Как жизнь зависит от решений инженера? Почему рушатся одни мосты и веками стоят другие? Почему одни здания вызывают у нас дискомфорт, а другие, наоборот, — заставляют успокаиваться? Для тех, кому интересны неизвестные истории известных зданий, — отрывок из книги "Built" знаменитого инженера Ромы Агравал.
Рома Агравал на фоне самого длинного подвесного моста из Лего
"Мистер Флирт снова звонил. Мне удалось избавиться от него всего за 3 минуты 23 секунды".
Как-то на вечеринке меня познакомили с мужчиной, который без умолку болтал. В конце концов мне удалось спастись и избегать его весь остаток вечера. Но я потеряла бдительность, и в какой-то момент мы обменялись телефонами.
За следующие несколько недель он звонил пару раз. В первый раз у меня только что мама приехала из Индии, поэтому я вежливо отказала ему со словами: "Извини, ко мне только что мама приехала, не могу говорить". Во второй раз мне удалось избавиться от него за три с лишним минуты, о чем я гордо написала подруге.
Но мистер Флирт — как мы называли его с подругой — был очень настойчив. Он звонил и писал еще несколько раз (разговоры стали выходить за рамки трех минут). Наконец я согласилась пойти с ним на свидание. Тогда я узнала о нем нечто неожиданное — он был страшным ботаником. Мы говорили о физике, программировании, архитектуре, истории, и я узнала, что он может часами читать Википедию и что у него есть сверхъестественная способность запоминать интересные, но, по сути, бесполезные факты. С того ужина я ушла, стараясь скрыть небольшое волнение.
Не знаю, как это произошло, но на том свидании мистер Флирт заметил, что я тоже немножко ботаник, и придумал хитрую стратегию по привлечению моего внимания. На следующее утро я открыла почту и увидела следующее сообщение: "Мост дня № 1. Пример того, почему нужно как следует проводить анализ демпфирования", — в нем говорилось о мосте через пролив Такома в штате Вашингтон, который обрушился в 1940 году при относительно слабом ветре.
Каждое утро я открывала почту, и на моем заспанном лице появлялась широкая улыбка, когда я видела, что пришло новое письмо с мостом дня. Всю неделю он находил и присылал мне статьи с изображениями мостов: у одного была забавная история, у другого уникальный проект, какой-то трагически обрушился, а какой-то был просто очень красивым. Неужели со мной все настолько просто? Конечно, меня не так легко завоевать...
Несмотря на то что отправитель писем по-прежнему казался мне немного надоедливым, мне нравились рассказы о мостах, и я увидела множество конструкций, о которых раньше не слышала. Спустя неделю таких писем мне пришлось признать, что он, по крайней мере, хороший собеседник. Не каждый день слышишь серенаду про мосты.
Так что теперь, в честь мистера Флирта, я предлагаю вам свой вариант "Моста дня". Я выбрала пять своих любимых мостов со всего мира — необычных и не очень известных. Все они построены из разных материалов: от шелка до стали. Я выбрала их в разных исторических эпохах, и они иллюстрируют разные инженерные методы.
Старый Лондонский мост, который часто обрушивался
№ 1: Старый Лондонский мост
Этот мост я не видела, потому что его снесли в 1831 году. Больше всего меня в нем впечатляет то, что он 600 лет верно служил Лондону, но в итоге оказался не очень хорош. Несмотря на впечатляющую долговечность, Старый Лондонский мост был неудачной постройкой.
Римляне, как мы уже знаем, очень хорошо строили мосты. Но после заката их Западной империи в IV–V веках до XII века мостов строилось очень мало. Потом финансировать и строить большое количество мостов начала церковь. На многих из них были часовни, где можно было помолиться за безопасный проход и пожертвовать средства на поддержание моста.
Питер Коулчерч, викарий небольшой часовни в Лондоне, решил собрать средства на постройку нового моста через Темзу в 1176 году. Он собирал пожертвования от короля, крестьян и всех средних слоев, чтобы построить в Лондоне каменный мост. До этого там был деревянный мост, который постоянно разрушали грозы, пожары, войны или отсутствие ремонта.
Строительство моста окажется для Питера настоящим испытанием, ведь это первый проект моста с каменными опорами в приливной реке. Темза не так проста для строительства — ее уровень меняется почти на 5 м, у нее очень илистое дно и быстрое течение, из-за чего установить опоры очень трудно. Даже доставка строительных материалов к реке обещала целое приключение: камень нужно было везти по мощеным дорогам низкого качества. Но Питер неустрашимо взялся за столь грандиозную задачу.
Жителей средневекового Лондона, должно быть, потрясло строительство первого каменного моста. Они слышали оглушительный стук копров, установленных на баржах, которые медленно поднимали большой груз, а затем с грохотом опускали на сваи, забивая их в русло реки. На сваях образовывались искусственные острова, которые называются водорезами. Каждый из них имел форму весельной лодки и был построен из груды камней и валунов разных размеров.
Водорезы — и опоры и колонны, которые поднимались над ними и поддерживали полотно моста, — были огромного и разного размера, от 5 до 8 м в ширину. Народ наблюдал, как плотники приделывают к опорам деревянные арочные каркасы. На этих каркасах возводили стрельчатые арки из камня, который в очень опасных условиях поднимали баржи. Лондонцам пришлось ждать целый год, пока достроили первую арку.
В 1209 году, спустя 33 года, мост — длиной 280 м и шириной почти 8 м — наконец достроили, но Питер Коулчерч не дожил до этого момента. Он умер, посвятив строительству 29 лет жизни, и его похоронили в склепе его часовни.
Получившийся мост был сильно недоработан. У него было 19 стрельчатых готических арок разной формы и размера, выполненных из камня разного размера. Хотя такие арки, взятые из исламской архитектуры, были писком моды в зданиях и церквях того времени, для моста они были не лучшим решением. Более традиционная полукруглая римская арка здесь подошла бы больше, но, кажется, инженеры предпочли стиль содержанию. В середине находился подъемный мост, который позволял пропускать высокие корабли, а с каждой стороны располагалась оборонительная застава.
Уровень воды в Темзе поднимается и опускается в зависимости от приливов и отливов. Чересчур широкие водорезы перекрывали почти две трети русла и ограничивали естественное течение реки. Во время прилива вода с одной стороны моста была гораздо выше, чем с другой, потому что ей было некуда деваться, и из-за этого она образовывала опасные течения. Сотни людей погибали.
Дома на мосту — не лучшее решение
Что еще хуже, так это то, что люди стали строить на мосту дома. Лично мне нравится идея жить на мосту: наблюдать, как меняется река в течение дня, и наслаждаться великолепными закатами было бы, несомненно, очень здорово. И эта идея прекрасно реализована на Понте-Веккьо во Флоренции в Италии, где грамотно спроектированные и построенные дома и магазины создают ощущение спокойствия и порядка. А дома на Лондонском мосту только создавали беспорядок.
Трех- и четырехэтажные жилища теснились между проезжей частью и краем моста, и их понастроили больше сотни. Там, где лавочники продавали товары, устанавливали временные лотки. С обеих сторон моста свешивались общественные туалеты, откуда отходы сливались прямо в реку.
Проект моста не предусматривал веса этих построек, а сами они не отстояли друг от друга на достаточном расстоянии, что создавало огромный риск. Весь мост словно только и ждал несчастного случая.
В 1212 году большинство домов сгорело в пожаре вместе с тысячами несчастных, столпившихся на мосту, который с одной стороны залила река, — а потом сильный ветер перенес угли на противоположный край, и начался новый пожар, а люди оказались в ловушке посередине.
К XV веку построек на мосту стало в два раза больше, и они стали в два раза выше. Эти высокие, нависающие над мостом постройки создавали темные и мрачные проходы, по которым еле двигались телеги, повозки, скот и пешеходы. В часы пик переход моста мог занимать целый час. Так как мост был перегружен постройками, страдал от пожаров, а опорные водорезы изнашивались из-за сильных течений, какая-нибудь часть моста постоянно обрушивалась в воду.
В 1633 году треть домов снова сгорела в пожаре, хотя это было скорее скрытое благословение, потому что тогда между домами на берегу и на мосту наконец-то образовалась прореха. Вероятно, это и спасло постройку от катастрофы в 1666 году, когда Великий лондонский пожар не перекинулся на мост. Мост оказался буквально на волоске, но, кажется, его жители и торговцы урок не усвоили. В пожаре в 1725 году сгорело более 60 домов, и разрушились две арки.
Дома наконец снесли в 1757 году, и мост пережил смену веков и простоял до 1832 года, когда вдоль него построили новый Лондонский мост (по проекту инженера Джона Ренни).
Но тот первый мост до сих пор живет в нашей культуре: когда я была маленькой, мама пела мне детскую песенку, в которой были слова "Лондонский мост падает, миледи". Таких песен об инженерии очень мало. Она предостерегает будущих инженеров об опасностях неграмотного проектирования еще до того, как мы научимся ходить.
Понтон: мост из кораблей через море
№ 2: Понтонный мост Ксеркса
Когда мы думаем о мосте, то обычно представляем какую-то высокую постройку, которая аккуратно преодолевает расставленные перед ней препятствия. Но второй мост из моей подборки развеет этот образ. Ища мести, древний персидский царь Ксеркс построил огромный "мост", чтобы пересечь море — ни больше ни меньше. Но построил он не летящий мост над водой, а плавучий, который называется понтоном.
Отец Ксеркса Дарий I был одним из величайших императоров в истории и правил необъятной территорией, простирающейся от степей Центральной Азии до края Анатолии. В 492–490 гг. до н.э. он решил, что крошечные греческие города-государства должны ему подчиниться, и отправился в Марафон, чтобы сразиться с армией Афин и Платей. Его внезапное поражение положило конец первому вторжению персов в Грецию.
Дарий планировал вторую попытку, но не дожил до осуществления своих планов. Ксеркс не забыл унижения, которое испытал его отец при Марафоне, и решил осуществить мечту Дария и подчинить греческие государства Персидской империи. Ксеркс много лет обучал солдат, строил планы и собирал ресурсы перед вторжением, но, хотя большинство греческих государств ему подчинились, он снова встретил сопротивление афинян и суровых воинов Спарты.
Персидская армия столкнулась с препятствием, когда в 480 году до н.э. ей нужно было попасть во Фракию через пролив Геллеспонт (ныне Дарданеллы), который отделяет европейскую часть современной Турции от азиатской. Первая попытка пересечь пролив потерпела неудачу, потому что сильная буря разрушила мосты, построенные финикийцами и египтянами, и тогда Ксеркс приказал 300 раз ударить воду плетьми за дерзость. А инженерам, которые построили обрушившиеся мосты, он отрубил головы.
Новые инженеры, вероятно, стараясь спасти свои головы, возвели более устойчивую постройку. Персам нужно было преодолеть 1,5 км по глубокому проливу — по тем временам это было огромное расстояние, на котором трудно использовать традиционные технологии строительства мостов, то есть вначале закладывать опоры на твердую почву под водой, а затем соединять их между собой.
Вместо этого, как рассказывает нам Геродот, они собрали 674 корабля и соединили их бок о бок в два ряда. На каждом ряду кораблей сверху было два льняных троса и четыре троса из папируса. Эти тяжелые тросы соединяли корабли вместе и образовывали основание полотна.
Инженеры вырезали длинные деревянные доски и положили их в ряд поверх натянутых тросов. Доски связали между собой и покрыли ровным слоем сломанных веток и сучьев, а затем сверху накидали земли, и получилась дорога, по которой могла пройти армия.
Кроме того, инженеры бросили тяжелые якоря вверх и вниз по течению: с востока они не давали унести мост ветрам с Черного моря, а остальные сопротивлялись ветрам с запада и с юга. По обеим сторонам широкого полотна поставили ограды, чтобы лошади не увидели воду и не испугались.
Как только мост из кораблей был готов, Ксеркс помолился о безопасном пути. Он бросил свой кубок, золотую чашу и персидское копье в пролив — может, отдавая дань солнцу, а может, чтобы задобрить море. Затем армия двинулась по огромному понтону на своем пути к грекам. Говорят, что у персов переход с одной стороны залива на другую занял семь дней и семь ночей.
По сравнению с инженерным подвигом, военная часть этой истории менее эпична. Ксеркса разбили в битвах при Саламине и Платеях, и с огромными потерями из-за войны и голода он отступил обратно в Персию. Ксерксу удалось укротить природу, но он не смог подчинить себе греческий народ.
Считается, что понтонные, или плавающие, мосты, придумали в Китае в период с XI по VI в. до н. э., когда инженеры с помощью кораблей с досками пересекали широкие реки. В античную эпоху греки и римляне тоже использовали понтоны. Во время Первой и Второй мировых войн солдаты часто прибегали к этой технологии, потому что она позволяла быстро собирать и разбирать переправы.
Плавучие мосты — хороший вариант, когда вода глубокая, река широкая, а времени мало. Но бури и сильные течения губительны для таких мостов. Если один корабль зачерпнет воды, то потянет за собой остальные, пока вся конструкция не уйдет под воду. К счастью, инженеров уже не ждет та же участь, что при Ксерксе.
О других мостах — в следующий раз.
