ПЕРВЫЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ МОСТЫ

Железнодорожное мостостроение в России возникло как составная часть отечественной мостостроительной школы, отличавшейся рационализмом в выборе и оценке конструкций, отказом от надуманных решений во имя внешней эффектности, стремлением к возможно более полному учету условий работы конструкций.

К началу строительства первых мостовых переходов на железных дорогах страны был накоплен богатый опыт сооружения мостов на обыкновенных дорогах, имелись уже проверенные на практике типы конструкций. Однако железнодорожные мосты во многом отличаются от мостов под обыкновенную дорогу. На железнодорожных мостах не требуется устраивать сплошную проезжую часть, их ширина меньше. С другой стороны, они несут существенно большую нагрузку, что не может не сказаться на их конструкции. Повышенные требования к железнодорожным мостам, а также отсутствие научных методов расчета, недостаточная изученность свойств строительных материалов, в том числе дерева, существенно осложняли проблему проектирования и строительства первых мостов под поездную нагрузку.

Самым крупным водным препятствием на первой железнодорожной линии Петербург-Царское Село явился Обводный канал в Петербурге . Через него в 1836 г. перекинули однопролетный деревянный арочный мост под два пути. Устои моста были каменные на свайном основании. Он прослужил свыше 30 лет и был заменен металлическим лишь в 1869 г.

Значительно более сложные проблемы возникли в процессе строительства железнодорожной магистрали Петербург-Москва . Здесь потребовалось устроить 19 путепроводов, 69 труб и 184 моста, в том числе через такие крупные реки, как Волга, Волхов, Тверца, Мcта. Руководил проектированием мостов Д. И. Журавский . Одной из особенностей мостовых переходов была значительная высота опор, что вызвало необходимость применять большие пролеты вместо малых во избежание удорожания стоимости строительства. Кроме того, часто поставленные опоры при небольших пролетах препятствовали судоходству и затрудняли пропуск льда.

Д. И. Журавский отказался от слепого копирования известных в то время большепролетных конструкций деревянных мостов. Справедливо полагая, что арочная система при большой высоте мостов потребует устройства массивных и дорогих опор, он остановил свое внимание на более легких балочных пролетных строениях с деревянными фермами, предложенных американским инженером Гау . Однако теории расчета таких конструкций не было, что вызывало серьезные сомнения в правильности подхода к назначению размеров сечений отдельных элементов.

В 1845 г. Д. И. Журавский создал теорию расчета решетчатых ферм, дав метод определения усилий в отдельных элементах. В частности, он нашел, что сечения вертикальных металлических тяжей назначались в фермах Гау необоснованно: тяжи у опор нагружены сильнее и должны быть более мощными. По конструктивным соображениям предусматривалось постоянное сечение поясов ферм по всей длине, в то время как в однопролетных конструкциях сечение поясов могло быть использовано полностью только в середине пролета. Для мостов больших пролетов ученый предложил балочную неразрезную систему, обеспечивающую рациональное использование материала поясов.

На основе проведенных исследований Д. И. Журавский дал рекомендации по расчету ферм Гау и разработал проекты деревянных мостов через все крупные водотоки на трассе железной дороги Петербург-Москва. Было разработано пять групп пролетных строений длиной от 16,4 до 60,8 м. Проектирование конструкций сопровождалось всесторонними исследованиями их работы под нагрузкой и свойств применяемых строительных материалов.

Пролетные строения всех мостов имели деревянные многорешетчатые неразрезные фермы, образуемые наложением друг на друга нескольких простых треугольных решеток, что существенно улучшало работу сжатых элементов.

Уникальным мостовым переходом явился Веребьинский виадук . По отзывам современников, этот виадук считался одним из лучших сооружений такого типа не только в России, но в Европе и Америке.

Мстинский мост имел девять пролетов по 61 м. Его опоры представляли собой пирамидальные башенные деревянные конструкции на каменном фундаменте, обшитые железом.

Особенностью моста через Волхов , имевшего пять пролетов по 51 м, был 10-метровый разводной судоходный пролет раскрывающейся системы. Автор проекта инж. В. И. Граве для обеспечения уравновешенности системы при любом угле раскрытия предложил противовес оригинальной конструкции.

Мосты через Волгу и Тверцу имели по три пролета длиной 59,6 м. Существенно отличались от других мосты через Обводный канал и р. Славянку. Растянутые пояса ферм Гау, примененные в пролетных строениях этих мостов, были металлическими (железными).

На дороге Петербург-Варшава мосты сооружались из железа. Большинство из них спроектировали французские инженеры. Конструкции не отличались от аналогов в европейских странах. Пролетные строения имели сквозные фермы с параллельными поясами и системой перекрещивающихся раскосов. Независимо от характера усилий (сжатия или растяжения) раскосы устраивались плоскими из полосового железа.

Большой интерес представляют мосты через реки Лугу, Великую и Западную Двину, спроектированные С. В. Кербедзом .

Балочный неразрезной двухпутный мост через Лугу у ст. Преображенская явился первым целиком железным мостом в России. Он сооружен в 1853-1857 гг. под руководством инженеров И. И. Стебницкого и И. Ф. Рер-берга. Каждый путь уложен на пролетное строение длиной 55,3 м. Опоры моста каменные, под два пути.

Принципиально новой по тому времени была конструкция пролетных строений. Главная особенность заключалась в том, что сжатые раскосы, в отличие от растянутых, сделанных из полосового железа, имели дополнительные приклепанные уголки, что увеличивало их жесткость и существенно улучшало работу на сжатие. Настил проезжей части, устроенной по верхним поясам ферм, сделали сплошным, что предохраняло фермы от попадания на них атмосферных осадков, отводимых с проезжей части при помощи специальных трубок. Коробчатые нижние пояса закрывались крышками из листового железа.

Совершенная конструкция моста обеспечила его надежную работу до 1941 г., когда он был разрушен во время боевых действий.

Ссылки: