Шлях до серця жінки-інженера лежить через мости…
Самі знамениті мости в історії: як будувати, щоб не руйнувалися
Як життя залежить від рішень інженера? Чому руйнуються одні мости і віками стоять інші? Чому одні будівлі викликають у нас дискомфорт, а інші, навпаки, — змушують заспокоюватися? Для тих, кому цікаві невідомі історії відомих будівель, уривок з книги “Built” знаменитого інженера Роми Агравал.
Рома Агравал на тлі найдовшого підвісного мосту з Лего
“Містер Флірт знову дзвонив. Мені вдалося позбутися від нього всього за 3 хвилини 23 секунди”.
Якось на вечірці мене познайомили з чоловіком, який без угаву балакав. Врешті-решт мені вдалося врятуватися і уникати його весь залишок вечора. Але я втратила пильність, і в якийсь момент ми обмінялися телефонами.
За наступні кілька тижнів він дзвонив кілька разів. Перший раз у мене тільки що мама приїхала з Індії, тому я ввічливо відмовила йому зі словами: “Вибач, мені тільки що мама приїхала, не можу говорити”. Вдруге мені вдалося позбутися від нього за три з гаком хвилини, про що я гордо написала подрузі.
Але містер Флірт — як ми називали його з подругою — був дуже наполегливий. Він дзвонив і писав ще кілька разів (розмови стали виходити за рамки трьох хвилин). Нарешті я погодилася піти з ним на побачення. Тоді я дізналася про нього щось несподіване — він був страшним ботаніком. Ми говорили про фізику, програмуванні, архітектурі, історії, і я дізналася, що він може годинами читати Вікіпедію і що у нього є надприродна здатність запам’ятовувати цікаві, але, по суті, даремні факти. З того вечері я пішла, намагаючись приховати невелике хвилювання.
Не знаю, як це сталося, але на тому побаченні містер Флірт помітив, що я теж трошки ботанік, і придумав хитру стратегію по залученню моєї уваги. На наступний ранок я відкрила скриньку і побачила наступне повідомлення: “Міст дня № 1. Приклад того, чому потрібно як слід проводити аналіз демпфування”, — в ньому йшлося про мосту через протоку Такома в штаті Вашингтон, який обрушився в 1940 році при відносно слабкому вітрі.
Щоранку я відкривала пошту, і на моєму заспанном обличчі з’являлася широка посмішка, коли я бачила, що прийшов новий лист з мостом дня. Весь тиждень він знаходив і присилав мені статті з зображеннями мостів: у одного була кумедна історія, в іншого унікальний проект, який-то трагічно обрушився, а який-то був просто дуже красивим. Невже зі мною все настільки просто? Звичайно, мене не так легко завоювати…
Незважаючи на те, що відправник листів раніше здавався мені трохи набридливим, мені подобалися розповіді про мостах, і я побачила безліч конструкцій, про які раніше не чула. Через тиждень таких листів мені довелося визнати, що він, принаймні, хороший співрозмовник. Не кожен день чуєш серенаду про мости.
Так що тепер, на честь містера Флірту, я пропоную вам свій варіант “Мосту дня”. Я вибрала п’ять своїх улюблених мостів з усього світу — незвичайних і не дуже відомих. Всі вони побудовані з різних матеріалів: від шовку до сталі. Я вибрала їх у різних історичних епохах, і вони ілюструють різні інженерні методи.
Старий Лондонський міст, який часто обрушувався
№ 1: Старий Лондонський міст
Цей міст я не бачила, тому що його знесли в 1831 році. Найбільше мене в ньому вражає те, що він 600 років вірно служив Лондону, але в підсумку виявився не дуже хороший. Незважаючи на вражаючу довговічність, Старий Лондонський міст був невдалою побудовою.
Римляни, як ми вже знаємо, дуже добре будували мости. Але після заходу їх Західній імперії в IV–V століттях до XII століття мостів будувалося дуже мало. Потім фінансувати і будувати велику кількість мостів початку церква. На багатьох з них були каплиці, де можна було помолитися за безпечний прохід і пожертвувати кошти на підтримку мосту.
Пітер Коулчерч, вікарій невеликої каплиці в Лондоні, вирішив зібрати кошти на будівництво нового мосту через Темзу у 1176 році. Він збирав пожертви від короля, селян і всіх середніх шарів, щоб побудувати в Лондоні кам’яний міст. До цього там був дерев’яний міст, який постійно руйнували грози, пожежі, війни або відсутність ремонту.
Будівництво мосту виявиться для Пітера справжнім випробуванням, адже це перший проект мосту з кам’яними опорами в приливної річці. Темза не так проста для будівництва — її рівень змінюється майже на 5 м, у неї дуже мулисте дно і швидка течія, з-за чого встановити опори дуже важко. Навіть доставка будівельних матеріалів до річки обіцяла ціле пригода: камінь потрібно було везти з брукованими дорогами низької якості. Але Пітер безстрашно взявся за таку грандіозну задачу.
Жителів середньовічного Лондона, повинно бути, потрясло будівництво першого кам’яного мосту. Вони чули оглушливий стукіт копрів, встановлених на баржах, які повільно піднімали великий вантаж, а потім з гуркотом опускали на палі, забиваючи їх в русло річки. На палях утворювалися штучні острови, які називаються водорезами. Кожен з них мав форму весловому човни і був побудований з купи каменів і валунів різних розмірів.
Водорезы — і опори і колони, які піднімалися над ними і підтримували полотно мосту, — були величезного і різного розміру, від 5 до 8 м завширшки. Народ спостерігав, як теслярі прилаштовують до опор дерев’яні арочні каркаси. На цих каркасах зводили стрілчасті арки з каменю, який в дуже небезпечних умовах піднімали баржі. Лондонцям довелося чекати цілий рік, поки добудували першу арку.
У 1209 році, через 33 роки, міст — довжиною 280 м і шириною майже 8 м — нарешті добудували, але Пітер Коулчерч не дожив до цього моменту. Він помер, присвятивши будівництва 29 років життя, і його поховали в склепі його каплиці.
Цей міст був сильно недопрацьований. У нього було 19 стрілчастих готичних арок різної форми і розміру, виконаних з каменю різного розміру. Хоча такі арки, взяті з ісламської архітектури, були писком моди у будівлях і церквах того часу, для моста вони були не найкращим рішенням. Більш традиційна напівкругла римська арка тут підійшла б більше, але, здається, інженери обрали стиль змістом. В середині знаходився підйомний міст, який дозволяв пропускати високі кораблі, а з кожної сторони розташовувалася оборонна застава.
Рівень води в Темзі піднімається і опускається в залежності від припливів і відливів. Надто широкі водорезы перекривали майже дві третини русла і обмежували природний плин річки. Під час припливу вода з одного боку моста була набагато вище, ніж з іншого, тому що їй було нікуди діватися, і з-за цього вона утворювала небезпечні течії. Сотні людей гинули.
Будинки на мосту — не найкраще рішення
Що ще гірше, так це те, що люди стали будувати на мосту будинку. Особисто мені подобається ідея жити на мосту: спостерігати, як змінюється річка протягом дня, і насолоджуватися чудовими заходами було б, безсумнівно, дуже здорово. І ця ідея чудово реалізована на Понте-Веккьо у Флоренції в Італії, де грамотно спроектовані і побудовані будинки і магазини створюють відчуття спокою і порядку. А вдома на Лондонському мосту тільки створювали безлад.
Трьох – і чотириповерхові житла тіснилися між проїзною частиною і краєм моста, і їх набудували більше сотні. Там, де крамарі продавали товари, встановлювали тимчасові лотки. З обох боків мосту звисали громадські туалети, звідки відходи зливалися прямо в річку.
Проект мосту не передбачав ваги цих споруд, а самі вони не відстояли один від одного на достатній відстані, що створювало величезний ризик. Весь міст немов тільки й чекав нещасного випадку.
У 1212 році більшість будинків згоріло у вогні разом з тисячами нещасних стовпилися на мосту, який з одного боку залила річка, — а потім сильний вітер переніс вугілля на протилежний край, і почався новий пожежа, а люди опинилися в пастці посередині.
До XV століття споруд на мосту стало в два рази більше, і вони стали в два рази вище. Ці високі, що нависають над мостом споруди створювали темні і похмурі проходи, по яких ледве рухалися вози, вози, худобу і пішоходи. У години пік перехід мосту міг займати цілу годину. Так як міст був перевантажений будівлями, страждав від пожеж, а опорні водорезы зношувалися з-за сильних течій, яка-небудь частина мосту постійно обрушувалася у воду.
У 1633 році третина будинків знову згоріла в пожежі, хоча це було швидше приховане благословення, тому що тоді між будинками на березі і на мосту нарешті утворилася діра. Ймовірно, це і врятувало споруду від катастрофи в 1666 році, коли Великий лондонський пожежа не перекинулася на міст. Міст виявився буквально на волосині, але, здається, його жителі і торговці не засвоїли урок. У пожежі в 1725 році згоріло понад 60 будинків, і зруйнувалися дві арки.
Вдома нарешті знесли в 1757 році, і міст пережив зміну століть і простояв до 1832 року, коли вздовж нього побудували новий Лондонський міст (за проектом інженера Джона Ренні).
Але той перший міст досі живе в нашій культурі: коли я була маленькою, мама співала мені дитячу пісеньку, в якій були слова “Лондонський міст падає, міледі”. Таких пісень про інженерії дуже мало. Вона застерігає майбутніх інженерів про небезпеки неграмотного проектування ще до того, як ми навчимося ходити.
Понтон: міст з кораблів через море
№ 2: Понтонний міст Ксеркса
Коли ми думаємо про мосту, то зазвичай уявляємо якусь високу споруду, яка акуратно долає розставлені перед нею перешкоди. Але другий міст з моєї збірки розвіє цей образ. Шукаючи помсти, древній перський цар Ксеркс побудував величезний міст, щоб перетнути море — ні більше ні менше. Але побудував він не летить міст над водою, а плавучий, який називається понтоном.
Батько Ксеркса Дарій I був одним з найвидатніших імператорів в історії і правил неосяжною територією, яка тягнеться від степів Центральної Азії до краю Анатолії. У 492-490 рр. до н. е. він вирішив, що крихітні грецькі міста-держави повинні йому підкорятися, і відправився в Марафон, щоб битися з армією Афін і Платей. Його раптове ураження поклало кінець першого вторгнення персів до Греції.
Дарій планував другу спробу, але не дожив до здійснення своїх планів. Ксеркс не забув приниження, яке випробував його батько при Марафоні, і вирішив здійснити мрію Дарія і підпорядкувати грецькі держави Перської імперії. Ксеркс багато років навчав солдатів, будував плани і збирав ресурси перед вторгненням, але, хоча більшість грецьких держав йому підкорялися, він знову зустрів опір афінян і суворих воїнів Спарти.
Перська армія зіткнулася з перешкодою, коли в 480 році до н. е. їй потрібно було потрапити у Фракію через протоку Геллеспонт (нині Дарданелли), який відділяє європейську частину сучасної Туреччини від азійських. Перша спроба перетнути протоку зазнала невдачі, тому що сильна буря зруйнувала мости, побудовані фінікійцями і єгиптянами, і тоді Ксеркс наказав 300 разів вдарити воду батогами за зухвалість. А інженерам, які побудували обрушилися мости, він відрубав голови.
Нові інженери, ймовірно, намагаючись врятувати свої голови, звели більш стійку будову. Персам потрібно було подолати 1,5 км по глибокому протоці — на ті часи це була величезна відстань, на якому важко використовувати традиційні технології будівництва мостів, тобто спочатку закладати опори на твердий грунт під водою, а потім з’єднувати їх між собою.
Замість цього, як розповідає нам Геродот, вони зібрали 674 кораблі і з’єднали їх пліч-о-пліч у два ряди. На кожному ряду кораблів зверху було два лляних троса і чотири троса з папірусу. Ці важкі троси з’єднували кораблі разом і утворювали основу полотна.
Інженери вирізали довгі дерев’яні дошки і поклали їх у ряд поверх натягнутих тросів. Дошки зв’язали між собою і покрили рівним шаром зламаних гілок і гілок, а потім зверху накидали землі, і вийшла дорога, по якій могла пройти армія.
Крім того, інженери кинули важкі якоря вгору і вниз за течією: зі сходу вони не давали унести міст вітрам з Чорного моря, а інші чинили опір вітрам з заходу і з півдня. По обидва боки широкого полотна поставили огорожі, щоб коні не побачили воду і не злякалися.
Як тільки міст з кораблів був готовий, Ксеркс помолився про безпечному шляху. Він кинув свій кубок, золоту чашу і перське спис у протоку — може, віддаючи шану сонцю, а може, щоб задобрити море. Потім армія рушила по величезному понтону на своєму шляху до греків. Кажуть, що у персів перехід з однієї сторони затоки на іншу зайняв сім днів і сім ночей.
Порівняно з інженерним подвигом, військова частина цієї історії менш эпична. Ксеркса розбили в битвах при Саламіні і Платеях, і з величезними втратами із-за війни і голоду він відступив назад в Персію. Ксеркса вдалося приборкати природу, але він не зміг підпорядкувати собі грецький народ.
Вважається, що понтонні, або плаваючі, мости, придумали в Китаї в період з XI по VI ст. до н. е.., коли інженери з допомогою кораблів з дошками перетинали широкі річки. В античну епоху греки і римляни теж використовували понтони. Під час Першої і Другої світових воєн солдати часто вдавалися до цієї технології, тому що вона дозволяла швидко збирати і розбирати переправи.
Плавучі мости — хороший варіант, коли вода глибока, річка широка, а часу мало. Але бурі і сильні течії згубні для таких мостів. Якщо один корабель зачерпне води, то потягне за собою інші, поки вся конструкція не піде під воду. На щастя, інженерів вже не чекає та ж доля, що при Ксерксе.
Про інших мостах в наступний раз.