мост Луоян, построенный за сто лет до Аньпина, состоит из 47 каменных пролётов общей длиной 730 метров.
Возникает вопрос: почему же при такой значительной длине эти мосты имели так много маленьких пролётов? Зачем было строить в воде столько опор? Ответ очень прост. Если бы каменные балки были длиннее, они не выдержали бы собственного веса и сломались. Как говорят инженеры, камень плохо работает на изгиб – он не приспособлен к такому виду нагрузки.
Арочные мосты
Одни из первых цивилизаций на Земле – Месопотамия (Междуречье) и Древний Египет. В этих регионах появились первые масштабные строительные проекты: крепости, дворцы, каналы для орошения полей и, конечно же, мосты. Однако, поскольку дерево и камень были в дефиците, местные жители научились изготавливать новый материал из имевшейся в избытке глины – кирпич.
Но как выложить мост из такого мелкого материала? Около трёх с половиной тысяч лет назад строители нашли решение – они стали возводить из кирпича конструкции в виде выгнутой вверх дуги. У восточных цивилизаций эту конструкцию переняли древние римляне и дали ей название арка, которое используется до сих пор.
Римляне вошли в историю как искусные и неутомимые мостостроители. По всей Европе, Великобритании, Турции, а также на Ближнем Востоке и в Северной Африке до сих пор сохранилось около тысячи построенных ими арочных мостов. Римляне также научились строить рекордные пролёты – так, мост Траяна через Дунай имел пролёты по 35 метров. Создавали они и очень протяжённые конструкции – например, мост Константина через Дунай протяжённостью около 2,5 километра.
Как работает арка
Вертикальная нагрузка (например, вес автомобилей) преобразуется в сторонах арки в усилие сжатия. Камень и кирпич хорошо выдерживают сжатие и передают большую часть усилий на опоры.
Однако в арке также возникает сила, направленная в стороны, – инженеры называют её горизонтальным распором. Для наглядности проведём эксперимент. Возьмите железную линейку, изогните её в виде дуги и закрепите между двумя стопками книг таким образом, чтобы не дать линейке разогнуться. Получился арочный мост. Теперь надавите на него сверху – горизонтальный распор раздвинет стопки книг в стороны.
Большинство арочных мостов древности, Средневековья и Нового времени имели множество небольших пролётов, где соседние арки взаимно гасили горизонтальный распор друг друга. В наши дни часто строят мосты в виде одной арки с большим пролётом, например Москворецкий и Большой Каменный мосты в Москве. В них горизонтальный распор принимают на себя массивные опоры.
Акведук пон-дю-гар
Древние римляне были известны не только мостами и дорогами, но и тем, что уделяли пристальное внимание городскому хозяйству. Практически в каждом крупном городе они строили водопровод – по-латински «акведук» (от «aqua» – вода и «duco» – веду). И хотя римляне считали акведуком водопровод целиком, сегодня так принято называть мосты, по которым вода в каменном канале перетекает через реку или ущелье.
Один из крупнейших и хорошо сохранившихся римских акведуков находится на юге Франции, неподалёку от города Ним, и называется Пон-дю-Гар (что в переводе с французского означает «мост через реку Гар»). Он был построен в середине I века н. э., то есть почти две тысячи лет назад! Вода в нём текла из горных ручьёв в римский город Немаус (современный Ним) по каменной галерее в верхней части акведука, которая сохранилась до сих пор. После распада Римской империи, в Средние века, акведук пришёл в запустение и перестал подавать в город воду. Однако люди и повозки переправлялись по нему вплоть до XVIII века, когда к акведуку был пристроен новый мост. В настоящее время Пон-дю-Гар – одна из самых популярных достопримечательностей Франции.
Как строили арки древние римляне?
1. В начале строители собирали специальные леса круглой формы, которые называются кружалами.
2. Каменные блоки укладывались на кружала с помощью подъёмных кранов, приводившихся в движение силой мышц. В конце устанавливали верхний блок, который называется замковым камнем. Он как бы запирает всю арку на замок, скрепляя её.
3. После установки замкового камня кружала разбирали. Арка держалась без строительного раствора за счёт того, что камни взаимно удерживали друг друга.
Средневековые мосты
Когда Европа переживала период, вошедший в историю как Средние века, пальма первенства в строительстве самых сложных мостов перешла на Восток. В 605 году в Китае был построен каменный арочный мост Аньцзи с самым большим пролётом в мире – 37,5 метра. Более чем через пятьсот лет, в 1154 году, этот рекорд побил сооружённый турками мост Малабади с пролётом 38,6 метра.
В XII–XIV веках, не без влияния Востока, в Европе сформировалась новая инженерная культура, которая подарила нам величественные готические храмы, такие как знаменитый собор Парижской Богоматери, и, конечно же, мосты.
Карлов мост в Праге был построен во второй половине XIV века немецким инженером Петером Парлером (редкий случай, когда имя средневекового мастера осталось в истории, в большинстве случаев они неизвестны). Мост состоит из 16 арочных пролётов сравнительно скромной длины – 13,5 метра. Он дошёл до наших дней в почти неизменном виде, что сделало его одной из главных туристических достопримечательностей Центральной Европы.
В то же время в середине XIV века европейские инженеры вступили в гонку за создание моста с самым большим пролётом. В 1341 году во французском городе Сере был построен так называемый «Чёртов мост» с самым большим на тот момент пролётом в 45,5 метра.
В 1377 году в итальянском городе Треццо-суль-Адда был возведён мост Треццо, который установил недосягаемую планку в 72 метра! Этот рекорд инженерам удалось побить только через пятьсот лет, в конце XVIII века.
Обитаемые мосты
Для защиты от врагов средневековые города были окружены крепостными стенами. С их ростом места внутри стен становилось всё меньше, поэтому жители застраивали каждый свободный участок. И если в городе был более или менее широкий мост, он тоже занимался домами с двух сторон. В результате появился уникальный средневековый феномен – обитаемые мосты. Ранее такими были и лондонский мост через Темзу, и мост Нотр-Дам в Париже, и Каменный мост в Москве. Сегодня таких мостов осталось немного, среди них наиболее интересны следующие:
Кремербрюке
В немецком городе Эрфурт располагается один из самых старейших обитаемых мостов, построенный в 1325 году. Его название переводится как «мост торговцев». С каждой его стороны расположено по 16 трёхэтажных жилых домов. Мост располагался на Королевской дороге, одном из важнейших торговых путей средневековой Европы. Поэтому в нижних этажах домов шла активная торговля редкими товарами, такими как бумага, шёлк, специи и ювелирные украшения.
Понте-веккьо
Этот мост в итальянском городе Флоренция был построен в середине XIV века. На обеих его сторонах располагаются жилые дома в пару-тройку этажей, а на первых этажах – лавки. В Средние века на этому мосту торговали мясом, в эпоху Возрождения – ювелирными изделиями, а сегодня здесь можно купить сувениры.
Мост риальто
Этот самый древний и известный мост в итальянской Венеции построен в конце XVI века. На нём располагались 24 лавки, в которых когда-то торговали галантерейными товарами, аксессуарами и украшениями. Сегодня Венеция – один из самых популярных городов в мире, каждый турист хотя бы раз пересекает мост Риальто, а потому весь он отдан под торговлю сувенирами.
Всехсвятский мост
Когда же каменные мосты появились в России? В конце XV века великий князь Иван III задумал построить в Москве новый кремль. Для этого он пригласил итальянских архитекторов и инженеров. С юга Кремль был защищён Москвой-рекой, с севера – рекой Неглинкой, а с востока – специально сооружённым рвом, который не сохранился до наших дней. От каждой воротной башни через ров и Неглинку были построены каменные мосты. По самому крупному из них, Троицкому, до сих пор можно пройти в Кремль.
Чуть позже была сооружена ещё одна крепостная стена, защищавшая московский посад и получившая название Китай-город. Как и Кремль, Китай-город был защищён с севера рекой Неглинкой, а с востока – рвом, и через эти водные преграды были переброшены мосты. Руины одного из них, Воскресенского, можно увидеть в Музее археологии Москвы.
В XVII веке, когда опасность нападения с юга миновала, а население Замоскворечья значительно выросло, было принято решение построить каменный мост и через Москву-реку. Для этого в Москву был приглашён немецкий инженер Яган Кристлер. Он составил проект, но вскоре после это умер, как и его заказчик – царь Михаил Фёдорович. Строительство моста начала царевна Софья много лет спустя. Каменный мост с восемью арочными пролётами был достроен к 1692 году и получил название Всехсвятский, в честь расположенной по соседству церкви Всех Святых. Однако москвичи прозвали его просто Каменным, а из-за его огромной стоимости в народе появилась поговорка «дороже Каменного моста».
Подобно многим европейским мостам, Каменный мост был обитаемым и стал одним из центров городской жизни. Чего только там не находилось: и жилые палаты, и таможня, и кабак, и даже тюрьма! К опорам были пристроены мельницы. Со стороны Замоскворечья мост защищала настоящая боевая башня. Каменный мост просуществовал до середины XIX века, когда его заменили металлическим. Современный мост был возведён в 1930-х годах и по-прежнему называется Большим Каменным, хотя построен из стали и железобетона.