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

Инициатива штата Нью-Йорк «приблизила» западные округа и ускорила миграцию в северную часть Огайо, Иллинойс, Мичиган и Индиану. В 1816 году Рочестер был деревней, в которой жил 331 человек. В 1825 году население увеличилось до 8000 человек, и город стал мукомольным центром США. Буффало, раньше бывший торговой факторией, быстро развивался, становясь центром судоходства, металлургии и др. 40 000 человек проследовало через Ютику по каналу еще до конца первого года его существования. До завершения его постройки плата за перевозку помогла возместить штату Нью-Йорк первоначальные затраты в размере 14 869 долларов на милю.

Влияние канала Эри на транспортировку с запада на восток оказалось еще более выраженным. Жители Огайо тоже думали о каналах и прорывали их на переправах волоком от озера Эри до реки Огайо, таким образом продолжая канал Эри вглубь долины Миссисипи, чтобы везти на восток зерно, а позднее и хлопок, который раньше транспортировали вниз по реке на рынки Нового Орлеана. Появился и стал быстро развиваться как промышленный и перевалочный центр город Кливленд, штат Огайо. Озерные суда доходили до западного конечного пункта канала Эри – в Буффало. Они привозили грузы из Детройта, Макино и других пунктов, даже из Чикаго. Традиционные западные отрасли промышленности, такие как производство пиломатериалов, поташа, свинины, виски и муки, в первую очередь стимулировались каналом Эри. Благодаря хорошим почвам и благоприятным условиям для выращивания эти отрасли вырвались вперед по сравнению с аналогичными предприятиями востока. Рочестер, штат Нью-Йорк, не мог рассчитывать долго удерживать позиции мукомольного центра Соединенных Штатов. Какое-то время по каналу везли бурый железняк для металлургов долины верховья Гудзона. Но большие металлургические предприятия довольно скоро выросли вместе с поселениями – за Аппалачами, ближе к источникам сырья и топлива. Канал Эри не играл большой роли в качестве перевозчика руды с западных рудников на восточные мельницы. Он был эффективным катализатором ускорения развития сообществ на Среднем Западе, впоследствии стимулировав металлургию в регионе Огайо и Великих озер.

Церемония, проведенная в 1825 году в районе Сэнди-Хук, ознаменовала утверждение города Нью-Йорка, а не Филадельфии или Бостона в качестве столицы Соединенных Штатов и самого крупного североамериканского порта. Она также подчеркнула экономический и политический союз старых северо-западных территорий с Новой Англией и центральными штатами Атлантического побережья. Потом появились железные дороги, ускорившие северную экспансию за счет южного господства на западе. Один из более поздних американских каналов, Фармингтон, заслуживает отдельного упоминания, потому что он был специально превращен в железную дорогу. Он протянулся на север из Нью-Хейвена, Коннектикут, и был задуман своими создателями как звено на водном пути, которое соединит пролив Лонг-Айленд с рекой Святого Лаврентия. Он был спроектирован в 1822 году и получил частное финансирование. Для этого был организован банк в Нью-Хейвене. Сооружение 56-мильного канала началось в 1825 году и продолжалось три года под руководством инженеров, имевших опыт строительства канала Эри. Потом он был продлен до Норгемптона, Массачусетс, что на реке Коннектикут. В сравнении с каналом Эри, который был завершен, как раз когда начиналось строительство канала Фармингтон, последний был незначительным проектом. Тем не менее он обеспечил удобный и комфортный транспорт для нескольких старых городов. Он также обслуживал много небольших, типичных для Новой Англии мануфактур, которые до его появления не имели возможности расширяться из-за трудностей с перевозкой своей продукции по диким дорогам. Баржи, передвигавшиеся по каналу, тянули лошади. Самая крупная баржа вмещала 25 тонн. Баржи и лошади были частными. Их владельцы платили сбор канальной компании, которая с большим или меньшим успехом работала около 20 лет. В это время была построена Нью-Хейвенская железная дорога – параллельно каналу, в нескольких милях к востоку. В 1847 году было предложено построить железную дорогу вдоль бечевника канала, чтобы канал и железная дорога работали одновременно. Какое-то время материалы для постройки железной дороги везли по каналу, но в конце 1840-х годов он был заброшен, а железная дорога, хоть и построенная рядом с ним, проходила вдоль бечевника только на некоторых участках. Дорога была создана финансистами и инженерами, тесно связанными с канальной компанией. Это один из немногочисленных примеров в истории, когда канал не исчез, а по доброй воле подчинился метаморфозе.

Старые вещи нередко становятся совершенными, когда появляются новые устройства, предназначенные для их замены. Когда канал Эри был открыт, техника строительства каменных мостов достигла финальной стадии развития, прежде чем железная дорога привнесла радикальные изменения в дизайн и конструкцию. Камень всегда считался наилучшим материалом для мостов, а арки были их неотъемлемой чертой с римских времен. Камень до сих пор может считаться идеальным материалом для мостов, если не принимать во внимание расходы времени, сил и средств. Пока еще не обнаружен материал, который лучше выдерживал бы перепады температур, противостоял коррозии и разрушению. Инженерам еще предстоит установить предел, выше которого не стоит поднимать каменные арки на фундаментах, уходящих глубоко в землю. Самая длинная известная каменная арка имеет размер 295 футов. Она построена в Плауэне, Германия. Существуют места, такие как Ниагарское ущелье, где напор воды делает трудным и непрактичным, хотя и возможным, возведение кружала, необходимого для строительства арки, пока не будут поставлены замковые камни. Но если железо, дерево или бетон заменяли камень, то не потому, что из них мосты получаются лучше, а потому, что с ними легче работать и они, как правило, дешевле. В наше время строители мостов не имеют ни безграничных трудовых ресурсов, как, скажем, строители пирамид, ни безграничных средств.

Рис. 8.6. Мост Согласия сразу после завершения строительства

Прославленный французский инженер Жан Родольф Перроне (1708–1794) в конце XVIII века довел каменные мосты до истинного совершенства. Римские строители поднимали свои мосты на сказочные высоты. Строители Средневековья и Ренессанса добавляли разнообразия и красоты. Однако в низких постройках всех трех периодов опоры коротких пролетов мешали свободному течению воды, преграждая 65 процентов течения, как под римским мостом 14 года в Римини, и 50 процентов – под Новым мостом 1607 года в Париже. Перроне понимал, что промежуточные столбы способны будут поддерживать собственный вес арок и соответствующих надстроек, если он сумеет уравновесить горизонтальные давления смежных арок друг на друга между береговыми устоями.