Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Развитие дорожного строитеьства

Промышленная революция и развитие дорожного строительства


Промышленная революция и развитие дорожного строительства

Промышленный переворот, затронувший прежде всего Англию, значительно повысил требования к перевозкам сырья, топлива и готовой продукции. Увеличилась подвижность населения. В этот период, по образному выражению Маркса, «средства транспорта и связи, унаследованные от мануфактурного периода, скоро превратились в невыносимые путы для крупной промышленности…».

Состояние дорог в Европе в начале XIX в. было крайне плохим.

Некоторым исключением являлась Франция, где в период абсолютизма и наполеоновских войн велось дорожное строительство и осуществлялся надзор за дорогами.

О состоянии дорог в Англии можно судить по выступлениям на заседании парламентской комиссии представителей почтового ведомства и владельцев компаний дилижансов: «Поперечный профиль дороги часто вогнут к середине. По краям дороги накопились большие валы грязи, высотой иногда до шести, семи и восьми футов» (Tomas Telford); «Дороги расположены ниже уровня полей. На них стекает вода, которую нельзя отвести» (William Home) [196, с. 89]; «Лошади выдерживают на пассажирских и почтовых перевозках в среднем не более трех лет» (John Eames).

Предложенные в конце XVIII в. во Франции 11. Трезаге конструкция дорожной одежды на пакеляже и ее разновидность, использовавшаяся в Англии Т. Тельфордом, были ориентированы на новое строительство. Существующие дороги, которые длительное время пытались ремонтировать, засыпая выбоины и колеи камнем, нуждались в иных методах приведения в проезжее состояние. Такие методы были предложены шотландцем Джоном Лоудо-ном Мак-Адамом (John Loudon Mac Adam, 1756—1836 гг.).

Дж. Мак-Адам не имел инженерного образования. После смерти родителей он провел юность в Америке, вернулся оттуда в 1783 г. и поселился в Шотландии. С 1798 г., занявшись частным предпринимательством, он много ездил по стране. Обращая внимание на плохое состояние дорог, он пришел к выводу, что причиной этого являются «неразумное использование материалов при ремонте дорог и неправильная их конструкция», а также «невежество персонала, руководящего и осуществляющего строительство».

Начав с 1806 г. брать подряды на дорожное строительство, Дж. Мак-Адам разработал собственную систему постройки и ремонта дорог и, приняв на себя в 1816 г. заведование трестом Бристольского округа, наибольшего в Англии, начал энергично внедрять эту систему в практику. Предложенные им методы содержания дорог оказались весьма эффективными и экономичными. Уже через пять-шесть лет метод Мак-Адама при энергичной пропаганде и консультациях автора получил широкое распространение и признание в Англии. По словам известных английских социологов Сиднея и Беатрисы Вебб, «народ смотрел на него, почти как на волшебника, настолько новы и необычны были результаты его деятельности».

Яркую оценку деятельности Дж. Мак-Адама дал Ф. Энгельс: «Ближайшим следствием создания промышленности было улучшение путей сообщения. Дороги в Англии в прошлом столетии были так же плохи, как и в других странах, и оставались такими до тех пор, пока известный Мак-Адам не положил начало строительству дорог на научных принципах и не дал этим новый толчок прогрессу цивилизации. С 1818 по 1829 г. в Англии и Уэльсе были проложены новые шоссейные дороги общей длиной в 1000 английских миль, не считая мелких проселочных дорог, и почти все старые дороги были обновлены по принципу Мак-Адама. В Шотландии ведомство общественных работ построило с 1803 г. более 1000 мостов; в Ирландии обширные болотистые земли Юга, где жило полудикое разбойничье население, были прорезаны дорогами».

Мак-Адам описал предложенный им метод очень сжато и лаконично. В его монографии «Заметки о современной системе дорожного строительства», выдержавшей за короткое время девять изданий, систематически изложены только «Указания по ремонту старых дорог».

Сущность идей Мак-Адама, разбросанных по разным местам книги, сводится к следующему:

1. Прочность дороги обеспечивается грунтовым основанием. До тех пор не удасться строить дороги, не подверженные влиянию сезонных и погодных факторов, «пока не будут полностью осознаны, признаны и проведены в жизнь следующие принципы, а именно, что нагрузка от движения фактически воспринимается естественным грунтом, что пока его поддерживают в сухом состоянии, он будет выдерживать любой груз без просадок и что фактически он несет на себе и дорогу и повозки и что этот естественный грунт должен быть предварительно осушен».

2. Роль дорожной одежды сводится в основном к предохранению подстилающего грунта от размокания. «Опыт показывает, что, если вода проникает через дорогу и насыщает естественный грунт, одежда дороги, независимо от ее толщины, теряет поддержку и разрушается на куски». «Естественный грунт должен быть предварительно осушен, а затем поверх него должно быть помещено покрытие, непроницаемое для дождя, чтобы сохранить его в этом сухом состоянии». Однако Дж. Мак-Адам ошибочно считал, что толщина дорожной одежды не играет роли в ее прочности и что она «должна регулироваться количеством материала, необходимым для создания такого водонепроницаемого покрытия. Никогда не следует ссылаться на ее собственную способность нести нагрузку». Мак-Адам полагал, что для любой нагрузки достаточна толщина одежды 10 дюймов в плотном теле. Это положение оспаривалось другими специалистами. Например, Уокер (James Walker) утверждал, что «количество материалов, необходимых для постройки дороги, настолько сильно зависит от грунта и природы самих материалов, что невозможно предложить для этого какие-либо общие правила. Толщина должна быть такой,… какая требуется для того, чтобы распределить вес, передающийся на малую площадку поверхности дороги, на большую площадь ее основания».

3. Дорожная одежда должна возвышаться над поверхностью земли и не быть уложенной в отрытом в ней корыте. «Первым действием при постройке дороги должен быть отказ от отрывания корыта. Дорожная одежда не должна быть погружена ниже уровня окружающего грунта, а слегка приподнята над ним. Во всяком случае должны быть приняты меры, чтобы имелся достаточный уклон для стока воды, чтобы она всегда находилась на несколько дюймов ниже уровня грунта, на котором намереваются расположить дорожную одежду. Это может быть достигнуто или путем устройства дрен для понижения уровня воды или, если это неосуществимо в связи с особенностями местности, грунт должен быть приподнят на несколько дюймов над уровнем воды». В другом месте Мак-Адам указывал: «Я всегда хотел, чтобы боковые канавы были отрыты таким образом, чтобы материал дороги был расположен на 3 или 4 дюйма над уровнем воды в канаве».

4. Дорожная одежда должна быть ровной, связной и водонепроницаемой. Комитет по дорогам палаты общин отмечал в своем отчете за 1819 г.: «Мак-Адам первый привлек общественное внимание к важному фактору, что угловатые частицы твердых материалов, измельченные до достаточно малых размеров, срастаются или связываются без каких-либо примесей в практически непроницаемую для воды компактную каменную массу, которая при проезде повозок будет изнашиваться равномерно без появления колей и других неровностей».

5. Для устройства одежды следует применять одномерный чистый щебень или гравий. «Размер камней, используемых для дороги должен быть пропорционален месту, занимаемому колесом обычных размеров на гладкой ровной поверхности. Можно определить, что эта площадка контакта в продольном направлении имеет размер около дюйма. Каждая щебенка, уложенная в дорогу, которая в каком-либо измерении превысит эту величину, является вредной». В ряде мест своей книги Дж. Мак-Адам указывал, что камни для дорожных одежд не должны превышать шести унций (170 г) по весу, что соответствует размерам примерно 4—4,5 см. Считая возможным использование мерных колец для контроля за размерами камней (рис. 6.1, в), Мак-Адам отдавал преимущество взвешиванию щебенок, требуя, чтобы руководители строительством всегда «носили в кармане весы и шестиунциевую гирьку и, подходя к куче камня, взвешивали одну или две наибольшие щебенки». Этим в какой-то мере контролировался и минералогический состав щебня, так как при равном, оцениваемом на глаз объеме, более прочный щебень должен иметь больший вес.

6. Прочность щебеночной коры, по мнению Дж. Мак-Адама, обеспечивается взаимной заклинкой щебенок. Поэтому дорожные одежды следует устраивать из чистого щебня. «Каждая дорога должна строиться из дробленого камня, без примеси земли, глины, мела или каких-либо других материалов, впитывающих воду и подверженных воздействию мороза. Не следует ничего добавлять к чистому щебню для придания связности. Щебень будет объединяться благодаря своей угловатости в гладкую плотную поверхность, на которую не влияют превратности погоды или смещающее воздействие колес, которые будут проходить по ней без подскакивания, не вызывая повреждений».

Одежда должна быть однородной на всю толщину. «Единственное средство избежать движения камней в дороге — это использовать в ней до самого низа камни одинакового размера».

Рис. 1. Инструменты, применявшиеся при строительстве дорог: а и б— молотки; в — мерное кольцо; г — вилы для щебня; д— ватерпас

Однако высказывания о необходимости применения одномерного щебня не следует понимать как требование очень тщательной сортировки каменных материалов. «Если построить дорогу только из шестиунциевых камней, это была бы очень неровная дорога. Но это невозможно, так как большая часть камней должна быть меньше этого размера». Таким образом, Мак-Адам считал, что в формировании дорожной одежды основную роль играет взаимная заклинка щебня, не подобранного по крупности. Его современник Т. Тельфорд формулировал это положение еще более четко. «Во всех случаях, когда используется гравий или щебень из камня твердых пород, промежутки между частицами должны быть плотно заполнены мелкими частицами».

7. В период уплотнения движением каменного материала за дорогой необходим усиленный уход. «Повозки, какова бы ни была конструкция их колес, будут образовывать колеи на вновь построенной дороге, пока она не уплотнится, как бы хорошо ни был приготовлен и надлежащим образом применен каменный материал. Поэтому некоторое время, после того как по дороге будет открыто движение, внимательный персонал должен заравнивать граблями следы, оставляемые колесами». «После укладки гравия на дорогу ежедневно нанимают рабочих для засыпки колей и одновременного удаления граблями с поверхности камней, слишком мягких или неправильной формы, вроде длинных кремней или слишком больших».

При уплотнении щебеночной россыпи в основном проездом транспортных средств Дж. Мак-Адам отмечал, что «для первой осадки гравия с успехом можно применять тяжелый железный каток диаметром от 4 до 5 футов (1,2—1,5 м) не менее. Малый каток, такой, как я полагаю, пытались использовать вблизи от Лондона, очень сильно загружен и может иметь тенденцию сдвигать перед собой рыхлый гравий.

Его нелегко тянуть или перекатывать через сдвигаемый гравий без дробления кремневых частиц».

8. Поперечный уклон дороги должен быть не слишком крутым. «Я полагаю, что дорога, обеспечивая сток воды, должна быть возможно более плоской… Я обычно делаю дорогу в середине на 3 дюйма выше, чем по краям, при ширине 18 футов… Если дорога сделана плоской, едущие не будут придерживаться только ее середины, как делают при чрезмерной выпуклости».

В своей практической деятельности Дж. Мак-Адам уделял основное внимание перестройке существующих дорог. В результате многократных попыток улучшения проезда по дорогам россыпью новых материалов на них образовывались толстые слои каменной наброски. Эти слои разбирали и заменяли щебеночными покрытиями, для которых в стороне от дороги дробили удаленный с дороги крупный камень. Поэтому перестройка дорог по методу Мак-Адама, для которой не требовался новый камень, вытеснила трудоемкую и более дорогую перестройку дорог с устройством одежды по типу Т. Тельфорда. Объем выполнявшихся работ ограничивался необходимым минимумом и поэтому Дж. Мак-Адам подчеркивал, что «на каждой дороге я был вынужден изменять способ работ в зависимости от местных условий, а часто от финансирования».

В связи с этим Дж. Мак-Адам придавал особенно большое значение практическому опыту строителей, указывая, что «дорожное строительство по новым принципам является просто ремеслом и должно упорно и трудолюбиво изучаться на практике и даже после долгого и старательного обучения очень немногие становятся хорошими строителями дорог».

Став в 1827 г. генеральным надзирателем над дорогами Англии, Дж. Мак-Адам настойчиво внедрял свой метод в практику. Оценивая его деятельность, Сидней и Беатриса Вебб отмечали, что нельзя считать, что метод постройки дорожных одежд из дробленого камня изобрел Мак-Адам, «поскольку его раньше использовали в Швеции, в Швейцарии и других странах и об этом давно знали наблюдательные путешествующие». «Главной заслугой Мак-Адама было скорее искусство дорожного администрирования, чем дорожной технологии».

Успеху распространения метода Мак-Адама способствовало и то, что он появился в период, когда развитие промышленности потребовало коренного изменения техники транспорта. Промышленное производство нуждалось в доставке больших объемов сырья и каменного угля, которая при плохих дорогах и конном транспорте обходилась слишком дорого и становилась тормозом для развития промышленности. Комиссия по дорогам английского парламента писала в сроем отчете за 1811 г.: «При улучшении наших дорог каждая отрасль нашего сельского хозяйства, торговли и промышленности выиграла бы материально… Преимущества для общества, которые явились бы следствием достижения этой великой цели, улучшения наших общих и платных дорог, неисчислимы».

Выполнению большого объема дорожных работ в Англии в начале XIX в. способствовало характерное для периода промышленного переворота обнищание крестьян и ремесленников, следствием чего являлась нещадная эксплуатация рабочих и низкая оплата их труда. Постройка дорог по-»методу Мак-Адама не требовала от рабочих квалификации, необходимой для строительства дорожных одежд на пакеляже по методу П. Трезаге или Т. Тельфорда. Описывая технологию работ по ремонту дороги, Дж. Мак-Адам указывал, что удаленные с дороги или привезенные камни должны быть сложены в стороне от дороги «маленькими кучками, и женщины, мальчики или старые люди, в прошлом занимавшиеся тяжелым трудом, должны сидя дробить их маленькими молоточками, чтобы они не превышали по весу шести унций». Молотки должны быть закаленными, на короткой ручке, весом около одного фунта, с головкой сечением, как «новый шиллинг». Киркование покрытий при ремонтах или перестройке считалось занятием для мужчин, уборка материала и дробление камня — «работой женщин и детей». Такое использование дешевого неквалифицированного труда было характерным следствием периода массового обнищания эксплуатируемых слоев населения, несмотря на наличие в ряде случаев средств механизации. К. Маркс писал в связи с этим: «Янки изобрели камнедробильные машины. Англичане их не применяют, потому что у «несчастных» (wretch — «несчастный» — это специальный термин английской политической экономии для обозначения сельскохозяйственных рабочих), выполняющих эту работу, оплачивается столь ничтожная часть их труда, что машины удорожили бы производство для капиталистов».

Рис. 6.2. Поперечные профили дорог, строившихся во Франции при Наполеоне I: 1 — гравийное или щебеночное покрытие для пехоты и легких повозок; 2—мостовая для артиллерии и тяжелых повозок; 3 — грунтовая полоса для кавалерии

В отчете о командировке в Англию профессор Петербургского института корпуса инженеров путей сообщений генерал П. П. Базен писал, что Дж. Мак-Адам «употреблял в Глазго способ разбивки материалов машиною; он пропускал их между двумя катками, приводимыми в движение паровою машиною. При этом он убедился, что разбивка твердых пород камней может быть делаема машиной и лучше, и дешевле, особенно если разбивка производится в большом количестве. При этом можно так же получить щебень, столь мелкий и ровный, как это угодно, с весьма малой потерей материала». Однако внедрять механическое камне-дробление в практику Дж. Мак-Адам не пытался1. Оно получило распространение лишь после изобретения Блейком (Withney Blake) в 1858 г. щековой камнедробилки.

Щебеночные покрытия постепенно начали получать распространение на континенте. В Германии они не сразу получили признание. Некритический перенос английской конструкции дорожных одежд в более суровые природные условия и для иного состава движения приводил в ряде случаев к быстрому разрушению построенных дорог. Поэтому дорожные одежды на основаниях из пакеляжа надолго сохранили в Германии широкое распространение и применялись еще в начале 30-х годов текущего столетия при строительстве первых автомобильных магистралей.

Систему П. Трезаге применяли во Франции при строительстве стратегических дорог во время Наполеона I. Их средняя полоса была очень прочной и предназначалась для артиллерии. Но вскоре там также получила широкое распространение система Мак-Адама, официально принятая в 1836 г. В отчете о командировке за границу инж. М. С. Волков отмечал в 1838 г., что во Франции, отказавшись от конструкции П. Трезаге, шоссе «ныне, однако, строят, как в Англии, из одного щебня без основания».

Рис. 3. Поперечные профили дорог со щебеночными покрытиями, строившихся в России в 1818—1841 гг.:
а — шоссе между Царским Селом и ст. Ижора (1818 г.); б—Московское шоссе, участок Чудово—Новгород (1841 г.); в—шоссе от Новгорода до Бронниц (1825 г.); г—шоссе по Бронницкой дамбе (1838 г.)

Наиболее творческий подход к системе Мак-Адама был проявлен в России. Дорожные одежды из каменных материалов были давно известны в России, но строились они по методу, близкому к методу П. Трезаге в ограниченном числе случаев. По этой схеме были построены в 1817 г. первые участки шоссе Петербург — Москва, Гродненское и Калишское шоссе и некоторые дороги в западных губерниях «Царства польского», где проекты дорог утверждались наместниками, управляющими этими губерниями.

В дальнейшем строительстве дорог в России почти преимущественное распространение имели дорожные одежды по типу Мак-Адама. В 1838 г. Комиссия проектов и смет Министерства путей сообщения «изъяснила, что так называемая французская система шоссе, состоящая в употреблении различных слоев разной величины камней и щебенок, уже в России оставлена. Все способы устроения шоссе в просвещенных государствах Европы употребляемые, Главным управлением путей сообщения и публичных зданий исследованы». С этого времени широко распространенные ранее пакеляжные основания практически перестали строить.

Период интенсивного строительства дорог с твердыми покрытиями был относительно короток.

Перевозки конными подводами не обеспечивали потребностей промышленности. Сухопутный безрельсовый паровой транспорт, который начал развиваться раньше, чем железнодорожный, не выдержал с ним конкуренции. К- Маркс и Ф. Энгельс писали по этому поводу: «Когда телеги и фургоны перестали удовлетворять развившиеся потребности в средствах сообщения, когда, наряду с прочими обстоятельствами, созданная крупной промышленностью централизация производства потребовала новых средств для ускорения и расширения транспорта всей массы ее продуктов, тогда изобрели паровоз, а тем самым стало возможным использование железных дорог для дальних сообщений». «На суше мощенные камнем дороги оттеснены на задний план железной дорогой, на море медленное и нерегулярное парусное сообщение — быстрым и регулярным пароходным сообщением». С происшедшим революционным развитием транспорта, по К- Марксу, «может равняться только промышленная революция последней половины прошлого XVIII века.

«Обыкновенные дороги», как начали называть дороги для конного движения, из основных транспортных артерий, о которых, например, И. С. Гергардт писал, что по ним «целое государство от одного главного города до другого имеет сообщения по взаимной своей торговле», в зонах тяготения к железным дорогам были оттеснены на скромную роль подъездных путей к станциям железных дорог. Объем дорожного строительства в России начал сокращаться. Если до 1861 г. в среднем строилось по 230 км дорог с твердыми покрытиями в год, что само по себе было крайне мало по сравнению с потребностью, то в следующее двадцатилетие объем строительства снизился до 25—30 км в год и лишь после 1890 г. в связи с развертыванием строительства стратегических дорог в западных губерниях снова возрос до 300—350 км. Железных дорог в этот период ежегодно вводилось в эксплуатацию от 730 до 1320 км в год.

Изменились и условия строительства и содержания дорог, которые в значительной степени были возложены на созданные в 1864 г. земские учреждения, финансировавшие дорожные работы за счет сборов с местного населения. Ограниченные финансовые возможности земств привели к тому, что на подъездных путях начали получать распространение булыжные мостовые, постройка которых не требовала механизации.

Они были менее трудоемки при строительстве, поскольку отпадала необходимость дробления камня на щебень, и их можно было надолго оставлять без ремонта.

На важнейших государственных дорогах преимущественным типом дорожного покрытия оставалось щебеночное. Несмотря на небольшие объемы его строительства, именно в России было достигнуто существенное улучшение техники постройки.

Однако основную сеть составляли грунтовые дороги, которые практически оставались без ремонтов и ухода и в длительные периоды распутиц были труднопроезжаемы. Типична характеристика дорог Тамбовской губернии, где до революции не было дорог с твердыми покрытиями,— «Всякая грунтовая дорога не такой неизменный путь движения грузов, как рельсовая линия, и не такой даже, как шоссе; летом везут грузы одной дорогой, а зимою другой, весной или осенью еще какой-нибудь третьей в объезд заливаемых топких мест».





Похожие статьи:
Земляное полотно и дорожные одежды

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Развитие дорожного строитеьства

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум