Добыча гранита для строительства СПб в 18-19 веках (начало).

Всем привет, будет 30 фото с буквами.

Попытался собрать в кучу информацию по работам в гранитных каменоломнях, добыче и доставке камня в период строительства исторического Петербурга. Итак, поехали:

Гранит на побережьях и островах современной Финляндии для строительных нужд Санкт-Петербурга начали добывать еще в первой половине 18-го века, но серьезный масштаб добычи этого камня приходится на вторую половину 18-го столетия и далее, когда при Екатерине 2, было принято решение облицевать набережные рек и каналов города «диким («морским») камнем»:

Проф. П.А. Борисов "Карельский декоративный камень", 1949:

«Только за 25 лет, в 60–80-е годы XVIII столетия, было построено свыше 30 км гранитных набережных. Для этого понадобилось расчистить русла рек, вырыть новые каналы, укрепить берега сотнями тысяч свай, уложить десятки тысяч кубических метров гранита и еще больше бутовой плиты. Близ Выборга были созданы специальные гранитные разработки.»
- В.И. Кочедамов «Набережные Невы»

Строительство Литейного моста, 1870-е.

Выгрузка блоков для ограды Собственного сада Зимнего дворца, 1900.

«Гранит рапакиви стал вторым после путиловской плиты камнем в строительстве Петербурга»
- А.Г. Булах, "Каменное убранство Петербурга",1998

Добыча блоков на ломках осуществлялась буроклиновым методом, когда требовало того особая осторожность с отделением заготовки, либо буровзрывным способом, с применением пороховых зарядов, закладываемых в пробуренные в скале скважины. Примером комбинации методов, может служить отделение заготовки для Александровской колонны, когда сам монолит был отделен от скалы без применения пороха, но «искусно вычисленные взрывы» применялись под нижней постелью заготовки, для расчистки лишних масс породы, мешающей опрокидыванию (перевороту) отделенного монолита на бок. К слову, 400-тонный монолит для пьедестала колонны тоже добыли с использованием взрывчатки.
Описание порохострельных работ из газеты "Северная пчела", 1832

Технология бурения скважин (в исторических источниках - «способ подбуравления») была примерно следующей: определив геометрию заготовки, каменотесы при помощи зубила или кайла вырубали по этому контуру борозду, т.н. «заправку», шириной 10, а глубиной 25 см. В эту борозду, задав направление шпура, ставили бур-забурник («рупаз»), нанося по затылку его удары молотом, сначала легкие, а после углубления шпура на 2-3 см - более сильные удары. После нанесения каждого удара забурник поворачивают вокруг своей оси. Обычно один человек держал и поворачивал бур, а один или двое били по нему кувалдой («балдой»). Буровую мелочь раздробленной бурением породы («шлам») удаляли из шпура специальной ложечкой или ковшом, т.н. «чищалкой». Для облегчения процесса очистки забоя и подъема шлама, в шпур наливали воду.

"Курс горного искусства", 1843 г, А.И. Узатис

После окончания бурения, в борозду-«заправку» вставлялись клинья с «щечками» для отделения монолита, по которым били тяжелыми кувалдами рабочие. В случае откола или раскола небольших блоков, борозда не вырубалась и клинья вставлялись в сами скважины.

Борозда-заправка:

Фото-иллюстрация "трехручного" бурения шпуров.

Шаг между шпурами для отделения больших монолитов, таких как добывали для колонн портиков Исаакиевского собора, составлял 15-25 см и линия разлома от вгоняемых в скалу клиньев шла вдоль всего ряда забуренных скважин. В случае добычи Александровской колонны, из описания в «Северной пчеле» следует, что заготовка была обурена «сплошь», т.е. шпуры бурились вплотную друг к другу и в итоге получился практически сплошной разрез по всей линии бурения (надо полагать, что термин «сплошь» всё же подразумевает некий минимальный шаг между шпурами, при котором бур при работе не будет уходить в соседний, уже пробуренный шпур):

В каменоломне Пютерлакс, задачу добычи монолитов упрощали горизонтальные пластовые трещины , отделяющие слои гранита друг от друга (т.н. «подслойки»), т.е. по нижней грани, монолиты от общего скального массива отделила сама природа: вертикальные шпуры бурились до этой трещины-подслойка. Вообще же, если подобных трещин не находилось, то бурили горизонтальные шпуры.
Шпуры от бурения на стенке каменоломни Пютерлакс.

Оставшиеся следы добычи блоков в каменоломне под Выборгом, свидетельствуют о том, что борозда-заправка (или т.н. «паз») вырубался и под нижней плоскостью заготовки:

«... для отделения камня по нижней постели, делали глубокую горизонтальную выемку при помощи мелкой порохострельной работы.»

В данном случае, в подобной горизонтальной выемке остался даже кусок железного клина:

Стрелкой помечен кусок сломанного клина в борозде:

После откола монолита от скалы, при помощи деревянных и железных рычагов, вставляемых в борозду отделения, а иногда и кабестанов, заготовку переворачивали на бок, скидывая на заранее подготовленную подушку из бревен и лапника и грубо оболванивали до необходимой геометрии. После чего, при помощи воротов оттаскивали до пристани и грузили на судна.

Шпур в каменоломне под Выборгом:

Борозда в которую вбивались клинья и по которой отделялся блок от скалы в Пютерлаксе:

Скважина в каменоломне Пютерлакс.

Бур представлял собой железный стержень, круглой, квадратной или наиболее удобной для бурения многогранной формы в сечении, различной длины с наваренным сталью наконечником (коронкой), диаметром от 2,5 до 4,5 см. По мере углубления забоя, короткий бур менялся на более длинный и работа продолжалась. На ломках всегда была кузница, где затупившиеся рупазы правили, заостряли и возвращали в работу.

О скорости работы кузнецов:

В начале тридцатых годов ХХ века на шахте "Коммунар" (Кривбасс) при бурении в крепких породах в смену расходовалось в среднем до 200 буров длиной от 1,5 до 2,5 м, т.е. в массе это составляло от 900 до 1500 кг. Так, утверждается , что качественная закалка и заправка уменьшает затупляемость бура в 5 раз, а производительность бурения увеличивается почти в два раза. При ручной заправке буров кузнец с подручным, имея в своем распоряжении горн, наковальню и ванну для закалки буров, заправляли за смену 60 - 100 буров.
- Проф., д.т.н. Лыхин П.А., "Тоннелирование и бурение шпуров (скважин) в XIX и XX веках"

Фрагмент рисунка из альбома Монферрана: добыча монолита для Александровской колонны на Пютерлакской ломке.

Рабочий с длинным буром.

Какова была скорость добычи камня? Тут, вероятно, нет единственно верного ответа. Нужно понимать, что скорость добычи блока не складывается исключительно от быстроты бурения.

Накладывается сразу несколько факторов: выбор места. Чем больше предполагаемая к отделению заготовка, тем сложнее найти для нее однородный гранитный массив без трещин. Точнее сказать, совсем без трещин, скорее всего найти вообще не получится, однако не все трещины по природе своей фатальны для целостности монолитов: есть трещины "стабильные", которые образовались в процессе формирования породы и в ходе этого процесса, пришедшие в равновесное состояние с окружающим гранитом. Такого рода трещины не критичны и позволяют добывать и обрабатывать гранитные монолиты без их существенного разрушения.

Второй фактор - разведка скального массива. Прежде всего, место добычи расчищалось от растительности и земли, убирались валуны и верхний слой эродировавшего трещиноватого камня и тщательно осматривалось:

«Обнаженный верхний, обыкновенно разрушенный слой камня сбивается кирками и сортируется, причем самый мелкий отвозится туда, куда свезена земля верхнего слоя, а более крупный идет на бут.»
— словарь Брокгауза и Ефрона «Каменоломни»

Мало найти удобный для разработки скальный выход гранита, нужно, чтобы в нем не было пагубных трещин («парин»). Если были сомнения, стоит ли вообще разрабатывать данное место, в скале бурили контрольные разведывательные шпуры - а это тоже занимает время. Далее, в пробуренную скважину опускался специальный щуп - приделанный к шесту острый как игла железный крюк, который по целостной стенке отверстия проходил свободно, а встречая трещину, задевал об оную, что являлось сигналом для испытателей о не монолитности гранитной массы (при добыче монолита для Александровской колонны, таким способом было выявлено две почти горизонтальные трещины, что повлияло на глубину бурения шпуров — она значительно увеличилась). Иногда, трещины были заметны глазу лишь во время дождей или по таянии снегов весною, когда вода просачивалась сквозь не замеченную ранее трещину.

Фрагмент описания работ по добыче монолита Александровской колонны из газеты "Северная пчела".

О несовершенстве методов разведки трещин тех времен красноречиво свидетельствует заявление купца Шихина, подрядившегося добывать монолиты для колонн портиков и гранит для фундамента и цоколя строящегося Исаакиевского собора:

Из Записки статс-секретаря и президента Академии художеств Оленина, инспектировавшего гранитные ломки:

"...каким затруднительным и медленным производством добываются вчерне огромные массы гранита для колонн Исаакиевского собора, но после всех означенных трудов, иждивений и долгих ожиданий нельзя однако ж решительно судить о годности отделенной гранитной массы для отделки из оной огромных столбов сего храма...
...по словам подрядчика Шихина, по совершенном уже отделении 8 целых колонн от скалы, он принужден был превратить их в цокольный гранит за открытием в тех массах порушин, парин и недостатков в надлежащей мере от непредвиденного неровного иногда отделения колонны от самой скалы..."

Запись из протоколов Комиссии по перестройке Исаакиевского собора.

Архитектор Монферран, однако, по своему трактовал неудачи с выломкой монолитов (из обращения к членам Комиссии за 1829 г):

«Частые мои поездки в Финляндию в течении одиннадцати лет для обозрения выломки 48 колонн для Исаакиевского собора уверили меня, что если некоторые колонны и были переломаны, то сие происходило от алчности людей, для того употреблённых, и почему смею удостоверить в успехе дела сего, если принята будет предосторожность умножить число буров или дыр, подрубить массу снизу по вей толстоте и, наконец, твёрдо подпереть оную, дабы отделить без сотрясения.»

Весьма вероятно, что он прав и сыграла роль не только трещиноватость , но и жадность подрядчиков, пошедшая в ущерб качеству работ. Мы же, заметим, что выломка 48 монолитов для больших колонн портиков собора, заняла 11 лет. Прочие колонны — для колоколен и барабана купола, добыл купец Яковлев (тот самый, что выломал заготовку для Александровской колонны), а колонны для окон добыл отставной капитан фон-Дершау.

По свидетельству того же Оленина, при добычи монолитов для колонн портиков, применялась взрывчатка, закладываемая в шпуры под нижней постелью заготовки:

Н.П. Никитин "Огюст Монферран", гл.8, 1939

Отдельный интерес представляет персонаж по фамилии Колодкин, который сначала работал на Суханова, добывая гранитные колонны для Казанского собора, потом добывал их для Исаакиевского собора, а после был нанят Яковлевым для добычи Александровской колонны — возможно, историческая роль Колодкина как профессионала и участника грандиозных строек той эпохи не заслуженно приуменьшена (не достаточно раскрыта). В любом случае, этот вопрос требует более глубокого изучения.

Схему карьеров по добыче монолитов для колонн Исаакиевского собора, приводит Монферран, посетивший ломки с инспекцией в 1820-м году и составивший донесение для Комиссии по перестройке собора:

Каменоломня Суханова.

Каменоломня Шихина.

Как пишет Монферран, он застал уже 7 отделенных монолитов для колонн у Суханова и 5 монолитов у Шихина. Всего же, известно, что Суханов поставил 11 больших колонн для портиков, а Шихин оставшиеся 25 по первому контракту и еще 12 колонн по второму, когда проект собора в 1825 году изменили и к собору добавили восточный и западный портики с колоннадами.

Первые 4 колонны были привезены в Петербург 3 сентября 1820 года, тогда как добыча их началась в 1819-м году. Следует учесть, что навигация в Петербурге, когда можно возить камень водой, длится примерно пол года, с весны по осень, а работы на ломках осуществляются примерно в тот же период: судя по всему, зимой в каменоломнях работали только в исключительных случаях (как в случае добычи Александровской колонны, когда бурильщики работали круглый год, а с лета 1831 года — вообще круглосуточно, по сменам. Всего же, работы по бурению «дыр» велись 1 год и 3 месяца). Как видно из контракта Суханова с рабочими, работы на казенных ломках длились 6-7 месяцев, с 1 апреля по 1 октября либо 1 ноября:

Такую же ситуацию видно и 80 лет спустя: при весьма сжатых сроках на добычу и доставку гранита для строительства Троицкого моста, владелец каменоломен и поставщик гранита М.Я. Брусов, вынужден давать пояснения, почему взяв подряд, не успеет добыть и поставить столько гранита:

"Работа в каменоломнях в период года с ноября по февраль делается почти невозможной, вследствие обилия снега, сильных морозов и метелей, и короткого рабочего дня, и и я полагаю, что при самом усиленном ведении дела при работе во всех имеющихся каменоломнях, едва ли удастся выломать и только частью обтесать более 150 кубических сажень к открытию навигации будущего 1901 года.

Это количество представляется едва возможным погрузить и доставить к месту работ во всю навигацию 1901 года, не говоря уже о том, чтобы окончить к 15 июня 1901 г. кладку, как это требуется кондицией (нарядом - прим.) - принимая во внимание, что кроме вышеперечисленных 225 куб. саж. для сводов дамбы, остается ещё 143 куб. саж. для выломки и доставки которых потребуется период времени не менее 4-х месяцев."

Итак, одна кубическая сажень равна 9,71 м3. Переведем в привычные для нас величины: 150 куб.с. умножим на 9,71 м3 = 1456,5 м3. Неплохо, учитывая что это делается производственными мощностями одного подрядчика. По весу этот объем гранита будет равен 3932 тонны.Чтобы представлять визуально, это почти 1,5 тысячи блоков гранита объемом 1м3.

Это сообщение отредактировал CHEKIST111 - 16.01.2021 - 17:33

Строительство устоев Литейного моста, 1877г. Слева барка с гранитом. Справа шпунтовая линия (кессон), в контуре которой ведутся работы.

Притеска (т.н. "подлив") облицовочных гранитных блоков опоры ("быка") Литейного моста внутри кессона.