Виадуки или путепроводы (франц. Viaduc, нем. Viaduct, англ. Viaduct). — Обыкновенно принято называть так значительных размеров мосты, устраиваемые через овраги или сухие долины или вообще там, где требуется провести шоссейную или железную дорогу выше поверхности земли. Постройка виадуков составляет очень важный отдел инженерного искусства, в особенности в странах с большими неровностями земной поверхности. В России, в Крыму, при постройке Лозово-Севастопольской железной дороги пришлось прибегнуть к их помощи; с постройкой же железных дорог на Кавказе для виадуков в России открылось обширное поле.
Когда приходится провести дорогу на значительной высоте над земной поверхностью, вопрос о том, устроить ли для этой цели виадук или просто земляную насыпь, решается на основании следующих соображений. Объем насыпи, небольшой при малых ее высотах, быстро возрастает по мере увеличения высоты и притом не пропорционально ей, а почти пропорционально ее квадрату. Примерно так же возрастает и ее стоимость. Стоимость же В. мало изменяется с увеличением высоты, так как пролетные части остаются приблизительно те же, а увеличиваются только быки; возрастание их стоимости идет гораздо медленнее и более приближается к простой пропорциональности высот. Таким образом оказывается, что, начиная с известного предела высоты, насыпь становится уже более дорогой, чем В. Этот предел зависит от многих условий: стоимости работы, материалов, системы В. и пр. Для каменных виадуков его можно полагать примерно в 10—15 сажен. Далее: насыпь, пересекая долину, преграждает сток дождевым и снеговым водам. Если бассейн долины обширен, то для пропуска этих вод в насыпи придется делать очень значительные отверстия в виде мостов, причем в случаях, исключительных по обилию атмосферных вод, которые заранее трудно предвидеть, оставленные отверстия могут оказаться недостаточными и насыпь под давлением скопляющейся воды может разрушиться. Виадук вполне избавляет от возможности подобных катастроф. Наконец, площадь основания насыпи очень велика по сравнению с площадью, занимаемой виадуком, что часто имеет важное значение. Было бы, очевидно, совершенно немыслимо провести на насыпях многочисленные железные дороги, которые изрезывают ныне Лондон на виадуках.
Об устройстве В. см. Мосты. Разница между виадуком и мостом заключается в значительной высоте опор виадуков и в отсутствии посторонних причин, влияющих в мостах на выбор размеров пролетов, напр., навигационных потребностей; вследствие этого пролеты между опорами могут быть уменьшаемы в виадуках очень значительно; в то же время значительно уменьшаются и размеры верхнего строения. При небольшой высоте стоимость опор, очевидно, может возрастать слабее с увеличением их числа, чем уменьшаться стоимость верхнего строения с уменьшением пролетов. Отсюда экономия в общей стоимости сооружения при такой системе. При высоких виадуках, когда каждая лишняя опора представляет значительную ценность, пролеты приходится увеличивать для того, чтобы получить минимальную общую стоимость. Примеры деревянного и железного В. с малыми пролетами показаны на черт. 2 и 5 табл. «Виадуки». Пример железного с пролетами больших размеров — на черт. 1. Это знаменитый В. Гараби, построенный в 1882—84 гг. по проекту французского инженера Густава Эйфеля в департамент Канталь, на железной дор. между Марвежолем и Нессаргом. Общая длина В. 664,65 метра. Он состоит из трех частей: металлического строения длиной в 438,30 м и двух каменных коротких виадуков в 70,090 м и в 45,91 метра. Расстояние рельсов от дна долины крайне велико — 122,20 м, вследствие чего в средней части моста обыкновенные опоры для поддержания верхнего строения были заменены большой металлической аркой (165 метров в отверстии и 60 метров в стреле подъема), помещенной над самой глубокой частью долины. Верхнее строение балочного типа опирается в крайних частях на опоры обыкновенные, в средней на опоры, поставленные на арках. Вся эта часть моста была собрана без подмостей, на весу. Виадук Гараби вместе с подобным ему мостом в Опорто на р. Дуро и Парижской башней 1889 г. представляются одними из самых выдающихся металлических сооружений, исполненных инженером Эйфелем.
Каменные В., или вполне однородные с ними мосты-акведуки, уже в глубокой древности отличались грандиозностью размеров. Римляне оставили нам превосходные образцы подобных сооружений; из них почетное место занимает Pont-du-Gard, находящийся во Франции возле Нима. Число каменных виадуков очень значительно. Их отличительная черта — часто встречающееся разделение на этажи, когда высота их выходит за предел 35—40 метров, арками, помещаемыми между опорами. Эти арки, главное назначение коих придать опорам нужную устойчивость, иногда утилизируются для прохожей или проезжей дороги.
Опорам в подобных виадуках (и акведуках) обыкновенно придается только такая прочность, какая нужна для сопротивления вертикальному давлению, так как горизонтальные распоры смежных арок взаимно уничтожаются. Чтобы избежать крушения всего сооружения при случайном или умышленном (во время войны) разрушении одного пролета, через несколько тонких опор ставят в большинстве случаев одну толстую, способную выдержать боковой распор одной арки при разрушенной другой. Благодаря этому разрушение не может превзойти размеров промежутка между двумя такими опорами-устоями. Некоторые из наиболее выдающихся каменных виадуков перечислены ниже.
а) Одноэтажные виадуки.
| метров | ||
|---|---|---|
| В. Дезендано у Вероны | высотой | 60,00 |
| В. Ньюкастельский | » | 46,00 |
| В. Калте-Ринне | » | 45,66 |
| В. Локвудский | » | 41,48 |
| В. Фюре | » | 40,75 |
| В. Камелле | » | 89,20 |
| В. Штейна | » | 36,00 |
| В. Гёрлицкий | » | 35,15 |
| В. Старукка | » | 33,33 |
| В. Битиггеймский | » | 32,10 |
б) Двухэтажные виадуки (и акведуки).
| метров | ||
|---|---|---|
| В. Эльстерстальский | высотой | 69,75 |
| В. Диденмюльский | » | 51,00 |
| В. Гейлигенборнский | » | 40,00 |
| В. Вагнеровский | » | 38,87 |
| В. Францтальский | » | 87,92 |
| В. Гель у Аахена | » | 36,71 |
| А. Сеговийский | » | 34,00 |
| А. Таррагонский | » | 31,50 |
в) Трехэтажные виадуки (и акведуки).
| метров | ||
|---|---|---|
| А. Рокфавурский | высотой | 81,00 |
| А. Казертский | » | 58,51 |
| В. Шомонский | » | 50,00 |
| В. Албано-Арричийский | » | 50,00 |
| Pont du Gard (у Нима) | » | 48,77 |
г) Четырехэтажные виадуки.
| метров | ||
|---|---|---|
| В. Гелтцшальский | высотой | 80,37 |
Образцы одно-, двух-, трех- и четырехэтажных виадуков показаны на чертежах. Литературу относительно виадуков и их устройства см. в общей литературе мостов.
Приложение
править
1. Железный виадук Гараби в департаменте Канталь во Франции. — 2. Деревянный виадук временного характера. — 3. Каменный виадук на мосте через р. Сену в Париже (продольный разрез). — 4. Каменный многоэтажный виадук в Гельштале. — 5. Железный американский виадук с малыми пролетами.