Сидней Уитингтон - История инженерного дела. Важнейшие технические достижения с древних времен до ХХ столетия

Бриндли был больше впечатлен рассказом герцога об акведуках, чем о шлюзах, и убедил своего работодателя позволить ему держаться одного уровня, и его канал пересек реку Ируэлл по каменному мосту на высоте 40 футов над уровнем воды (рис. 8.2). Результатом стал акведук Бартон 1761 года, который оказал влияние на строителей водных путей от юного современника Бриндли Томаса Телфорда до инженеров сегодняшнего дня. Это была трудная задача – построить перемычку над обширной заболоченной местностью без оседания и трещин. Бриндли сначала вырыл дренажные канавы, чтобы повысить несущую способность почв, потом распределил нагрузку от перемычки на большую площадь. Еще труднее было сделать канал водонепроницаемым. Но Бриндли узнал – хотя, возможно, это было ему известно и ранее, – как выкладывать глину и песок последовательными слоями, так чтобы смесь после высыхания становилась непроницаемой для воды. Когда Телфорд впоследствии строил акведуки канала Элсмир, он сначала использовал чугунное дно и стенки из каменной кладки на основе цемента Паркера, который как раз появился на рынке, а для второго акведука соорудил полностью железное «корыто».

Канал, построенный Бриндли для герцога Бриджуотера, имел ширину 18 футов, глубину 4½ фута и длину 10 миль. Но когда первые маленькие суда прибыли в Манчестер, они наполовину снизили стоимость угля и создали прекрасный бизнес для герцога. Его стоимость он так никогда и не раскрыл. Теперь он нацелился на фрахтовые ставки между Манчестером и Ливерпулем. Они составляли 40 шиллингов за тонну по дороге и 12 по реке и вдоль побережья. Бриндли продлил канал герцога по извилистому пути вдоль равнины, оставив его на одном уровне, после чего опустил его при посредстве серии из 10 шлюзов на 82 фута к приливноотливным водам Мерси в районе Ранкорна, в 15 милях к юго-западу от Ливерпуля. По оценкам экспертов, общая стоимость канала Бриджуотера составила 220 000 фунтов. Его постройка наполовину снизила фрахтовые ставки между Манчестером и Ливерпулем. Какое-то время он выдерживал даже конкуренцию с железной дорогой, постройка которой была завершена в 1830 году. Сначала канал оказался экономичнее железной дороги. Конечно, существовали и джентльменские соглашения относительно ставок и распределения тоннажа.

Рис. 8.2. Акведук Бартон (из Smiles, Lives of the Engineers, vol. 1, 1862)

Сегодня Манчестерский судоходный канал, построенный в 1894 году, следует по долине более коротким маршрутом. Акведук Бриндли был заменен поворотным акведуком Бартон-Свинг. Бечевник (дорога вдоль канала, изначально использовавшаяся для бечевой тяги) проходил по галерее в 9 футах над уровнем воды в поворотном участке. Для сбережения воды поворотный участок был сконструирован как железный танк глубиной 6 футов и шириной 19 футов. Были построены четыре подвижные, но водонепроницаемые перегородки, две на подвижном участке и по одной на каждом береговом конце. Соединения были сделаны так плотно, что оставались водонепроницаемыми вне зависимости от того, был мост открыт или закрыт. Когда пролет поворачивался, по каналу могли проходить океанские суда.

Добившись весьма зрелищного успеха с каналом герцога Бриджуотера, Бриндли оказался в высшей степени востребованным для строительства других водных путей. Первый из них, соединивший Мерси с долинами Трента и Северна, связал Манчестер и Ливерпуль по воде с Гуллем и Северным морем на востоке и с Бристолем и Атлантическим океаном на юго-западе. Он был спроектирован, чтобы стать основой сети, которая будет обслуживать промышленность Центральной Англии. Оставив канал Бриджуотера на севере, он шел на юго-восток через Чеширский соляной район и вблизи гончарных производств Стаффордшира. Джозайя Уэджвуд был активным сторонником этого канала, поскольку ему приходилось ввозить глину и кремний и вывозить готовую продукцию с использованием вьючных животных. Солеварни Чешира получали уголь из Стаффордшира аналогичным, весьма дорогостоящим способом. Экономические преимущества от строительства канала были очевидны. Священнослужитель Джон Уэсли отметил, что канал оказал благотворное влияние на жизнь людей. Сэмюэл Смайлс, биограф Бриндли, заявил, что население региона вокруг гончарных производств увеличилось с 7000 частично занятых людей в 1760 году до 21 000 процветающих работников с полной занятостью двадцатью пятью годами позже.

Рис. 8.3. Северные входы в тоннели Харкасл: слева тоннель Телфорда с бечевником, справа тоннель Бриндли

Джеймс Бриндли столкнулся с необходимостью прокладывать тоннель на верхнем уровне канала Трент – Мерси. До этого он сооружал тоннель в угольную шахту герцога в Уорсли, но этот тоннель в Харкасле явился первым настоящим канальным тоннелем в Британии (рис. 8.3). На его сооружение потребовалось одиннадцать лет, поскольку горная порода была сложной, а рабочие – неопытными. В 1777 году сооружение было завершено. Тоннель имел длину 1⅔ мили, но ширину всего 12 футов, и в нем не было бечевника. Мужчины и женщины, которые толкали маленькие баржи через тоннель, делали это, перебирая ногами, упираясь в свод. Шестьдесят лет спустя Томас Телфорд за три года построил параллельный тоннель, в котором был бечевник, но только для людской тягловой силы.

В последнее десятилетие XVIII века, вместе с приходом в промышленность пара, в Британии началась настоящая мания строительства каналов. Это новое средство транспортировки резко снижало затраты на перевозку и существенно ускоряло рост таких промышленных центров, как Манчестер, Бирмингем и Лидс, у которых вскоре появилась связь по воде с Ливерпулем, Гуллем, Бристолем и Лондоном. Развитие на континенте шло медленнее, и причиной тому, по-видимому, были беспорядки, вызванные революцией во Франции и последующими Наполеоновскими войнами. К 1808 году, однако, Томас Телфорд (1757–1834), самый прославленный из британских инженеров, уже проектировал канал Гёта в Швеции. Этот проект намечался уже давно. Канал имеет внушительные размеры, большие шлюзы и длину 120 миль – больше, чем любой другой канал Британии. Он по праву занимает место среди выдающихся инженерных достижений до появления железных дорог.

В Нидерландах систему каналов, о которой говорилось в главе 6, дополнил Северо-Голландский судоходный канал (он же канал Северного моря), построенный в 1825 году. Он дал Амстердаму значительно лучший доступ к Северному морю. В том же году после визита в Англию и Шотландию Шарль Дюпен попытался побудить своих знакомых богатых французов к действию. Но только в 1835 году французские инженеры начали строительство канала, соединившего Марну и Рейн. Он был завершен несколькими годами позже, прошел через Нанси и Страсбург, пересек два водораздела, имел 177 шлюзов и 5 миль тоннелей.