Легенды инженерии: как строились московские высотки

Семь«сталинских» высоток — настолько значимые нити в московской архитектурной ткани,что давно обросли всевозможными легендами. Оно бы и ничего,да вот только мифы,к сожалению,скрывают подлинные истории по‑настоящему фантастических инженерных решений.

Странно, что эта легенда сочинена про главное здание (ГЗ) МГУ: на таком высоком холме, как Воробьевы горы, грунт должен быть довольно надежным. И действительно, руководитель строительства высотки Александр Комаровский рассказывал, что пробы грунта показали его высокую прочность и плотность. Это позволило строителям уменьшить величину откоса котлована, а значит — сэкономить кучу денег на земляных работах. Но вот под некоторыми другими высотками основания действительно слабые — особенно под теми, что стоят у самой Москвы-реки.
Легенда 1. Фундамент главного здания МГУ день и ночь морозят огромные холодильники. Иначе слабый грунт не выдержит, и высотка сползет вниз. Так, при строительстве гостиницы «Украина» дно котлована пришлось заглубить на 8 м ниже уровня грунтовых вод — и это всего в 70 м от реки. Чтобы котлован не превратился в бассейн, вокруг него устроили двойную стену иглофильтров. Множество таких труб с фильтрующим наконечником забили в грунт по периметру котлована и подключили к насосам, чтобы откачивать воду и не дать ей протечь в котлован. Впрочем, замораживание грунта тоже применялось, только не для ГЗ МГУ, а для высотки у Красных Ворот. Здание строилось одновременно с вестибюлем станции метро, расположенным прямо под ним. Стенки его основания пришлось укреплять холодом — и вот как это работает.

Сталинская высотка

В грунт по периметру будущего котлована забивают трубы, которые объединяются в замкнутую, герметичную систему, по которой пускают охлажденный «рассол» — раствор солей, например, хлорида кальция. Вода замерзает при нуле, а рассол можно остужать до -25 °С и гонять по трубам. Трубы замораживают грунт, превращая его в сплошную льдогрунтовую стенку вокруг будущего котлована. Под ее защитой можно спокойно вырабатывать грунт, не боясь обрушения.

Замерзая, вода увеличивается в объеме; замороженный грунт тоже. После разморозки он, соответственно, уменьшается. А теперь представьте: вы построили здание, левое крыло которого (где расположен один из вестибюлей метро «Красные Ворота») стоит на замороженном грунте. После разморозки оно осядет, и вся высотка поползет налево. Чтобы этого не произошло, строители заранее построили здание с наклоном вправо, в сторону современного проспекта Сахарова. Угол был точно рассчитан исходя из характеристик грунта, и после разморозки здание заняло строго вертикальное положение.
Легенда 2. Главное здание МГУ уходит под землю на столько же этажей, на сколько поднимается над поверхностью сама высотка. Одна из причин того, что Манхэттен стал «островом небоскребов», — надежные скальные породы, которые залегают здесь достаточно близко к поверхности. На них чрезвычайно удобно опирать фундаменты тяжелых высотных зданий. Москве повезло меньше. Твердые основания у нас есть, но на большой глубине, от 20 до 60 м. Устраивать такие длинные сваи по меркам середины ХХ века было крайне дорого, поэтому инженер Николай Никитин — кстати, будущий автор Останкинской башни — предложил совершенно оригинальный подход. Коробчатая плита позволила впервые в мировой практике установить высотки на упругое основание из глин и суглинков.

Сталинская высотка

Американские небоскребы роднит со «сталинскими» высотками общий конструктивный принцип — использование стального каркаса.

Железобетонные плиты, повторяющие очертания будущего здания, устроены в основании всех семи московских высоток. При высоте от 6 до 10 м такая плита имеет коробчатую структуру, которая позволяет экономить материалы практически без потерь прочности (вспомните, какой прочной бывает пустая коробка или ящик). Впоследствии пустоты нашли свое применение: насколько известно, в здании МИДа и в гостинице «Украина» они использовались как бомбоубежища, а в МГУ — как складские помещения. Сложная система подземных помещений с очень высокими потолками, должно быть, и вызвала к жизни легенду про многоэтажные подвалы ГЗ.
Легенда 3. Московские высотки скопированы с американских небоскребов Нью-Йорка и Чикаго. Эта легенда столь живуча, что некоторое время назад в «Википедии» даже была страница, где перечислялось, с какого конкретно американского небоскреба «слизана» каждая из высоток. На самом же деле, по воспоминаниям Дмитрия Чечулина, главного архитектора Москвы тех лет, установка была ровно обратная: сделать высотки максимально непохожими на американские небоскребы. Благо архитекторам было чем вдохновляться: башни Кремля, колокольни храмов и монастырей… Среди эскизов к проекту гостиницы «Украина» Аркадия Мордвинова можно видеть и колокольню Ивана Великого, и Спасскую башню — лишь через них он, наконец, нашел форму будущей высотки.

Сталинская высотка

На фото строящегося здания на Кудринской площади можно увидеть «ползучие» краны, которые советские строители использовали вместо дерриков.
Впрочем, наши высотки все равно очень похожи на американские, только сходство это внутреннее, на уровне конструкций: основу их образует стальной каркас, «кристаллическая решетка» из колонн и балок. Эта технология была внедрена в гражданское строительство в Чикаго в 1880-е годы. Впрочем, наши инженеры внесли в нее некоторые новации. Например, в Америке балки и колонны каркаса соединяли клепкой, а сам процесс выглядел так. Рабочий-«повар» нагревал конец клепки до белого каления и бросал второму, который передавал ее третьему, вставлявшему клепку в отверстие. Четвертый рабочий («стрелок») разбивал ее с обратной стороны. Как можно догадаться, этот способ довольно трудоемок, дорог и небезопасен, поэтому советские инженеры начали соединять элементы каркаса сваркой: заниматься этим мог один сварщик, спокойно устроившись в своей люльке. Это был первый в мире случай такого широкого употребления сварки в строительных работах.
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

ПРЕДЫДУЩИЕ НОВОСТИ:

«Что тобой движет»: новый трейлер и открытие предзаказов Project CARS 3
«Что тобой движет»: новый трейлер и открытие предзаказов Project CARS 3
9 необычных предметов, отправленных в космос
9 необычных предметов, отправленных в космос
Почему озеро Верхнее ”не отдает” свои жертвы
Почему озеро Верхнее ”не отдает” свои жертвы
Из какого места на Земле лучше всего видно звездное небо?
Из какого места на Земле лучше всего видно звездное небо?