ДЕРЕВЯННЫЕ МОСТЫ , мосты, основным материалом которых служит дерево. В настоящее время деревянные мосты строятся из сосны, лиственницы, ели. Дуб применяется преимущественно для подушек, нагелей, иногда - для свай и прогонов. Лесной материал д. б. зимней рубки, прямостойный, с небольшим числом сучьев, без круговых и радиальных трещин (морозобой, метик, отлуп), без синевы и гнили. Предпочитается так называемая рудовая сосна , т. е. выросшая на сухих песчаных холмах.

В деревянных мостах под обыкновенную дорогу ширина ездового полотна: на полевых проселочных дорогах - от 3 м; для прогона скота 4,5-6,5 м; на шоссейных дорогах 4,7-6,4 м; на дорогах важного значения и в городах до 12 м и более. Настил, образующий ездовое полотно, укладывается на поперечины; последние - на балки или т. н. прогоны, ординарные или составные. Расстояние между прогонами зависит от назначения моста, его конструкции (в связи с этим) и размеров материала. Прогоны поддерживаются опорами из свай или стоек. В мостах солидной конструкции применяется двойной настил. Верхний ряд досок настила предназначается для предохранения нижнего ряда от истирания. Толщина досок верхнего ряда 5-7 см, нижнего 8-10 см. Доски верхнего ряда укладывают или вдоль моста, или поперек, или под углом (в елку). При расположении досок вдоль моста получается более ровное, но более скользкое полотно; этот способ заслуживает предпочтения при преобладающем легковом движении; при преобладающем грузовом движении лучше укладывать доски настила поперек моста. Нижний ряд досок настила иногда делается из пластин, уложенных поперек моста, и заменяет собой поперечины.

Вместо устройства езды по дощатому настилу можно применить щебеночную кору на одиночном настиле из пластин или накатника.

Простейшим типом моста под обыкновенную дорогу является балочный мост, состоящий из опор и пролетных строений, перекрывающих пролеты (промежутки между опорами) моста. Каждая опора состоит из ряда свай, связанных поверху насадкой (горизонтальным бревном), для чего на головах свай нарубают шипы, а в насадке выдалбливают гнезда. По насадкам укладываются, как выше указано, прогоны, поперечины и настил. В простейших случаях поперечный дощатый настил прикрепляют с боков прижимными брусьями или так называемыми пажилинами , используемыми обыкновенно для установки на них перил . При значительной высоте моста или глубине воды опоры ставят реже, т. е. с большими пролетами.

Значительные пролеты могут вызываться также требованиями судоходства. В этих случаях применяется подкосная (фиг. 1) система, или шпренгельная (фиг. 2), или комбинированная (фиг. 3).

Наилучший угол наклона подкосов в этих системах 40-45°, от которого по местным условиям иногда приходится сильно уклоняться. Для поддержания стыков прогонов применяются под ними так называемые подбалки .

В шпренгельной системе брус под прогоном, в который упираются верхние концы подкосов, называется ригелем и делается длиной около 0,4 расстояния между опорами. Ряды свай в опоре соединяются горизонтальными (продольными и поперечными) и диагональными схватками из пластин, брусьев или досок (фиг. 4).

Арочная система (фиг. 5) позволяет перекрывать пролеты до 20-25 м и больше.

В деревянных мостах под железную дорогу рельсы укладывают на поперечинах. Настил состоит из двух досок, уложенных между рельсами, и 4-5 досок - с одной или с обеих сторон пути. На случай схода поезда с рельсов укладывают охранные брусья . Для небольших пролетов пригодны балочная и подкосная системы. Шпренгельная система для железнодорожных мостов менее применима вследствие значительных деформаций, возможных в этой системе при большой временной нагрузке. Балочная система имеет пролеты в 2-4, реже до 6 м. При этом в соответствии с давлением на свайную опору располагают один или два ряда свай. Если высота железнодорожной насыпи превышает 8 м, ряды свай в опоре раздвигают на 1,5-2 м ось от оси и соединяют крестообразными схватками и тяжами (фиг. 6).

Мера эта имеет целью увеличить продольную жесткость конструкции. То же назначение имеют и продольные схватки. В части моста, которая заходит в насыпь, соединяют пролеты горизонтальными схватками и подкосами, что создает как бы устой. В поперечном направлении необходимая жесткость опоры достигается забивкой подкосных свай, постановкой подкосов и схваток (фиг. 7).

Под каждый рельс в состав прогона назначается от 1 до 6 брусьев или бревен. В подкосной системе подкосы образуют одну или несколько промежуточных опор для прогонов, что позволяет при том же числе и тех же размерах брусьев в прогонах увеличить расстояние между опорами. Пример моста подкосной системы показан на фиг. 8.

Важным элементом деревянных мостов подкосной системы является затяжка , т. е. горизонтальный брус, или бревно, или пластина, соединяющие соседние опоры в уровне нижних концов подкосов. Назначение затяжки - принять на себя горизонтальную составляющую давления подкосов, т. н. распор . Здесь, безусловно, необходимо иметь достаточное число врубок, через которые передается горизонтальная составляющая давления подкосов на затяжку, а вертикальная составляющая - на сваи. Если грунт не допускает забивки свай, применяют ряжевые опоры или опоры на лежнях .

Выбор системы деревянных мостов (балочный, подкосный, шпренгельный, арочный) зависит преимущественно от высоты железнодорожной насыпи, глубины воды, судоходных требований, ледохода и других местных условий. Согласно утвержденным НКПС правилам, величины наименьших судоходных пролетов для деревянных мостов следующие: на реках малосудоходных (4-я категория) - 25 м, на реках со сплавом россыпью и в плотах (5-я категория) - 15 м, на реках со сплавом только россыпью (6-я категория) - 6 м. При невысоких железнодорожных насыпях уместны балочные мосты. С технической стороны балочная система, как наиболее простая и имеющая наименьшее число глубоких врубок, - наилучшая и наиболее долговечная.

Для перекрытия больших пролетов (от 20 до 40 м и более) в деревянных мостах применяют фермы . Фермы делаются из брусьев, бревен или досок. Различают системы, в которых все основные части сделаны из дерева, и системы с металлическими тяжами. К последней группе относится система Гау, а к первой группе - фермы из досок системы Тауна и Лембке. Мосты с фермами Гау под железную дорогу м. б., в зависимости от местных условий, с ездой поверху и с ездой понизу. В мостах с ездой поверху полотно моста укладывают на фермы сверху. При небольшом расстоянии между фермами (2-2,5 м) часто расположенные подрельсовые поперечины могут опираться непосредственно на фермы. Если расстояние между фермами большое, применяют тяжелые и редко положенные на фермы поперечные балки, которые поддерживают продольные балки, уложенные в расстоянии около 2 м друг от друга и служащие основанием для подрельсовых поперечин. В мостах с ездой понизу наличие тяжелых поперечных и продольных балок обязательно. На фиг. 9 показана ферма Гау с ездой поверху.

Ферма состоит из верхнего и нижнего поясов, из прямых и обратных перекрещивающихся раскосов и из вертикальных железных тяжей. Места присоединения раскосов к поясам называются узлами ; расстояние между узлами - панелью . Верхний пояс работает на сжатие, нижний же - на растяжение; восходящие раскосы считая от концов фермы к ее середине, являются главными и подвержены сжатию, обратные раскосы у концов фермы служат для поддержания главных сжатых раскосов против выпучивания; в середине же при проходе поезда работает то одна система раскосов, то другая, в зависимости от положения нагрузки. Для удобства пересечения раскосы одного направления делают двойными, а другого - одиночными; присоединение раскосов - посредством подушек из дуба или чугуна, впритык. Стыки поясов перекрывают металлическими планками со шпонками, стянутыми болтами. Между фермами ставят в горизонтальных плоскостях верхние и нижние и в вертикальных плоскостях - поперечные связи, составленные из перекрещивающихся диагоналей и железных болтовых стяжек. По мере увеличения пролета фермы Гау принимают более сложный вид: число систем раскосов увеличивается. В фермах Тауна как пояса, так и раскосы составлены из досок (фиг. 10).

Раскосы работают на растяжение и на сжатие; пояса - как обычно: верхний - на сжатие, нижний - на растяжение. Раскосы прикрепляются нагелями и болтами. Толщина досок 5-7 см, ширина 25-30 см. Нагели представляют собой дубовые цилиндры, диаметром 3-6 см. В досках высверливают дыры диаметром несколько менее диаметра нагеля. Между фермами располагают, как указано выше, поперечные и продольные связи.

Нагрузка передается на фермы продольными и поперечными балками или поперечинами, уложенными на верхние пояса. (фиг. 11) похожи по конструкции на фермы Тауна.

Различие в том, что в фермах Лембке доски раскосов поставлены вплотную друг к другу. Получается ферма со сплошной стенкой. Стенка ферм, во избежание выпучивания раскосов, обжимается вертикальными, а при высоте ее более 2 м - кроме того, и горизонтальными брусками. Недостаток ферм Тауна и в особенности Лембке - быстрое загнивание досок. В последнее время находят применение для деревянных мостов фермы, в которых соединение частей выполнено при помощи металлических колец Тухшерера . Подобного рода фермы, в виде балки, усиленной шпренгельной системой из досок, для пролетов в 20 м применялись, между прочим, германской концессией «Мологолес».

Число ферм в железнодорожных мостах с ездой поверху - 2 или 3, в зависимости от пролета; с ездой понизу - 2. Расстояние между крайними фермами определяется из условия устойчивости пролетного строения на опрокидывание ветром и для достаточной боковой жесткости пролетного строения должно быть не менее 1/12 пролета. Коэффициент запаса на опрокидывание ≥1,40. В мостах под обыкновенную дорогу с ездой поверху число ферм и расстояние между ними зависят от ширины полотна, от перекрывающей способности поперечных балок и из экономических соображений. Наиболее употребительные расстояния 2-2,5 м. В мостах с ездой понизу расстояние между фермами обусловлено габаритом, шириной проезда. Большое расстояние между осями ферм требует особо сильных поперечных балок. Применяются шпренгельные балки. Высота ферм назначается от 1/4,5 до 1/9 длины пролета и должна быть согласована с углом наклона раскосов в 45-50°.

Вес пролетных строений с фермами Гау, спроектированных под декапод (паровоз с давлением на ось 16 т, общим весом 16x5 + 10 т), дан в табл. 1.

Вес пролетных строений с фермами Тауна под ту же нагрузку дает табл. 2. Езда - поверху.

Вес пролетных строений с фермами Лембке, рассчитанными на нормальный поезд 1907 года (20 т на ось паровоза), приводится в табл. 3.

Опоры деревянных мостов с фермами делаются свайные, рамные, ряжевые или каменные. В последнем случае деревянное пролетное строение укладывается временно вместо металлического или железобетонного. Свайная опора состоит из нескольких рядов свай. Для придания устойчивости служат боковые подкосы и схватки. Ряж представляет собой ящик с вертикальными стенками и сквозным полом. Все стены ряжа образованы венцами из горизонтально уложенных бревен, скрепленных в углах врубками ; верхние и нижние постели этих бревен стесаны для достижения большей плотности швов. Стенки ящика соединяют горизонтальными распорками, образующими как бы вертикальные сквозные перегородки. Для укрепления стен ряжа ставят стойки. Ряж заполняют камнем.

Для предохранения опор от действия ледохода устраивают ледорезы . Ледорез состоит из наклонно положенного на сваи бревна (ребра) и двух сходящихся к ребру под углом плоскостей. Плоскости образованы досками или брусьями, поддержанными системой стоек, подкосов и свай. Уклон ребра от 1:1 до 1:2. Этот тип ледореза называется шатровым. При слабом ледоходе и тонких быках ледорезы имеют более простую конструкцию: один ряд свай с наклонным ребром (плоские ледорезы), или кусты свай (палы).

Расчет железнодорожных деревянных мостов долговременного типа, согласно «Техническим условиям проектирования и сооружения железнодорожных деревянных мостов», производится на наиболее тяжелый состав, который может обращаться на данной линии в период предположенной работы моста, но во всяком случае на нагрузку не ниже схемы О-1925 г. в отношении схем паровоза и тендера и не ниже 7 т на п. м. в отношении вагонной нагрузки. Для расчета временных деревянных мостов на срок не свыше 3 лет принимается самый тяжелый состав, который будет фактически обращаться по мосту. Давление ветра считается равным 250 кг/м 2 в отсутствии поезда и 150 кг/м 2 при наличии на мосту поезда. Деревянные мосты под обыкновенную дорогу рассчитываются на нагрузку, специально установленную для этих мостов. Допускаемые напряжения для деревянных мостов даны в табл. 4.

Допускаемые напряжения для железных частей в деревянных мостах: а) на растяжение в болтах, одиночных тяжах и накладках - 900 кг/см 2 , б) на растяжение в тяжах при 2, 3 и 4 тяжах, работающих совместно, - 750 кг/см 2 , в) на растяжение тяжей со стяжными муфтами - 600 кг/см 2 , г) на срез заклепок и болтов 0,8x900 = 720 кг/см 2 . При расчете на одновременное действие вертикальной нагрузки и ветра допускаемые напряжения повышаются на 15%. Для временных сооружений - повышаются на 20%.

Сжатые части проверяются на устойчивость, причем коэффициент уменьшения допускаемого напряжения вычисляется по формуле:

для значений l/i > 5 и < 100, и по формуле:

для значений l/i > 100.

В этих формулах: l - длина стержня, i - радиус инерции, Е - модуль упругости дерева (Е = 110000 кг/см 2 для сосны и дуба), k d - допускаемое напряжение на простое сжатие, s=5 - коэффициент надежности. Свободная длина сжатых раскосов в фермах Гау = μ·l, где

I 0 - момент инерции основного сжатого раскоса, I 1 - момент инерции обратного раскоса. Прогоны рассчитываются или как свободно лежащие балки или как неразрезные. При расчете составных балок на шпонках коэффициент понижения прочности принимается равным 0,70 для двух брусьев и 0,5 для трех. Давление на опоры определяют в предположении, что прогоны разрезаны на опорах. При расчете сложных ферм, с несколькими пересечениями раскосов, допускается разложение их на простые системы с делением нагрузки на число систем. Сваи как стойки должны быть проверены на продольный изгиб. Наибольший допускаемый отказ (е) в см определяется по формуле:

где n - число ударов в залоге, которое составляет для ручного копра 20, для машинного и парового - 10, F - площадь поперечного сечения сваи в см 2 , Q - вес бабы в кг, Р - расчетная нагрузка на сваю в кг, Н - высота подъема бабы в см и q - вес сваи в кг (с подбабком, если таковой применяется).

Срок службы деревянных мостов 8-15 лет. Для предохранения от загнивания применяют осмолку горячей древесной смолой, пропитку разными составами или окраску.

Указана в табл. 5 и 6.

Стоимость мостов под обыкновенную дорогу: небольших отверстий 9-20 руб. на м 2 полотна, больших отверстий (200-300 м) - 25-50 руб. на м 2 полотна (по ценам до 1914 года).

История деревянного мостостроения в нашей стране до сих пор не являлась предметом специального изучения. Этой теме посвящены лишь самые краткие упоминания и простые перечисления памятников в общих работах и популярных очерках, посвященных истории мостостроения в целом и русскому деревянному зодчеству. В настоящей статье сделана попытка систематизировать русские деревянные мосты исторически сложившихся и ныне существующих типов.

Краткая история. Искусство наведения мостов высоко развито с древнейших времен. Основным строительным материалом была сосна благодаря прямизне и ровности ствола, хорошим механическим свойствам древесины и устойчивости к загниванию, а также широкому распространению. Древние мосты, как и другие сооружения, рубили и обрабатывали при помощи топора: вырубали пазы и гнезда при связке брусьев; даже изготовление теса производилось раскалыванием клиньями бревен вдоль на несколько частей. Поэтому летописцы, говоря о постройках деревянных зданий или сооружений, употребляли вместо слова «построить» слово «срубить»: рубили избы, хоромы, мосты и т. д.

Первые упоминания о мостах в русских летописях относятся к концу X в. Совершенствование строительного искусства вызвало появление особого рода специалистов - строителей мостов и переправ, называвшихся «мостниками». Первые мосты представляли собой переброшенные с берега на берег деревья, на больших реках устраивались плоты-паромы. Несколько связанных между собой плотов, поверх которых укладывался бревенчатый настил, образовывали «живой», наплавной мост. Они были распространены на больших реках.

В 1115 г. при Владимире Мономахе в Киеве был построен наплавной мост через Днепр. Так как плавучие мосты быстро наводились и легко разбирались, то они играли большую роль в военных действиях. Известны два таких моста через Волгу, упоминаемые в сообщениях об осаде Твери при Дмитрии Донском, еще один мост для переправы через Дон во время битвы с татарами в 1380 г. «Живыми» были первые мосты Москвы: Москворецкий, Крымский и др. Надо отметить, что наплавные мосты широко применялись в России вплоть до конца XIX в. Главной тому причиной были значительная ширина и глубина рек, а также сильный ледоход; при таких условиях наплавные мосты без постоянных опор представлялись наиболее уместными, простыми и дешевыми по стоимости сооружениями.

1. Москворецкий «живой» - наплавной мост. Гравюра Пикара XVII в. (Фототека ГНИМА им. Щусева)

2. Однопролетный мост в г. Енисейске к. XIX в.

3. Консольно-балочный мост с арочным пролетом на р. Сие Архангельской обл. (снимок 1920 г., Фототека ГНИМА им. Щусева)

Наплавные мосты могли быть и разводными; для пропуска судов одну часть моста (плот) отводили в сторону. О плавучем разводном Москворецком мосте, существовавшем уже в 1498 г., дает представление гравюра Пикара XVII в. (рис. 1) и образное описание Павла Алеппского: «На реке Москве несколько мостов, большая часть которых утверждена на деревянных сваях. Мост близ Кремля, насупротив ворот второй городской стены, возбуждает большое удивление: он ровный, сделан из больших деревянных брусьев, пригнанных один к другому и связанных толстыми веревками из липовой коры, концы коих прикреплены к башням и к противоположному берегу реки. Когда вода прибывает, мост поднимается, потому что он держится не на столбах, а состоит из досок, лежащих на воде, а когда вода убывает, опускается и мост. Когда подъезжает судно с припасами для дворца из областей Казанской и Астраханской... из Коломны... к мостам, утвержденным (на сваях), то снижают его мачту и проводят судно под одним из пролетов; когда же подходят к упомянутому мосту, то одну из связанных частей его освобождают от веревок и отводят ее с пути судна, а когда оной пройдет к стороне Кремля, то снова приводят ту часть (моста) на ее место. Здесь всегда стоит множество судов, которые привозят в Москву всякого рода припасы... На этом мосту есть лавки, где происходит бойкая торговля; на нем большое движение; мы постоянно ходим туда на прогулку...по нему беспрерывно движутся взад и вперед войска. Все городские служанки, слуги и простолюдины приходят к этому мосту мыть платье в реке, потому что вода здесь стоит высоко, в уровень с мостом». Москворецкий «живой» мост находился напротив Водяных ворот стены Китай-города; во второй половине XVIII в. его заменили деревянным мостом на сваях.

В крепостных сооружениях применялись подъемные мосты. Первые летописные указания об их устройстве относятся к 1229 г.: «...и возводной мост и жеравец вожьгоша...», - сообщает Ипатьевская летопись. Пролет, примыкающий к городской стене, делался подъемным и назывался возводным мостом. Механизм, приводящий полотно моста в движение, состоял из коромысла, вращающегося между столбами (жеравцами), и цепей. В XVI в. мосты Кремля - Константино-Еленинский, Спасский, Никольский - были связаны со шлюзовой системой, регулирующей заполнение рва водой из реки Неглинной, и имели принятую для крепостей деревянную подъемную конструкцию. В XVII в. Троицкий мост имел подъемную часть.

Усиление мостов. В середине - добавочными устоями. Внизу - соответствующим направлением груза с помощью колесоотбойных брусьев (1 и 2) и усилением настила (3 и 4).

Описанные выше разновидности мостов по своему устройству относятся к подвижным мостам. Принципиально отличным типом были мосты постоянные. В зависимости от количества опор, на которые опирались пролетные строения, они различались на однопролетные или многопролетные. К древнему типу однопролетных мостов принадлежат мосты на «греблях», первое упоминание о них относится к 977 г.: во Вручии «мост через греблю». Гребли устраивались в широких поймах рек и представляли собой подобие грунтовой дороги. В средней части оставлялась прорезь для устройства однопролетного моста, устоями которых служили опоры-срубы с засыпкой землей и камнем. Вероятно, гребли могли также состоять из сплошных бревенчатых срубов с прорезью в средней части. В конце XIX в. Л. Ф. Николаи, анализируя чертежи деревянных мостов, обмеренных на Архангельском тракте в 1795 г., пришел к выводу: «Подобный способ пересечения широких пойм рек применяется и поныне...». Близкую конструкцию имели мосты конца XIX - начала XX в. в г. Енисейске (рис. 2) и на р. Сие в Архангельской области (рис. 3). Последовательно выступающие бревна береговых устоев образовывали почти арочную конструкцию. Для того чтобы мост не всплывал во время паводков, по краям настила были уложены булыжники.

В том случае когда в срубе оставлялось несколько отверстий на всю высоту забора, получался многопролетный мост с опорами в виде клеток или городней (Впоследствии такие опоры стали называть ряжами или быками). Для обеспечения необходимой степени неподвижности и невсплываемости срубы-городни, как правило, заваливали камнями. Поверх городней в продольном направлении укладывались прогоны из бревен, в свою очередь, на них в поперечном направлении укладывался сплошной накат из бревен - настил проезжей части. От плотников требовалось создать прочную опору для проезжей части, которая в то же время могла бы выдержать бурный поток воды в весеннее половодье. Эти задачи усложнялись тем, что мосты достигали значительных размеров.

Мастерством «древоделей» славились новгородцы. Знаменитый Великий мост через р. Волхов имел опоры в виде городней и был устроен через реку наискось (ширина Волхова близ Новгорода около 250 м). Под 1133 г. в Новгородской Первой летописи сообщается: «В том же лете обновиша мост чрес Волхово, рушивше». Начиная с этой даты летописи систематически сообщают о повреждении городней моста наводнением, бурей, ледоходом. Существует миниатюра Никоновской лицевой летописи XVI в., на которой изображен Великий мост, где происходит казнь стригольников в 1375 г.

Мосты, помимо своего основного назначения - переправы через какое-либо препятствие, использовались как рынки-улицы. На Москворецком мосту, о котором говорилось выше, стояли лавки. Воскресенский мост на р. Неглинке представлял собой кирпичное многопролетное сооружение, покрытое деревянной мостовой, и был застроен по обеим сторонам двумя рядами рубленых деревянных торговых лавок. Он располагался у Воскресенских ворот Китай-города и давал выход из города на Красную площадь близ нынешнего Исторического музея.

Каменно-деревянные мосты были логичны в системе оборонительных сооружений Кремля. Чтобы воспрепятствовать врагам перейти мост, достаточно было разобрать или даже сжечь деревянный настил моста. Затем он легко восстанавливался.

Изменения в экономике страны, вызванные преобразованиями Петра I, оказали положительное влияние на развитие мостостроения. Строительство столицы в устье Невы потребовало устройства большого количества переправ в сравнительно короткое время. Первый мост нового города, построенный в 1705 г., был наплавным. Вместо плотов там были применены барки-плашкоуты. Такие мосты наводились в Петербурге на протяжении всего XVIII и XIX вв., наиболее примечательным из них был Исаакиевский. Одновременно с наплавными через каналы строили постоянные мосты на свайных опорах. Интересно отметить тот факт, что в это время деревянные мосты часто строили по «образцам», т. е. типовым стандартным чертежам. К 1748 г. в Петербурге насчитывалось около 40 деревянных мостов, примерно половина из которых имела разводные подъемные пролеты. На р. Фонтанке по проекту В. В. Растрелли был построен акведук, который с помощью специальной машины снабжал водой фонтаны Летнего сада.

Выдающимся достижением русской технической мысли XVIII в. был проект И. П. Кулибина. Предлагалось перекрыть Неву огромной деревянной аркой с пролетом 294 м.

Наиболее ответственным и сложным инженерно-техническим сооружением среди мостов являются мосты-плотины, которые функционально связаны с целой системой гидротехнических сооружений. С конца XVII в. началось строительство водных путей, имевших государственное значение, таких, как Вышне-Волоцкая, Тихвинская, Мариинская системы. Все гидротехнические сооружения этих систем были деревянными. В Вытегорском краеведческом музее сохранились виды плотин и мостов Мариинской системы. Плотина Св. Павла (одновременно она выполняла роль моста), располагавшаяся на р. Вытегре у с. Девятины, имела ряжевой ступенчатый слив, разница высот отметок бьефа (Бьеф - участок реки между двумя соседними плотинами на реке)составляла 8,5 м. Значительный интерес представлял Аннинский поворотный мост на р. Ковжа, он существовал с 1810 по 1896 г. Средняя опора моста имела поворотный механизм, который мог разворачиваться вместе с пролетами моста на 90°, давая возможность встречным судам свободного прохода с двух сторон. В г. Вытегра на соединительном канале до 1961 г. существовал подъемный мост. Он был устроен на свайных опорах. Средняя часть моста имела две разные по величине подъемные части пролета. С введением Волго-Балтийского водного пути была проведена реконструкция Мариинской системы с заменой деревянных гидротехнических сооружений на бетонные.

Широкое строительство шоссейных, а затем и железных дорог в XIX в. обусловило подъем мостостроения. Появилось большое разнообразие конструктивных систем пролетных строений: подкосные, арочные, фермы и т. д. Вопросы инженерного строительства в России этого периода выходят за рамки данной статьи и заслуживают специального рассмотрения. С введением новых строительных материалов (чугуна, бетона, стали и т. д.) происходит постепенное вытеснение деревянных мостов, а затем в центральной части СССР почти полное их исчезновение.

Современное деревянное мостостроение . На Севере СССР деревянное мостостроение получило наиболее яркое и многогранное развитие. Устойчивость северного быта способствовала передаче из поколения в поколение строительных навыков народных зодчих, поэтому до настоящего времени здесь сохранились образцы деревянных мостов различных типов. Каковы же разновидности сохранившихся и строящихся в настоящее время мостов, каковы их технические и конструктивные особенности?

Деревянные мосты испытывают большие физические и атмосферные воздействия, поэтому чаще других сооружений подвергаются переборке или замене отдельных частей, но при этом первоначальные формы и конструктивная основа остаются прежними, сложившимися от режима реки и условий эксплуатации. Благодаря этим особенностям мосты в отличие от других сооружений сохраняют свои первоначальные формы, которые восходят к далеким временам.

Наиболее простым способом связи между берегами являются паромные переправы. Они применяются при небольшой интенсивности движения. Плотовой, или понтонный, паром передвигается вручную по канату, перекинутому с берега на берег по дну реки или над водой. Например, в Архангельской области на реках Онеге и Моше сохранились древние паромные переправы, которые используются в настоящее время. В тех случаях, когда устройство моста на постоянных опорах дорого и не может быть оправдано грузооборотом, применяют наплавные мосты. При высоком горизонте воды все плоты такого моста находятся на плаву, при пониженном горизонте часть плотов близ берега опирается на дно реки. С наступлением зимы эти плотовые мосты приходится разбирать и убирать в затоны, защищенные от половодья и ледохода. В этом случае сообщение между берегами на зимний период происходит по льду. В Каргополе через р. Онегу переброшен плашкоутный мост. В более отдаленных районах сохранились плотовые наплавные мосты - в с. Коровино на р. Кене и пос. Усть-Поча в Плесецком районе Архангельской области.

4. Мосты в с. Пурнема Архангельской обл. а - новый мост (1969 г.), сплошная конструкция моста не доведена до склона оврага; б - старинный мост (1927 г.) имеет сплошную бревенчатую конструкцию с укладкой бревен «в реж»

5. Консольно-балочный однопролетный мост из бруса в с. Гридино, Карелия

6. Мост древней конструкции с опорами из прямоугольных срубов в д. Верховская, Республика Коми (Фото Шургина И. Н.)

7. Мост с двумя треугольными в плане срубами в с. Ступино Арх. обл.

Неширокие препятствия, такие, как овраги и речки, перекрываются сплошными мостами. Они состоят из сквозных рядов бревенчатых срубов (ряжевой сруб), связанных в поперечном направлении такими же рядами бревен, образовывая монолитную конструкцию. Такая конструкция, например, сохранилась в Архангельской области на Кенозере в д. Тарасово. Старинный мост в с. Пурнема в Архангельской области (рис. 4, б) устроен через глубокий овраг (8 м); его настил лежит на сплошном ряжевом срубе, заполняющем ров до самого дна. Такой способ рубки «в реж» (Надо отличать понятие ряжевого сруба или ряжевой опоры от рубки «в реж». Ряж - это принятое название конструкции опоры моста. «Реж» - это способ укладки бревен с пропусками) предохраняет мост от загнивания и позволяет свободно пропускать весенние воды. В средней части оставлено отверстие для свободного пропуска воды. Мост уже пришел в негодность, его края осели, так как берег склона песчаный. В 1969 г. рядом со старым мостом построили новый, близкий по конструкции, но ряжевой сруб не доведен до конца рва (рис. 4, а). Новый деревянный мост также представляет значительный интерес.

Наиболее распространенным типом моста для небольших рек являются однопролетные балочные мосты, такие, как в Усть-Цильме Коми АССР. Для увеличения пролета между опорами используют консольно-балочную конструкцию - последовательно выступающие бревна береговых устоев. Такой мост в с. Гридино Карельской АССР (рис. 5) построен через бурную, каменистую речку, его устои завалены валунами.

На более широких реках устраиваются многопролетные мосты, это достигается введением промежуточных опор: свайных, ряжевых. При скальном или илистом грунте устраивают ряжевые опоры, имеющие различную форму срубов: трех-, четырех-, пятигранную и более сложную.

Простыми и более древними опорами являются прямоугольные срубы. В Коми АССР в д. Верховская (Усть-Цильмский р-он) через ручей Домашний устроен мост (рис. 6), настил которого, не имея ограждения, лежит на четырех прямоугольных клетях-быках. Бревна срубов обработаны топором, уложены «в реж» и имеют большие выпуски.

В Архангельской области, в д. Ступино (Няндомский р-он), в 1967 г. был обмерен мост, промежуточные устои которого имеют треугольную форму (рис. 7), причем сруб быков поставлен углом навстречу течению реки.

На реках с ледоходом устраивают ряжи пятигранной формы. К прямоугольному срубу быка прирубается треугольный придаток, выполняющий роль ледореза. Деревянные мосты с такой формой срубов имеют самое широкое распространение и могут достигать значительных размеров. В с. Шуерецкое Карельской АССР (рис. 8) мост имеет одиннадцать быков, а длина его 150 м. В с. Рягово (Каргополье) при длине моста более 100 м высота ряжа достигает 8 м (рис. 9). (В наши дни рядом сооружен новый бетонный мост.)

Как правило, ряжевые мосты имеют первоначальное основание срубов, так как дерево в воде сохраняется веками. При замене или переборке верха опор их формы повторяются. Много подобных мостов имеются в Архангельской области на направлении Кречетово-Каргополь-Ошевенск на речках Ухта, Тихманьга, Лекшма, Чурьега. При одинаковых конструктивных решениях каждый из них имеет свой неповторимый архитектурно-художественный образ (рис. 10).

8. Самый длинный из сохранившихся деревянных мостов (150 м) в с. Шуерецкое, Карелия

9. Ряжевой бык моста в с. Рягово достигает высоты 8 м. (Арх. обл.)

Севернее Ошевенска, в том месте, где р. Чурьега впадает в р. Кену, в XV в. был основан Кенорецкий монастырь, который достиг своего расцвета в конце XVII - начале XVIII в. К этому времени относятся большие земельные приобретения по обеим сторонам р. Кены. В 1764 г. монастырь был упразднен, в 1800 г. пожар уничтожил его строения. Единственными свидетелями того времени являются два ряжевых моста: в д. Лешино (ныне д. Кенорецкая) (рис. 11) и тремя километрами ниже по течению реки, в д. Пелюгино.

По древнерусской традиции при въезде на Пелюгинский мост на возвышенном нравом берегу стояла часовня на подклете, с шатровой звонницей над входом, окруженная галереей (сейчас перевезена в Архангельский музей деревянного зодчества «Малые Карелы»).

Еще в 1946 г. экспедиция Института истории и теории архитектуры Академии архитектуры СССР обследовала Каргополье. Одним из важнейших результатов ее работы явились обмеры Кенских мостов, выполненные А. В. Ополовниковым. В 1982 г. автором статьи проводилось повторное обследование и обмеры, которые показали, что, несмотря на почти полную замену строительного материала, формы и конструкции мостов не изменились. Отточенные веками, эти формы оказались очень устойчивы.

Конструктивная основа кенских мостов одинакова. Пятипролетный мост у д. Лешино имеет длину 114 м, четырехпролетный мост у д. Пелюгино имеет длину 84 м. Конструкция их уникальна, каждый средний ряж состоит из прямоугольного в плане сруба с выступающими в нижней его части треугольным и трапециевидным в плане прирубами; так что все очертания плана напоминают форму лодки. Дно здесь каменистое, течение реки очень быстрое, поэтому сруб ряжа завален валунами. Для уничтожения возникающего распора и для равномерного заполнения валунами быка в поперечном и продольном направлениях на разных уровнях срубы имеют перевязку венцов, образующих систему внутренних трехгранных «карманов». Верхняя четырехгранная основа быка образует на выпусках бревен повалы, что дает возможность увеличить пролеты до 15 м.

12. Ряжевой мост с треугольной формой на р. Кеме (Вологодская обл.) Сочетание народных традиций и инженерных приемов (Фото Севан О. Г.)

В отличие от гражданских сооружений в мостах нет оболочки - стен, перекрытий, скрывающих несущую конструкцию. Поэтому конструктивная система мостов остается открытой и составляет основу архитектурной композиции. Мосты редко подвергаются художественной обработке, их архитектурная выразительность достигается смелостью конструктивных решений, своеобразием пространственной композиции и различными приемами обработки дерева. Интереснейшим инженерно-архитектурным сооружением является мост через р. Кема в Вытегорском районе Вологодской области. Его отличительная особенность - бревенчатая треугольная ферма - значительно обогащает объемную композицию: она устроена «в распор» в более глубокой части реки, что позволяет увеличить длину пролета (рис. 12). Другой пример - мост в с. Умба Мурманской области. Его яркая художественная выразительность достигается бревенчатыми подкосами пролетов и Х-образным обрамлением поручней моста (рис. 13).

Любой деревянный мост, имея свой особый художественный образ, является также частью окружающей среды: ландшафта или жилой застройки. В Ошевенском комплексе деревень, расположенных вдоль рек Чурьега и Халуй, деревянные мосты являются важным элементом планировочной структуры и вместе с уникальными культовыми, жилыми и хозяйственными постройками образуют гармоничное целое.

Своеобразным «заповедником» деревянных мостов можно считать г. Беломорск (бывшее с. Сорока). Старая часть города построена из дерева и не имеет уникальных памятников архитектуры, но сама природа сделала его необычайно живописным. При впадении в Белое море река Выг преодолевает множество порогов и, разливаясь на несколько километров, образует около сорока островов, на которых когда-то расположилось село Сорока. В этих природных условиях мосты стали необходимым элементом внутригородской коммуникации. На относительно небольшой старой территории города их насчитывается около двадцати (рис. 14). К сожалению, несколько мостов утрачено, самый длинный среди них (более 300 м) был заменен на бетонный. Но все существующие мосты, слившись с пространством реки, и застройки вместе с порогами создали неповторимый образ этого города.

Представление о деревянном мостостроении в настоящее время было бы неполным, если не отметить некоторые сохранившиеся типы чисто «инженерных» мостов, среди которых самое широкое применение имеют балочные мосты со свайными опорами различных сочетаний с рамными и подкосными системами. Многопролетный балочный мост на р. Тартас в Новосибирской области (50-е годы XX в.) имеет двух- и четырехрядную систему свайных опор (рис. 15). В поперечном направлении стойки рамы опор имеют диагональные схватки, и вся конструкция опор крепится при помощи стальных болтов и штырей. На опоры уложены прогоны, в свою очередь на них - настил проезжей части. Длина моста 66 м. Перед средними опорами устроены ледорезы длиной 11 м.

Важным компонентом моста со свайными и рамными опорами являются деревянные ледорезы. Чтобы оградить опоры и пролетные строения от сотрясений при ударе льдин, ледорезы не связывают с опорами моста. Узкие опоры защищаются плоскими ледорезами, имеющими один или два ряда свай. При широких опорах применяют шатровые ледорезы, состоящие из нескольких рядов свай. Льдины, подходящие к ледорезу, под влиянием сил инерции и давления воды поднимаются по нему и разламываются под действием собственного веса.

До сих пор еще встречаются деревянные мосты с фермами, широко применявшиеся начиная с середины XIX в. Пролетные строения с фермами Гау-Журавского являются наиболее распространенной конструкцией деревянных мостов. Такой мост построен в 1967 г. на р. Моше в Архангельской области (рис. 16). Пролетными строениями с фермами с ездой по низу перекрыты русловые пролеты моста (расчетный пролет 31,5 м). Крайние пролеты перекрыты пролетными строениями простой балочной системы с двухъярусными прогонами. Длина моста 146 м. Русловые свайные опоры защищены отдельно стоящими шатровыми ледорезами.

Другой разновидностью являются мосты с подкосной системой. В Плесецком районе Архангельской области имеется деревянный путепровод (мост, предназначенный для пропуска одной дороги над другой), построенный в 1939 г. на автодороге Плесецк-Каргополь, который проходит над железной дорогой местного значения, образуя косое пересечение в 42°. Трехпролетный мост имеет рамные опоры на лежневом основании (рис. 17). Две средние опоры завершаются комбинированной подкосной системой, что дало возможность сделать средний пролет. Конструкция путепровода типична для мостовых сооружений XIX - начала XX в. и сейчас практически не встречается. Несмотря на то что мост находится в хорошем состоянии, ему грозит уничтожение.

В настоящее время имеется еще один тип однопролетных мостов - висячие мосты, встречающиеся в Архангельской области. Мост в д. Папинская Коношского района (рис. 18) имеет следующее устройство: по обоим берегам реки поставлены два сруба с проходными воротами в верхнем уровне, по верху и низу проемов сруба натянуты металлические тросы, закрепленные в землю при помощи металлических костылей. По всей длине моста верхние и нижние тросы соединены между собой деревянными брусками (выполняющими роль подвесок), на нижних тросах уложен деревянный настил. По обеим сторонам срубов уложены дощатые сходы. На р. Емце в с. Емца Архангельской области висячий мост гидрометеослужбы построен в 1928 г. (см. 4-ю сторону обложки). Несложная конструкция создает красивый силуэт на фоне реки, придавая легкость всему сооружению. Висячие мосты, широко применявшиеся с середины XIX в., в настоящий момент встречаются редко.

Деревянные инженерные мосты были предшественниками сооружений из стали и бетона и в свое время сыграли определенную историческую роль. Казалось, что с развитием профессионального инженерного мостостроения, с введением различных новых конструктивных систем - подкосных, арочных, висячих и т. д. - они должны были окончательно заменить ряжевые, народные мосты, вытеснить их. Однако этого не произошло.

Народные деревянные мосты, имея многовековую историю, представляют собой примеры устойчивости архитектурной формы, которые точно отработаны многими поколениями строителей, плотников, народных зодчих.

В наш век технического прогресса повсеместная замена деревянных мостов на современные стальные и бетонные ведет к исчезновению в отдельных местах этого типа сооружений. В то же время на Севере СССР и в Сибири, где лес является основным строительным материалом, продолжают строить деревянные мосты, тем более что дерево является дешевым строительным материалом, допускающим быструю заготовку и обработку, позволяет осуществить постройку в наиболее короткие сроки. Деревянные мостовые сооружения, отражая древнюю культуру русского народа, осуществляют связь времен и поколений; они и сегодня имеют практическое значение и являются ценнейшим вкладом в культурное наследие нашей Родины.

8. Ласковский Ф. Ф. Материалы для истории инженерного искусства в России. СПб., 1858. Ч. 1.

9. Новгородская первая летопись старшего и младшего изводов М.; Л., 1950.

10. Пунин А. Л. Повесть о ленинградских мостах. Л., 1971.

11. Забелла С. Каргопольская экспедиция. - В кн.: Архитектурное наследство. М., 1955, № 5.

Древесина, несомненно, старейший и наиболее широко применявшийся в прежние века материал для строительства мостов. Тем не менее в XX веке сталь и железобетон ее почти вытеснили из этой сферы. И если в других странах старые мосты благодаря защите конструкций сохранились, то в России они чуть ли не все утрачены.

Сейчас древесина возвращается в мостостроение в виде современных конструкций. Россия в этом процессе пока, к сожалению, почти не участвует, зато у наших специалистов есть возможность изучать чужой опыт и брать из него лучшее.

В предлагаемом обзоре на примере нескольких наиболее примечательных, по мнению автора, объектов в разных странах прослежена история развития деревянного мостостроения от старейшего (из сохранившихся) моста на деревянных фермах до современных автодорожных мостов из клееных деревянных конструкций. В обзоре представлены только существующие или планируемые к строительству мосты.

Мост Капельбрюкке (Kapellbrücke), Швейцария, 1365 год

Этот мост, название которого переводится с немецкого как «Часовенный мост», старейший в Европе, а также старейший в мире среди мостов на деревянных фермах. В 1993 году он пережил пожар. Его общая длина 275 м, максимальная длина пролета - 15 метров.

Переход от балок к деревянным фермам позволил мостостроителям увеличить свободные пролеты мостов - теперь они не были ограничены размерами исходных бревен и брусьев. В Швейцарии в базе данных деревянных мостов действующими числятся 1055, многие из них построены в XV-XIX веках. Проезд автотранспорта по этим мостам, как правило, запрещен, но ими до сих пор пользуются пешеходы и велосипедисты. Такая долговечность старинных швейцарских мостов обусловлена тем, что они были построены крытыми.

В настоящее время для предотвращения гниения деревянных конструкций применяют глубокую пропитку древесины биозащитными составами, защиту конструкций стальными листами (сверху) и обшивочными досками (сбоку), комбинирование деревянных конструкций с бетонной плитой, свесы которой защищают древесные элементы от осадков.

Автомобильная развязка Кистоун-Уай (Keystone Wye), США, 1968 год

Клееную древесину для строительства мостов в Северной Америке начали использовать со второй половины 1940-х годов, когда в промышленных масштабах было налажено производство влагостойких клеев. Однако настоящий прорыв произошел в 1966-1967 годах, когда клееные деревянные конструкции были использованы для строительства трехуровневой развязки федеральных шоссе (хайвеев) 16 и 16А в Южной Дакоте. Объект представляет собой два моста, расположенных один над другим. У верхнего моста, опирающегося на три клееные арки, длина пролета 47 м, даже сегодня эта величина впечатляет, если помнить, что мост автодорожный! Каждая арка изготовлена из двух полуарок, соединенных шарниром в вершине.

Мосты Кистоун-Уай на многие годы стали символом деревянного мостостроения в Соединенных Штатах. С тех пор в США было построено довольно большое число мостов из клееных деревянных конструкций. В 1989 году Сенатом США была одобрена инициатива по развитию деревянного мостостроения Timber Bridge Initiative, согласно которой предписывалось стимулировать использование в лесных регионах древесины как местного строительного материала для объектов транспортной инфраструктуры. Это решение положило начало масштабной национальной программе, в рамках которой финансировались разработки экономичных конструкций и методов строительства мостов из древесины, возведение экспериментальных и демонстрационных мостов.

Так, были разработаны конструктивные решения для мостов на лесных дорогах. Небольшие пролеты, короткий срок эксплуатации, низкая интенсивность движения - все это позволяет упростить конструкцию и сделать ее недорогой. Пролетное строение в этом случае может состоять только из самонесущего полотна, выполненного стягиванием поставленных на кромку досок (stress-laminated deck). Металлические шпильки также выполняют армирующую функцию. Плиту собирают в заводских условиях. Для повышения срока службы строения используют пиломатериалы, пропитанные под давлением. Поскольку эти конструкции хорошо показали себя в эксплуатации, сфера их применения была расширена и мосты с самонесущими полотнами эксплуатируют сегодня и на дорогах общего пользования. Для повышения несущей способности плиты стали изготавливать не из досок, а из клееных балок (stress-laminated glulam deck). Причем, как оказалось, целесообразно стягивать элементы в плиту не массивного сечения, а коробчатого или Т-образного. Плитами последнего из названных видов перекрывают пролеты длиной 25-30 м. В настоящее время это решение широко применяется и в других странах.

Следует заметить, что сейчас в США насчитывается около 48 тысяч деревянных мостов и почти столько же мостов с деревянными плитами, уложенными на стальные балки.

Мост Вихантасалми (Vihantasalmi), Финляндия, 1999 год

К строительству именно деревянного моста через пролив Вихантасалми местные власти подтолкнуло желание подчеркнуть живописность места и тесную связь района с деревообрабатывающей промышленностью. У пролетов моста длина 21 + 42 + 42 + 42 + 21 м. Длина средних пролетов вдвое превысила максимальную длину пролетов всех мостов, возводившихся в Финляндии до этого. Ширина проезжей части - 11 м, ширина тротуара и велосипедной дорожки - 3 м. В результате у этого моста самая большая площадь дорожного полотна среди автодорожных деревянных мостов. Расстояние от водной поверхности до высшей точки моста (вершины деревянной фермы) составляет 31 м - это почти высота 11-этажного дома!

Клееные деревянные конструкции объемом 1050 м 3 изготовлены компанией Vierumäen Teollisuus (в настоящее время - Versowood Group).

Этот проект стал настоящим прорывом в деревянном мостостроении, поскольку в ходе его реализации были разработаны и проверены решения, благодаря которым сегодня можно строить автодорожные мосты с большими пролетами. Прежде всего это сочетание в одной конструкции клееной древесины, стали и бетона; подобные технологии сейчас принято называть гибридными. Три средних пролета перекрыты треугольными клееными деревянными фермами, два крайних - клееными деревянными балками. Эти конструкции усилены поперечными металлическими фермами, что придает им дополнительную жесткость. Кроме того, деревянные элементы связаны через вклеенные в них наклонные крючковатые штыри с монолитной железобетонной плитой покрытия. Таким образом, элементы из трех материалов конструкции работают как одно целое. Все деревянные элементы подвергнуты глубокой пропитке антисептиками.

Норвежские мосты из клееной древесины, 2001-2012 годы

Если составить рейтинг деревянных автодорожных мостов по величине пролета и общей длине, то первые три места будут принадлежать мостам из Норвегии. Еще несколько мостов из этой страны войдут в топ-15. В Норвегии считают, что архитектура, во-первых, должна отражать национальную культуру и идентичность, а во-вторых, быть основана на принципе гармонии с природной средой.

В 2001 году над р. Гломмой в г. Тюнсет был построен мост, который побил мировой рекорд по длине пролета автодорожных мостов из древесины. Длина главного пролета, протянувшегося над рекой, составляет 70 м, двух других - по 26,5 м, общая длина - 125 м. У моста две полосы для движения автотранспорта и одна - для пешеходов и велосипедистов. Дорожное полотно представляет собой плиту из досок, стянутых металлическими шпильками, подвешенную на тросах через стальные балки под несущими конструкциями из клееной древесины. В качестве этих несущих конструкций для малых пролетов устроены арки; для основного пролета использованы арочные фермы. Сечение элементов верхнего и нижнего поясов фермы - 700 х 600 и 700 х 560 мм, они получены склеиванием гнутоклееных заготовок, все диагональные элементы состоят из двух балок сечением 240 х 400 мм каждая. Элементы фермы собраны с помощью шлицевых (скрытых) соединений на металлических пластинах. Для жесткости при ветровых нагрузках верхние пояса ферм соединены горизонтальными подкосами. По данным норвежского лесотехнического института NTI, для защиты древесины основных конструкций было применено двойное импрегнирование: сначала пиломатериалы были пропитаны водорастворимыми антисептиками, а затем готовые элементы - креозотом, которым также пропитана древесина плиты. Кроме того, верхние пояса ферм и клееные арки других пролетов обшиты сверху медными листами. Для сооружения моста было использовано около 400 м 3 клееных элементов, 200 м 3 пиломатериалов для плиты дорожного полотна и 95 т стали.

В 2003 году над той же рекой в г. Флиса был открыт другой мост, параметры которого превзошли рекордные моста в г. Тюнсет. Длина максимального пролета этого моста - 70,3 м, а общая длина - 197 м. Мост во Флисе сегодня считается самым большепролетным деревянным автодорожным мостом в мире. Основные конструктивные решения, использованные для сооружения этого моста, аналогичны применявшимся при сооружении Тюнсетского моста: дорожное полотно из стянутых шпильками пиломатериалов (48 х 223 мм) подвешено под клееными фермами, применена глубокая пропитка древесины для клееных элементов водорастворимым антисептиком (хромистым арсенатом меди) и поверхностная пропитка готовых элементов креозотом. Всего для моста понадобилось 900 м 3 клееной древесины и пиломатериалов и 200 т стали.

В 2012 году был открыт автодорожный мост Треттен с максимальным пролетом 70,2 м. Сегодня это второй в мире по длине пролета деревянный автодорожный мост; Тюнсетский мост на третьем месте. Мост Треттен был спроектирован в соответствии с требованиями Еврокода - общеевропейского свода норм и правил.

Но, возможно, в скором времени эти три моста оставит далеко позади по техническим характеристикам другой норвежский мост - через озеро Мьеса. Пока этот проект проходит согласования. Предварительный концепт предполагает, что общая длина моста с четырьмя средними пролетами длиной по 120 м будет 1650 м. Эти четыре пролета будут вантовыми, то есть пролетное строение, которое представляет собой гибридную конструкцию из клееных деревянных ферм и монолитной железобетонной плиты дорожного полотна, соединят тросами с пятью пилонами. Высота ферм будет достигать 6,8 м, а сечение деревянных элементов - 1100 х 1100 мм. Таким образом, в конструкции будут воплощены все передовые технологии деревянного мостостроения: склеивание клееных балок в крупные элементы с последующим соединением в ферму; гибридизация древесины с монолитным железобетоном; вантовые конструкции. Деревянная часть конструкции будет полностью спрятана под бетонной, что, вероятно, позволит обойтись без обработки деревянных конструкций креозотом и ограничиться глубокой пропиткой водорастворимым антисептиком, ведь в Норвегии, как и в других странах, пытаются отказаться от применения креозота для импрегнирования древесины.

Говоря о норвежских деревянных мостах, нельзя не упомянуть знаменитый Мост Леонардо да Винчи, построенный в 2001 году через шоссе в норвежской губернии Аскерхус, в 20 км от Осло. Этот пешеходный мост отличает невероятная пластичность форм. Художник Вебьорн Санд вдохновился эскизом моста, созданным Леонардо да Винчи в 1502 году. Современный вариант моста выполнен из клееных деревянных конструкций, а не из камня, его длина 109 м, а не 240 м, как в проекте знаменитого флорентийца. Основная конструкция моста состоит из трех арок с пролетами длиной от 45 до 55 м, причем крайние пролеты установлены с наклоном. Сечение арок не прямоугольное. Для достижения нужного эстетического эффекта элементы увеличенного сечения, полученные склеиванием гнутоклееных заготовок, обработаны на фрезерном станке с ЧПУ. Арки получены путем стыкования этих элементов на стройплощадке. Плита дорожного полотна изготовлена из гнутоклееных балок, стянутых стальными стержнями. Деревянные конструкции защищены от внешних воздействий покраской, а также облицовкой горизонтальных поверхностей металлическими листами.

Все деревянные элементы были изготовлены на предприятии норвежского деревообрабатывающего концерна Moelven. Общая стоимость проекта составила 12 млн норвежских крон (около $1,33 млн по курсу на момент строительства).

Любопытно, что по общему числу деревянных мостов - около 200 -Норвегия заметно уступает соседям - Финляндии и Швеции, в составе дорожной инфраструктуры которых более 800 деревянных мостов.

Мосты в г. Ломар, ФРГ, 2013-2014 годы

Построенный в 2014 году автодорожный мост через р. Аггер в земле Северный Рейн-Вестфалия может быть визитной карточкой инженерного бюро Miebach и завода деревянных конструкций Schaffitzel Holzindustrie. В мостах, спроектированных и построенных этим тандемом компаний, почти всегда применяются элементы увеличенного сечения, полученные путем склеивания обычных клееных элементов, так называемая блочноклееная древесина (blocklaminated wood). Производство и обработка подобных элементов - крайне трудоемкий процесс, предъявляющий к тому же особые требования к оборудованию, клеевым материалам и квалификации персонала. В индустрии ДКК в этом направлении работают лишь несколько предприятий в Германии и Норвегии. Однако для строительства деревянных мостов такие элементы наиболее перспективны.

При строительстве автодорожных мостов Miebach и Schaffitzel применяют гибридизацию деревянных элементов с дорожным полотном из монолитного железобетона, что также является общемировым трендом в деревянном мостостроении.

Общая длина моста в г. Ломар - 40 м, ширина - 4,75 м (включая автомобильную полосу 3 м). Длина главного пролета - 28 м. Пролетное строение представляет собой гибридную конструкцию из двух симметричных блочноклееных балок переменного непрямоугольного сечения и монолитной плиты из белого железобетона. Между балками предусмотрено свободное пространство для коммуникаций. Ограждения изготовлены из нержавеющей стали, поручни - из ацетилированной древесины, так называемой аккойя.

Расход основных материалов на сооружение моста составил: клееной еловой древесины класса GL32c - 112 м 3 , древесины аккойя - 1,8 м 3 , бетона - 66 м 3 .

В Ломаре же в 2013 году компании Miebach и Schaffitzel построили живописнейший вантовый пешеходный мост с S-образным в плане дорожным полотном. Общая протяженность моста - 62 м, ширина - 2 м. Конструкция моста представляет собой блочно-гнутоклееный элемент, подвешенный вантами на двух пилонах. Для его изготовления гнутоклееные балки склеили в крупные элементы, смонтировали на них ограждения, кронштейны для вантов и защитную обшивку из лиственницы. На площадке готовые секции соединили в S-образную конструкцию.
В качестве настила использовали плиты из белого гранита. Перила изготовлены из аккойя.

Мост в г. Анаклия, Грузия, 2012 год

Это самый длинный в Европе деревянный мост, его общая длина 540 м, длина максимального пролета - 84 м. Пролетное строение представляет собой пространственную ферму из клееных деревянных элементов, подвешенную в двух пролетах вантами на треугольной раме. Расход клееной древесины составил 650 м 3 . Изготовитель - германская компания Hess Timber. Ввиду транспортировки на большое расстояние элементы изготавливались длиной не более 13,5 м. На площадке их соединяли с применением патентованного метода компании Hess Timber: склеивания на зубчатые шипы с добавлением потайной накладки из бездефектной древесины на месте стыка.

Мост в г. Райнфельден, Германия/Швейцария, 2018 год

Каким вообще может быть свободный пролет пешеходного деревянного моста? В настоящий момент в Европе и Северной Америке длина пролетов не превышает 85 м, мировым же рекордсменом с результатом 141 м является подвесной велосипедный мост Мараматаха в Новой Зеландии (впрочем, сравнивать этот легкий узкий мостик с городскими пешеходными мостами некорректно). Но уже в следующем году рекордом станет 180 м - именно такой пролёт будет иметь подвесной пешеходный мост через р. Рейн, который возводится по проекту германского инженерного бюро Miebach.. Этот мост должен соединить два города с одинаковым названием Райнфельден - один в Германии, в земле Баден-Вюртемберг, другой в Швейцарии, в кантоне Аргау. Финансирование проекта осуществляется из бюджетов обоих регионов. Общая длина моста 213,5 м, ширина 4,5 м. Пролетное строение представляет собой пару соединенных блочноклееных балок, подвешенных на тросах между изогнутыми стальными «рогатками» 30-метровой высоты. Деревянная конструкция будет защищена обшивкой. Поручни изготовят из аккойи. Мощение предполагается плитами из белого гранита. Согласно расчетам, в деревянной конструкции моста будет законсервировано около 550 т CO 2 .

Итак, деревянное мостостроение за рубежом активно развивается. Причем, как правило, деревянные конструкции оказываются дороже, чем стальные и железобетонные, для мостов с одинаковой длиной пролетов. Основным мотивом выбора древесины для местных властей и сообществ является желание создать эстетически привлекательную среду. Из этих же соображений в ландшафт стремятся добавить обзорные башни, фонари и даже опоры ЛЭП из клееной древесины. Но в то же время современные деревянные конструкции рассматриваются в мостостроении как... долговечная альтернатива стали и бетону. Так, обследования автодорожных мостов со стальными и бетонными конструкциями в Норвегии во многих случаях выявили их преждевременный износ, что заставило пересмотреть представления о наиболее долговечном материале для строительства мостов. Сталь ржавеет, железобетон крошится в растянутой зоне из-за ударных нагрузок. Строящиеся автодорожные мосты рассчитаны на 80, а то и 100 лет службы, и способность традиционных конструкций выдержать этот срок при возросших нагрузках все чаще ставится под сомнение. Древесина же при обеспечении биостойкости отлично справляется с ударными нагрузками. Большие возможности открываются при комбинировании материалов. Так, в деревянно-бетонных конструкциях бетонная плита работает в сжатой зоне, что положительно сказывается на ее долговечности. Стальные элементы в рассмотренных выше мостах имеют второстепенное значение и могут быть заменены в случае износа. А основная конструкция из клееной древесины защищена и работает в оптимальных условиях. Так что у деревянных конструкций в строительстве мостов большое будущее.

Артем ЛУКИЧЕВ

Достоинствами деревянных мостов являются быстрота возведения в любое время года и невысокая строительная (первоначальная) стоимость, особенно для мостов небольших пролетов, значительно меньшая, чем для мостов из других материалов.

Указанные положительные качества деревянных мостов дают им существенное преимущество перед мостами из других материалов в многолесных районах, где дерево является местным материалом, а также в условиях, когда необходимо быстрое сооружение временной переправы, и т. п.

К недостаткам деревянных мостов следует отнести более высокую, чем в мостах из других материалов, стоимость содержания и ремонта, подверженность загниванию и сгораемость.

Стоимость ежегодного содержания и ремонта деревянных мостов составляет в среднем 2,5% от их первоначальной строительной стоимости, что в 2-3 раза превосходит стоимость содержания стальных и в 8-10 раз - каменных и железобетонных мостов.

Гниение является основным фактором, ограничивающим срок службы деревянных мостов. Для мостов из непропитанной древесины, не защищенной от непосредственного увлажнения, этот срок составляет 8-12 лет, причем у мостов из сырого леса он

иногда снижается до 5-6 лет; на дальнем севере.мосты, возводимые из лиственницы, служат значительно дольше.

Наряду с этим имеются (см. Введение) примеры большой долговечности крытых деревянных мостов (через реки Мету, Пскову, Пахру и др.). Своей долговечностью они обязаны применению распространенного в мостах прошлого времени конструктивного приема защиты от гниения путем устройства крыши и боковой обшивки, предохраняющих мосты от непосредственного увлажнения атмосферными осадками. Некоторое увеличение веса и стоимости пролетнего строения в связи с устройством крыши и боковой обшивки, составляющее примерно 10-12% (для ферм среднего пролета с ездой понизу), окупается увеличением надежности и срока службы моста.

В автодорожных мостах с ездой поверху роль крыши может выполнять водонепроницаемая проезжая часть с тротуарами на консолях, защищающими наружные фермы от косого дождя. При. большой высоте пролетного строения и малом вылете консолей необходимо, кроме того, устройство боковой обшивки.

Применяя в таких мостах для защиты от конденсационного увлажнения антисептические обмазки, которыми при сборке конструкции покрываются все сплачиваемые поверхности элементов, узловые сопряжения и пр., можно радикально защитить конструкцию моста от гниения и обеспечить любой (по условиям экономическим и морального износа) срок службы моста, доведя его в случае надобности до 40-60 лет. Аналогичные методы защиты от гниения могут быть применены без нарушения архитектурных требований и в мостах комбинированной системы с ездой понизу или посредине.

В тех случаях, когда описанные конструктивные методы защиты оказываются нецелесообразными из условия экономии материала или по соображениям конструктивно-производственного порядка, например в сквозных балочных фермах с ездой понизу и верхними решетчатыми связями, следует применять химические меры борьбы с гниением путем глубокой пропитки маслянистыми антисептиками всех деревянных элементов пролетного строения, что (по опыту мостостроения в США) обеспечивает срок службы в течение 30-35 лет, даже в неблагоприятных условиях.

Пожарная опасность в автодорожных мостах при езде по верху и несгораемом покрытии проезжей части незначительна. В железнодорожных мостах при паровозной тяге эта опасность больше; однако и здесь устройство проезжей части с балластным корытом и применение защитных мер против возгорания древесины почти исключают пожарную опасность деревянных мостов, сконструированных"из массивных брусьев.

Пролеты современных балочных железнодорожных и автодорожных деревянных мостов, как правило, ограничиваются 40-60 м.

Деревянные конструкции находят широкое применение при строительстве эстакад на подходах к мостам, на промышленных предприятиях (для транспортирования песка, известняка, руды, угля и др.), в виде пешеходных мостиков и т. п.

Эстакады, имеющие кровлю и стены, называются галереями; в случае необходимости они устраиваются утепленными. Эстакады и галереи бывают горизонтальные и наклонные; по своему конструктивному решению они аналогичны мостам.

Постройка мостов на Руси началась очень давно. Древнейшие из них благодаря обилию лесов рубились из дерева. Первыми мостами служили просто переброшенные с берега на берег деревья (рис. 209). По мере роста и усиления Киевского государства и роста городов в конце X века совершенствовалось и строительное искусство.

Необычайное мастерство русских плотников обращало на себя внимание иностранных путешественников. Жан Соваж Диепский, побывавший на Руси, отмечает: «Ограда Архангельска составляет замок, сооруженный из бревен заостренных и перекрестных; постройка его из бревен превосходна; нет ни гвоздей, ни крючьев, но все так хорошо отделано, что нечего похулить, хотя у строителей русских все орудия состоят в одних топорах; но ни один архитектор не сделает лучше, как они делали».

В «Русской Правде» (1020 г.) есть особая статья «о мостницех». В войске Яросдава Мудрого (1019-1054 гг.) было особое сословие военных строителей, носивших название «городников» - строителей крепостей, «мостников» - строителей мостов и переправ и «порочных мастеров», устраивавших разного рода машины (пороки) для осады крепостей. Под их началом находились рабочие: «плотники, древодели, наймиты, деловцы». Таким образом, уже в начале XI века Русь имела квалифицированных мастеров - специалистов в различных областях строительства. Наиболее распространенным типом мостов на больших реках были наплавные, так называемые «живые» мосты, состоявшие из ряда плотов, лодок или барок, поддерживавших настил. Подобный наплавной мост через Днепр в Киеве был построен еще при Владимире Мономахе в 1115 году. Для того времени этот мост был замечательным инженерным сооружением.

Своим мастерством «древоделей» издавна славились новгородцы, о художественном вкусе и уменье которых свидетельствуют сохранившиеся на севере образцы замечательного мастерства их преемников. Знаменитый мост через реку Волхов - место решения распрей новгородцев (рис. 210) - имел опоры в виде срубов, городней с верхней сквозной частью. На нее опирался бревенчатый настил (рис. 211) полотна.

Пролет, примыкающий к городской стене, обычно делался подъемным и назывался возводным мостом. Первое летописное указание об устройстве подъемных мостов относится к 1229 году. Подъемный механизм их состоял из коромысла, вращающегося между столбами (жеравцами), и цепей.

Овраги и небольшие реки перекрывались нередко двойным или тройным рядом сквозных бревенчатых стен - заборов, связанных поперечными рядами бревен (рис. 212).

Такая конструкция существовала еще в конце XVIII века на Архангелогородском тракте, которую и отражают приведенные чертежи. На меженнем русле для свободного прохода воды оставались отверстия, часто на полную высоту забора, причем получался мост, устои которого представляли двух- или трехрядную сквозную стенку. Весенние воды проходили в долевые горизонтальные щели между смежными рядами бревен. Следующей ступенью были мосты с ряжевыми опорами из сплошных стенок, которые заполнялись камнем или землей. Один из сохранившихся мостов подобного тина дан на рис. 213, 214 . Он расположен на р. Кене у деревни Овчинконец (Федоровское). Для сокращения пролета из ряжа выпускались коротыши в виде консолей. Сохранился один из мостов с такими выпусками (рис. 215) на Кавказе по Сухумской дороге.

Татарское нашествие задержало развитие русского инженерного искусства и в частности строительства мостов.

Исключением являлись только Новгород и Псков, не затронутые непосредственно нашествием татарских орд. В XV-XVI веках особенно славились на Руси псковские розмыслы , работавшие и в других городах.

В период усиления Московского княжества, во время процесса объединения русского государства возрождается и строительство мостов.

Немалую роль играли мосты при военных операциях. При Дмитрии Донском во время осады Твери был наведен мост через Волгу, а во время войны с татарами - через Дон (1380 г.). Не раз наводились такие мосты и в Новгороде. Во время борьбы о Москвой здесь была построена деревянная плавучая стена на Волхове (1477 г.). Известно, что во время похода Ивана III им также наводился плавучий мост у Новгорода. «Живыми» были и первые деревянные мосты Москвы: Москворецкий, Крымский и другие (рис. 216).

Примечания

1. В Новгородской летописи говорится в одном месте: «Тоя же осени (1335 г.) внесе лед и снег в Волхов и вышебе городень великого мосту».

2. Мост обмерен в 1946 году арх. Ополовниковым н Забелло, которым и принадлежат приведенные чертежи. Построенная в 1528 году Невежей Псковитяниным плотина через Волхов в Новгороде была как раз такого типа с ряжами, забросанными камнем.

3. Строителей в то время называли «розмыслами», «палатными мастерами», «городовыми смышленниками» и т. д.