Эпоха Николая II: великие стройки Империи
Во время правления Николая II существенный прирост населения сопровождается строительством большого количества новых городов в самых разных уголках Российской Империи. Именно в это время происходит активное освоение Крайнего Севера, Дальнего Востока, Сибири, Кавказа и Средней Азии. Реальные достижения николаевской России в области строительства, о которых речь пойдёт ниже, представлены строго в соответствии со статистикой (все источники приводятся).
Города, которые возникли в николаевскую эпоху
Строительная промышленность при Николае II и при СССР
Темпы развития строительства в николаевскую эпоху существенно превышают советские показатели в довоенное время.
Великие стройки
Таких высоких объёмов строительства, как при Николае II, прежде в истории России никогда не было. Вот список беспрецедентных строек того времени:
1) Транссибирская магистраль (самая длинная в мире дорога – около 10 000 км);
2) дорога в Мурманск (самая северная дорога Империи);
3) железные дороги Кавказа;
4) железные дороги в пустынях Средней Азии; 5) Новороссийское шоссе;
6) Амурское колёсное шоссе;
7) стратегические шоссе на западе Империи;
освоение Донбасса (металлургические, угольные, химические, военные, машиностроительные предприятия);
9) освоение Кузбасса (в основном строятся угольные предприятия);
10) угольные предприятия Восточной Сибири;
11) освоение марганцевых рудников Грузии (Чиатура);
12) медные заводы в Армении (Алаверди);
13) освоение Урала (разработка медных месторождений, создание металлургических и машиностроительных предприятий);
14) освоение Домбровского угольного бассейна в Польше;
15) цинковые и свинцовые заводы Польши;
16) создание нефтяной промышленности Северного Кавказа и Азии;
17) форты и крепости на границах Империи (Брестская крепость, Новогеоргиевская крепость, крепость в Гродно, военный порт Александра III и крепость Петра Великого в Латвии, береговые батареи Севастополя, форты Петрограда (Тотлебен, Обручев), Кронштадтская минно-артиллерийская позиция (форты Николаевский и Алексеевский);
18) судостроительные заводы в Николаеве;
19) судостроительные заводы в Ревеле (Таллин);
20) реконструкция Мариинской водной системы;
21) создание Северо-Донецкой речной шлюзованной системы;
22) углубление рек Малороссии: Днепра, Днестра и Южного Буга;
23) осушение болот Центрального региона и Западной Сибири;
24) орошение пустынь Средней Азии (Мургабская ирригационная система в пустыне Каракумы, Романовский канал в «Голодной степи»);
25) создание энергетических систем: 279 городских электростанций, единая районная энергосистема Московского региона (станции Москвы, Электрогорска, Павловского Посада, Орехово-Зуево, линии электропередач и подстанции), первые крупные ГЭС.
На железнодорожном участке от Харькова до Донбасса к 1913 году было построено 297 железнодорожных мостов. На участке Долгинцево (под Кривым Рогом) — Волноваха (Донбасс) — 214 мостов. Это далеко не все показатели. (А.Сенин «Развитие транспортной системы Новороссии и Крыма накануне и во время Первой мировой войны». Новый исторический вестник №3 (49), 2016, с.70)
Труд заключённых при Николае II и в СССР
В отличие от СССР, на стройках Российской Империи труд заключенных в массовом порядке не использовался. Например, каторжники привлекались только на заключительном участке строительства одного из главных масштабных проектов страны – Транссибирской магистрали.
В 1913 году в работах на Транссибе на Приамурье участвовало около
5000 арестантов, но это в 38 раз (!) меньше, чем в 1936 году в Дмитлаге на стройке канала имени Москвы, где трудилось 188 800 человек. На Амурской магистрали в том же 1913-ом работало всего в 4 раза меньше заключенных, чем погибло на строительстве канала им. Москвы (и это по самым скромным подсчетам). Источники: «Всеподданнейший отчёт о деятельности Министерства Путей Сообщения за 1913 год» 1914 г., с.71; Е.Бурдин «Использование принудительного труда заключённых на объектах гидроэнергетики Поволжья в 1930-1950 годах» с.9; В.Барковский «Тайны Москва-Волгостроя. М. 2007, с 18,19). Указанные факты подробно описаны в книге А.Борисюка «История России, которую приказали забыть»
Подписывайтесь на канал РУССКИЙ СТРАННИК и оценивайте материал. Спасибо всем, кому по силам пожертвовать на наше развитие.
Строительство в дореволюционной России
Развитие железобетона в дореволюционной России
Вначале распространение железобетона в России шло очень медленно как вследствие слабого развития промышленности, так и недоверия к этому новому виду конструкций со стороны многих инженеров, что являлось следствием отсутствия установленных методов расчета и конструирования.
В 1908 г. были утверждены первые Технические условия для железобетонных сооружений, которые в 1911 г. были заменены новыми Техническими условиями с приложенными к ним Нормами для расчета прочности железобетонных сооружений. Эти первые официальные документы имели существенное значение для развития железобетонного дела в России.
Только с 1912-1913 гг. в строительных институтах была введена самостоятельная дисциплина «Железобетонные конструкции». До этого лишь в некоторых институтах велось преподавание курса железобетонных мостов и их проектирование. Отсутствие учебных пособий и вообще крайняя бедность литературы на русском языке по железобетону затрудняли преподавание этой дисциплины.
Царская Россия являлась отсталой в экономическом отношении аграрной страной. В 1913 г. она занимала по объему производства промышленной продукции пятое место в мире, по электроэнергии – восьмое, по угледобыче – шестое, по производству чугуна, стали, цемента – пятое, по выпуску продукции машиностроения – четвертое.
По производству на душу населения Россия в современных границах СССР отставала:
– по электроэнергии – от США в 21 раз, Англии в 8 раз, Франции в 4 раза;
– по углю в пересчете на каменный – от США в 30 раз, от Франции в 6 раз;
– по цементу – от США в 14,6 раза, Англии в 6 раз, Франции в 4,3 раза;
– по чугуну – от США в 12,5 раза, Англии в 8,3 раза;
– по стали – от США в 12,5 раза, Англии в 6,3 раза.
Значительным увеличением капитальных вложений в промышленность России характеризуются годы, предшествовавшие первой мировой войне. Так, среднегодовой объем капитальных вложений в 1910-1913 гг. составлял около 500 млн. руб. (в довоенных ценах), однако и он был в несколько раз меньше среднегодового объема капитальных вложений за тот же период в промышленность США.
Со второй половины XIX в. в России усиленно развивалось железнодорожное строительство, а оно, в свою очередь, способствовало развитию промышленности и в первую очередь таких ее отраслей, как черная металлургия, машиностроение и др.
В крупных городах строились преимущественно доходные дома с упрощенным архитектурным оформлением, не имевшие ни центрального отопления, ни канализации. Даже в Москве, Петербурге и Киеве центральным отоплением было оборудовано не более 9% домов. В небольших городах в основном строились малоэтажные дома.
Строительство в дореволюционной России характеризовалось почти полным отсутствием строительных машин, низким уровнем производства строительных материалов, сезонностью выполнения строительных работ и длительными сроками возведения зданий и сооружений.
Крупные подрядчики, получавшие с торгов подряды на выполнение строительных работ от государства или отдельных предпринимателей, сдавали их на подрядных условиях более мелким подрядчикам, которые являлись непосредственными организаторами работ, вели расчеты с рабочими и обогащались за счет их нещадной эксплуатации.
В России постепенно образовались обширные районы, где рабочее население специализировалось на выполнении отдельных видов строительных работ. Это привело к образованию крупных рынков рабочей силы разных строительных специальностей.
К концу XIX столетия лишь в европейской части России имелось не менее 1 млн. рабочих-строителей. Так, переписью 28 января 1897 г. установлено, что рабочих, занятых только работой в строительстве, было 717 тыс. Кроме того, крестьян, занимавшихся строительным делом побочно, было еще 469 тыс. чел. В 1911 г. в России насчитывалось уже свыше 2,5 млн. строительных рабочих.
Наличие больших резервов рабочей силы среди крестьян-отходников, ее дешевизна, сравнительно небольшие объемы работ не создавали необходимых экономических предпосылок для повышения технического уровня строительства.
Подрядчики не были заинтересованы в механизации строительного производства, поэтому коза, носилки, тачки, грабарки, бочки для перемешивания вручную бетонной смеси и раствора и другие примитивные строительные приспособления являлись основными орудиями труда на подавляющем большинстве объектов промышленного и гражданского строительства царской России.
Такие строительные машины, как экскаваторы, краны, бетоносмесительные установки применялись в дореволюционном строительстве лишь в исключительных случаях. При этом строительные машины импортировались из других стран и использовались главным образом для возведения железнодорожных, шоссейных, гидротехнических, портовых и крепостных сооружений. Но даже и на крупнейших по тому времени объектах строительства уровень механизации таких массовых работ, как земляные, в период 1910-1916 гг. не превышал 3%, а бетонных не достигал и 1%.
На очень низком уровне механизации находилось и производство строительных материалов, которое базировалось в основном на мелких полукустарных предприятиях сезонного типа, где преобладал тяжелый ручной труд. Металл, строительные материалы и изделия: стекло, краски, мягкая кровля, керамика и др. – в значительных количествах ввозились из-за рубежа.
В 1913 г. было выпущено всего 1,8 млн. т цемента (для примера: ООО «Топкинский цемент» за 2006 год произвел 2 млн. 453 тыс. тонн цемента, причем половина продукции носила марку ПЦ500-Д0. Завод имеет проектную мощность по цементу – 2,7 млн. тонн. Самого большого показателя по производству клинкера он достигал в 1991 году – 2млн. 202 тыс. тонн.).
Основным стеновым материалом в дореволюционный период был кирпич, выпуск которого в 1913 г. составил около 3,36 млрд. шт.
Ограниченное распространение имели стальные конструкции (в 1913 г. около 75 тыс. т). Это были преимущественно конструкции железнодорожных мостов, которые изготовлялись в котельных мастерских Путиловского, Сормовского, Александровского и других крупных заводов. Для строительства промышленных зданий стальные конструкции применялись довольно редко и, как правило, заказы на их изготовление выполнялись за рубежом.
Монолитный железобетон использовался в крайне незначительных масштабах. Конструкции из монолитного железобетона применялись главным образом в портовых, крепостных и искусственных дорожных сооружениях. Все операции по их возведению – устройство опалубки, изготовление и установка арматуры, приготовление и укладка бетонной смеси – выполнялись вручную.
Наиболее распространенными в дореволюционном строительстве были каменные и деревянные конструкции (фермы, арки, деревянные балки, обвязки, а также рубленые стены и детали отделки фасадов). Рабочие-«умельцы» в выполнении резьбы и в изготовлении деревянных конструкций достигли большого мастерства.
В дореволюционной России не существовало строительного и дорожного машиностроения. Только в начале XX в. в Петербурге на Путиловском заводе было начато производство в весьма ограниченных количествах одноковшовых паровых экскаваторов на железнодорожном ходу. В период империалистической войны для оснащения инженерно-строительных воинских частей стали изготовлять в небольшом количестве оборудование для забивки свай, некоторые транспортные средства и дорожные машины.
Управление строительством осуществлялось на основе изданного в 1857 г. Строительного Устава – составной части Свода законов Российской империи, снабженного в период 1878-1879 гг. дополнениями и разъяснениями.
В Строительном Уставе был собран и обобщен опыт строительства в России, установлены формы взаимоотношений между лицами и организациями, ведущими строительство, содержались некоторые технические условия на производство и приемку строительных работ.
История строительства в России до 1917 года
Общая характеристика развития строительного дела в дореволюционной России. Нормирование и кадры, основные строительные материалы, конструкции: деревянные, несущие, армо-каменные, смешанные. Механизация строительных работ. Жилые и общественные здания.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.11.2014 |
| Размер файла | 88,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Уральский филиал ФГОУ ВПО
Российская академия живописи ваяния и зодчества Ильи Глазунова
Специальности «Архитектура» и «Дизайн архитектурной среды»
История строительства в России до 1917 года
Учебная работа студентов 3 курса
Вагиной И.В., Рзаевой А.А
Преподаватель: Белозерова Т.А.
Введение
В соответствии с законами развития общества процесс развития русской строительной техники рассматривается как неотъемлемая часть общеисторического процесса. Поскольку пока еще невозможно дать периодизацию каждой из специфических областей строительной деятельности, принята установленная общая периодизация русской истории.
1801-1861 гг.- время развития капиталистических отношений внутри феодально-крепостнического строя в России. В это время, особенно во второй трети 19 века, интенсивно проходил процесс разложения феодально-крепостнических отношений, проявлявшихся во всех областях жизни страны. Усиливается рост товарно-денежных отношений, внешнего и внутреннего рынка, рост капиталистических форм в промышленности. Развитие капиталистической промышленности в России, указывал В.И. Ленин, проходило через три главные стадии: мелкое товарное производство, капиталистическая мануфактура и фабрика (крупная машинная индустрия).
Мануфактурный период вполне определяется к исходу 18 века, и к первой половине 19 века капиталистические мануфактуры стали широко распространенным явлением. Введение машин и рост наемного труда, начавшийся процесс превращения капиталистической мануфактуры в крупную машинную индустрию свидетельствовали о вступлении России в конце 1830-х годов в полосу промышленного переворота. Успешнее всего переход от ручного к машинному производству совершился в хлопчатобумажной промышленности, где преобладали наемный труд и капиталистические методы организации производства и, наоборот, крайне медленно в горной и металлургической промышленности, где господствовал крепостной труд.
Уже во второй трети 19 века машинная промышленность вступает в решающую борьбу с мануфактурой. Но если отживающий строй не мог уже надолго замедлить неизбежную победу машинной индустрии в России, то последняя ускорила его гибель и утверждение машинной техники совпало с концом крепостного уклада в стране.
После реформы 1861 года страна решительно становится на путь капиталистического развития. Эта реформа, несмотря на всю ее ограниченность, освободила молодой русский капитализм от сдерживающих его развитие феодальных пут. Капиталистические производственные отношения, отягощенные, правда, феодальными пережитками, стали господствующими. Они сказались в концентрации промышленности, в ускоренном развитии производственных сил страны, в техническом оснащении предприятий. Так только за 8-летний период литейное производство и машиностроение увеличилось в 2,5 раза, а добыча угля в 3 раза.
Быстро развивалась промышленность, ширилась внешняя торговля, страна покрывала густой сетью железных и водных путей сообщения. По протяженности сети железнодорожных дорог Россия к этому времени вышла на первое место в Европе, а в мире на второе.
Рост крупной капиталистической промышленности стимулировал развитие банковского кредита. Увеличились иностранные капиталовложения. Русский капитализм сделал решительный шаг в области концентрации производства. Крупнейшие предприятия с числом рабочих свыше 1 тыс. человек.
Между тем о наличии прогрессивных устремлений в строительной промышленности, идущей к индустриализации, в известной мере свидетельствуют и патенты, выданные в это время в России. Если в 1905 году было выдано около 800 патентов, то в 1912 году это количество более чем утроилось, причем некоторые из заявленных изобретений далеко опережали общий уровень существовавшей тогда строительной техники.
Порождаемая техническим прогрессом тенденция к индустриализации строительства натолкнулась в условиях капитализма на лимитирующее воздействие частноспособственнического строя. Подлинное развитие индустриальной строительной техники стало возможным только после победы в Великой Октябрьской революции в условиях социалистического государства.
1. Нормирование строительства и кадры в строительном деле
В 1812 г. был издан второй по счету «Урочный реестр», разработанный военным ведомством, по которому «при крепостях в летнее, осеннее и зимнее время солдатам и вольным рабочим людям фортификационные работы исправлять». Этот реестр отличается исключительной подробностью нормирования производства земляных работ. Например, «Уроки земляных работ» нормированы отдельно для летнего, осеннего и зимнего времени. Разработаны замечательные по четкости и подробности «табели отвозки земли» по ровному месту, «в гору», отдельно для людей и для возки лошадьми. По каждому виду работ приводятся также нормы для солдат и для «вольных рабочих».
Проводились опытные работы и позднее. В 1839 г. был произведен опыт над перевозкой земли для определения времени, потребного возчикам и на отдых. Обследование погрузки и разгрузки земли определялось по отдельным операциям путем хронометража с точностью до 1 сек.
Вновь учрежденный в 1829 г. комитет по совершенствованию урочных реестров работал более восьми лет и в 1838 г. представил новое урочное положение для законодательного утверждения.
Его изданием не прекращалась работа по нормированию труда строителей, а также по уточнению расхода строительных материалов. В 1843 г. вновь переработанное урочное положение было издано для использования его до накопления дополнительных материалов. Собрав большой и весьма ценный материал с мест, а также обобщив зарубежный опыт, комитет в 1855 г. начал систематизацию и коренную переработку действовавшего урочного положения.
Ознакомление с урочными реестрами, изданными в первой половине XIX в., приоткрывает завесу и над самым процессом организации строительного производства в то время.
Первым нормативным документом, приближающимся к понятию технологических правил, следует считать десятый раздет урочного реестра 1811 г. Несмотря на краткость проводимых рекомендаций, мы находим в них сведения о расчете и организации транспорта, о планировочных работах и распределения земляных масс, о расчете всего производственного цикла по строительству объекта, о наборе полного комплекта рабочих инструментов на одно строение.
Производственный цикл принимается равным 120 рабочим дням или «одному лету», в соответствии с чем рассчитывается примерное количество ежедневного выхода на работу «мастеровых каждого рода».
Исходя из этого расчета, определяется количество необходимых инструментов и приспособлений. Представляет интерес указание, что столярам и печникам «инструментов не полагается, ибо они работают своими». Надо полагать, что по этой же причине не указан набор инструментов и приспособлений для маляров и отчасти для каменщиков (лопатки) и плотников (топоры). Следует предположить, что каждый рабочий должен был иметь собственный инструмент и снабжался лишь приспособлениями, составляющими строительный инвентарь.
Обращает на себя внимание расчет состава низового трудового коллектива (бригады), при которой рабочий основной профессии фактически освобождался от выполнения вспомогательных операции. Эти операции выполнялись подсобными рабочими.
В 1825 г. было издано «Положение о количество материалов, какое назначать должно при составлении смет на постройку домов». Редакция некоторых статей выявляет их совпадение с рассмотренным выше документом 1811 г., что говорит о преемственности работы составителей. В Положении имеются также указания по производству работ. Об их тщательной подготовке можно судить по тому, что даже после опубликования урочного положения 1839 г. рекомендовалось все же пользоваться «Положением о количестве материалов», изданным в 1825 г.
Не утверждая, что прекратилась какая-либо деятельность по дальнейшему совершенствованию технических правил производства строительных работ и строительной технологии, мы можем, однако, прийти к выводу, что в продолжении рассматриваемого исторического периода, кроме названных выше, других правил производства строительных работ не было.
В первой половине XIX в. в номенклатуре технического персонала произошли значительные изменения. К этому времени из строительного производства исчезли подмастерья, некогда игравшие большую роль. Одновременно сильно пошатнулось положение мастеров.
В XVIII в. мастер был крупным специалистом. Он не только в совершенстве владел ремеслом, но основательно знал основы строительной инженерии. По определению арх. Монферрана, «должность таковая требует сверх практических познаний, особенной деятельности и точности» Арх. И. Старов, споря о прочности конструкций Казанского собора, указывал, что у строителя собора Л. Воронихина были прекрасные помощники, каменных дел мастера Руиджи и Краур, «производство знавшие и искусные».
В первой половине XIX в. увеличение количества инженерных кадров обесценило работу мастеров, что вызвало понижение оплаты их труда. Если в начале XVIII в. приезжие мастера-иностранцы получали по 650 руб. в год, то в начале XIX в., несмотря на то, что цены на предметы первой необходимости повысились в два-три раза, мастера получали от 375 до 450 руб. в год, и лишь на особо ответственных стройках в Петербурге получали до 1000 руб. в год.
Одной из первых архитектурных школ в России была школа Каменного приказа в Москве, основанная в 1776 г. Другой школой было Московское дворцовое архитектурное училище, созданное в начале XIX в. Из старейших инженерных школ следует указать на Институт инженеров путей сообщения, открытый в 1809 г.
Ниже приведены данные, знакомящие с годовой оплатой труда технического персонала на строительстве Казанского собора.
Каменных дел мастера
Ученики на практике
Количество человек на постройке
Годовой оклад каждого в рублях
Некоторые десятники, работавшие на строительстве Исаакиевского собора, были талантливыми строителями. Так, Иван Столяров имел богатую строительную практику. При сооружении Александровской колонны он руководил устройством лесов, за что получил медаль. В 1838 г. он принимал участие в подъеме и передвижке большого московского колокола. Он построил леса и образцово организовал подъем гранитных колонн, окружающих большой купол Исаакиевского собора. Подъем каждой 65- тонной колонны на высоту около 50 м был хорошо организован и длился 2 ч 15 мин. В то время это было большой новостью.
На строительстве Исаакиевского собора работал и другой крупный десятник, Гавриил Кондратьев. Он с исключительной точностью выполнил шлифовку и полировку колонн портиков собора. При приеме этих работ расхождений с утвержденным чертежом либо не было, либо они измерялись десятыми и даже сотыми долями вершка.
В условиях крепостного строя жестокой эксплуатации подвергались не только строительные рабочие, но и инженерно-технический персонал. Летний рабочий день длился 14 ч. У преобладающего большинства архитекторов и инженеров он был сильно загружен. В военном ведомстве дополнительно ко всему на плечах инженеров находилась отчетность за выполненные работы. На него, по авторитетному свидетельству бывшего инженерного начальника Выборга, Ревеля и Нарвы, была возложена покупка материалов, инструментов и других припасов. Под его надзором и ответственностью ведутся книги и ведомости материальные, денежные, провиантские, фуражные, амуничные. Он должен раздавать воинским командирам в крепости мыло, свечи и дрова; освещать коридоры, лестницы, остроги, одевать и кормить невольников, держать отчет их прибыли и убыли. Все письменные дела производились при помощи 2 или 3 плохих писцов».
С 1799 г. в столицах были организованы ремесленные управы, регистрировавшие паспорта строителей. Обычно эти управы были также инстанцией, передававшей жалобы рабочих в суд. Суд же всегда был на стороне подрядчика, усердно обсчитывавшего рабочих, а иногда и государство. Строитель Казанского собора А. Воронихин был полон возмущения претензиями алчного подрядчика Чусового и называл его действия «наибеззаконнейшими и неслыханно наглыми».
В первой половине XIX в. количество приспособлений, применяемых в строительстве, значительно увеличилось. Еще в конце XVIII в. начали возникать механические заводы, выпускавшие многочисленные приспособления для строительства.
В 1807 г. при строительстве Казанского собора на леса уже составляли чертежи. Узлы крепили обручным железом и скобами. Леса состояли из лежней, стоек, подкосов и насадок для настила. Дерево в соединениях крепили, кроме металла, врубками. Примерно таково же было устройство лесов на строительстве Исаакиевского собора.
На строительных площадках первой половины XIX в. устраивали вспомогательные цехи в виде кузниц, помещений для камнеобработки, навесов для водолейных устройств, растворомешалок, кладовых и др. Состав вспомогательных сооружений менялся в зависимости от особенностей производства; например, при работах до нулевой отметки, в мокрых грунтах, устраивались водолейные устройства, мастерские для заготовки свай, ростверка для помола кирпича на цемент. При каменных работах большое внимание уделяли камнеобрабатывающим, мастерским, растворным узлам, навесам для хранения извести, песка, кирпича, камня.
2. Механизация строительных работ
В.И. Ленин неоднократно писал о расхищений труда человека при ручном производстве, а К. Маркс отмечал, что «отдельная машина остается карликовой, пока она приводится в движение только человеком». Это наглядно выявляется при рассмотрении исторического процесса внедрения и совершенствования машин в строительном производстве. Применение лошадей позволяло увеличить движущую силу лишь в ограниченных пределах. Как показывала практика, тяговое усилие возрастало медленнее, чем число запрягаемых лошадей. Восемь лошадей выполняли лишь в 4 раза большую работу, чем одна лошадь.
В ту пору строительные машины производили в основном вручную, мануфактурными методами. Это ограничивало их распространение. Новые возможности механизации открылись с тех десятилетий промышленного переворота, когда в машиностроении начали создавать новые машины. Совершенствование паровых двигателей строительных машин сказалось на увеличении их мощности, повышении скорости хода и давления пара в котле, замене деревянных деталей металлическими.
В России, запоздавшей с техническим перевооружением машиностроения, к концу 1850-х годов все же насчитывалось более сотни машиностроительных заводов, изготовлявших разнообразные станки, паровые машины, домкраты, лебедки, краны и т. п. Однако большинство из них было недостаточно оснащено технологическим оборудованием, и качеством продукции они уступали английским предприятиям. Например, в докладной записке военного губернатора Нижнего Новгорода говорилось: «Английские машины вдвое более прослужат и потребуют значительно менее топлива, так что скорее окупятся».
Конкуренция заграничных, и в частности английских, изделий тормозила развитие русского машиностроения.
Механизация подъемно-транспортных операций. В первой половине XIX в. подъемно-транспортные устройства, приводившиеся в движение силой человека или животного, начали заменяться паровыми. Характерна также частичная замена деревянных деталей в крапах металлическими, увеличение грузоподъемности механизмов, рост их применения.
При сооружении Исаакиевского собора (1818—1858 гг.) и Александровской колонны (1831—1834 гг.) применялись кабестаны, приводившиеся в движение вручную и конной тягой. Подъем каждой колонны Исаакиевского собора осуществлялся 16 кабестанами и монтажными лесами, в верхней части которых укреплялись блоки. Через блоки перебрасывались пеньковые канаты, одним концом закрепленные за колонну, а другим наматывавшиеся на барабаны воротов.
Для разворота колонн применялся поворотный круг, вращавшийся на шарах, перекатывавшихся в специальных канавах. Кабестаны, обслуживаемые шестью рабочими, имели грузоподъемность около 21 т.
Подъем колонн Исаакиевского собора и Александровской колонны был крупным достижением не только русской, но и мировой строительной техники. Установленный на строительстве этого собора паровой двигатель, обслуживающий узкоколейный железнодорожный транспорт для перевозки гранитных плит, был первой паровой машиной на строительной площадке в России.
На строительных работах применялись краны, явившиеся прототипом современных дерриков. Например, в 1828 г. на строительстве в Кронштадте был применен деревянный кран инж. В. Маслова. В 1862 г. на строительстве мола в Керченском порту применили кран с вертикальной вращающейся деревянной мачтой, раскрепованной бревенчатыми раскосами. Вращение мачты облегчалось круглой чугунной пятой, опиравшейся на чугунный подпятник. Благодаря системе зубчатых колес двое рабочих, вращая рукоятку, поднимали груз почти до 6 т. Там же в Керчи, пользовались краном, установленным на передвигавшейся по рельсам платформе. Стрелой крана служило укрепленное па поворотной чугунной тележке деревянное коромысло с противовесом. В другом случае, при постройке в 1834 г. Москворецкой каменной набережной, применяли железное коромысло с чугунными гирями. Этот принцип коромысла с противовесом используется и в конструкциях ряда современных кранов, в частности башенных.
В количестве, номенклатуре и качестве используемого подъемно-транспортного оборудования Россия отставала от передовых капиталистических стран. Применение механизмов для подъема строительных материалов считалось оправданным лишь на больших постройках и при дороговизне рабочих рук. Но и в этих случаях часто применяли самодельные кустарные краны вроде использованного на строительстве одного из железнодорожных мостов козлового деревянного крана.
Рядовые стройки велись без подъемных устройств даже в тех случаях, когда те или иные органы, ведавшие строительством, признавали необходимым применить машины ввиду недостатка рабочей силы. Например, при постройке в Омске четырехэтажного здания военной гимназии было решено отказаться от простейших подъемных механизмов для подъема кирпича, воды и раствора при кладке стен третьего и четвертого этажей. Официальное сообщение объясняло это тем, что «в Омске трудно найти мастеров, которые могли бы исправлять машину при случайной порче».
Землеройные и сваебойные машины. Одними из первых машин, появившихся в строительстве, были землечерпалки, которыми производили подводную выемку грунта в гаванях и углубляли реки. Это не случайно. До появления железных дорог водные пути являлись основными и наиболее экономичными транспортными артериями, в которых остро нуждались страны с развивавшимся промышленным производством. Однако осуществляемая вручную подводная выемка была очень трудоемка, дорога и неэффективна.
В 1812 г. на Ижорском заводе построили плавучую многоковшовую паровую землечерпалку с двигателем мощностью 15 л. с. для подводной выемки грунта в Кронштадтской гавани. Проектирование и строительство машины велось под руководством известного инженера начала XIX в. Августина Бетанкура (1758—1824). Эта землечерпалка сохраняла ряд конструктивных особенностей, характерных для машин XVIII в. Например, паровой котел представлял собой деревянную бочку, окованную обручами. Маховики, балансиры и другие части паровой машины также были деревянными. Аналогичная землечерпалка была изготовлена на Ижорском заводе в 1815 г. для углубления реки Ижоры. Через восемь лет в России была построена паровая землечерпалка с двигателем мощностью 20 л.с., предназначенная для работ в Одесской гавани.
Создание этих сложных строительных машин свидетельствовало, что в России были инженеры и рабочие, способные поставить строительное машиностроение на уровень мировой техники. Но в условиях тогдашней России эти технические силы не могли получить развития. В частности, паровые одноковшовые экскаваторы, по конструктивней сложности сравнимые с паровыми землечерпалками, начали изготовляться в России только спустя почти сто лет (в 1902 г.). Разрабатывать землю предпочитали вручную, используя дешевую рабочую силу. Между тем даже первые построенные в России паровые землечерпалки с двигателями мощностью всего в 15—20 л.с. были в 14 раз производительнее крупных ручных землечерпалок, приводившихся в движение 6-9 рабочими.
Развитие железнодорожного транспорта способствовало созданию в США парового экскаватора, вскоре нашедшего применение и в России.
В 1842 г. вернувшийся из поездки в США выдающийся русский инженер и ученый П.П. Мельников (1804—1880 гг.) опубликовал статью об экскаваторе Отиса. По расчетам Мельникова, каждый экскаватор мог бы заменить труд 150 землекопов. Автор описал также принятый Отисом метод производства работ: вынутый машиной грунт отвозили в вагонетках с помощью маневрового паровоза; число вагонеток подбирали из расчета предотвращении простоев экскаватора.
Готовясь к прокладке железной дороги Петербург—Москва, русское правительство купило 4 из 7 уже построенных в США экскаваторов Отиса и передало в бесплатное пользование подрядчикам.
П.П. Мельников разработал также проект «землевозного вагона» для отвозки грунта по рельсам конной тягой. На строительстве дороги Петербург—Москва применялось 465 таких вагонов. Позже образец землевозного вагона Мельникова демонстрировался на Всероссийской политехнической выставке в Москве в 1827 г.
Один из ведущих инженеров строительства Петербургско-Московской железной дороги Л.И. Штукенберг отмечал, что паровые экскаваторы «работали очень недурно, затруднения в производстве работ происходили преимущественно от нерасположения к ним подрядчиков, а также их агентов, обязанных доставлять все нужное для действия и исправления машин».
В 1848 г. еще до окончания строительных работ машины были проданы уральским горнозаводчикам Демидовым и в Нижнем Тагиле были применены на вскрышных работах для добычи руды. В связи с возвращением к ручному труду охват механизацией земляных работ на строительстве железной дороги Петербург—Москва не достиг даже 1%.
Таким образом, история механизации земляных работ достаточно наглядно показывает, как в условиях господства старых технических приемов создавались элементы новой капиталистической техники.
С развитием машинной индустрии различные средства механизации начали все больше проникать в такие строительные процессы, как приготовление раствора, дробление щебня, устройство дорожного покрытия, устройство свайных фундаментов, мостовые опоры.
Еще при устройстве Москворецкой каменной набережной в 1834 г. использовались деревянные катки из толстых сосновых бревен. Однако деревянные катки уже выходили из употребления. Необходимость улучшения дорог, с одной стороны, и рост производства чугуна, с другой, привели к распространению конных чугунных катков.
В дорожных работах России применялись плуги, бороны и разравниватели, так называемые «утюги» для заглаживания дорожного полотна. Они состояли из бревен, которые волоком тащили лошади.
Изобретатели первых в России камнедробилок предполагали измельчать камни посредством ударов. Еще в 1850 г. в Главное управление путей сообщения был подан чертеж подобной машины. Затем пришли к убеждению, что эту операцию можно успешнее производить посредством давления, принцип которого использовался в обыкновенных щипцах.
На таком принципе американец Эли Уитмен Блейк построил в 1858 г., после семилетней работы, свою токовую камнедробилку, которая в 1862 г. была привезена из США в Англию на Всемирную выставку, усовершенствована и получила распространение во всех странах, в том числе и в России. Щековые камнедробилки Блейка производительностью 3,5 и 5 м 3 /ч удешевляли производство щебня, по меньшей мере, в 5 раз по сравнению с ручной разбивкой и в то же время увеличивали степень возможного измельчения.
В первой половине XIX в. в России применяли ручные, конные и водяные сваебойные устройства.
Для работ на строительстве железной дороги Петербург—Москва русское правительство заказало в США 4 механических подвесных молота, работавших с помощью паровых лебедок.
Приведенные факты позволяют сделать вывод, что в первую очередь механизировали строительные процессы, наиболее технически простые и массовые, а также дорогие и неэффективные в условиях ручного труда.
3. Основные строительные материалы
3.1 Общая характеристика развития производства
В начале XIX в. основными строительными материалами в России были: древесина, глиняный кирпич, естественный камень, песок, известь и гипс. Приготовляли и применяли их в основном по правилам XVIII в. Однако в начале XIX в. усилился процесс накопления и распространения новых технических знаний в этой области. Важнейшая роль здесь принадлежала последователю М.В. Ломоносова русскому академику В.М. Севергину (1705—1826), начавшему с 1804 г. издание «Технологического журнала», где публиковались новейшие сведения по технологии строительных материалов. В.М. Севергин предпринял обширные исследования минеральных ресурсов страны и в 1809 г. издал капитальный труд «Опыт минералогического землеописания Российского государства», способствовавший развитию материально-технической базы промышленности и строительства.
Попытка обобщить требования к основным строительным материалам была предпринята в «Урочном реестре но части гражданской архитектуры» (1811 г.) и в изданной вскоре после него инструкции «Замечания, как узнавать качество и доброту главных строительных материалов».
Задачи восстановительного строительства после Отечественной войны 1812 г. вызвали значительное увеличение производства различных строительных материалов. Так, на Комиссию для строений в Москве, созданную в 1813 г., было возложено «заведение кирпичных заводов, ломки камня, жжения извести и заготовление прочих материалов, нужных для строения». В 1816 г., перед началом работ по строительству шоссейной дороги Москва—Петербург, инженеры Рыбников, Смирнов и Гермес представили на основе произведенных ими изысканий «Описание различного грунта, крупного и мелкого булыжного камня, негрохоченного гравия, хряща, крупного песку, кирпичной хорошей глины и всех других качеств грунта». В дальнейшем подобные работы производились в более широких масштабах.
Предприятия по производству строительных материалов в первую очередь сосредоточивались вокруг крупных городов, а также в районах дорожного и гидротехнического строительства. Но наряду с этим большое распространение имели карликовые установки временного характера по обжигу кирпича, извести и других материалов, которые устраивались крестьянами. Поэтому общее количество выпускавшихся материалов не поддается точному учету. Известно, например, что в 1810 г. в Москве работало 10 кирпичных заводов, т. е. почти в 2 раза меньше, чем в 1774 г. Это уменьшение вызвано сносом ряда мелких и ветхих предприятий. В конце же рассматриваемого периода в районе Москвы имелась уже целая сеть кирпичных заводов и других предприятий строительных материалов. В связи с этим в 1801 г. в Москве работало 8 поставщиков кирпича, 6 поставщиков лесных материалов, 2 поставщика извести и бутового камня.
Организованная работа по внедрению передовой для того времени техники в практику производства строительных материалов велась в первую очередь ведомствами путей сообщения, военным и горным ведомством.
Начиная с 30-х годов XIX в. возросло количество отечественных изобретений, в частности позволяющих усовершенствовать производство кирпича и других строительных материалов; но большинство из них оказывалось нереализованным. Предпринимателям было выгоднее использовать дешевый труд рабочих или купить зарубежное оборудование, которое оказывалось дешевле ввиду отставания отечественного машиностроения.
Русские специалисты вели подчас трудную борьбу за развитие техники производства строительных материалов. Еще в 1789 г. Вольное экономическое общество издало работу И. Георгиева «Исследование свойства и подражание в делании шведской каменной бумаги», а в самом начале XIX в. архитектор Н.А. Львов разработал технологию получения «каменного картона», предназначенного для кровель. В 1802 г. он организовал производство этого картона с помощью сконструированной им машины, приводимой в действие паровым двигателем.
В дальнейшем над разработкой рулонных кровельных материалов работали как отечественные, так и зарубежные изобретатели. В 1800 г. в Петербурге была издана брошюра «Весьма выгодное употребление бумаги на крытие домов, доказанное Н.Н. Утермарком». Вскоре начались практические работы по изготовлению и усовершенствованию таких кровельных материалов на заводах России. Например, в 1811 г. мастер М.С. Кузнецов изготовил на фабрике в Угличе кровельную бумагу и картон. Цветная кровельная бумага была изготовлена на бумажной фабрике в Оренбурге. Русскому изобретателю Гурьеву удалось в 1847 г. разработать рецепт пропитки картона маслом, а вслед за этим на одном из американских заводов было налажено производство кровельного толя, которое в 1851 г. было заимствовано новгородским фабрикантом Игнатьевым. Таким образом, в создании кровельных материалов на бумажной основе русские специалисты внесли значительный вклад.
Следует отметить достаточно широкий международный обмен технической информацией и часто весьма быстрый отклик на те или иные зарубежные достижения. В качестве примера назовем искусственную сушку леса. Уже в 1856 г. в Петербургском арсенале был испытан английский способ сушки посредством нагретого воздуха.
В первой половине XIX в. в России было организовано испытание строительных материалов на научной основе. Такие работы впервые были выполнены в 20-х и 30-х годах в Институте корпуса инженеров путей сообщения в Петербурге, а с 1840 г. сюда стали поступать образцы строительных материалов со всех округов путей сообщения, в связи с чем институт расширил испытания, приведшие к выработке некоторых теоретических положений в этой области.
Под руководством крупного ученого проф. П.И. Собко в 1853 г. в том же институте была создана (раньше, чем в Англии и Германии) первая в России механическая лаборатория, оборудованная прессами и другими приборами для испытания строительных материалов. В том же году П.И. Собко разработал методику этих испытаний. Первыми в лаборатории были испытаны лесоматериалы, кирпич и каменные породы.
В целом рассматриваемый этап можно охарактеризовать как период серьезных достижений и открытий, важнейшим из которых является открытие в нашей стране искусственного гидравлического цемента, и вместе с тем слабого еще их внедрения в практику. В этот период лишь накапливались экономические и научно-технические предпосылки для последующего более быстрого развития производства строительных материалов.
Ниже рассмотрены основные строительные материалы из числа применявшихся в строительной практике дореформенной России.
Почти половина лесопильных предприятий в России приходилась на Прибалтийско-Приозерный край, наиболее близкий к путям вывозки.
Важным шагом на пути к систематическому изучению древесины и улучшению лесного хозяйства явилась подготовка специальных кадров. Первое специальное лесное училище в России было открыто в 1803 г. в Царском Селе (на 27 лет раньше Берлинской лесной академии).
Изучение строения древесины, ее пороков и вредителей, начатое еще в XVIII в. учеными разных стран, к середине XIX в. достигло высокого уровня и сформировалось в те знания, которые с небольшими уточнениями справедливы и в наше время. Еще в 1808 г. английским Адмиралтейством было предложено обугливание поверхности древесины, получившее распространение и в нашей стране. В 1809 г. в Германии рекламировали обмазку древесины в несколько слоев канифолью, серой, охрой и др. В 1810 г. во Франции было рекомендовано обрабатывать древесину растворами солей металлов. В 1811—1812 гг. в России Лукин предложил обрабатывать высушенную древесину паром, содержащим деготь.
Из множества антисептических средств, появившихся на протяжении 1800—1860 гг., наибольшее распространение в дальнейшем получило так называемое кианизирование, т. е. вымачивание в сулеме, технология которого разработана англичанином Кианом в 1823 г. В 1837 г. д-р Бушери (Франции) предложил пропитывать древесину всасыванием антисептических растворов растущим деревом на корню. Этим способом несколько десятилетий пользовались во Франции и некоторое время в Германии и России. В 1861 г. часть шпал Нижегородской железной дороги была пропитана но способу Бушери.
В 40-х годах XIX в. известный строитель деревянных мостов в России Д.И. Журавский впервые в большом масштабе предпринял исследование механических свойств древесины различных пород. Полученные величины прочности при различных видах нагрузок были им использованы при расчетах мостов.
В большинстве же случаев древесину для строительства продолжали применять без расчетов, по установившейся ранее практике.
3.3 Кирпич
Рост объемов городского строительства в первую половину XIX в. отразился на увеличении производства кирпича. Если в 1775—1785 гг. в Москве выпуск кирпича не превышал 15 млн. шт., то в середине XIX в. он увеличился до 55 млн., а в Петербурге превысил 150 млн. шт. При этом увеличилось количество заводов и улучшилась техника производства.
Произвол в размерах стенового кирпича стал особенно остро ощущаться после издания первых урочных реестров. В 1847 г. были утверждены и изданы «Правила для единообразной и прочной выделки кирпича, долженствующего употребляться как в Петербурге, так и в других местах России, на казенных и частных заводах». Сохраняя бывшее и раньше разделение кирпича по сортам (железняк, полужелезняк, красный, алый), правила устанавливали единые его размеры: 6*3*1,25 вершка (27*13,5*6,75 см).
В первой половине XIX в. наметились пути улучшения кирпичного производства. Для мятья глины стали применять глиномялки с ручным и конным приводом. Интересная конструкция глиномяльной машины была предложена инж. В. Масловым. Его машина состояла из четырех колес: первое резало глину, второе разминало ее, а два колеса с железными лопатками окончательно доминали глину и собирали ее в кучу.
Общий технический уровень производства кирпича в интересующий нас период соответствовал технике конца XVIII в. с той разницей, что было больше крупных предприятий, оборудованных спаренными печами. В 30-х годах XIX в. был предложен ряд конструкций формовочных машин, которые по принципу работы можно разделить на три группы: машины-штампы; машины, формующие кирпич посредством непрерывного вращательного движения, и машины, выжимающие глиняную массу лопастями архимедова винта.
В конструировании этих машин приняли участие русские изобретатели К. Гормонов, В. Фадеев, А. Фантеев, А. Севастьянов и др.
Карусельная формовочная машина, предлагавшаяся слесарным мастером Гольфером. По проекту машина имела 24 формы, в которых глиняная масса уплотнялась системой рычагов, а готовый сырец снимался особыми поршнями. Кирпичезаводчнки, как правило, не стремились к механизации изготовления сырца, так как считали это невыгодным для себя. Поэтому сырец формовали преимущественно ручным способом.
В первой половине XIX в. сильно возросли цены на топливо, и в России, как и в Западной Европе, возникла острая необходимость в усовершенствовании техники обжига кирпича. Это усовершенствование шло как в части изменения формы печей, так и использования тепла отходящих газов. От квадратных печей перешли к шестигранным, затем к круглым (печи русского инженера Штральмана, 1850 г.) и овальным. Отсутствие острых углов создавало лучшие условия для движения нагретых газов внутри печи.
Стремление использовать тепло отходящих газов заставило изобретателей перейти к системе многокамерных печей. Наилучшей конструкцией из печей русских изобретателе была печь А.К. Больмана, изобретенная в 1858 г. В разрезе видны топки, а также камеры, загруженные сырцом. Принцип работы печей Больмана идентичен печам Штральмана. Газ из топки шел под свод камеры, а затем удалялся в отверстие снизу камеры. Это обеспечивало равномерный прогрев всего пространства печи. Наличие нескольких спаренных камер позволяло направлять газ из одной в другую. В первых камерах сырец подвергался предварительной просушке, в других обжигался, а в третьих охлаждался и разгружался, т. е. печи, предложенные Больманом, были непрерывно действующими.
Близкой по конструкции печи А.К. Больмаиа была печь немецкого инженера Ф. Гофмана, удостоенная на Всемирной выставке в Париже золотой медали и получившая всеобщее признание. Начальная конструкция этой печи состояла из кольцевого канала, перекрытого сводом и разделенною вставными железными щитками на загрузочные камеры. На некотором расстоянии от загрузочного канала находился кольцевой дымовой канал, соединенный с каждой камерой. Дымовой канал был центром управления работой всей печи.
В отличие от наших печей, отапливавшихся дровами, гофманские печи отапливались углем, и это позволяло загружать камеры топливом сверху сводов. Другое усовершенствование гофманской печи заключалось в придании ей более удобной опальной формы в плане.
В России первая гофманская печь овальной формы была построена в 1868 г. в Брест-Литовской крепости.