Отечественное мостостроение

ОТЕЧЕСТВЕННОЕ МОСТОСТРОЕНИЕ

Во второй половине XIX в., когда протяженность магистралей росла быстрыми темпами, строительство железнодорожных мостов велось в больших масштабах. В это время увеличилась потребность в специалистах-мостостроителях, что привело к образованию в 1862 г. в Институте Корпуса инженеров путей сообщения самостоятельной кафедры мостов. Ее возглавил проф. . Кафедра стала не только основной базой подготовки квалифицированных кадров, но и организационно-научным центром отечественного мостостроения. Большой вклад в развитие научной школы мостостроения* внесли , , . Их классические труды по расчету мостовых конструкций явились руководством для многих поколений проектировщиков и строителей мостов. В рассматриваемый период основным материалом пролетных строений стало железо, а опор — камень. Дерево употреблялось, как правило, лишь для временных конструкций. Среди транспортных сооружений, построенных в 70-х годах, необходимо отметить мосты, автором проектов которых был инж. . В 1866 г. по его проекту построили мостовой переход через Оку у Серпухова длиной около 530 м — первый в России мост под совмещенную езду. Пролетное строение для него сделали в мастерской по изготовлению металлоконструкций в Коломне, организованной в процессе строительства моста через Оку у села Боброва (1863). являлся также автором проектов больших мостов через Днепр у Киева и Кременчуга. К этому времени отечественная мостостроительная школа имела большие достижения. разработал методы расчета сквозных ферм, исследовал работу изгибаемых элементов на поперечную силу, предложил формулу для определения касательных напряжений, впервые определил механические свойства древесины как строительного материала. совершил в мостостроении переход от чугуна к сварочному железу, провел обширные исследования работы заклепочных соединений и влияния способа образования отверстий под заклепки на свойства металла. Инж. при строительстве моста через р. Нарову в 1869г. предложил и использовал способ подводной укладки бетонной смеси с помощью вертикально перемещающейся трубы. За рубежом подобный способ применили лишь в 1908 г. Инж. создал стройную теорию расчета консольных балок и сделал экономический анализ эффективности их применения. Отечественные инженеры, в частности , считали особо важным обеспечить устойчивость сжатых стержней. Именно поэтому в России аварий мостов практически не было, тогда как в Европе и Америке крушения мостов случались нередко, причем в большинстве случаев они происходили из-за потери устойчивости сжатых элементов. Большое внимание при расчете мостов уделялось также определению величины расчетной нагрузки. Научное обоснование норм этой нагрузки явилось важным вкладом в развитие теории мостостроения. Оценивая деятельность отечественных мостостроителей, академик писал: «Русские инженеры построили для своей сети путей сообщения тысячи мостов. Если мы не можем похвалиться особым блеском наших мостов в смысле оригинальности их системы, мы можем, однако, сказать, что мы скромно делали, мы делали хорошо, солидно, с полным знанием дела и с полным пониманием ответственности за те жизни, которые общество доверило нам, поручая сооружение мостов. Мы можем похвалиться минимумом мостовых катастроф. Можно сказать, что за наши неудачи мы платили деньгами, а не человеческими жизнями»1. Дальнейшее развитие русская школа мостостроения получила благодаря трудам выдающегося инженера, ученого и общественного деятеля , более полувека возглавлявшего отечественное мостостроение. Начало его инженерной деятельности совпало с проведением работ по замене деревянных мостов Николаевской железной дороги на металлические. Первая серия из 48 мостов реконструировалась в 1868—1872 гг. Для этого пришлось сделать 26 проектов пролетных строений. На мостах через Шошу, Волхов, Тверцу и другие реки три деревянные фермы Гау заменялись двумя железными. В малых мостах, имевших по две фермы под каждый путь, количество ферм сохранялось. Учитывая необходимость заменять мосты без перерыва движения поездов, ученый предложил два способа производства работ. По первому — пролетные строения длиной до 35 м изготовлялись в Петербурге, доставлялись на место и устанавливались на опоры специальным краном. Этот способ получил наиболее широкое распространение. По второму способу пролетные строения больших размеров собирались на подмостях, подвешенных к существовавшим деревянным фермам. Ученый в максимальной степени использовал принципы унификации и стандартизации. Так, вся первая серия пролетных строений мостов бы - () преимущественно раскосных и решетчатых ферм. Работа над второй серией продолжалась в 1872—1880 гг., для чего он разработал свыше 30 различных проектов. Ему же принадлежат проекты переустройства моста через Мету и обхода Веребьинского виадука. Перестройка мостов на дороге закончилась в 1893 г. Из больших мостов позже других реконструировали мост через Волгу в Твери, проект которого — результат совместной работы и . Заслугой явилось также создание в 1884 г. первых типовых проектов металлических пролетных строений железнодорожных мостов и основных принципов типового проектирования. Эти проекты отличались продуманностью и тщательностью проработки, что позволило применять их вплоть до конца 20-х годов без существенных изменений, а типовые величины пролетов сохранились до настоящего времени. В годы первого подъема железнодорожного строительства было построено много крупных и интересных сооружений. Можно назвать мосты через Сейм у Курска, С. Донец у Белгорода, Днепр под Смоленском, Волгу на линии Бологое—Рыбинск. По проектам построили мосты через Оку у Алексина, Волгу у Сызрани и Твери, Белую под Уфой. Мост через Оку около Алексина, построенный в 1872—1874 гг., стал, по существу, дальнейшим шагом вперед в развитии конструкций металлических пролетных строений. Все раскосы в средней части ферм пролетных строений имели жесткое поперечное сечение, раскос в первой панели принят восходящим. Жесткие сечения раскосов, испытывавших знакопеременные усилия, улучшили условия работы; восходящий опорный раскос позволил облегчить сечение опорной стойки и усовершенствовать конструкцию опорного узла. Повышенная жесткость связей уменьшила их вибрацию, а вместе с тем и расстройство заклепочных соединений. Самый протяженный в Европе железнодорожный мостовой переход через Волгу у Сызрани, построенный в 1876—1880 гг., имел 13 пролетов fto 109,2 м. При составлении проекта моста были решены не только конструкторские задачи, но и разработаны принципы расчета отверстий больших мостов, не потерявшие своего значения и в настоящее время. Работами по строительству моста руководили военный инженер и инженер путей сообщения . Сызранский мост явился «одним из самых грандиозных созданий русского инженерного искусства» . В 1881—1883 гг. построены большие мосты через Ингулец и Днепр у Екатеринослава. По двухъярусному мосту через Днепр проходила как железная, так и шоссейная дорога. принадлежит инициатива применения для металлических пролетных строений литого железа — материала, близкого по свойствам современным малоуглеродистым сталям. С 1883 г. мосты в России строили только из литого железа. В мостах через Волгу около Твери и Белую под Уфой, построенных в 80-х годах, в конструкциях пролетных строений применили шарнирное опирание балок проезжей части на главные фермы, что сделало работу балок более определенной, сблизило фактическое поведение конструкции с расчетными предпосылками. В конце прошлого и начале нынешнего столетия эта так называемая «свободная» проезжая часть была широко распространена как в нашей стране, так и за рубежом. Наконец, следует отметить оригинальную конструкцию моста, построенного в 1887 г. через Сулу на Кременчуг-Ромненской дороге по проекту . Здесь впервые в России применили балочно-консольное металлическое пролетное строение, а при сооружении моста — опускные колодцы в качестве оснований опор.