100 великих чудес инженерной мысли — страница 20 из 59

Строительство моста началось 16 октября 2001 г. Проектировщики изначально заложили в свое детище большой запас прочности, позволяющий мосту противостоять самым экстремальным сейсмическим и метеорологическим нагрузкам. Мост строился сразу с двух противоположных сторон ущелья. Самые большие конструктивные проблемы создал монтаж стального настила, с общей массой 36 000 тонн. Для этого потребовалось возвести пять дополнительных временных опор. В их сооружении и в возведении семи основных опор моста принимали участие специалисты-гидравлики из испано-американской компании «Энерпак». Всего на постройку моста было затрачено 27 000 кубометров бетона и 36 000 тонн стали. Общий вес сооружения составляет 242 000 тонны. Ежедневно на строительстве трудилось до 400 инженеров и рабочих.

В мае 2004 г. обе части моста сомкнулись. В момент сведения двух последних пролетов строители разбили об них бутылку шампанского, отметив таким способом символический ввод моста в строй. Однако в течение еще шести месяцев велись работы, связанные с оборудованием дороги для автомобилей. Торжественное открытие моста для регулярного движения состоялось 14 декабря 2004 г.

Трехметровой высоты прозрачные экраны защищают следующие по мосту транспортные средства от бокового ветра. Полотно виадука имеет легкий наклон (3,035 % с севера на юг) и легкую кривую (с радиусом 20 000 м). Последнее сделано для того, чтобы внимание водителей, следующих через мост, не притуплялось.

Это сооружение стало настоящим сплавом инженерного искусства и архитектуры.

Бросок через Сен-Готард: от Чертова моста до самого длинного автомобильного туннеля в мире

Если первые мосты появились еще в незапамятные времена, в эпоху детства человечества, то «родословная» туннеля остается предметом споров. Известно, что в 2180 г. до н. э. вавилоняне построили туннель под Евфратом: воды реки были отведены, поперек русла была выкопана широкая траншея, в нее уложили кирпичную трубу и засыпали, после чего река вернулась на прежнее место. Древние греки и римляне строили туннели как часть водоводов, и некоторые из римских туннелей используются до сих пор.

В XVII–XVIII вв. туннели строились в Англии и Франции как часть системы речных каналов. А вот когда и где был построен первый в мире дорожный туннель, выяснить пока так и не удалось. Зато точно известно, какой автодорожный туннель является самым длинным в мире. Это – Сен-Готардский туннель в Швейцарии, проложенный под знаменитым Сен-Готардским перевалом.

История Сен-Готарда – это история сообщений между Севером и Югом Европы. Здесь пролегала дорога, соединявшая северные области Италии с долиной Рейна и Боденским озером. Путь через Сен-Готардский перевал, лежащий на высоте 2108 м над уровнем моря, хотя и трудный, был все же самой прямой и короткой дорогой, соединявшей Ломбардию с Южной Германией. Поэтому около 1200 г. местные жители начали активно приводить в порядок полотно старой дороги, а чтобы преодолеть главное препятствие – ущелье Шолленен, по дну которого протекала бурная река Рейсс – построили каменный арочный мост, получивший название Чертова.

Предание рассказывает, что строители моста долго не могли закончить свою работу: уж слишком трудной оказалась задача! И тогда на помощь им пришел черт. Он предложил им свои услуги при одном условии: душа того, кто первым пройдет по этому мосту, будет принадлежать ему. Люди согласились на условие черта. А когда мост был закончен, они первым пустили по нему… козла! Обманутый черт в гневе оторвал огромный кусок скалы и швырнул его в мост, но промахнулся – камень прочно завяз на краю обрыва, где и лежит до сего дня. С тех пор мост стал называться Чертовым.



С конца XVIII в. мост получил широкую известность и в России: в 1799 г. у Чертова моста произошел памятный бой армии А.В. Суворова, прорывавшейся в долину Рейна, с французами, засевшими на противоположной стороне ущелья Шолленен.

Несмотря на то, что дорога существовала уже несколько столетий, она по-прежнему представляла собой довольно узкую, извилистую горную тропу. Пользоваться ею было довольно затруднительно, а в зимние месяцы это и вовсе выглядело чистейшим безумием. Улучшение дороги через Сен-Готард стало одной из первых забот властей Швейцарии, на Венском конгрессе 1815 г. признанной самостоятельным государством и обретшей устойчивые границы. Дороги через перевалы должны были стать связующими нитями, объединяющими лежащие по обе стороны Альп кантоны.

В 1818–1826 гг. через Сен-Готардский перевал пролегла первая мощеная дорога. Дополнением к ней явилась Готардская железная дорога, построенная в 1872–1882 гг. С этого времени Сен-Готардский перевал превратился в важный транспортный узел континента.

По мере роста интенсивности движения дорога через перевал непрерывно улучшалась. В 1948 г. в качестве альтернативного пути через перевал был предложен путь через Сен-Готардский железнодорожный туннель: автомобили ставились на специальные рельсовые платформы, которые прицеплялись к идущему через туннель поезду. Такой способ транспортировки занимал всего 15 минут.

В 1974–1982 гг. через Сен-Готард пролегла современная автострада. Она прошла через множество специально построенных мостов, виадуков, туннелей. А главным ее элементом стал Сен-Готардский автомобильный туннель. Построенный в 1969–1980 гг., он до сегодняшнего дня сохраняет за собой звание самого длинного автомобильного туннеля в мире: его протяженность составляет 16 918 м.

Сен-Готардский туннель соединяет города Гёшенен (на севере) и Айроло (на юге). Сооружение состоит из главного ствола, где организовано двухполосное автомобильное движение, и идущего параллельно туннеля безопасности. Оба туннеля связаны друг с другом проходами, устроенными через каждые 250 метров. В главном туннеле через каждые 750 метров устроены площадки для аварийных остановок.

Туннель был открыт для движения 5 сентября 1980 г., после чего количество автомобилей, следующих по дороге через Сен-Готард, резко возросло. Увеличился поток тяжелогруженых грузовиков, следующих транзитом из Германии в Италию и обратно. При въезде в туннель нередко образуются пробки, а в сезон отпусков очередь автомобилей перед северным порталом вытягивается на несколько километров. С каждым годом проблема модернизации туннеля становится все острее. Существуют планы строительства второго транспортного ствола. Ведь Сен-Готардский туннель имеет важное транспортное значение не только для Швейцарии, но и для всей Европы…

Человек укрощает воду

Великий Китайский канал

Вода всегда играла огромную роль в жизни земледельческого Китая. При недостатке воды нельзя было обеспечить хороший урожай, поэтому с древних времен здесь развивалось искусственное орошение. С другой стороны, разливы китайских рек опустошали целые цветущие области. Особенно часто разливалась Хуанхэ («Желтая река»). Эта беспокойная река постоянно «блуждала» по равнине протяженностью в 600 километров с севера на юг, отыскивая себе новые выходы к морю. За 4000 лет произошло семь крупных перемещений ее русла и около 1600 прорывов дамб и опустошающих наводнений.

В начале I в. н. э. живший в Чанъани – тогдашней столице Китая – знаменитый инженер Чжан Жун разгадал причины наводнений в низовьях Желтой реки: он установил связь скорости течения с песчаными наносами. Чем быстрее течет вода, тем с большей силой поток размывает ложе реки, тем глубже оно становится, тем меньше опасность наводнений. Желтая река несет в себе огромное количество песка и ила. Люди, отводящие ее воды для орошения полей, замедляют течение реки; создаются песчаные наносы, речное ложе постепенно поднимается, и вода выходит из берегов. Поэтому Чжан Жун предложил отвести часть воды из Желтой реки – т. е. выдвинул идею регулирования речных вод. Руководствуясь этим принципом, многие поколения гидротехников с успехом строили заградительные дамбы и использовали энергию самой воды для вымывания песчаных наносов.

Самые большие строительные работы на Желтой реке были предприняты в III в. Они продолжались тридцать лет. За это время было построено более 1500 километров прибрежных насыпей, защищавших близлежащие земли от разливов.

Наряду с задачей обуздания рек, остро стояла проблема безопасности судоходства. Кроме того, великие реки Китая – Хуанхэ и Янцзы – текут с запада на восток, поэтому еще в давние времена возникла потребность проложить водный путь, который соединил бы север и юг страны. Так начато было строительство Великого Китайского канала. Более 2400 лет назад его первый участок соединил реки Янцзы и Хуайхэ, а затем многие поколения строителей довели водный путь от Хуайхэ до Желтой реки.



Первый в мире контурный (использующий рельеф местности) судоходный канал был построен в Китае в III в. до н. э. Автором этого уникального гидротехнического сооружения был инженер Ши Лу, построивший его по приказу императора Цинь Шихуанди. Строительство канала было вызвано необходимостью снабжения войск, переброшенных в 219 г. до н. э. на юг страны для покорения народа юэ.

С VI в. до н. э. велись работы по строительству Волшебного канала, соединившего север и юг Китая. Этот канал называли священным, его хранителем считался дракон. Волшебный канал, длина которого немногим более 32 км, необычен тем, что соединяет две реки, текущие в противоположных направлениях. Это дало возможность осуществлять круглогодичное судоходство по внутренним водным путям общей протяженностью в две тысячи километров (от 40 до 22 параллели).

В 70 г. китайцы приступили к строительству Великого канала, который был завершен лишь в XIII в. и включил в себя ряд более ранних каналов. Трудность сооружения канала заключалась в том, что река Сян, берущая начало в горах Хайян, течет на север, а река Ли – на юг. В районе маленькой деревушки Синань расстояние между этими реками, текущими здесь среди известняковых холмов, не превышает 5 км. Однако недостаточно было просто соединить их, требовалось иное. Канал можно было прорыть через седловину между холмами. Обе реки отличаются бурным течением, поэтому вдоль реки Сян пришлось соорудить для прохода судов обводной канал длиной 2,4 км с меньшим падением русла, чем у реки. Для обеспечения навигации воды реки Ли были направлены в другой канал протяженностью 22 км. Укротив таким образом обе реки, строители смогли наконец соединить их каналом длиной 5 км. Поперек реки Сян насыпали дамбу, разделившую русло на два потока – большой и малый, и отвели в сторону его большую часть. За насыпью устроили водосливы. В районе Синани через канал, глубина которого составляла 1 м, а ширина 4,5 м, перекинули несколько мостов. Благодаря системе водосливов и разделения потоков только треть воды реки Сян попадала в соединительный канал, и он не переполнялся.