Мосты - неотъемлемый атрибут почти каждой реки, они помогают преодолевать препятствия, благодаря им расстояния становятся меньше, и добираться из пункта "А" в пункт "Б" оказывается комфортнее и быстрее. С появлением новых материалов и технологий сложные конструкции переправ становятся реальностью.

Что такое мост

Мосты - это продолжение дороги через препятствие. Чаще всего они прокладываются через водную преграду, но также могут соединять края оврага или канала. В связи с развитием транспортной инфраструктуры, в мегаполисах строятся мосты для передвижения над дорогами, образуя крупные развязки. Основными деталями их конструкции являются пролеты и опоры.

Классификация конструкций мостов

Виды мостов можно квалифицировать по нескольким критериям:

• по основному назначению использования;
• конструктивному решению;
• строительным материалам;
• в зависимости от длины;
• по сроку эксплуатации;
• в зависимости от принципа работы.

С тех пор как человек перекинул дерево с одного берега реки, чтобы добраться на другой, прошло немало времени и приложено много усилий в строительстве инженерных сооружений. В результате появились разные виды конструкций мостов. Рассмотрим их подробнее.

Балочные

Материалами для их строительства являются сталь, ее сплавы, железобетон, а первым материалом было дерево. Основными элементами несущих конструкций у этого типа являются балки, фермы, которые передают нагрузку на опоры основания моста.

Балки и фермы составляют часть отдельной конструкции, носящей название "пролет". Пролеты бывают разрезными, консольными и неразрезными, в зависимости от схемы соединения с опорами. Первые из них имеют по две опоры с каждого края, неразрезные могут иметь большее количество опор, в зависимости от необходимости, а у консольного моста пролеты выходят за опорные точки, где соединяются с последующими пролетами.

Арочные

Для их изготовления используются сталь, чугун, железобетонное литье или блоки. Первыми же материалами для строительства этого типа мостов были камни, булыжники или составленные из них монолитные блоки.

Основой конструкции является арка (свод). Соединение нескольких арок автомобильным или железнодорожным полотном является арочным мостом. Полотно дороги может иметь два расположения: над конструкцией или под ней.

Одной из разновидностей является гибрид - арочно-консольный мост, где две полуарки соединяются в верхней части и напоминают букву «Т». Арочная конструкция может состоять из одного пролета, и тогда основная нагрузка приходится на крайние опоры. Если мост состоит из нескольких соединенных конструкций, тогда нагрузка распределяется на все промежуточные и крайние опоры.

Подвесные мосты

Основные материалы для строительства в этом случае - сталь, железобетон. Конструкции возводят в местах, где невозможно установить промежуточные опоры. Несущим элементом являются пилоны, соединенные тросами. Чтобы удержать мост в стабильном состоянии, пилоны монтируют на противоположных берегах, между ними протягивают тросовое соединение до земли, где оно надежно закрепляется. К протянутым горизонтальным тросам крепят вертикальные, также присоединяя цепи которые будут поддерживать полотно моста. Жесткость полотну придают балки и фермы.

Вантовые мосты

Строительные материалы - сталь, железобетон. Как и у подвесных аналогов, их конструкция предполагает пилоны и тросы. Различие состоит в том, что вантовое соединение является единственным, которое связывает конструкцию всего моста, т.е тросы крепятся не к горизонтально натянутым носителям, а непосредственно к конечным опорам, отчего конструкция приобретает большую жесткость.

Понтонные

«Плавучие» переправы не имеют жесткого каркаса и связи с берегом. Их конструкция собирается из отдельных секций с подвижным соединением. Разновидностью этого вида мостов являются наплывные переправы. Чаще всего они являются временными сооружениями, которые используют до момента установления льда на водных преградах. Они опасны в период сильного волнения на воде, затрудняют судоходство, а передвижение по ним имеет ограничения для многотонных грузовых машин.

Металлические мосты

Большая часть современных мостов предполагает использование металла в несущих частях конструкций. Довольно долгое время металлический мост считался самым прочным видом сооружения. На сегодняшний день этот материал является важной, но не единственной составляющей мостовых соединений.

Виды металлических мостов:

• Арочные конструкции.
• Виадуки с пролетами.
• Висячие, вантовые.
• Эстакады с опорами из железобетона, где пролеты смонтированы из металлических соединений.

Конструкции из металла обладают преимуществами, состоящими в простоте сбора, поэтому почти все виды железнодорожный мостов возводятся из этого материала. Металлические части изготавливаются промышленным способом на заводе, при этом размер может регулироваться. В зависимости от грузоподъемности механизмов, с помощью которых будет производиться монтаж, формируются заводские заготовки будущего цельного соединения.

Сварить конструкцию из частей можно непосредственно на месте окончательного монтажа. И если раньше приходилось проводить соединение множества частей одного пролета, то сейчас кран с грузоподъемностью 3600 т, вполне может перенести и водрузить на опоры цельнометаллический пролет.

Преимущества металлоконструкций

В качестве материала для строительства мостов редко используется железо из-за его плохой устойчивости к коррозии. Востребованным материалом стала высокопрочная сталь и ее соединения. Ее прекрасные эксплуатационные качества можно оценить на таких проектах, как вантовые виды мостов, с огромными пролетами. Примером может служить Московский мост через Днепр в Киеве или Обуховский мост в Санкт-Петербурге.

Питерские легенды

В Петербурге в обилии представлены различные виды мостов, есть и старинные, ставшие символами ушедшей эпохи, но их назначение не изменилось, хотя и обросло флером историй и романтики. Так, Поцелуев мост через притягивает туристов своим названием, но произошло оно от фамилии купца Поцелуева, чей питейный дом «Поцелуй» располагался рядом с переправой, и к романтическим порывам, название не имеет отношения.

Интересными легендами оброс Литейный мост, причем драматургический сюжет возник сразу при его закладке. Считается, что одним из закладных камней опор стал жертвенный камень Атакан. Теперь он нагоняет тоску на прохожих и провоцирует самоубийства. Чтобы задобрить "кровавый" валун, некоторые горожане бросают с моста в Неву монетки и льют красное вино. Также многие утверждают, что на Литейном можно встретить призрак Ленина.

Пять самых длинных мостов России

Пока не построен мост через Керченский пролив, пятерка масштабных переправ выглядит так:

• во Владивостоке. Длина сооружения составляет 3100 м, открытие состоялось в 2012 г. Впервые о его необходимости задумались в 1939 г., но осуществили на современном этапе.
• Мост в Хабаровске. Его длина составляет 3891 м. Он имеет два яруса. По нижнему открыто железнодорожное движение, а по верхнему - автомобильное. Его изображение украшает пятитысячную купюру.
• Мост на реке Юрибей. Он расположен за Полярным кругом в Ямало-Ненецком автономном округе. Длина конструкции - 2893 м.
• Мост через Амурский залив имеет протяженность 5331 м. Был открыт в 2012 г. Он интересен системой освещения, помогающей экономить до 50% электроэнергии.
• через Волгу в Ульяновске. Его длина - 5825 м. Строительство велось на протяжении 23 лет.

Дерево применяют как строительный материал для мостов благодаря его широкому распространению, малому объемному весу и простоте обработки. Из лесных пород чаще всего используют сосну, отличающуюся прямыми и ровными стволами, небольшой сучковатостью, смолистой и упругой древесиной. Реже находят применение ель, лиственница, кедр, пихта, а для отдельных элементов дуб.

Наряду с достоинствами древесина имеет и существенный недостаток - подверженность гниению, в результате чего деревянные мосты быстро выходят из строя. Срок службы деревянного моста из обычного леса с соединениями на врубках определяется в 8-10 лет, если не принимают специальных мер против загнивания. Части моста, расположенные в условиях переменной влажности, подгнивают через 5-7 лет.

Недостатком древесины как строительного материала является также зависимость сопротивления дерева усилиям от их направления относительно волокон. Это затрудняет устройство сопряжений элементов и часто лишает конструктора возможности использовать материал по наибольшей прочности. Так, по прочности на сжатие сечение стойки или подкоса может быть принято сравнительно небольшим, однако при опирании на лежень или подушку, которые сжимаются поперек волокон, рабочее сечение этих элементов приходится увеличивать.

Характерной особенностью древесины является неоднородность. Прочностные характеристики древесины существенно зависят от того, из какой части поперечного сечения и на какой высоте ствола взят образец. На качество древесины влияют также пороки дерева: сучковатость, косослойность и т. д.

К недостаткам древесины относится сокращение размеров при усушке, которое достигает 5% по направлению поперек волокон. Усушка и слабое сопротивление дерева смятию поперек волокон приводят к обмятию врубок и расстройству соединений. Несовершенство соединений в мостах на врубках требуют тщательного наблюдения при эксплуатации и соответствующих расходов на содержание и ремонт. Деревянные мосты опасны в пожарном отношении.

Гниение древесины является не естественным процессом старения материала, а болезнью, вызываемой дереворазрушающими грибками. В условиях, исключающих жизнедеятельность грибков, древесина может сохраняться более тысячи лет. Дерево, находящееся в воде без доступа воздуха, сохраняет все свои качества длительное время. Известны примеры успешной эксплуатации деревянных мостов в течение нескольких десятилетий и в то же время имеются случаи выхода сооружений из строя через 2-3 года после постройки.

Жизнедеятельность грибков и интенсивность гниения древесины связаны с условиями влажности и температуры. Грибки развиваются только при влажности древесины от 25 до 60%, а при влажности ниже 20% (воздушно-сухая древесина) и более 60% гниение не происходит. Древесина гниет лишь при температуре от +3° до +44° С, причем наиболее интенсивно от +18° до +30° С. При длительном воздействии температуры выше 53° грибки погибают. На морозе жизнедеятельность их затихает и возобновляется с наступлением теплого времени.

Гниению больше всего подвержены сооружения, возводимые из сырого леса. При высыхании в нем образуются трещины, в которые проникает вода, увлажняющая внутренние слои древесины. Гниение развивается в плохо проветриваемых щелях, неплотных сопряжениях и других местах, в которые попадает влага.

Поиски путей увеличения срока службы деревянных мостов ведут с использованием конструктивных мер и химических средств защиты древесины. Конструктивный путь - переход к безврубочным конструкциям и механическая защита ответственных элементов моста от атмосферных воздействий навесами, козырьками, щитками и т. п. Химический способ заключается в антисептировании древесины веществами, убивающими грибки.

Антисептирование позволяет увеличить срок службы деревянных мостов в 2-3 раза, однако применение его встречает известные трудности. Наиболее устойчивы маслянистые антисептики, но они дороги и плохо проникают в древесину. Глубокая пропитка древесины в автоклавах под давлением, применяемая на заводах, неудобна для длинных элементов мостов.

При строительстве мостов лучше использовать способ пропитки в горячих и холодных ваннах. Деревянные элементы погружают на 3-5 ч. в ванну с горячим антисептиком (80-95°С), затем на 1-2 ч. в ванну с холодным антисептиком (40-50° С). В горячей ванне из древесины удаляется воздух, а в холодной - поры ее заполняет антисептик. Для облегчения пропитки полезно предварительное накалывание элементов. Пропитывать следует готовые элементы, так как при последующей обработке их (подтеске, устройстве отверстий и т. п.) может быть снят антисептированный слой, имеющий обычно толщину 2-3 см.

Наиболее простым и удобным является антисептирование готового сооружения с применением диффузионного способа - нанесение обмазки, содержащей сильный водорастворимый антисептик. При увлажнении антисептик, находящийся на поверхности элементов, растворяется и постепенно проникает в древесину путем диффузии. Серьезные трудности связаны с сохранением обмазок на поверхности элементов и защитой их от атмосферных воздействий. Диффузионный способ несколько увеличивает срок службы деревянных мостов, однако по показателям стойкости уступает пропитке маслянистыми антисептиками.

Применением антисептированного леса и безврубочных конструкций можно увеличить срок службы деревянных мостов до 15-20 лет и более. Еще долговечнее сооружения из так называемой облагороженной древесины в виде специальной высокопрочной фанеры - деревопластиков.

Деревопластики выпускают листами шириной до 150 см. и длиной до 560 см. при толщине 2-60 мм. Листы изготовляют из березового шпона-стружки толщиной 0,5 мм, получаемой из бревен на станках. Шпон пропитывают синтетической фенолформальдегидной смолой различных марок и прессуют под давлением 150-500 кгс/см 2 при температуре 150° С.

Деревопластики обладают высокой прочностью и биостойкостью, но очень дороги. Одной из разновидностей их является бакелизированная фанера, которая наиболее проста в изготовлении и значительно дешевле. Такую фанеру изготовляют из березового шпона без пропитки с поверхностным смазыванием и склеиванием под давлением 40 кгс/см 2 .

Объемный вес бакелизированной фанеры 1000 кгс/м 3 , предел прочности на растяжение и изгиб 900-1500 кгс/см 2 , на сжатие 700-1000 кгс/см 2 , на скалывание по клеевому шву до 130 кгс/см 2 .

Из бакелизированной фанеры можно изготовлять клееные балки двутаврового или коробчатого сечения. Подобные конструкции очень легки, допускают перевозку крупными блоками и отличаются простотой монтажа.

В современной отечественной практике деревянные мосты строят сравнительно редко. Их применяют как временные сооружения, срок службы которых не превосходит срока службы обычной древесины на автомобильных дорогах низких категорий, где использование дерева значительно упрощает строительство и снижает стоимость, и в незначительном количестве на железных дорогах местного назначения в лесных районах.

Основной причиной ограниченного строительства деревянных мостов является малая долговечность и необходимость частого ремонта. Однако срок службы деревянного моста с антисептированными безврубочными конструкциями заводского изготовления может быть доведен до 30 лет, а при применении клееных и клеефанерных конструкций до 40 лет и более.

Для изготовления таких конструкций необходимы специальные заводы, что связано с определенными затратами и увеличивает стоимость деревянных мостов. Однако строительство деревянных мостов из долговечных индустриальных конструкций, особенно на автомобильных дорогах при небольших пролетах мостов является целесообразным, так как позволяет сэкономить значительное количество металла и цемента и сократить сроки строительства.

Постройка мостов на Руси началась очень давно. Древнейшие из них благодаря обилию лесов рубились из дерева. Первыми мостами служили просто переброшенные с берега на берег деревья (рис. 209). По мере роста и усиления Киевского государства и роста городов в конце X века совершенствовалось и строительное искусство.

Необычайное мастерство русских плотников обращало на себя внимание иностранных путешественников. Жан Соваж Диепский, побывавший на Руси, отмечает: «Ограда Архангельска составляет замок, сооруженный из бревен заостренных и перекрестных; постройка его из бревен превосходна; нет ни гвоздей, ни крючьев, но все так хорошо отделано, что нечего похулить, хотя у строителей русских все орудия состоят в одних топорах; но ни один архитектор не сделает лучше, как они делали».

В «Русской Правде» (1020 г.) есть особая статья «о мостницех». В войске Яросдава Мудрого (1019-1054 гг.) было особое сословие военных строителей, носивших название «городников» - строителей крепостей, «мостников» - строителей мостов и переправ и «порочных мастеров», устраивавших разного рода машины (пороки) для осады крепостей. Под их началом находились рабочие: «плотники, древодели, наймиты, деловцы». Таким образом, уже в начале XI века Русь имела квалифицированных мастеров - специалистов в различных областях строительства. Наиболее распространенным типом мостов на больших реках были наплавные, так называемые «живые» мосты, состоявшие из ряда плотов, лодок или барок, поддерживавших настил. Подобный наплавной мост через Днепр в Киеве был построен еще при Владимире Мономахе в 1115 году. Для того времени этот мост был замечательным инженерным сооружением.

Своим мастерством «древоделей» издавна славились новгородцы, о художественном вкусе и уменье которых свидетельствуют сохранившиеся на севере образцы замечательного мастерства их преемников. Знаменитый мост через реку Волхов - место решения распрей новгородцев (рис. 210) - имел опоры в виде срубов, городней с верхней сквозной частью. На нее опирался бревенчатый настил (рис. 211) полотна.

Пролет, примыкающий к городской стене, обычно делался подъемным и назывался возводным мостом. Первое летописное указание об устройстве подъемных мостов относится к 1229 году. Подъемный механизм их состоял из коромысла, вращающегося между столбами (жеравцами), и цепей.

Овраги и небольшие реки перекрывались нередко двойным или тройным рядом сквозных бревенчатых стен - заборов, связанных поперечными рядами бревен (рис. 212).

Такая конструкция существовала еще в конце XVIII века на Архангелогородском тракте, которую и отражают приведенные чертежи. На меженнем русле для свободного прохода воды оставались отверстия, часто на полную высоту забора, причем получался мост, устои которого представляли двух- или трехрядную сквозную стенку. Весенние воды проходили в долевые горизонтальные щели между смежными рядами бревен. Следующей ступенью были мосты с ряжевыми опорами из сплошных стенок, которые заполнялись камнем или землей. Один из сохранившихся мостов подобного тина дан на рис. 213, 214 . Он расположен на р. Кене у деревни Овчинконец (Федоровское). Для сокращения пролета из ряжа выпускались коротыши в виде консолей. Сохранился один из мостов с такими выпусками (рис. 215) на Кавказе по Сухумской дороге.

Татарское нашествие задержало развитие русского инженерного искусства и в частности строительства мостов.

Исключением являлись только Новгород и Псков, не затронутые непосредственно нашествием татарских орд. В XV-XVI веках особенно славились на Руси псковские розмыслы , работавшие и в других городах.

В период усиления Московского княжества, во время процесса объединения русского государства возрождается и строительство мостов.

Немалую роль играли мосты при военных операциях. При Дмитрии Донском во время осады Твери был наведен мост через Волгу, а во время войны с татарами - через Дон (1380 г.). Не раз наводились такие мосты и в Новгороде. Во время борьбы о Москвой здесь была построена деревянная плавучая стена на Волхове (1477 г.). Известно, что во время похода Ивана III им также наводился плавучий мост у Новгорода. «Живыми» были и первые деревянные мосты Москвы: Москворецкий, Крымский и другие (рис. 216).

Примечания

2. Мост обмерен в 1946 году арх. Ополовниковым н Забелло, которым и принадлежат приведенные чертежи. Построенная в 1528 году Невежей Псковитяниным плотина через Волхов в Новгороде была как раз такого типа с ряжами, забросанными камнем.

3. Строителей в то время называли «розмыслами», «палатными мастерами», «городовыми смышленниками» и т. д.

История деревянного мостостроения в нашей стране до сих пор не являлась предметом специального изучения. Этой теме посвящены лишь самые краткие упоминания и простые перечисления памятников в общих работах и популярных очерках, посвященных истории мостостроения в целом и русскому деревянному зодчеству. В настоящей статье сделана попытка систематизировать русские деревянные мосты исторически сложившихся и ныне существующих типов.

Краткая история. Искусство наведения мостов высоко развито с древнейших времен. Основным строительным материалом была сосна благодаря прямизне и ровности ствола, хорошим механическим свойствам древесины и устойчивости к загниванию, а также широкому распространению. Древние мосты, как и другие сооружения, рубили и обрабатывали при помощи топора: вырубали пазы и гнезда при связке брусьев; даже изготовление теса производилось раскалыванием клиньями бревен вдоль на несколько частей. Поэтому летописцы, говоря о постройках деревянных зданий или сооружений, употребляли вместо слова «построить» слово «срубить»: рубили избы, хоромы, мосты и т. д.

Первые упоминания о мостах в русских летописях относятся к концу X в. Совершенствование строительного искусства вызвало появление особого рода специалистов - строителей мостов и переправ, называвшихся «мостниками». Первые мосты представляли собой переброшенные с берега на берег деревья, на больших реках устраивались плоты-паромы. Несколько связанных между собой плотов, поверх которых укладывался бревенчатый настил, образовывали «живой», наплавной мост. Они были распространены на больших реках.

В 1115 г. при Владимире Мономахе в Киеве был построен наплавной мост через Днепр. Так как плавучие мосты быстро наводились и легко разбирались, то они играли большую роль в военных действиях. Известны два таких моста через Волгу, упоминаемые в сообщениях об осаде Твери при Дмитрии Донском, еще один мост для переправы через Дон во время битвы с татарами в 1380 г. «Живыми» были первые мосты Москвы: Москворецкий, Крымский и др. Надо отметить, что наплавные мосты широко применялись в России вплоть до конца XIX в. Главной тому причиной были значительная ширина и глубина рек, а также сильный ледоход; при таких условиях наплавные мосты без постоянных опор представлялись наиболее уместными, простыми и дешевыми по стоимости сооружениями.

1. Москворецкий «живой» - наплавной мост. Гравюра Пикара XVII в. (Фототека ГНИМА им. Щусева)

2. Однопролетный мост в г. Енисейске к. XIX в.

3. Консольно-балочный мост с арочным пролетом на р. Сие Архангельской обл. (снимок 1920 г., Фототека ГНИМА им. Щусева)

Наплавные мосты могли быть и разводными; для пропуска судов одну часть моста (плот) отводили в сторону. О плавучем разводном Москворецком мосте, существовавшем уже в 1498 г., дает представление гравюра Пикара XVII в. (рис. 1) и образное описание Павла Алеппского: «На реке Москве несколько мостов, большая часть которых утверждена на деревянных сваях. Мост близ Кремля, насупротив ворот второй городской стены, возбуждает большое удивление: он ровный, сделан из больших деревянных брусьев, пригнанных один к другому и связанных толстыми веревками из липовой коры, концы коих прикреплены к башням и к противоположному берегу реки. Когда вода прибывает, мост поднимается, потому что он держится не на столбах, а состоит из досок, лежащих на воде, а когда вода убывает, опускается и мост. Когда подъезжает судно с припасами для дворца из областей Казанской и Астраханской... из Коломны... к мостам, утвержденным (на сваях), то снижают его мачту и проводят судно под одним из пролетов; когда же подходят к упомянутому мосту, то одну из связанных частей его освобождают от веревок и отводят ее с пути судна, а когда оной пройдет к стороне Кремля, то снова приводят ту часть (моста) на ее место. Здесь всегда стоит множество судов, которые привозят в Москву всякого рода припасы... На этом мосту есть лавки, где происходит бойкая торговля; на нем большое движение; мы постоянно ходим туда на прогулку...по нему беспрерывно движутся взад и вперед войска. Все городские служанки, слуги и простолюдины приходят к этому мосту мыть платье в реке, потому что вода здесь стоит высоко, в уровень с мостом». Москворецкий «живой» мост находился напротив Водяных ворот стены Китай-города; во второй половине XVIII в. его заменили деревянным мостом на сваях.

В крепостных сооружениях применялись подъемные мосты. Первые летописные указания об их устройстве относятся к 1229 г.: «...и возводной мост и жеравец вожьгоша...», - сообщает Ипатьевская летопись. Пролет, примыкающий к городской стене, делался подъемным и назывался возводным мостом. Механизм, приводящий полотно моста в движение, состоял из коромысла, вращающегося между столбами (жеравцами), и цепей. В XVI в. мосты Кремля - Константино-Еленинский, Спасский, Никольский - были связаны со шлюзовой системой, регулирующей заполнение рва водой из реки Неглинной, и имели принятую для крепостей деревянную подъемную конструкцию. В XVII в. Троицкий мост имел подъемную часть.

Усиление мостов. В середине - добавочными устоями. Внизу - соответствующим направлением груза с помощью колесоотбойных брусьев (1 и 2) и усилением настила (3 и 4).

Описанные выше разновидности мостов по своему устройству относятся к подвижным мостам. Принципиально отличным типом были мосты постоянные. В зависимости от количества опор, на которые опирались пролетные строения, они различались на однопролетные или многопролетные. К древнему типу однопролетных мостов принадлежат мосты на «греблях», первое упоминание о них относится к 977 г.: во Вручии «мост через греблю». Гребли устраивались в широких поймах рек и представляли собой подобие грунтовой дороги. В средней части оставлялась прорезь для устройства однопролетного моста, устоями которых служили опоры-срубы с засыпкой землей и камнем. Вероятно, гребли могли также состоять из сплошных бревенчатых срубов с прорезью в средней части. В конце XIX в. Л. Ф. Николаи, анализируя чертежи деревянных мостов, обмеренных на Архангельском тракте в 1795 г., пришел к выводу: «Подобный способ пересечения широких пойм рек применяется и поныне...». Близкую конструкцию имели мосты конца XIX - начала XX в. в г. Енисейске (рис. 2) и на р. Сие в Архангельской области (рис. 3). Последовательно выступающие бревна береговых устоев образовывали почти арочную конструкцию. Для того чтобы мост не всплывал во время паводков, по краям настила были уложены булыжники.

В том случае когда в срубе оставлялось несколько отверстий на всю высоту забора, получался многопролетный мост с опорами в виде клеток или городней (Впоследствии такие опоры стали называть ряжами или быками). Для обеспечения необходимой степени неподвижности и невсплываемости срубы-городни, как правило, заваливали камнями. Поверх городней в продольном направлении укладывались прогоны из бревен, в свою очередь, на них в поперечном направлении укладывался сплошной накат из бревен - настил проезжей части. От плотников требовалось создать прочную опору для проезжей части, которая в то же время могла бы выдержать бурный поток воды в весеннее половодье. Эти задачи усложнялись тем, что мосты достигали значительных размеров.

Мастерством «древоделей» славились новгородцы. Знаменитый Великий мост через р. Волхов имел опоры в виде городней и был устроен через реку наискось (ширина Волхова близ Новгорода около 250 м). Под 1133 г. в Новгородской Первой летописи сообщается: «В том же лете обновиша мост чрес Волхово, рушивше». Начиная с этой даты летописи систематически сообщают о повреждении городней моста наводнением, бурей, ледоходом. Существует миниатюра Никоновской лицевой летописи XVI в., на которой изображен Великий мост, где происходит казнь стригольников в 1375 г.

Мосты, помимо своего основного назначения - переправы через какое-либо препятствие, использовались как рынки-улицы. На Москворецком мосту, о котором говорилось выше, стояли лавки. Воскресенский мост на р. Неглинке представлял собой кирпичное многопролетное сооружение, покрытое деревянной мостовой, и был застроен по обеим сторонам двумя рядами рубленых деревянных торговых лавок. Он располагался у Воскресенских ворот Китай-города и давал выход из города на Красную площадь близ нынешнего Исторического музея.

Каменно-деревянные мосты были логичны в системе оборонительных сооружений Кремля. Чтобы воспрепятствовать врагам перейти мост, достаточно было разобрать или даже сжечь деревянный настил моста. Затем он легко восстанавливался.

Изменения в экономике страны, вызванные преобразованиями Петра I, оказали положительное влияние на развитие мостостроения. Строительство столицы в устье Невы потребовало устройства большого количества переправ в сравнительно короткое время. Первый мост нового города, построенный в 1705 г., был наплавным. Вместо плотов там были применены барки-плашкоуты. Такие мосты наводились в Петербурге на протяжении всего XVIII и XIX вв., наиболее примечательным из них был Исаакиевский. Одновременно с наплавными через каналы строили постоянные мосты на свайных опорах. Интересно отметить тот факт, что в это время деревянные мосты часто строили по «образцам», т. е. типовым стандартным чертежам. К 1748 г. в Петербурге насчитывалось около 40 деревянных мостов, примерно половина из которых имела разводные подъемные пролеты. На р. Фонтанке по проекту В. В. Растрелли был построен акведук, который с помощью специальной машины снабжал водой фонтаны Летнего сада.

Выдающимся достижением русской технической мысли XVIII в. был проект И. П. Кулибина. Предлагалось перекрыть Неву огромной деревянной аркой с пролетом 294 м.

Наиболее ответственным и сложным инженерно-техническим сооружением среди мостов являются мосты-плотины, которые функционально связаны с целой системой гидротехнических сооружений. С конца XVII в. началось строительство водных путей, имевших государственное значение, таких, как Вышне-Волоцкая, Тихвинская, Мариинская системы. Все гидротехнические сооружения этих систем были деревянными. В Вытегорском краеведческом музее сохранились виды плотин и мостов Мариинской системы. Плотина Св. Павла (одновременно она выполняла роль моста), располагавшаяся на р. Вытегре у с. Девятины, имела ряжевой ступенчатый слив, разница высот отметок бьефа (Бьеф - участок реки между двумя соседними плотинами на реке)составляла 8,5 м. Значительный интерес представлял Аннинский поворотный мост на р. Ковжа, он существовал с 1810 по 1896 г. Средняя опора моста имела поворотный механизм, который мог разворачиваться вместе с пролетами моста на 90°, давая возможность встречным судам свободного прохода с двух сторон. В г. Вытегра на соединительном канале до 1961 г. существовал подъемный мост. Он был устроен на свайных опорах. Средняя часть моста имела две разные по величине подъемные части пролета. С введением Волго-Балтийского водного пути была проведена реконструкция Мариинской системы с заменой деревянных гидротехнических сооружений на бетонные.

Широкое строительство шоссейных, а затем и железных дорог в XIX в. обусловило подъем мостостроения. Появилось большое разнообразие конструктивных систем пролетных строений: подкосные, арочные, фермы и т. д. Вопросы инженерного строительства в России этого периода выходят за рамки данной статьи и заслуживают специального рассмотрения. С введением новых строительных материалов (чугуна, бетона, стали и т. д.) происходит постепенное вытеснение деревянных мостов, а затем в центральной части СССР почти полное их исчезновение.

Современное деревянное мостостроение . На Севере СССР деревянное мостостроение получило наиболее яркое и многогранное развитие. Устойчивость северного быта способствовала передаче из поколения в поколение строительных навыков народных зодчих, поэтому до настоящего времени здесь сохранились образцы деревянных мостов различных типов. Каковы же разновидности сохранившихся и строящихся в настоящее время мостов, каковы их технические и конструктивные особенности?

Деревянные мосты испытывают большие физические и атмосферные воздействия, поэтому чаще других сооружений подвергаются переборке или замене отдельных частей, но при этом первоначальные формы и конструктивная основа остаются прежними, сложившимися от режима реки и условий эксплуатации. Благодаря этим особенностям мосты в отличие от других сооружений сохраняют свои первоначальные формы, которые восходят к далеким временам.

Наиболее простым способом связи между берегами являются паромные переправы. Они применяются при небольшой интенсивности движения. Плотовой, или понтонный, паром передвигается вручную по канату, перекинутому с берега на берег по дну реки или над водой. Например, в Архангельской области на реках Онеге и Моше сохранились древние паромные переправы, которые используются в настоящее время. В тех случаях, когда устройство моста на постоянных опорах дорого и не может быть оправдано грузооборотом, применяют наплавные мосты. При высоком горизонте воды все плоты такого моста находятся на плаву, при пониженном горизонте часть плотов близ берега опирается на дно реки. С наступлением зимы эти плотовые мосты приходится разбирать и убирать в затоны, защищенные от половодья и ледохода. В этом случае сообщение между берегами на зимний период происходит по льду. В Каргополе через р. Онегу переброшен плашкоутный мост. В более отдаленных районах сохранились плотовые наплавные мосты - в с. Коровино на р. Кене и пос. Усть-Поча в Плесецком районе Архангельской области.

4. Мосты в с. Пурнема Архангельской обл. а - новый мост (1969 г.), сплошная конструкция моста не доведена до склона оврага; б - старинный мост (1927 г.) имеет сплошную бревенчатую конструкцию с укладкой бревен «в реж»

5. Консольно-балочный однопролетный мост из бруса в с. Гридино, Карелия

6. Мост древней конструкции с опорами из прямоугольных срубов в д. Верховская, Республика Коми (Фото Шургина И. Н.)

7. Мост с двумя треугольными в плане срубами в с. Ступино Арх. обл.

Неширокие препятствия, такие, как овраги и речки, перекрываются сплошными мостами. Они состоят из сквозных рядов бревенчатых срубов (ряжевой сруб), связанных в поперечном направлении такими же рядами бревен, образовывая монолитную конструкцию. Такая конструкция, например, сохранилась в Архангельской области на Кенозере в д. Тарасово. Старинный мост в с. Пурнема в Архангельской области (рис. 4, б) устроен через глубокий овраг (8 м); его настил лежит на сплошном ряжевом срубе, заполняющем ров до самого дна. Такой способ рубки «в реж» (Надо отличать понятие ряжевого сруба или ряжевой опоры от рубки «в реж». Ряж - это принятое название конструкции опоры моста. «Реж» - это способ укладки бревен с пропусками) предохраняет мост от загнивания и позволяет свободно пропускать весенние воды. В средней части оставлено отверстие для свободного пропуска воды. Мост уже пришел в негодность, его края осели, так как берег склона песчаный. В 1969 г. рядом со старым мостом построили новый, близкий по конструкции, но ряжевой сруб не доведен до конца рва (рис. 4, а). Новый деревянный мост также представляет значительный интерес.

Наиболее распространенным типом моста для небольших рек являются однопролетные балочные мосты, такие, как в Усть-Цильме Коми АССР. Для увеличения пролета между опорами используют консольно-балочную конструкцию - последовательно выступающие бревна береговых устоев. Такой мост в с. Гридино Карельской АССР (рис. 5) построен через бурную, каменистую речку, его устои завалены валунами.

На более широких реках устраиваются многопролетные мосты, это достигается введением промежуточных опор: свайных, ряжевых. При скальном или илистом грунте устраивают ряжевые опоры, имеющие различную форму срубов: трех-, четырех-, пятигранную и более сложную.

Простыми и более древними опорами являются прямоугольные срубы. В Коми АССР в д. Верховская (Усть-Цильмский р-он) через ручей Домашний устроен мост (рис. 6), настил которого, не имея ограждения, лежит на четырех прямоугольных клетях-быках. Бревна срубов обработаны топором, уложены «в реж» и имеют большие выпуски.

В Архангельской области, в д. Ступино (Няндомский р-он), в 1967 г. был обмерен мост, промежуточные устои которого имеют треугольную форму (рис. 7), причем сруб быков поставлен углом навстречу течению реки.

На реках с ледоходом устраивают ряжи пятигранной формы. К прямоугольному срубу быка прирубается треугольный придаток, выполняющий роль ледореза. Деревянные мосты с такой формой срубов имеют самое широкое распространение и могут достигать значительных размеров. В с. Шуерецкое Карельской АССР (рис. 8) мост имеет одиннадцать быков, а длина его 150 м. В с. Рягово (Каргополье) при длине моста более 100 м высота ряжа достигает 8 м (рис. 9). (В наши дни рядом сооружен новый бетонный мост.)

Как правило, ряжевые мосты имеют первоначальное основание срубов, так как дерево в воде сохраняется веками. При замене или переборке верха опор их формы повторяются. Много подобных мостов имеются в Архангельской области на направлении Кречетово-Каргополь-Ошевенск на речках Ухта, Тихманьга, Лекшма, Чурьега. При одинаковых конструктивных решениях каждый из них имеет свой неповторимый архитектурно-художественный образ (рис. 10).

8. Самый длинный из сохранившихся деревянных мостов (150 м) в с. Шуерецкое, Карелия

9. Ряжевой бык моста в с. Рягово достигает высоты 8 м. (Арх. обл.)

Севернее Ошевенска, в том месте, где р. Чурьега впадает в р. Кену, в XV в. был основан Кенорецкий монастырь, который достиг своего расцвета в конце XVII - начале XVIII в. К этому времени относятся большие земельные приобретения по обеим сторонам р. Кены. В 1764 г. монастырь был упразднен, в 1800 г. пожар уничтожил его строения. Единственными свидетелями того времени являются два ряжевых моста: в д. Лешино (ныне д. Кенорецкая) (рис. 11) и тремя километрами ниже по течению реки, в д. Пелюгино.

По древнерусской традиции при въезде на Пелюгинский мост на возвышенном нравом берегу стояла часовня на подклете, с шатровой звонницей над входом, окруженная галереей (сейчас перевезена в Архангельский музей деревянного зодчества «Малые Карелы»).

Еще в 1946 г. экспедиция Института истории и теории архитектуры Академии архитектуры СССР обследовала Каргополье. Одним из важнейших результатов ее работы явились обмеры Кенских мостов, выполненные А. В. Ополовниковым. В 1982 г. автором статьи проводилось повторное обследование и обмеры, которые показали, что, несмотря на почти полную замену строительного материала, формы и конструкции мостов не изменились. Отточенные веками, эти формы оказались очень устойчивы.

Конструктивная основа кенских мостов одинакова. Пятипролетный мост у д. Лешино имеет длину 114 м, четырехпролетный мост у д. Пелюгино имеет длину 84 м. Конструкция их уникальна, каждый средний ряж состоит из прямоугольного в плане сруба с выступающими в нижней его части треугольным и трапециевидным в плане прирубами; так что все очертания плана напоминают форму лодки. Дно здесь каменистое, течение реки очень быстрое, поэтому сруб ряжа завален валунами. Для уничтожения возникающего распора и для равномерного заполнения валунами быка в поперечном и продольном направлениях на разных уровнях срубы имеют перевязку венцов, образующих систему внутренних трехгранных «карманов». Верхняя четырехгранная основа быка образует на выпусках бревен повалы, что дает возможность увеличить пролеты до 15 м.

12. Ряжевой мост с треугольной формой на р. Кеме (Вологодская обл.) Сочетание народных традиций и инженерных приемов (Фото Севан О. Г.)

В отличие от гражданских сооружений в мостах нет оболочки - стен, перекрытий, скрывающих несущую конструкцию. Поэтому конструктивная система мостов остается открытой и составляет основу архитектурной композиции. Мосты редко подвергаются художественной обработке, их архитектурная выразительность достигается смелостью конструктивных решений, своеобразием пространственной композиции и различными приемами обработки дерева. Интереснейшим инженерно-архитектурным сооружением является мост через р. Кема в Вытегорском районе Вологодской области. Его отличительная особенность - бревенчатая треугольная ферма - значительно обогащает объемную композицию: она устроена «в распор» в более глубокой части реки, что позволяет увеличить длину пролета (рис. 12). Другой пример - мост в с. Умба Мурманской области. Его яркая художественная выразительность достигается бревенчатыми подкосами пролетов и Х-образным обрамлением поручней моста (рис. 13).

Любой деревянный мост, имея свой особый художественный образ, является также частью окружающей среды: ландшафта или жилой застройки. В Ошевенском комплексе деревень, расположенных вдоль рек Чурьега и Халуй, деревянные мосты являются важным элементом планировочной структуры и вместе с уникальными культовыми, жилыми и хозяйственными постройками образуют гармоничное целое.

Своеобразным «заповедником» деревянных мостов можно считать г. Беломорск (бывшее с. Сорока). Старая часть города построена из дерева и не имеет уникальных памятников архитектуры, но сама природа сделала его необычайно живописным. При впадении в Белое море река Выг преодолевает множество порогов и, разливаясь на несколько километров, образует около сорока островов, на которых когда-то расположилось село Сорока. В этих природных условиях мосты стали необходимым элементом внутригородской коммуникации. На относительно небольшой старой территории города их насчитывается около двадцати (рис. 14). К сожалению, несколько мостов утрачено, самый длинный среди них (более 300 м) был заменен на бетонный. Но все существующие мосты, слившись с пространством реки, и застройки вместе с порогами создали неповторимый образ этого города.

Представление о деревянном мостостроении в настоящее время было бы неполным, если не отметить некоторые сохранившиеся типы чисто «инженерных» мостов, среди которых самое широкое применение имеют балочные мосты со свайными опорами различных сочетаний с рамными и подкосными системами. Многопролетный балочный мост на р. Тартас в Новосибирской области (50-е годы XX в.) имеет двух- и четырехрядную систему свайных опор (рис. 15). В поперечном направлении стойки рамы опор имеют диагональные схватки, и вся конструкция опор крепится при помощи стальных болтов и штырей. На опоры уложены прогоны, в свою очередь на них - настил проезжей части. Длина моста 66 м. Перед средними опорами устроены ледорезы длиной 11 м.

Важным компонентом моста со свайными и рамными опорами являются деревянные ледорезы. Чтобы оградить опоры и пролетные строения от сотрясений при ударе льдин, ледорезы не связывают с опорами моста. Узкие опоры защищаются плоскими ледорезами, имеющими один или два ряда свай. При широких опорах применяют шатровые ледорезы, состоящие из нескольких рядов свай. Льдины, подходящие к ледорезу, под влиянием сил инерции и давления воды поднимаются по нему и разламываются под действием собственного веса.

До сих пор еще встречаются деревянные мосты с фермами, широко применявшиеся начиная с середины XIX в. Пролетные строения с фермами Гау-Журавского являются наиболее распространенной конструкцией деревянных мостов. Такой мост построен в 1967 г. на р. Моше в Архангельской области (рис. 16). Пролетными строениями с фермами с ездой по низу перекрыты русловые пролеты моста (расчетный пролет 31,5 м). Крайние пролеты перекрыты пролетными строениями простой балочной системы с двухъярусными прогонами. Длина моста 146 м. Русловые свайные опоры защищены отдельно стоящими шатровыми ледорезами.

Другой разновидностью являются мосты с подкосной системой. В Плесецком районе Архангельской области имеется деревянный путепровод (мост, предназначенный для пропуска одной дороги над другой), построенный в 1939 г. на автодороге Плесецк-Каргополь, который проходит над железной дорогой местного значения, образуя косое пересечение в 42°. Трехпролетный мост имеет рамные опоры на лежневом основании (рис. 17). Две средние опоры завершаются комбинированной подкосной системой, что дало возможность сделать средний пролет. Конструкция путепровода типична для мостовых сооружений XIX - начала XX в. и сейчас практически не встречается. Несмотря на то что мост находится в хорошем состоянии, ему грозит уничтожение.

В настоящее время имеется еще один тип однопролетных мостов - висячие мосты, встречающиеся в Архангельской области. Мост в д. Папинская Коношского района (рис. 18) имеет следующее устройство: по обоим берегам реки поставлены два сруба с проходными воротами в верхнем уровне, по верху и низу проемов сруба натянуты металлические тросы, закрепленные в землю при помощи металлических костылей. По всей длине моста верхние и нижние тросы соединены между собой деревянными брусками (выполняющими роль подвесок), на нижних тросах уложен деревянный настил. По обеим сторонам срубов уложены дощатые сходы. На р. Емце в с. Емца Архангельской области висячий мост гидрометеослужбы построен в 1928 г. (см. 4-ю сторону обложки). Несложная конструкция создает красивый силуэт на фоне реки, придавая легкость всему сооружению. Висячие мосты, широко применявшиеся с середины XIX в., в настоящий момент встречаются редко.

Деревянные инженерные мосты были предшественниками сооружений из стали и бетона и в свое время сыграли определенную историческую роль. Казалось, что с развитием профессионального инженерного мостостроения, с введением различных новых конструктивных систем - подкосных, арочных, висячих и т. д. - они должны были окончательно заменить ряжевые, народные мосты, вытеснить их. Однако этого не произошло.

Народные деревянные мосты, имея многовековую историю, представляют собой примеры устойчивости архитектурной формы, которые точно отработаны многими поколениями строителей, плотников, народных зодчих.

В наш век технического прогресса повсеместная замена деревянных мостов на современные стальные и бетонные ведет к исчезновению в отдельных местах этого типа сооружений. В то же время на Севере СССР и в Сибири, где лес является основным строительным материалом, продолжают строить деревянные мосты, тем более что дерево является дешевым строительным материалом, допускающим быструю заготовку и обработку, позволяет осуществить постройку в наиболее короткие сроки. Деревянные мостовые сооружения, отражая древнюю культуру русского народа, осуществляют связь времен и поколений; они и сегодня имеют практическое значение и являются ценнейшим вкладом в культурное наследие нашей Родины.

8. Ласковский Ф. Ф. Материалы для истории инженерного искусства в России. СПб., 1858. Ч. 1.

9. Новгородская первая летопись старшего и младшего изводов М.; Л., 1950.

10. Пунин А. Л. Повесть о ленинградских мостах. Л., 1971.

11. Забелла С. Каргопольская экспедиция. - В кн.: Архитектурное наследство. М., 1955, № 5.

В 490 г. до н. э. в Марафоне, находившемся неподалеку от древнегреческой столицы Афины, произошла знаменитая битва. После продолжительных войн грекам удалось наконец одержать победу над персами, войско которых возглавлял царь Дарий из династии Ахеменидов.

По мосту, положенному на заякоренные корабли, составленные борт к борту, войско персидского царя Дария пересекло Босфор

На это время приходится первое в истории упоминание о примечательном техническом достижении. В 493 г. до н. э. персидский царь Дарий совершил поход против скифов, переправив свою армию через Босфор в самом узком месте пролива, где ширина была 700 м. Сделал он это по первому наплавному мосту: деревянный настил был положен на заякоренные корабли, скрепленные борт к борту. Меньше повезло персидскому царю Ксерксу, который 13 лет спустя вознамерился переправиться таким же способом через другой пролив - Геллеспонт (ныне Дарданеллы). Налетевший внезапно ураган разметал корабли и разрушил почти готовый мост. Разгневанный Ксеркс приказал обезглавить строителей и наказать море - высечь его! Был построен второй мост из 700 кораблей, связанных канатами и поставленных на тяжелые якоря. Проезжая часть была из брусьев, покрытых утрамбованной землей, и с барьером по бокам, чтобы пугливые лошади не свалились в воду. Предполагают, что по этому мосту переправилось огромное войско - 700 000 конных и пеших воинов, но, несмотря на это, Ксеркс все же потерпел поражение в сражении с греками. Многие военачальники использовали мосты, укрепленные на кораблях или понтонах - простых плавающих ящиках, чтобы быстро переправить большое войско через водную преграду. Карфагенский полководец Ганнибал пересек таким образом Рону, Александр Македонский - азиатскую реку Оксу, а римский император Калигула приказал навести понтонный мост в Неаполитанском заливе, только чтобы похвастать, что он-де «проскакал на коне по морю».

Наплавные, или понтонные, мосты строили и для мирных целей, если не хватает средств для возведения постоянной прочной переправы. Так в начале прошлого века возникли мосты через Рейн возле Карлсруэ, Шпейера и Кёльна, использовавшиеся даже для железнодорожным транспорта. Однако такие мосты пригодилось регулярно разводить, чтобы пропускать идущие по реке суда, они так страдали от сильных паводков и ледоходов и в конце концов были замене постоянными мостами.

Пожалуй, самым знаменитым мостом, сооруженным для военных целей, был, деревянный мост, построенный по приказу Юлия Цезаря в 55 г. до н. э. через Рейн. Благодаря подробному описанию его книге «Галльская война» мы можем составить себе точное представление о этом техническом шедевре. Где именно на Рейне был построен этот мост, велись долгие споры. Наиболее вероятным считают место на 11 км ниже Бонна. Глубина реки здесь достигает 6 м, а ширина около 400 м.

Мост Юлия Цезаря через Рейн. Вверху - строительство проезжей части. Внизу - устойчивая конструкция моста с проезжей частью показана в разрезе.

Этот технический шедевр - 400-метровый деревянный мост через Рейн - римские легионеры построили по приказу Цезаря в 55 г. до н. э. всего за десять дней

Заостренные снизу бревна соединялись попарно, с помощью специальной ворота - опускались в реку и в вколачивались бабой (молот, применяемый в строительстве) немного наискось, с уклоном в сторону течения реки. Сверху соединялись поперечной балкой, и креплением. Сооружение получалось весьма прочным, чем сильней был напор воды, тем крепче все его части, то есть опоры и балки оказывались «сбиты» друг с другом. Для большей прочности перед каждой опорой вбивались еще с уклоном по течению особые сваи, которые наподобие волнорезов разбивали напор воды. А выше по течению забивались сваи, защищающие мост от всего, что сносило водой по течению реки. Римские легионеры возвели мост всего за 10 дней. Это позволило Цезарю выступить в поход против германских племен, живших на правом берегу Рейна, который продлился очень недолго. Возвратившись через 18 дней, Цезарь приказал снести этот мост. Подобным образом он форсировал Рейн спустя еще несколько лет.

Древний Рим был империей дорог. Только благодаря хорошему сообщению такая обширная территория могла управляться из центра. Дороги позволяли войскам оперативно оказываться в любом нужном месте, чиновникам и купцам - быстро и удобно добираться до любой провинции. Важной частью этой дорожной сети общей протяженностью почти 300 000 км были мосты. Римляне строили их так основательно, что и сегодня, по прошествии двух тысячелетий, около 300 из них продолжают существовать и ими до сих пор пользуются! Возведенный 2100 лет назад севернее Рима Мильвийский мост выдерживал во время второй мировой войны даже тяжесть танков!

Благодаря архитектору Витрувию, современнику Юлия Цезаря и Августа, оставившему потомкам 10-томный труд «Об архитектуре», мы довольно много знаем о тогдашней строительной технике. Важнейшей предпосылкой было точное планирование строительства еще до начала работ, включавшее и обмеры местности. Величина, форма и количество клинчатых камней, необходимых для возведения моста, также вычислялись заранее и сообщались работающим в каменоломнях. На каждый камень наносилась маркировка, делалась метка, указывающая точное место его установки в будущем сооружении. Помимо строгих строительных планов, успеху работ способствовали хорошие измерительные приборы и единая система мер. Правда, римские строители не умели заранее рассчитать нагрузку строения, точный расчет здесь заменяли опытом и большим запасом прочности. Тяжелые камни приходилось доставлять на строительную площадку за многие километры, где с помощью деревянных лебедок, оснащенных полиспастами - специальным устройством из блоков, их поднимали на высоту до 50 м и устанавливали на нужное место. Несколько лет назад инженеры построили такую римскую лебедку по древним описаниям и изображениям, чтобы проверить ее грузоподъемность, и поразились: лебедка могла поднимать до 7 т! Причем она приводилась в движение только рабами, ходившими по кругу и вращавшими ступенчатое колесо.

Особым достижением римских строителей мостов был способ крепления опор на дне реки. Если не было возможности при помощи плотины временно изменить русло реки, на нужном месте насыпали искусственный остров. Главным вспомогательным средством для этого были сколоченные из досок, по возможности водонепроницаемые цилиндры, или ряжи, которые опускали на самое дно. Обычно два таких цилиндра вставляли один в другой и пространство между ними плотно заполняли глиной, которая не пропускает воду. Тогда из внутреннего цилиндра уже было легко выкачать воду (частично с помощью черпалки, приводившейся в движение самим течением).

Затем в зыбкое песчаное дно бабой забивали заостренные снизу дубовые бревна длиной в несколько метров и толщиной до 40 см и скрепляли их прочными деревянными брусьями. Вся эта конструкция и образовывала фундамент опоры.

Скальное же дно просто расчищалось, и на него при помощи водостойкого бетона укладывали тесаные камни. Он приготовлялся из смеси обожженной извести и вулканического пепла, добывавшегося неподалеку от Везувия. Такой строительный раствор затвердевал даже под водой и позволял так закреплять опоры моста, что они длительное время могли противостоять напору воды. Затем плотники строили для каждого запланированного арочного свода прочные деревянные кружала. Они устанавливались на широких каменных выступах опор, их и сегодня еще можно видеть на некоторых римских мостах. Кружала держали на себе клинчатые камни до тех пор, пока свод арки не был полностью выложен и мог уже держаться самостоятельно; после этого кружала разбирали.

Однако самые протяженные мосты римляне строили не для езды по ним, а для подачи воды городам. Мосты, по которым поступала вода, назывались акведуками (в переводе с латыни «акведук» значит водопровод). Наиболее сильное впечатление производит акведук Пон-дю-Гар неподалеку от французского города Нима (римского Немауса). Этот акведук был частью 50-километрового водопровода, который, начиная с 19 г. до н. э., ежедневно снабжал Немаус 30 000 м 3 чистой родниковой воды. Перепад высоты в начале и конце акведука всего 17 м. Поэтому строители должны были точно рассчитать наклон акведука, обращая особое внимание на то, чтобы вода текла по нему равномерно, нигде не застаиваясь. Это и потребовало вознести акведук у Немауса на высоту 49 м для переброски его через глубокую долину реки Гардон, ширина которой достигала 270 м.

Акведук Пон-дю-Гар снабжал водой римский город Немаус (современный Ним) на юге Франции

Традиционный арочный мост не может «осилить» такую высоту. Однако римляне нашли простое решение: они соорудили один над другим три ряда арочных мостов - аркад. В нижнем ряду 6 арок разной высоты (самая высокая 22 м) и разных пролетов: 24,5 м, 19,5 м и 15,5 м. Нижний ряд держит на себе средний ряд высотой 19,5 м, в нем 11 арок тех же пролетов, что в нижнем, и уже на нем расположен верхний ряд высотой 7 м; в нем 35 одинаковых арок, каждая пролетом около 4,5 м. На последних и уложен водопровод. Только для арок было использовано более 4300 точно вытесанных клинчатых камней; самые тяжелые из них весят до 6 т.

В V в. Римская империя рухнула, и в хаосе переселения народов прекратилась внешняя торговля, строительство дорог и мостов. Римское строительное искусство - а с ним и использование водостойкого бетона - со временем было утрачено.

Многие из римских мостов разрушались и гибли во время войн. Когда император Карл Великий попытался около 800 г. возродить сеть римских дорог, путешественникам приходилось довольствоваться главным образом бродами, паромами и считанными понтонными мостами. Время было тревожное, а народ беден. Средств на крупные сооружения не хватало, и строительство мостов замерло почти на целых восемь столетий.

Карлов мост в Праге через р. Влтаву. Он был возведен в 1357 г., после как первый каменный мост, построенный еще в 1172 г., обрушился

В XII в. наступили новые времена. Стала развиваться торговля, росли города. Начались перемены в сельском хозяйстве: крестьяне пахали землю большими колесными плугами, вводилось трехполье, лошадь стали использовать в качестве тяглового скота. Все эти усовершенствования повышали урожай, и крестьяне могли теперь кормить растущее население городов.

Богатство городов проявлялось в сооружениях, требующих больших затрат. Во славу Господа возводились величественные кафедральные соборы, колокольни которых возвышались над всеми городскими крышами. Для проезда купеческих фур и караванов с товарами вновь возникла надобность в прочных каменных мостах: в 1146 г. строят мост в Вюрцбурге через Майн и в Регенсбурге через Дунай, в 1172 г. - в Праге через Влтаву, в 1188 г. - в Авиньоне через Рону, в 1209 г. - в Лондоне через Темзу, в 1260 г. - в Дрездене через Эльбу. Подобно тому как автомобилисты за пользование автострадами должны в некоторых странах платить дорожный налог, в ту пору с каждого, переезжающего мост, взимали «мостовой сбор», существенно пополнявший городскую казну, истощившуюся из-за дорогостоящего строительства мостов. При этом такое строительство считалось делом богоугодным, - тот, кто пожертвовал на него деньги, получал от епископа или даже от самого папы Римского индульгенцию, сулившую отпущение грехов.

Мост через Эльбу в Дрездене, построенный в 1260 г. (раскрашенная фотография 1900 г.)

Самый большой из сохранившихся в Германии до наших дней мостов из тех средневековых времен - это 300-метровый Каменный мост в Регенсбурге, или Штайнерн Прукн - сохранилось его старинное название. Этот мост соединил берега Дуная. Строительство было начато в 1135 г., когда уровень воды в реке был чрезвычайно низок, и завершилось лишь через 11 лет. На этом месте раньше был наплавной мост, построенный за три столетия до этого Карлом Великим, но уже не удовлетворявший потребностей развивающейся торговли. Регенсбург был тогда процветающим торговым центром, выросшим на перекрестке старых торговых путей из Кельна через Вену в Константинополь и из Киева и Бреславля (Вроцлава) через Аугсбург в Венецию.

Мост Штайнерн Прукн в Регенсбурге считается самым большим и старым каменным мостом средневековья

Понадобилось вывести 16 арок, чтобы соединить берега реки. Секрет изготовления водоупорного бетона был забыт, поэтому опоры установили с помощью больших искусственных каменных островов. Надо сказать, что эти острова сузили русло Дуная, в результате чего увеличилась скорость его течения и затруднилось судоходство.

Однако местные жители были людьми практичными: для прохода судов они построили небольшой обводной канал, а искусственно созданный усиленный напор воды использовали для вращения колес водяных мельниц, установленных между несколькими арками моста. Мост укрепил положение Регенсбурга как торгового центра. Благодаря удобной переправе через Дунай сюда потянулось больше купцов, чем когда-либо прежде. С трех высоких сторожевых башен и нескольких караульных вышек наблюдали за тем, чтобы мостом не мог воспользоваться враг. Сам мост был провозглашен «священным убежищем». Если кто-то затевал на нем ссору, палач в наказание мог отсечь виновному руку. На других мостах прямо под открытым небом заседали суды: если выносился смертный приговор, то преступника, закованного в кандалы, просто бросали в воду.

В средневековых городах было очень тесно, кольцо городских стен не позволяло им разрастаться. Поэтому жители охотно использовали дополнительную площадь на мостах для строительства жилых домов и лавок. Знаменитый Лондонский мост через Темзу, возведенный в 1209 г., уже к XIV в. представлял собой своеобразный городской квартал с пятиэтажными домами. В Париже на Мосту менял обосновались банкиры, менявшие деньги. Сегодня в Европе осталось лишь несколько застроенных мостов. Это мост Понте-Веккио во Флоренции с ювелирными магазинами. В Германии особенно известен Мост лавочников (Крэмербрюкке) в Эрфурте, построенный в 1325 г. через р. Геру. На нем по обеим сторонам плотно стоят 34 искусно реставрированных двух- и трехэтажных фахверковых (немецкое слово «фахверк» означает старинный тип конструкции дома, когда сперва ставился каркас из бревен, а потом промежутки между ними в стенах закладывались кирпичом, так что бревна оставались видны снаружи) дома, можно даже и не заметить, что находишься на мосту.

На Мосту лавочников (Крэмербрюкке) в Эрфурте через р. Геру, плотно прилегая друг к другу, стоят фахверковые дома. Такие застроенные мосты раньше не были редкостью

Понте-Веккио - мост через р. Арно во Флоренции - с его магазинчиками ювелирных изделий и украшений привлекает туристов со всего света

Средневековые мастера, следуя римским образцам, использовали полуциркульные арки, то есть в пол-окружности. Если требовалось достичь большой высоты пролета, они ставили под арки высокие вертикальные опоры. Такие мосты на профессиональном языке называются виадуками. В позднем средневековье отдельные гениальные строители стали возводить мосты с более пологими сводами. Такие арки называются сегментными, поскольку они образуют своим сводом уже не полукруг, а примерно одну восьмую круга.

Полуциркульные своды Римского моста в г. Мостар (Босния и Герцеговина) кажутся громоздкими по сравнению с более пологими сводами моста Риальто в Венеции

При этом они выглядят весьма элегантно. Примером может служить мост в Авиньоне, который был освящен в 1188 г.; его протяженность составляла 900 м. Тогда он стоял на 22 арках с поразительно большими пролетами - 33 м каждый. Сегодня из них сохранилось лишь четыре, остальные разрушились из-за ледоходов и войн.

От Авиньонского моста сохранилось лишь четыре арочных пролета. На заднем плане - папский дворец

Средневековые мастера могли полагаться лишь на собственный опыт и потому предпочитали следовать многократно испытанным образцам. Только в эпоху Возрождения возникает строительство мостов на научной основе. Ученые исследовали традиции арабов, греков и римлян, дополняли их опыт собственными экспериментами.

Элегантные коробчатые арки моста Санта Тринити во Флоренции сконструированы по шести центральным точкам

Так, архитектор Леон Батиста Альберти (1404–1472 гг.), взяв за основу трактат древнеримского зодчего и инженера Витрувия, собрал и опубликовал описания архитектурных сооружений своего времени, сформулировав основные правила строительства, определив соотношения между длиной пролета моста, высотой арки и шириной опоры в сравнении с шириной свода и другими характеристиками моста. Гениальный художник и ученый Леонардо да Винчи (1452–1519 гг.) изучал при помощи деревянных желобков со стеклянными стенками образование водоворотов и их воздействие на мостовые опоры. Он даже делал расчеты для моста через бухту Золотой Рог на Босфоре, который смог бы одной мощной сегментной аркой пролетом 250 м соединить Константинополь с городом Пера на другом берегу бухты (сегодня оба эти города входят в Стамбул). К сожалению, этот замысел показался его современникам слишком смелым; сегодняшние расчеты доказывают, что Леонардо вполне мог бы осуществить свой проект с помощью тогдашних технических средств.

Леонардо да Винчи хотел перекинуть гигантский мост через бухту Золотой Рог в Константинополе

Однако ученый хранил результаты своих опытов в тайне, так что они не принесли никакой пользы другим строителям мостов. Лишь спустя несколько десятилетий Галилео Галилей (1564–1642 гг.) обосновал законы механики. Он был первым, кто попытался рассчитать силы, действующие на архитектурные сооружения, и возникающие вследствие этого напряжения. Позже ученые работали над его трудами и усовершенствовали его методы, но работа эта по сей день не завершена. Одним из самых красивых мостов остается мост Санта Тринити во Флоренции, сооруженный в 1567 г. В нем инженер и художник Бартоломео Амманати (1511–1592 гг.), один из лучших учеников Микеланджело, впервые осуществил строительство арки с так называемым коробчатым сводом, то есть с особо пологими сводами: это уже не часть круга, а соединение нескольких дуг разных радиусов.

Амманати уже знал, что такие плоские своды не только давят на фундамент по вертикали, но создают и значительные боковые нагрузки. Это горизонтальное давление (распор) он сумел погасить с помощью массивных устоев, на которые опираются концы пролетов. Однако оставалось немало задач, которые он не смог решить заранее, опытным путем. Поэтому строительство стоило Амманати многих бессонных ночей и тревожных минут при первых испытаниях моста. В Германии строительство мостов в конце средних веков практически полностью замерло; страна была охвачена волнениями из-за Реформации и ее последствий, а тут еще разразилась Тридцатилетняя война (1618–1648 гг.). Поэтому от той эпохи Германии досталось совсем немного мостов. Пожалуй, самым красивым из них можно назвать Мясной мост в Нюрнберге (Фляйшбрюкке). Он напоминает знаменитый мост Риальто в Венеции - вероятно, это следствие тесных торговых связей между этими городами. Лишь в начале XVIII в. возобновилось активное строительство мостов. В эпоху барокко создавались не только прекрасные замки и соборы, но и такие произведения искусства, как воздвигнутый в 1788 г. мост через Неккар в Гейдельберге и множество романтических маленьких мостов в долинах рек Таубер, Кохер и Ягст. По типу постройки они походят на итальянские мосты эпохи Возрождения, однако опоры подняты до самой проезжей части и образуют небольшие часовенки. Обычно тут находились скульптуры святых - покровителей моста, например святого Непомука. Иоганн фон Непомук был в XIV в. каноником в Праге и духовником королевы Иоанны Богемской. Ее ревнивый супруг, король Венцель IV, хотел узнать, что говорила на исповеди его жена. Однако Непомук, несмотря на угрозы, сохранил тайну исповеди. Тогда король приказал сбросить его во Влтаву с моста. В 1721 г. Непомук был причислен к лику святых, и с тех пор он один из самых почитаемых святых - покровителей мостов.

Мясной мост в Нюрнберге (Фляйшбрюкке; закончен в 1602 г.) - один из самых красивых мостов эпохи Возрождения в Германии. Образцом для него, вероятно, послужил мост Риальто в Венеции (справа), пролегающий через Большой канал и опирающийся на 10 000 деревянных свай, закрепленных в мягком грунте

В эпоху барокко многие мосты украшались статуями святых - покровителей мостов. На снимке - Карлов мост в Праге

Святой Килианус на Мариинском мосту через Майн в Вюрцбурге. На заднем плане - Мариенбергская крепость

В последующие годы строительство мостов велось по тем же законам, которые были открыты учеными эпохи Возрождения. Все точнее определялись силы, воздействующие на строительные сооружения, изучалась прочность используемых материалов. Немецкий философ и математик Готфрид Вильгельм Лейбниц (1646–1716) и английский физик Исаак Ньютон (1643–1727) открыли дифференциальное и интегральное исчисление, оказавшееся чрезвычайно полезным для расчетов. В 1720 г. в Париже было создано Объединение инженеров мостового и дорожного строительства, а в 1747 г. открыто первое специальное инженерное училище - Школа мостов и дорог. Эта школа, существующая и поныне, долгое время обеспечивала Франции ведущее место в мостостроении. Пришли новые времена. Отныне мосты возводили уже не архитекторы, а инженеры-строители, и все несущие конструкции рассчитывались еще до начала строительства.

Три формы балочных мостовых конструкций. На первом плане - ферма с параболическим поясом, сзади - ферма с параллельными верхним и нижним поясами

Со времен античности для строительства мостов предпочитали камень в силу его долговечности. Однако в лесистых районах определенные преимущества имело дерево: деревянные мосты сравнительно дешевле, и если наводнение сносило такой мост, то можно было быстро соорудить новый.

Знания, накопленные при возведении каменных мостов, использовали и для строительства деревянных. Ведь для возведения каменного моста необходимы деревянные конструкции - уже упоминавшиеся кружала, способные принимать на себя тяжесть недостроенного моста. Еще римляне владели искусством создавать из дугообразно составленных и укрепленных распорками деревянных балок в высшей степени устойчивые конструкции.

Строительство деревянных мостов было, в частности, очень популярным в Швейцарии с давних времен и особого расцвета достигло в XVIII в. Иоганн Ульрих Грубенман (1709–1783 гг.), плотник из кантона Аппенцель, возвел, к примеру, мост на реке Лиммат возле Веттингена протяженностью 60 м и без промежуточных опор. Он спроектировал даже 100-метровый мост, который должен был перекрыть Рейн около Шафхаузена. Однако отцы города сочли его проект слишком смелым. Они не верили в несущую способность такого моста и настояли на возведении промежуточной опоры. Говорят, что Грубенман построил ее, но мост возвышался над ней. Правда, через несколько недель дерево слегка прогнулось, и проезжая часть мягко опустилась на опору. К сожалению, нам не дано увидеть это необыкновенное сооружение, так как в 1799 г. французские войска сожгли его.

Деревянные леса и кружала Чертова моста на автомагистрали Гера - Йена (1937 г.) - шедевр плотницкого искусства

Несмотря на опасность пожаров, в Центральной Европе еще и ныне существует около 200 больших деревянных мостов. Большинство из них покрыто черепичной крышей для защиты проезжей части от непогоды. Особенно впечатляет 200-метровый мост через Рейн в Зеккингене, соединяющий Германию со Швейцарией. Старейшим же остается возведенный еще в 1330 г. 200-метровый Часовенный мост в Люцерне (Швейцария). Важную роль сыграли деревянные мосты в развитии железных дорог Северной и Южной Америки. Из-за обилия рек и каньонов, вдоль и поперек пересекавших необъятные территории, необходимо было возводить множество мостов; строительство каменных мостов требовало бы колоссальных затрат, а дерево было доступным и дешевым строительным материалом. Так возникли гигантские конструкции из деревянных балок, например мост через реку Портидж южнее озера Эри в штате Огайо.

Крытый деревянный мост через Рейн в Зеккингене имеет 200 м в длину

Часовенный мост в Люцерне - старейший из больших деревянных мостов. Сооружен в 1330 г.

Правда, прочность таких мостов оставляла желать лучшего: между 1878 и 1895 гг., по американской статистике, под поездами обрушилось 502 моста, то есть происходило в среднем по 29 аварий в год; еще больше мостов сгорело при пожарах. Строительство первых железных дорог в Германии тоже потребовало высоких мостов. Однако лишь немногие из них были деревянными, большинство возводили из камня и кирпича. Самые блистательные из этих огромных строений - используемые и поныне виадуки через долины рек Гельцш и Эльзен в Саксонии. Их соорудили в середине прошлого века для железной дороги из Лейпцига в Нюрнберг, и они считались в свое время самыми высокими в мире. Одна только опалубка для виадука через Гельцш потребовала 23 000 бревен. Оба моста по форме напоминают Римский мост в Ниме. Конечно, они превосходят его по несущей способности (хотя и незначительно), по длине и высоте. Но потребовалось два тысячелетия, чтобы современные мостостроители достигли уровня римских мастеров.

Виадук через ущелье Верруга в Андах, филигранная конструкция из дерева

От тех, кто работал на этих стройках, требовалось крайнее напряжение. На строительстве виадука через Гельцш, к примеру, временами трудилось до 10 000 плотников и неквалифицированных рабочих. Летом им приходилось оставаться на работе с 5 утра до 9 вечера. Платили им мало, условия труда были скверными, и мало кто заботился о технике безопасности. Одно лишь строительство виадука через Гельцш унесло 30 человеческих жизней, и более тысячи работников были вынуждены обратиться к врачам.

Виадук через р. Гельцш неподалеку от г. Плауэна в Саксонии построен из кирпича