19. Железнодорожные мосты, тоннели и другие инженерные сооружения: прошлое и настоящее.

В условиях сложного рельефа местности через водные преграды строятся мосты и другие искусственные сооружения мостового типа. Они обеспечивают надземное расположение пути в месте пересечения ими глубоких понижений земной поверхности и других препятствий. При пересечении железнодорожных путей с другой дорогой строят путепроводы и эстакады, над оврагами и ущельями прокладываются виадуки. Основными элементами железнодорожных мостов являются: пролетные строения с мостовым полотном под железнодорожный путь, - мостовые опоры, - опорные части моста.

На первой в мире Стоктон-Дарлингтонской железной дороге (1825 г.) наряду с другими искусственными сооружениями был возведен железнодорожный мост. В начальный период в основном строились деревянные мосты, в элементах которых применялись мостовые фермы Тауна. В 1835 г. американский инженер В. Гау предложил решетчатые фермы, в которые вместо деревянных стоек были включены металлические тяжи. Мостовые фермы Гау были использованы при строительстве моста в США в 1840 г., затем в других странах, в том числе в России.

Мостостроение явилось одной из ярких страниц строительства отечественных железных дорог. Уже при прокладке Петербург-Московской железной дороги (1842-51 гг.) были построены 184 моста, 19 путепроводов. Все крупные мосты через реки Волхов, Мсту, Волгу, Тверцу были спроектированы и построены Д.И. Журавским. Он использовал деревянные фермы Гау, усовершенствовав их (ферма Гау-Журавского), создал теорию расчета мостов. По проектам С.В.Кербедза, Н.А.Белелюбского, Л.Д.Проскурякова сооружались уникальные мосты, отмеченные призами международных выставок, относившиеся в свое время к числу крупнейших в мире. Это – мосты через Волгу у Сызрани (1880 г., общая длина моста 1485 м) и Симбирска (1915 г., длина 2800 м)- автор Н.А. Белелюбский.

С середины XIX века в странах Европы, в том числе России, больших масштабов достигло строительство каменных мостов. Они отличались оригинальными инженерными решениями и изящным архитектурным исполнением, например арочный каменный мост на Владикавказской железной дороге в России.

В конце ХIХ - начале XX веков наибольшее распространение получили бетонные и железобетонные, стальные мосты. На Транссибирской магистрали было построено более 3000 металлических мостов (из них 63 больших). К ряду уникальных относят мост через Обь (длиной 820 метров), построен по проекту Н.А.Белелюбского в 1897 г. Мост через Енисей у Красноярска (длиной 934 метров), построен по проекту Л.Д. Проскурякова в 1899 г. Уникальным стал мост через Амур в Хабаровске (1916 г.), построен по проекту Л.Д.Проскурякова - 18 сквозных пролетных строений длиной по 127 м, с 240-метровой эстакадой по проекту Г.П. Передерия (общая длина 2568 м).

В XX веке достижениями в отечественном мостостроении стали 2-х ярусный металлический мост Днепрогэса через Днепр у Запорожья (1932 г.). Железобетонный мост через Оку в Горьком (Н.Новгороде) – 1961 г., перекрывает русло реки 4-мя пролетами по 150 м. В 1974-89 гг. на Байкало-Амурской магистрали было построено более 370 больших и средних мостов, из них более 200 мостов в районах вечной мерзлоты.

С 50-х гг. XX века строятся совмещенные мосты - под железнодорожное и автомобильное движение. Крупнейшим в мире является мостовой переход между 5-ю островами в Японии, построенный в 1988 г., длиной около 10 км. В состав перехода входят висячие мосты с максимальным пролетом 1100 м, винтовые мосты с пролетом 420 м и несколько эстакад. Все сооружения имеют два яруса: верхний - под 4 полосы автотранспорта, нижний - под 2 железнодорожных пути.

Железнодорожные тоннели по расположению на трассе различают: горные, равнинные, подводные. Составной частью тоннелестроения является метростроение.

Первый железнодорожный тоннель был построен в Великобритании в 1826-30 гг. на линии Ливерпуль - Манчестер (его длина 1190 м). Открытие в 60-70-е гг. XIX века взрывчатых веществ дало толчок строительству горных железнодорожных тоннелей значительной протяженности. Наибольшую протяженность имеют сооруженные в конце ХIХ-начале XX веков однопутные железнодорожные тоннели в Альпах Симплонский (19700 м), Сен-Гатардский (14984 м), Мон-Сенисский (12850 м), а также Большой Аппенинский (18510 м). К числу крупнейших железнодорожных тоннелей в США относится двухпутный Моффатский тоннель (9920 м).

Совершенствовалась техника строительства тоннелей. В 1818 г. при строительстве тоннеля под рекой Темзой был применен проходческий щит, что положило началу способа щитовой проходки тоннелей в сложных геологических условиях. С 1886 г. начали использовать сжатый воздух для проходки в неустойчивых водонасыщенных грунтах. Для строительства подводных тоннелей был разработан способ опускных секций - первый такой тоннель был построен в Северной Америке в 1910 г. Одновременно в горных породах нашли применение механизированные проходческие щиты и тоннелепроходческие машины.

В России первые железнодорожные тоннели - Ковенский (1278 м) и Виленский (427 м) были построены в 1859-62 гг. на Петербург-Варшавской железной дороге. Затем были сооружены железнодорожные тоннели в горных районах Крыма, Урала, Кавказа, Сибири, Дальнего Востока. Большое число тоннелей построено при прокладке Транссибирской магистрали в Восточных Саянах, вдоль берега Байкала. На Кругобайкальской железной дороге было построено 39 двух путных тоннелей протяженностью 7300 м. В 1890 г было завершено строительство самого крупного в России 2-х путного Сурамского тоннеля (3998 м) на Кавказе.

В ХХ веке в 40-х-50-е годы были построены тоннели на Армавир-Туапсинской, Черноморской железных дорогах, на линии Абакан- Тайшет (5 тоннелей общей длиной 8640 м). На Байкало-Амурской магистрали сооружено 9 железнодорожных тоннелей, в том числе 2 наиболее протяженных - Северо-Муйский (15,3 км) и Байкальский (6,7 км). В нашей стране построены лучшие как по архитектурно-техническим, так и эксплуатационным качествам метрополитены.

Существенного размаха получило строительство подводных тоннелей. В 1988 г. был сооружен самый длинный в мире тоннель Сейкан между островами Хонсю и Хоккайдо под проливом Цугару в Японии - общая длина 54,84 км, из них 23 км проложены непосредственно под проливом. В 1994 г. было открыто движение в «Евротоннеле» под проливом Ла-Манш в Европе - около 50 км.