Утраченные строительные технологии Петербурга
23 сентября 2014
Данная статья была написана мной ещё в апреле 2014 года и опубликована на сайте Крамола - http://www.kramola.info/vesti/neobyknovennoe/utrachennye-stroitelnye-tehnologii-peterburga
Видимо настало время опубликовать её в данном журнале, поскольку намечается несколько статей в продолжение темы строительства Петербурга. Статья публикуется с очень незначительными исправлениями от первого варианта.
В середине лета 2013 года я посмотрел серию научно-популярных фильмов из серии «Искажение истории», которые сняты по лекциям и материалам Алексея Кунгурова. Часть фильмов в данном цикле были посвящены строительным технологиям, которые применялись при строительстве известных всем зданий и сооружений в Санкт-Петербурге, таких как Исакиевский Собор или Зимний Дворец. Эта тема меня заинтересовала, поскольку, с одной стороны, я много раз бывал в Санкт-Петербурге и очень люблю этот город, а с другой, работая в проектном строительном институте «Челябинскгражданпроект», мне до этих фильмов не приходило в голову взглянуть на данные объекты именно с точки зрения строительных технологий.
В конце ноября 2013 года судьба улыбнулась мне в очередной раз, и мне представилась рабочая командировка в Санкт-Петербург на 5 дней. Естественно, что всё свободное время, которое удалось выкроить, было потрачено на изучение данной темы. Результаты своего небольшого, но тем не менее на удивление результативного исследования, я представляю в данной статье.
Первый объект, с которого я начал осмотр, и который упоминается в фильмах Алексея Кунгурова, это здание Генерального Штаба на Дворцовой Площади. При этом в фильме Алексей упоминает в основном каменные косяки дверей, в то время как я достаточно быстро обнаружил, что у данного здания есть множество других примечательных элементов, которые, на мой взгляд, однозначно раскрывают технологию, которая использовалась при строительстве как данного объекта, так и множества других.
Рис. 1 - вход в здание Генерального штаба, верхняя часть.
Рис. 2 - вход в здание Генерального штаба, нижняя часть.
Рис. 3 - вход в здание Генерального штаба, угол «косяка», полированный «гранит».
Алексей Кунгуров в своих фильмах обращает внимание в основном на «вклеенные» прямоугольные фрагменты, которые видны, например, на рис. 2. Но меня же гораздо больше заинтересовал тот факт, что шов, который разделяет детали конструкции, проходит совсем не там, где он должен быть, если бы эти детали действительно были вырезаны из цельного камня - рис. 3.
Дело в том, что одним из самых сложных элементов для изготовления при резке является внутренний трёхгранный угол, особенно при резке такого твёрдого и хрупкого материала, как гранит. При этом совершенно не важно, будем мы резать гранит современным механическим инструментом или использовать, как нас уверяют, некие «ручные» технологии.
Выбрать подобный угол невероятно сложно, поэтому на практике их стараются избегать, а там, где без них не обойтись, обычно выполняют составными из нескольких частей. Например, косяк на рис. 3, если бы он вырезался, должен был иметь стык по диагонали угла. Такой же, который обычно можно увидеть у большинства деревянных дверных косяков.
Но на рис. 3 мы видим, что стык между деталями идёт не через угол, а горизонтально. Верхняя часть «косяка» лежит на двух вертикальных стойках как обычная балка на опорах. При этом мы видим целых четыре великолепно выполненных внутренних трехгранных угла! Кроме того, один из них сопрягается сложной криволинейной поверхностью! При этом все элементы сделаны с очень высоким качеством и точностью изготовления.
Любой специалист, который работает с камнем, знает, что это практически невозможно, особенно из такого материала как гранит. Потратив массу времени и сил вы, возможно, сможете вырезать один внутренний трехгранный угол в своей заготовке. Но после этого у вас уже не будет права на ошибку, когда вы будете вырезать остальные. Любая неоднородность внутри материала или неаккуратное движение могут привести к тому, что скол пройдёт не там, где вы планировали.
Рис. 5 - качество обработки поверхности и формы углов
При этом хочется обратить внимание на тот факт, что данные детали изготовлены не просто из гранита, а из полированного гранита с достаточно высоким качеством обработки поверхностей.
Рис. 6 - качество обработки поверхности и формы углов.
Подобное качество недостижимо при ручной обработке. Чтобы получить подобные гладкие и ровные поверхности, а также прямые грани и углы, инструмент должен быть закреплён и двигаться по направляющим.
Но изучая данные детали, я обратил внимание даже не столько на качество изготовления и обработки, сколько на то, как выглядят углы, особенно внутренние. Все он имеют характерный радиус скругления, который хорошо видно на рис. 5 и рис. 6. Если бы данные элементы вырезались, то углы имели бы другую форму. А подобная форма внутренних углов получается, если деталь отливать, а не вырезать!
Технология литья хорошо объясняет и все остальные особенности конструкции данного элемента, и точность подгонки деталей друг к другу, и имеющееся расположение стыков деталей, которые с точки зрения конструкции более предпочтительны, чем диагональные швы или сложная составленная из множества элементов деталь, которая неизбежно должна была получится при резке.
Я стал искать другие подтверждения того, что при строительстве данного здания использовалась технология литья из «гранита» (в смысле материала, похожего на гранит). Оказалось, что в данном здании данная технология использовалась во многих элементах конструкции. В частности, из «гранита», но без «полировки» полностью отлит фундамент здания, а также крыльца у тех двух входов, которые я осмотрел.
Рис. 7 - литой фундамент здания Генерального штаба.
Рис. 8 - ещё один вход с литым «косяком» и крыльцом.
При осмотре фундамента обращает на себя внимание качество «подгонки» боков фундамента друг к другу, а также достаточно большой размер «блоков». Вырезать их отдельно в каменоломне, доставить на строительную площадку и столь точно подогнать друг к другу практически невозможно. Щели между блоками фактически отсутствуют. То есть, они видны, но при ближайшем рассмотрении хорошо видно, что шов читается только снаружи, а внутри между ними нет пустот - всё заполнено материалом.
Но главное, что указывает на использование технологии литья, это то, как изготовлены крыльца!
Рис. 9 - каменное крыльцо, ступени сделаны как единое целое с остальными элементами - швы отсутствуют!
Мы в очередной раз видим внутренние трёхгранные углы, поскольку ступени крыльца сделаны как одна деталь с остальными элементами - соединительные швы отсутствуют! Если подобную трудоёмкую конструкцию можно попытаться как-то объяснить на «косяках», поскольку это «парадная деталь», то вырезать крыльцо из цельного куска камня как единую деталь не имело вообще никакого смысла. При этом, что интересно, с другой стороны крыльца шов имеется, что, видимо, объясняется какими-то технологическими особенностями изготовления детали, которую не стали делать цельной.
Аналогичную картину мы наблюдаем и у второго входа, только там крыльцо имеет полукруглую форму и изначально вообще было отлито как одна цельная деталь, которая позже дала по средине трещину.
Рис. 11, 12 - второе полукруглое крыльцо. Ступени также единое целое с боковинами.
Рис. 13 - другая сторона полукруглого крыльца, швов у ступеней нет. Они отлиты как единая деталь с боковинами крыльца.
Позже, гуляя по Санкт-Петербургу, в основном в районе Невского Проспекта, я выяснил, что технология литья из камня при строительстве использовалась во многих объектах. То есть, она была достаточно массовой, а значит и дешёвой. При этом по данной технологии отлиты фундаменты многих домов, постаменты памятников, многие элементы каменных набережных и мостов.
Также оказалось, что отливались элементы зданий и сооружений не только из материала, похожего на гранит. В итоге я сделал следующую рабочую классификацию обнаруженных материалов.
1. Материал «тип один», похожий на гранит, из которого изготовлены фундамент и крыльца здания Генерального штаба, элементы набережных, фундаменты многих других домов, в том числе данный материал использовался и при изготовлении фундамента,парапетов и ступеней вокруг Исакиевского Собора. Ступени у Исакия, кстати, имеют те же характерные признаки, что и у крылец здания генерального штаба - они выполнены как единая деталь с массой внутренних трехгранных углов.
Рис. 14, 15 - парапеты и крыльца вокруг Исакиевского Собора, ступени сделаны как единое целое с остальными элементами - швов нет.
2. Гладкий полированный гранит «тип два», из которого изготовлены «косяки» у входов здания Генерального Штаба, а также колонны и Исакиевского собора. Я предполагаю, что колоны изначально были именно отлиты, а уже потом обработаны. При этом хочется обратить внимание не столько на вставки, о которых много говориться в фильмах Алексея Кунгурова, сколько на то, чем они вклеены в колонны. Во многих случаях хорошо видно, что материал «мастики», которая использовалась как «клей», практически идентичен материалу самой колонны, но только не имеет окончательной обработки внешней поверхности, поскольку находится внутри шва. В остальном же, это такой же наполнитель кирпичного цвета, внутри которого хорошо просматриваются чёрные более твёрдые гранулы. Там, где поверхность колонн отполирована, эти гранулы образуют характерный пятнистый рисунок.
Рис. 16, 17 - мастика, которой вклеены «заплатки», фактически является тем же самым материалом, из которого изготовлены сами колонны.
Интересно также то, что чистовая полировка колонн выполнялась уже после сборки. У вставок и колонн единая плоскость полировки, которая также распространяется и на гранулы в мастике, которые были срезаны при обработке в ровень с остальными деталями. И это не ручная полировка, поскольку при ручной они были бы выломаны из мастики. Чтобы получить подобный результат нужен инструмент с высокой скоростью движения резца или шлифовального материала.
3. Ещё более гладкий «гранит», «тип три», из которого отлиты фигуры Атлантов. При этом предположение Алексея Кунгурова о том, что они абсолютно идентичны, не подтвердилось. Я специально сделал серию снимков, из которых видно, что на всех статуях имеется уникальный рисунок мелких деталей (ворс на повязках), которые имеют немного отличающуюся форму и глубину.
Видимо технология, которая использовалась, позволяла отливать только одну фигуру по одному оригиналу, поэтому для каждой отливки делался свой оригинал. Видимо оригинал делался из материала типа воска, который выплавлялся из формы после её затвердевания.
При этом у меня нет ни малейшего сомнения в том, что это именно литые. А не вырезанные фигуры. Это хорошо видно на мелких элементах пальцев ног, а также по характерным радиусам сопряжения у основания. Данные элементы практически невозможно вырезать из такого хрупкого материала, как гранит, зато они легко могут быть отлиты по форме.
Но есть и другие объекты, в строительстве которых использовалась данная технология. Это так называемый "дом Зингера" на Невском, построенное в 1902-1904 годах, где сейчас находится магазин "Библио-глобус" (Невский проспект 28). Оно сложено из отполированных блоков, которые отлиты точно по такой же технологии. Эти блоки имеют очень сложную форму, которую нельзя вырезать ни вручную, ни с помощью современных механизмов. При этом при ближайшем рассмотрении очень хорошо видно, что внутренние углы имеют радиусы скругления, характерные именно для отливок.
Полированные гранитные блоки сложнейшей формы, из которых сложено здание на Невском проспекте, 28. Хорошо видно, что блоки отлиты как единое целое и имеют множество внутренних трехгранных углов, в том числе с криволинейной поверхностью.
Возможно, что есть и другие объекты, построенные по данной технологии.
По данному материалу следует заметить, что он имеет более гладкую и качественную поверхность, чем материал «тип два» колон Исакия или «косяков» здания Генерального штаба. Видимо это связано с тем, что использовался более однородный и сильнее измельчённый наполнитель. То есть, это более поздняя усовершенствованная технология литья.
4. Материал «тип четыре», который похож на мрамор. Если идти от Искаия в сторону дворцовой площади, то там будет гостиница, перед входом в которую стоят два зеркальных "мраморных" льва. У них, во-первых, имеется технологический элемент, который нужен для отливки, но совершенно не нужен, если бы он вырезался скульптором - литник в центре. Кроме того, у правого льва (если стоять лицом ко входу), на хвосте есть шов, на котором хорошо видно, что его замазывали жидким материалом, который потом застыл. Ну и, опять же, характерные радиусы во всех углах, которых не будет у скульптуры вырезанной резцом. Резец при скалывании будет оставлять грани, плоскости, а не правильные радиусы.
Я так понимаю, что большая часть "мраморных" скульптур, в том числе в летнем саду, изготовлены именно по этой технологии, только у них не было необходимости в литниках, как у этих львов.
5. Материал «тип пять», который похож на известняк, в частности на так называемый "Пу́достский ка́мень", который использовался при строительстве Казанского Собора. Я не берусь утверждать, что в Казанском Соборе вообще нет элементов, которые были вырезаны из пудостского камня, он достаточно пластичен и сравнительно легко обрабатывается, как и все известняки. Но то, что при строительстве собора во многих местах использовалось именно литьё, где в качестве наполнителя было сырьё из этого камня, это очевидно. У портиков, которые замыкают колоннады, между колон имеются стены, которые подогнаны с величайшей точностью. Вырезать и подогнать их с такой точностью вручную, особенно с учётом размеров, а значит и веса блоков, невозможно. Зато при использовании технологии литья, это не составляет никакой проблемы. Кроме того, на самом здании собора видно, что некоторые элементы технологичны для литья, но совершенно не технологичны и очень трудоёмки для резки. А в некоторых местах мне даже удалось при осмотре найти места, где видны потёки материала или следы замазывания швов или дефектов первоначально отливки.
Собирая информацию для статьи, я зашёл на официальный сайт Казанского собора, где на странице с историей строительства http://kazansky-spb.ru/texts/stroitelstvo, среди множества иллюстраций, обнаружил следующий рисунок.
Если внимательно посмотреть, то на данном рисунке мы видим форму для отливки колонны, которая собрана из досок и обвязана верёвками. То есть, из этого рисунка следует, что колонны при строительстве Казанского собора сразу отливались в вертикальном положении!
При этом данная технология использовалась не только для строительства Казанского Собора. Мне удалось найти на Невском как минимум ещё одно здание, где использовалась та же технология строительства, по адресу Невский проспект 21, где сейчас расположен магазин Zara. Но если при строительстве Казанского собора просто использовали материал из карьера, цвет которого неоднороден, то в данном здании его дополнительно тонировали каким-то тёмным красителем.
В ходе своего небольшого исследования мной был обнаружен ещё один интересный объект, который окончательно убедил меня в том, что в Санкт-петербурге использовались технологии литья из материалов, похожих на камень, в частности гранит. Моя гостиница располагалась рядом с улицей Ломоносова, по которой было очень удобно выходить на Невский проспект к тем зданиям, где у нас проходили рабочие заседания. Улица Ломоносова пересекает Фонтанку через Ломоносовский мост, при строительстве которого также использовалась технология литья из гранита, материал «тип один». При этом изначально данный мост был разводным и у него когда-то имелся подъёмный механизм, который позже был удалён. Но следы от установки этого механизма остались до сих пор. И эти следы однозначно говорят о том, что металлические элементы, которые когда-то держали конструкцию, были когда-то установлены точно так же, как мы сейчас закрепляем металлические элементы в современных железобетонных изделиях. Это были так называемые «закладные элементы», которые устанавливаются в форму в нужных местах до заливки в неё раствора. Когда же раствор затвердевает, то металлический элемент оказывается надёжно закреплен внутри детали.
На приведённых фотографиях хорошо видны следы от закладных элементов, которые когда-то были установлены в опорах моста и удерживали подъёмный механизм. Гранит является достаточно хрупким материалом, поэтому выдолбить в нём отверстия подобной «треугольной», а не круглой формы, да ещё и с настолько острыми краями, практически невозможно. Но, самое главное, с технологической точки зрения долбить все эти сложные отверстия просто не имеет смысла. Если бы данная конструкция строилась по традиционной технологии, то использовались бы другие более простые и дешёвые способы крепления деталей к камню.
Кроме этого подобная технология литья или лепки из аналогичного материала использована во многих здания в качестве декора фасадов. При этом я специально проверял, это не гипс, а именно твёрдый материал, похожий на гранит.
Интересно, что данные материалы, особенно "граниты" по своим характеристикам, видимо, превосходят современный бетон. Они более прочны, обладают лучшими динамическими характеристиками, и, скорее всего, не требуют армирования. Хотя последнее лишь предположение. Возможно, что армирование там где-то используется, но это можно выявить только при проведении специальных исследований. С другой стороны, если наличие армирования будет выявлено, то это будет весомым аргументом в пользу технологии литья.
Исходя из сроков строительства зданий я на данный момент пришёл к выводу, что эти технологии использовали ещё в начале 20-го века (дом Зингера построен в 1902-1904 годах), так что видимо данные технологии были окончательно утрачены во время революции 1917 года и последующей гражданской войны.
Некоторые аргументы против технологии резки. Во-первых, мы имеем просто огромное количество каменных изделий. Если всё это вырезалось, то чем? Каким инструментом? Для резки гранитов необходимы твёрдые сорта специально легированных инструментальных сталей. Чугунным или бронзовым инструментом вы много не наработаете. Кроме того, такого инструмента необходимо будет ну очень много. А это означает, что должна быть целая мощная индустрия по производству подобных инструментов, которая должна была выпускать десятки, если не сотни тысяч различных резцов, долот, пробойников и т.п.
Ещё один аргумент состоит в том, что мы даже при использовании современных машин и механизмов не в состоянии отделить от скалы цельный кусок, из которого потом можно будет изготовить ту же Александрийскую колонну или колонны Исакия. Это только кажется, что скалы представляют собой сплошной монолит. На самом же деле в них полно трещин и различных дефектов. Другими словами, нет никаких гарантий, что если скала кажется нам цельной снаружи, то она не имеет трещин внутри. Соответственно, при попытке вырезать из скалы большую заготовку, она может расколоться из-за внутренних трещин или дефектов, и вероятность этого тем выше, чем больше заготовку мы хотим получить. Причём разрушение это может произойти не только в момент отделения от скалы, но и в момент транспортировки, и в момент обработки. Причём мы не можем вырезать сразу круглую заготовку. Нам придётся в начале отделить от скалы некий параллелепипед, то есть, сделать плоские прорези, а уже потом скалывать углы. То есть, это процесс просто очень и очень трудоёмкий и сложный, даже для сегодняшнего времени, не говоря уже про 18 и 19 век, когда, якобы, всё это делалось вручную.
В тоже время, за время своего небольшого исследования я пришёл к выводу, что использование гранитных колонн в качестве основы несущей конструкции зданий в 18 и 19 веках в Санкт-Петербурге было достаточно распространённым техническим решением. Только в двух зданиях Росси (в одном из которых сейчас школа балета), в общей сложности используется порядка 400 колон!!! По фасаду я насчитал 50 колон, плюс такой же ряд с другого края здания, и ещё два ряда колон стоит внутри самого здания. То есть, в каждом здании мы имеем по 200 колон. Приблизительный подсчёт общего количества колон в зданиях в районе Невского проспекта и центра города, включая храмы, соборы и Зимний Дворец, даёт общее количество порядка 5 тысяч гранитных колон.
Другими словами, мы имеем дело не с отдельными уникальными объектами, где, с некоторой натяжкой можно было бы допустить, что они были изготовлены подневольным рабским трудом. Мы имеем дело с промышленными масштабами производства, с массовой строительной технологией. Добавьте к этому ещё и сотни километров каменных набережных, причём также с весьма фигурной и качественной отделкой, и становится очевидно, что никакой рабский подневольный труд такой объём и качество работ при технологии резки обеспечить не может.
Чтобы всё это построить и обработать, должны были, во-первых, массово использоваться технологии литья. Во-вторых, для конечной доводки использоваться механизированная обработка поверхностей, в частности тех же колон Исакия или «косяков» здания Генерального штаба. При этом для технологии литья необходимо было очень много сырья. То есть, камень, очевидно, добывался в каменоломнях рядом с городом, но после этого он должен был измельчаться, а это значит, что должны были существовать камнедробилки, причём высокой производительности. Вручную вы столько камня до нужной консистенции не раздробите. При этом я предполагаю, что наиболее вероятно, что для этих целей использовалась энергия воды, то есть, необходимо искать следы водяных каменных мельниц, которых, судя по масштабам использования технологии, должно было быть очень много в окрестностях. А значит, упоминания о них должны быть и в исторических документах.
Мыльников Дмитрий Юрьевич,
г. Челябинск
Ноябрь 2013 - апель 2014 года
Постоянный адрес статьи: http://ru-an.info/новости/утраченные-строительные-технологии-петербурга/