Под землёй и над водой

Многие из туристов, приезжающих в Шотландию, обязательно хотят посмотреть на «техническое чудо» 19-го века — железнодорожный мост через залив Ферт-оф-Форт. А ведь после его постройки его считали одним из самых уродливых сооружений в стране! Но время все расставило на свои места.

Автором проекта знаменитого шотландского моста через залив Ферт-оф-Форт был британский инженер Бенджамин Бейкер. Сначала под руководством известного тогда специалиста по градостроительству Джона Фоулера 22-летний прораб руководил строительством участков первого в мире Лондонского метрополитена и туннеля Блэкволл, постигая секреты подземных работ и, в частности, тонкостей создания фундамента. Переключиться на новый проект его заставила катастрофа, произошедшая с мостом через реку Тей. В декабре 1879 года он рухнул вместе с ехавшим по нему пассажирским поездом под действием силы ветра.

Бейкер при участии своего учителя Фоулера, ставшего главным консультантом (за что впоследствии был удостоен титула баронета), обратил особое внимание на прочность конструкции при ветровой нагрузке. Для этого он установил приборы для регистрации силы ветра на берегу залива и в течение года тщательно анализировал полученные данные.

Строительство началось в декабре 1882 года и заняло около 7 лет. Два главных пролёта по 520 метров состояли из консолей (часть балки, которая выступает за пределы опоры) по 207 метров и опирающейся на консоли фермы длиной 106 метров. Оба крайних пролёта по 205 метров примыкали к виадукам из решетчатых ферм на каменных опорах. При этом мост отличался превосходной устойчивостью как в поперечном, так и в продольном направлении.

Часть опор, диаметром свыше 21 метра, опиралась на каменный грунт. Но некоторые из них пришлось строить на кессонах в мягком грунте, на глубине более 24 метров ниже уровня воды. Ещё одна особенность — конструкция была изготовлена из стали, для которой Бейкеру пришлось разработать собственный метод определения напряжений. Поскольку такие науки, как сопротивление материалов и теоретическая механика, находились на тот период в зачаточном состоянии.

«По необходимости не имея в прошлом образцов, которым мог бы следовать, я понимал, что успеха может достичь только тот из инженеров, который совершит наименьшее число ошибок», — говорил Бейкер. Справедливо полагая, что имеющиеся методики расчётов не всегда точны, мостостроитель кроме сухой теории использовал ещё и интуицию. Он предусмотрел влияние на конструкцию температурных изменений и обеспечил возможность передвижения центральной фермы в месте соединения с консолями, значительно повысив тем самым безопасность. Мост весил 51 тысячу тонн и обошёлся казне больше чем в 3 миллиона фунтов стерлингов. В 1890 году по этой «ящерице, погружающейся в море» (так окрестили мост в народе) пошли первые поезда.

Бейкер, удостоенный за строительство дворянского титула, всю оставшуюся жизнь, вплоть до смерти, последовавшей в 1907 году, посвятил строительству гидротехнических сооружений. В частности, он разработал проект плотины на реке Нил в Асьюте. Причём отказался от традиционной конструкции, отбросив неточные теории современной ему механики грунтов. На основе собственного опыта метростроителя он определил необходимую глубину закладки чугунных щитов, из которых состояло сооружение. Чтобы обеспечить наиболее рациональное использование плотины, он снабдил её 110 шлюзами для регулирования расхода воды. После этого плотина в Асьюте послужила эталоном для строительства других аналогичных сооружений в этом регионе.

Однако крупнейшим достижением Бенджамина Бейкера в гидростроительстве следует несомненно считать знаменитую плотину в Асуане (длина 2 километра, высота 36 метров, объём воды 1 млрд. кубометров), построенную к 1902 году по проекту британского инженера Уильяма Уилкокса. С её помощью стало возможно создавать необходимый запас влаги для засушливого Египта и регулировать уровень воды в Ниле. Уже после смерти Бейкера её несколько раз надстраивали, пока не заменили на более мощную Асуанскую плотину, возведённую советскими специалистами в 1960-1971 годах. Наконец, в конце жизни инженер принял участие в создании цилиндрического корабля, на котором из Египта в Лондон перевезли «Иглу Клеопатры» — знаменитый обелиск из розового гранита.

Леонид ЛУЖКОВ