как если бы она носила его имя. Две 300-футовые фермы моста Чепстоу, которые несут каждую из двух линий железной дороги, по сути, являются огромными балками этой типичной формы. Главная балка глубиной 7½ футов, расположенная под железнодорожной платформой, представляет собой нижний фланец. В пятидесяти футах над ними, опирающиеся на каменные опоры, дугообразно изогнутые для прохода поездов, верхний фланец состоит из круглой кованой железной трубы диаметром 9 футов. От укрепленных концов этой трубы тянутся цепи подвесного моста, которые поддерживают балки, расположенные ниже. Они проходят через ролики и седла, так что на балки не влияет никакое движение фермы под нагрузкой.2

О том, какое значение Брюнель придавал практическим испытаниям, можно судить по тому факту, что перед началом постоянного возведения одна из этих огромных ферм весом 460 тонн была собрана на временных опорах на берегу реки и испытана распределенной нагрузкой в 770 тонн.

Брюнель планировал спустить трубы на воду под опорами, а затем поднять их с помощью цепной снасти, прикрепленной к лебедкам или "крабам", которые он специально сконструировал для этой цели. Можно представить себе всю сложность и опасность такой операции на реке, где приливы и отливы происходят с большой силой и поднимаются на высоту до 40 футов. Успех зависел от того, насколько быстро и точно будет проведена вся операция. Главнокомандующим был Брунель, его первыми лейтенантами - старший помощник Бреретон и капитан Клакстон, последний, как и следовало ожидать, отвечал за маневры на воде.

Первая труба была повернута под прямым углом к реке и толкалась вперед на тележках, пока ее конец не нависал над водой. Под ней находился понтон, состоящий из шести железных барж. Этот понтон принимал на себя вес трубы, когда поднимался прилив, а затем переправлялся через реку с помощью краба, который цеплялся за два цепных троса, закрепленных на противоположном утесе. Как только понтон был установлен на место, к нему были прикреплены подъемные механизмы. Вся операция прошла так гладко, что к вечеру трубу подняли на уровень рельсов, а к концу следующего дня она уже стояла на своем месте на опорах. Мост был открыт для однолинейного движения 14 июля 1852 года, в то время как со второй трубой и фермой работали аналогичным образом.

Из всего этого мы можем понять, насколько Брюнелю пригодился его опыт в Чепстоу, когда он столкнулся с гораздо более сложной задачей - строительством моста через Тамар. Здесь ширина пересекаемой реки составляла 1100 футов, а глубина в половодье - 70 футов, в то время как Адмиралтейство требовало, чтобы расстояние до берега составляло 100 футов. Вынужденный отказаться от своей первоначальной идеи деревянной конструкции, он подготовил два предварительных проекта: один из четырех пролетов, а другой - с одним огромным пролетом в 1000 футов. Оба были отклонены: первый - из-за сложности опускания такого количества опор в глубокую воду, а второй - из-за дороговизны. В конце концов он остановился на двух главных пролетах по 465 футов каждый, что потребовало бы только одного глубоководного пирса.

Формирование центрального пирса стало самой большой проблемой для Брюнеля, так как зондирование показало, что придется спускаться через песок и ил к каменному основанию на глубине не менее 80 футов ниже уровня воды. Он решил опробовать идею использования чугунного цилиндра в качестве коффердама, внутри которого можно было бы построить пирс из каменной кладки. В 1848 году был изготовлен пробный цилиндр диаметром 6 футов и длиной 85 футов, отбуксирован к месту строительства между