"Технарям"-хисторикам о чугунных дорогах и тротуарах :о)

Здравствуйте, уважаемые читатели.

Продолжаем тему научно-технического прогресса XIX века.

В предыдущей статье по этой теме речь шла об открытии способа получения чугуна, путём применения кокса вместо древесного угля, позволившего наладить массовое его производство.

Способ был запатентован англичанином Абрахамом Дарби в начале 18-г века. Во второй половине того же века в Англии было начато производство рельсов, а в 1881 году был построен первый железный мост.

Россия тоже развивала металлургию. В 1786 году в Питер (для усовершенствования пушечного литейного завода в Петрозаводске) был приглашён Карл Гайскон. Вместе с ним приехал шотландский инженер Чарльз Берд. В 1792 году было образовано Товарищество, с которого началась история литейного завода Берда. На этом заводе, кстати, отливали металлические детали и украшения для строящегося Исаакиевского собора.

Как обстояло дело с производством металла?

Англия за 40 лет увеличила выплавку почти в 9.5 раз, Франция - в 7.4 раза, США - в 40,4 раза, Россия - в 2.2 раза. Металл везде находил сбыт, ибо развивались промышленность и строительство, строились корабли, заводы, небоскрёбы, про армию тоже никто не забывал. С учётом этого совершенно непонятно закатывание глаз альтернативщиками, вдруг обнаружившими на старинных фотографиях множество металлоконструкций, а ещё... - остатки "древней" дороги, которую от них скрывали историки :о)))

И которая "по официальной версии это чугун", но... даже не заржавела :о)))))))

Если кто-то из альтернативщиков сомневается, что это - чугун, да ещё и незаржавевший, может съездить в Крондштат, где старинные чугунные шашки сохранились лишь на Пеньковом мосту (на Якорной площади их заменили новыми).

Историю мостовой взяла тут

"В одну из поездок в Америку управляющий Кронштадтским Пароходным заводом генерал В.П. Лебедев обратил внимание на мостовые, устроенные в Нью-Йорке и в Бостоне по идее инженера Кнаппа. Они имели оригинальное покрытие из чугунных деталей, в виде шашек. Эта идея заинтересовала В.П. Лебедева и, вернувшись на родину, он приказал отлить на Пароходном заводе по привезенным им образцам чугунные шашки. Этими шашками в виде эксперимента вымостили двор завода. Опыт имел успех.

В 1860 году великий князь Константин приказал начальнику строительного управления Кронштадтского порта инженер-подполковнику Н. П. Эйлеру испытать чугунную мостовую в больших размерах и на месте с оживленным движением транспорта. Такое место длиной 160 метров и шириной 6,4 метра было выбрано у Пенькового моста, вдоль ограды нового Адмиралтейства.

Н. П. Эйлер доказывал, что по своим качествам она превосходит все известные мостовые России и Европы и что, несмотря на кажущуюся дороговизну ее устройства (а каждая квадратная сажень тогда обошлась в 40 тысяч рублей серебром.), она благодаря своей прочности едва ли не самая экономически выгодная. В 1862 году чугунная мостовая была устроена под Петербургскими воротами и вдоль Петровской улицы, в 1863 году - вдоль Большой Екатерининской улицы, в 1864 году - от Пароходного завода до вала и вдоль вновь проложенной дороги при Доковом Адмиралтействе. Спустя 20 лет, в 1884 году, когда возникла мысль об устройстве чугунной мостовой в петербургском Арсенале, был послан запрос в Кронштадт о состоянии тамошних металлических мостовых. В ответ было сообщено, что они "со дня положения их на место никогда не ремонтировались и находятся в хорошем состоянии".

И служила эта дорога без всякого ремонта целых 80 лет.

В сентябре 1941 года из Москвы пришел приказ Ленинграду: отлить один миллион корпусов мин. Из них, по разнарядке, Кронштадскому Морскому заводу надо было изготовить 70 тысяч. Стали искать сырье. И оказалось, что старые чугунные шашки состоят из крупнозернистого чугуна. При испытании на полигоне корпуса мин, изготовленных из этих шашек, дали наибольшее количество осколков. Приказ был выполнен. Корпуса мин отправили в Ленинград, там их начинили взрывчатыми веществами и отправили по назначению. Таким образом до наших дней дошли только два небольших кусочка этой мостовой на Пеньковом мосту и да вдоль ограды Петровского адмиралтейства на Якорной площади. В Америке в Чикаго чугунная мостовая была разобрана во Вторую мировую войну."

Вообще-то удивление вызывают не только эти чугунные шашки, но и световые тротуарные решётки

Вот такие фонари находились на Drapers Hall (Лондон)

Современная замена

Из истории световых тротуаров

По сути, это называется убежищем (areaway), [2] тротуарным хранилищем, [11] или полым тротуаром. [12] В некоторых городах эти районы были созданы в результате повышения уровня борьбы с паводками, а в некоторых случаях они образуют сеть подземных туннелей (в настоящее время часто заброшенных). [13] [12] [14] Для освещения этих пространств, тротуары включали решетки, которые представляли опасность для поездки и позволяли попадать в подвал воде, уличной грязи, а также свету. Когда открытые решётки заменили на решётки со стёклами, это было очевидным улучшением. [15]

Рамы

Призмы тротуара развивались из корабельных палубных призм , которые использовались, чтобы осветить палубы судов. Самый ранний световой тротуар (Rockwell, 1834) использовал одну большую круглую стеклянную линзу, установленную в железной раме. По широкой линзе ходили, и если линза ломалась, в асфальте оставалось широкое отверстие, которое было потенциально опасным для пешеходов.

В 1854 году эту ошибку изправил Таддеус Хаятт с помощью своего «света Хаятта» (Hyatt light). В кованную железную раму было вставлено множество маленьких линз, которые прозвали «глаза быка». Даже если бы линзы разбивались, по железной панели все равно можно было ходить.

В 1890-х годах в Нью-Йорке чугунные рамы стали заменять железобетонными плитами. Вообще же для решёток световых тротуаров изпользовали кованное железо, чугун и, даже, нержавеющую сталь. Линзы были самой разной формы. В конце концов, в 1871 году в Лондоне братья Хейворд запатентовали свою "полупризму": изменив форму стекла добавлением призматической части снизу, что позволило с помощью призмы осветить площадь под главным зданием. Формы были прямоугольными (“половинчатыми”) призмами, перенаправляющими весь, входящий в них сверху свет в нужную сторону. Это было очередной ступенькой прогресса. Линзы позволили освещать не только пространство под тротуаром и подвалы зданий. В результате в подвалах стали размещать не только склады, но и магазины, офисы, жилые помещения.

Старинные решётки можно увидеть и в наше время, хотя нынче ячейки тротуаров заполняют упрочнённой ламинированной стеклянной брусчаткой, размеры которой могут быть больше, чем 100х100 мм.

Стекло

Старинное стекло, сохранившееся во многих старых тротуарных светильниках теперь стало фиолетово-золотого соломенного цвета. Это побочный эффект производственного процесса. Чистое кварцевое стекло прозрачно, но в старинных стеклах часто использовался кварцевый песок, содержащий железо и другие примеси. Наличие железа в готовом стекле даёт зеленоватый оттенок. Чтобы устранить этот эффект, во время изготовления стекла добавляли «обезцвечиватель», такой как диоксид марганца («мыло стеклодува»).

При воздействии ультрафиолетового света марганец медленно «соляризуется», становясь пурпурным, поэтому многие существующие тротуарные призмы нынче фиолетовые. Первая мировая война  увеличила спрос на марганец и США были отрезаны от поставок высококачественной марганцевой руды из Германии, поэтому вместо нее в качестве обесцвечивающего вещества изпользовался диоксид селена. Селен также соляризуется, но до соломенного цвета.

В России тоже изпользовали подземное пространство. Подвалы "засыпанного Политеха" в Москве одно время освещались с помощью световых призм, вмонтированных в тротуары. В наше время альтернативщиков от фотографий Политеха с огромными окнами подвалов подкидывает :о) Не меньше броски и взлёты телес и при разглядывании зданий Омска (про Омск и про такой же дом в Новосибирске) и Казани :о)))

Но посмотрите, какое удобное было изобретение, позволившее экономить дорогое электричество и рациональнее изпользовать подземное пространство городов.

Найденные в подземной галерее Городского торгового корпуса в Новосибирске остатки чугунных решёток со световыми призмами

Про изобретение Хаятта много писали, и не только пресса:

"Мистер Хаятт из Нью-Йорка изобрел тротуар из стекла и железа, благодаря которому подземные квартиры выглядят так же приятно, как и надземные. Осветительная часть дорожного покрытия состоит из секций, каждая из которых представляет собой чугунную решетку, причем все промежутки каждой решетки снабжены соответствующими стеклами..."

Дорожные проблемы

Между тем, мучаясь с грязью и недолговечностью разного рода мостовых, все передовые страны искали альтернативу булыжному покрытию. В середине 19 века почти одновременно со световыми чугунными (со стеклянными призмами) решётками была запатентована чугунная мостовая. Как о ней писали:

"ЖЕЛЕЗНАЯ МОСТОВАЯ В АМЕРИКЕ.

Железная Мостовая, проложенная на улицах Бостона, как говорят, была чрезвычайно успешной. После семимесячного износа и зимних морозов улица, как говорят, представляет собой гладкую поверхность [слишком гладкую, не правда ли ?] как тогда, когда тротуар был впервые проложен, и ощущение езды по ней очень похоже на ощущение прохода по мосту.

Эта мостовая, которая, как говорят, была изобретена г-ном У. Д. Терри, описана как состоящая из цилиндрических ящиков из чугуна, около фута в диаметре, разделенных на отсеки, настолько маленькие, что не пропускают копыта лошади. Эти ячейки заполнены гравием или любым подходящим веществом, а верхняя поверхность такая рифлёная, чтобы предотвратить возможность скольжения по ней лошади. Коробки крепко связаны между собой фланцами и комиссурами, но, как добавляется, тротуар может быть легко снят в случае необходимости. - Строитель, № 55". Отсюда

рис. 2 перспективный вид блока железной мостовой.

Другие дорожные покрытия

Столичное металлическое сборное мощение. Эта мостовая сформирована из блоков твердого цемента, имеющих железный каркас, уложенный сверху, заключающий в себе определенную часть древесины. Образец был заложен на Треднидл-стрит в 1853 году; он  оказался неудовлетворительным и был заменен владельцами новым и лучшим образцом в январе 1854 года. К концу года он стал очень неудовлетворительным, и его интенсивно ремонтировали. В июне 1855 года он стал опасным и был окончательно удален.

Мощение литым железом. Чугунная мостовая генерала Краппа, изобретенная американцами, состоит из чугунных рам, разделенных на секции, причем секции расположены достаточно близко друг к другу, чтобы не пропускать копыта лошадей. Выступы и деления имеют ширину около 1 дюйма в верхней части, с углублениями до дюйма. Каркасы сконструированы таким образом, что в какой-то степени между ними будет существовать связь и взаимная поддержка на протяжении всего укладываемого ими дорожного покрытия.

Они укладываются на обычный субстрат, таким же образом, как гранитная брусчатка, а промежутки заполняются гравием, камнями или бетоном. Вес тротуара составляет 250 фунтов на квадратный ярд ; он стоил, когда был закончен, около 185. за ярд. Образец был заложен на Лиденхолл-стрит в начале 1855 года. К середине года он полностью вышел из строя, и снова был установлен на бетон, промежутки были заполнены бетоном ; но его состояние было не очень удовлетворительным. В феврале 1857 года он находился в крайне плохом состоянии; и в апреле, он был наконец удален, после того, как простоял в течение чуть более 2 лет.

Ячеистая железная мостовая. Это покрытие состоит из чугунных блоков, площадью 1 4 дюйма, имеющих плоскую подошву с нисходящим ребром жесткости на каждом краю и сотовыми сетками на верхней стороне, которые открываются через отливку. Шесть боковых ячеек, образованных таким образом, продолговаты, причем шесть ячеек расположены бок о бок в одном направлении, а четыре-в другом. Ячейки немного нависают над краями и являются средством блокировки блоков по вертикали, когда блоки помещены в положение. Таким образом, было спроектировано, что мощение будет прочно и неподвижно покоиться на общем субстрате ; и любое вещество, как песок или гравий, брошенное на тротуар, должно было проходить через ячейки под тяжестью движения, и фактически представляло бы собой непрерывную упаковку. Этот тротуар был опробован на птицефабрике в 1863 году.

Ячеистая Железная Мостовая. Это покрытие состоит из чугунных блоков, площадью 1 4 кв.дюймов, имеющих плоскую подошву с нисходящим ребром жесткости на каждом краю и сотовыми сетками на верхней стороне, которые отлиты открытыми. Шесть боковых ячеек, образованных таким образом, продолговаты, причем шесть ячеек расположены бок о бок в одном направлении, а четыре-в другом. Ячейки немного нависают над краями, что является средством блокировки блоков по вертикали, когда блоки установлены. Таким образом, было спроектировано, что мощение будет прочно и неподвижно покоиться на общем субстрате ; и любое вещество, как песок или гравий, брошенное на тротуар, должно было проваливаться сквозь ячейки под тяжестью движения, и фактически представляло бы собой непрерывную упаковку. Этот тротуар был опробован на птицефабрике в 1863 году." Отсюда

Как можно видеть, железная дорога (не только рельсовая) - изобреталась совсем в недавние по меркам истории времена.

Изыскивался прочный, надёжный, долговечный материал, которым можно было бы успешно заменить камень в мостовых. Каменные мостовые были настолько опасными для лошадей, что лошади часто скользили по камням и падали, расшибая ноги. Дело в том, что лошади, чтобы потянуть тяжёлый груз, необходимо упираться именно пяточной частью копыта, что не удавалось, если копыто цеплялось за выпуклый камень не в той точке.

Возвращаюсь на последок к изобретению Терри:

Чугунная мостовая Терри-рис. 1.показан вид в плане участка чугунной мостовой Терри в плане.  Это изобретение У. Д. Терри из Бостона.

Сущность изобретения состоит в том, что поверхность улицы покрывают железными коробками любой удобной формы и размера, разделенными на секции, настолько маленькие, чтобы не пропускать копыта лошади, а отсеки из железа расположены так, чтобы усиливать друг друга и всю мостовую. Коробки калиброваны таким образом, что они эффективно предотвращают скольжение ног лошадей и колес экипажей. Коробки соединяются ключом, как показано на рис. 1, и промежутки заполнены любым составом из камня и раковин, и т.п., и держатся совместно любым соответствующим цементом.

На рис. 2 показан чугунный ящик или блок для дорожного покрытия, готовый к укладке на землю. Он имеет цилиндрическую форму. А представляет собой промежутки между блоками при укладке, а также промежутки или полые детали, отлитые в каждом ящике. Б - это  наружный круговой обод каждой коробки, а C представляет собой канавки (о которых говорилось) в ободе, радиальных перегородках или ребрах, а также внутри кругового обода. Рёбра и ободы удлиняют к дну каждой коробки, и промежутки также удлиняют вниз. Каждая коробка имеет внешние фланцы для ввода (вкладывания) одного ключа в другой, как показано на рис. 1, для того чтобы закрепить всё на ключ, прочно и твёрдо зафиксировав в положении. Каждый блок имеет около пяти дюймов в глубину и один фут в диаметре, но может быть использован больший размер. Каждый блок может быть выполнен с любым количеством отсеков в нем. Толщина ободов и ребер в каждом блоке составляет около одного дюйма в верхней части, и эта толщина простирается примерно на один дюйм вниз, а затем сужается до тонкого обода в нижней части.

Это будет наблюдаться на фиг. 1 в некоторых выступах имеются темные выемки, это щели для приема ключа блока ;:ext. Ключи или фланцы, а также щели или впадины расположены так вокруг внешней стороны каждого ящика, что каждый ключ упирается в спайку соседнего ящика, и таким образом, как показано, каждый ящик опирается на землю, а также поддерживается тремя другими ящиками, которые он также помогает поддерживать. Таким образом, весь тротуар прочно связан между собой, и ни одна коробка не может двигаться, подниматься или опускаться выше, чем та, что окружает ее.

Едва ли не единственная чугунная мостовая, сохранившаяся в мире.

Это железная мостовая, которая была проложена и успешно опробована в Бостоне. Мостовая, очевидно, кажется превосходным изобретением для намеченной цели, и мы надеемся, что все сомнения относительно её экономичности и осуществимости были полностью рассеяны." Източник

Н. Гиршович:

Два изобретения 19-го века

(продолжение следует)