Чтение онлайн

Железные дороги Южного Девона, Корнуолла и Западного Корнуолла, по которым проходил ширококолейный маршрут до Пензанса, а также их различные ответвления поставили перед Брунелем сложную задачу в области гражданского строительства. Ведь через их пути пролегало множество глубоких и узких долин, прорезанных потоками, которые, падая на юг с высоких истоков в Дартмурском лесу и на Бодминском болоте, образуют многочисленные заливы и узкие приливные речушки, окаймляющие южные берега Девона и Корнуолла. Денег на то, чтобы перекинуть через такие долины виадуки из каменной кладки или кованого железа, не было, так как на этом дальнем западе капитальные расходы были ограничены, потому что соответствующие компании не могли рассчитывать на такие высокие доходы от перевозок, как те, что обслуживают более густонаселенные графства. Брунель нашел решение этой проблемы в деревянном виадуке, и именно с Девоном и Корнуоллом всегда будут ассоциироваться эти сооружения.

Их было так много - только на Корнуоллской железной дороге между Плимутом и Труро их было тридцать четыре, - что они стали привычной чертой западного пейзажа, причем весьма великолепной. На линии Южного Девона между Тотнесом и Плимутом было пять примечательных деревянных виадуков, самым знаменитым из которых был тот, что прокладывал линию на высоте 114 футов над водами маленькой реки Эрме в Айвибридже. Очаровательная литография этого виадука с его высокими опорами-близнецами, соединенными поперечными арками, была опубликована издательством Angel of Exeter.

К тому времени, когда были построены более поздние виадуки на Тавистокской ветке Южного Девона и на Корнуоллской линии, Брунель усовершенствовал стандартизированную конструкцию, отличающуюся красотой и простотой. Виадуки этого типа строились с двумя стандартными пролетами - 66 футов для линий Корнуолла и Тавистока и 50 футов для более скромных сооружений в Западном Корнуолле. Это было сделано для того, чтобы можно было использовать стандартные деревянные блоки, а конструкция виадука была такова, что любой блок можно было заменить, не прерывая движения. Там, где железная дорога пересекала приливные ручьи, как между Девонпортом и Сен-Германом, надстройки опирались на деревянные эстакады, установленные на сваях, но в глубине страны они стояли на высоких каменных опорах, каждая из которых была пробита поперечными проемами с готическими головками и имела четыре контрфорса, сужающихся от вершины к основанию. На вершинах этих контрфорсов покоились чугунные колпаки, от которых отходили деревянные балки, как четыре пальца руки, поддерживающие основные продольные балки. Эти основные балки, несущие платформу, состояли из двух балок, установленных одна над другой и скрепленных между собой так, что их общая прочность была почти равна прочности сплошной балки. Поперечные и диагональные деревянные стяжки и железные тяги завершали конструкцию. На подходах не было массивных стен крыльев или абатментов. Королевские фермы на каждом конце опирались на простые каменные платформы, так что мосты не пострадали бы от оседания подъездных насыпей. Более простой или изящной конструкции или такой, которая лучше рассчитана на то, чтобы стать частью genius loci этого региона, было бы трудно представить. На фоне первозданного, измученного бурями ландшафта западного Корнуолла сужающиеся опоры из местного камня смотрелись так же органично, как и громоздкие дымовые трубы оловянных рудников. Пропорции каждой балки и фермы были так хорошо подобраны в соответствии с нагрузкой, которую она должна была выдержать, что создавался эффект легкости и хрупкости, настолько поразительный, что казалось, он не способен выдержать вес даже самого легкого локомотива. Именно по этой причине, когда была открыта Корнуоллская железная дорога, местные жители с явным нежеланием путешествовали по ней, и только время победило их страх перед виадуками. Они, безусловно, были головокружительными. Самый большой из них, в Сент-Пинноке, близ Лискирда, имел высоту 153 фута, хотя Изамбард III считал, что виадук Уолхэм на линии Тависток длиной 367 ярдов и высотой 132 фута был лучшим примером работы его отца по строительству деревянных мостов.

Иногда высказывается мнение, что столь широкое использование древесины было ошибочной политикой и что это доказывает тот факт, что ни один из деревянных виадуков Брунеля не сохранился до наших дней. Эта критика игнорирует условия, преобладавшие в то время, когда они были построены. Помимо особой необходимости экономии при строительстве, о которой уже говорилось, во времена Брюнеля еще можно было очень дешево купить древесину превосходного качества. Все виадуки в Девоне и Корнуолле были построены из желтой сосны из Мемеля на Балтике, древесина была обработана старым способом кианирования в качестве меры предосторожности от пожара. Средний срок службы лонжеронов из балтийской сосны составлял не менее тридцати лет, а некоторые прослужили до шестидесяти лет. Такой срок службы в сочетании с легкостью обновления, которая была характерной чертой конструкции, сделал деревянный мост экономически выгодным предложением. Виадуки вдоль основного маршрута до Пензанса были заменены стальными и каменными конструкциями, когда линия была удвоена в 1908 году, но некоторые из многочисленных деревянных виадуков на ответвлениях могли бы существовать и сегодня, если бы не тот факт, что стало невозможно получить древесину достаточно высокого качества даже по запредельным ценам . К концу века балтийская сосна перестала быть доступной, хотя была найдена достаточно хорошая замена в виде квебекской желтой сосны. Однако после 1914 года единственной пригодной древесиной стала орегонская сосна, средний срок службы которой составлял всего восемь лет. Это, конечно, было безнадежно нерентабельно, поэтому деревянные виадуки пришлось оставить.

Можно сказать, что Брунель заложил основы нового регионального ремесла, которое как нельзя лучше подходило для жителей западной Англии с их давними морскими традициями. Высококвалифицированные бригады мостовиков осматривали каждый виадук четыре раза в год, а когда требовался ремонт или замена, они спускались с палубы на булинях, раскачиваясь в головокружительной позе, возможно, на высоте ста или более футов над землей. До начала века большое количество таких бригад, каждая из которых состояла из четырнадцати человек, заряжающего и двух сторожей, постоянно находились на работе. Но к 1931 году осталось только три деревянных виадука - Колледжвуд, Рингвелл и Карнон. Когда их вскоре заменили, последняя уцелевшая бригада была распущена, и особый навык, ставший традиционным, больше не требовался.

Учитывая их количество и долгий срок службы, примечательно, что в истории деревянных виадуков Брунеля не зафиксировано ни одного случая аварии или разрушения. Единственный случай повреждения огнем произошел в Южном Уэльсе, где главный пролет виадука Уск в Ньюпорте был разрушен еще до завершения строительства и заменен кованым железом. Однажды два товарных поезда столкнулись лоб в лоб на виадуке Сен-Германс на линии Корнуолл. Деревянный парапет не только предотвратил падение поездов, но и не повредил конструкцию, и она продолжала перевозить грузы в Пензанс до 1908 года.

Самым грозным препятствием, мешавшим расширению широкой колеи к западу от Плимута, был исторический ров на восточной границе Корнуолла - река Тамар. В качестве альтернативы парому Брюнель первоначально спроектировал для этой переправы самый большой в мире деревянный мост с шестью пролетами по 100 футов и одним - не менее 250 футов. По уже указанным причинам такой мост никогда не смог бы дожить до наших дней, поэтому мы должны поблагодарить Адмиралтейство, чьи требования относительно высоты и минимального пролета заставили Брюнеля отказаться от идеи использования древесины и спроектировать из кованого железа последний и самый великий из всех его железнодорожных сооружений - Королевский мост Альберта в Солташе.

Ничто не может быть более ложным, чем представление о том, что Брюнель был теоретиком, который опробовал свои идеи за счет других. Напротив, он был в высшей степени мастером той школы, которая считает, что щепотка практики стоит фунта теории. Высшим примером теоретика среди его современников был доктор Дионисий Ларднер, и мы знаем, какое значение Брюнель придавал его высказываниям. Как и его деревянные виадуки, его мосты из кованого железа были разработаны не на основе непроверенных теорий и расчетов, а по результатам терпеливых и дорогостоящих 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 7 1/2 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.