Чудеса техники

Более двух веков назад родился первый, наивный по современным меркам, проект установления сухопутной связи между континентом и Британскими островами. В 1750 году Амьенский университет объявил конкурс на лучший проект соединения Франции с Англией. Проект инженера Н. Демаре был одобрен Людовиком XV, но дальше одобрения дело не пошло, да и не могло пойти с техникой того времени.

«В 1802 году подобный проект был предложен Наполеону, — пишет Ю. Фролов, — он предусматривал сооружение туннеля, пригодного для движения карет и освещенного газовыми фонарями. В 1803 году предлагали проложить по дну моря туннель из чугунных труб большого диаметра.

Наконец в 1880 году были сделаны первые практические шаги к воплощению давней мечты: 16 июля одна из крупных английских железнодорожных компаний купила участок земли у Дувра и начала после пробных бурений прокладку галереи диаметром 2,8 метра. Во Франции также заложили разведывательную галерею. Уже принц Уэльский устроил на дне первой шахты банкет в честь начала стройки века, уже суммарная длина пройденных с двух берегов участков достигла 1840 метров, когда в июле 1882 года английское министерство обороны потребовало прекращения всяких работ, расцененных им как подкоп под безопасность острова. И военные добились своего, хотя впоследствии за пересмотр этого решения боролись многие политики, в том числе еще мало кому известный тогда Уинстон Черчилль.

В 1954 году, уже будучи премьер-министром, он заявил, что Англия больше не имеет возражений против прочной связи с материком. Однако только в 1965 году в заброшенные шахты снова спустились рабочие. Через десять лет работы снова были прерваны: не хватило денег. К этому времени с французской стороны оказалось пройдено 1200 метров, с английской — 800».

Наконец, в апреле 1986 года специально созданная мощная англо-французская компания «Евротуннель» и ее партнер «Трансманш линк» — консорциум французских и английских строительных фирм — серьезно взялись за дело. Любопытно, что треть средств на строительство поступила из Японии, 13 процентов — из Германии, 18 процентов — из Франции, а из Англии — только 9.

Состоялся конкурс проектов. В проекте Путтена две приливные электростанции в виде дамб частично перегораживают пролив с обеих сторон, оставляя шестикилометровый фарватер. Поезда и автомобили движутся по дамбе, затем спускаются в тоннели и пересекают фарватер.

«Евромост» предложил соорудить в 70 метрах над водой глухую трубу, подвешенную к фермам на понтонах.

Проект «Евродорога» самый сложный: транспортные средства по девятикилометровому подвесному мосту достигает искусственного острова, по винтообразному скату съезжают в туннель длиной девятнадцать километров. Затем они попадают на второй искусственный остров и по следующему мосту прибывают на побережье. Посреди пролива — третий рукотворный остров.

В итоге был выбран вариант «Франция — Ла-Манш»: три туннеля — два транспортных и между ними служебный.

15 декабря 1987 года на английской стороне началась прокладка туннеля. С французской стороны бурение началось лишь 28 февраля 1988 года. Так как прежде у Сангата, в нескольких километрах от Кале, пришлось соорудить огромную цилиндрическую шахту диаметром 55 и глубиной 66 метров. Дело в том, что у берегов Франции слой голубого мела — довольно легкой для проходки и в то же время водонепроницаемой породы, в которой и запроектирована траектория туннеля, — уходит резко вглубь. Чтобы добраться до него и начать бурение, и понадобилась «яма» в Сангате. Из этой шахты три французские бурильные машины пошли на северо-запад, к Дувру, а другие две — в сторону деревушки Кокель, будущему французскому вокзалу.

Многие века самым высоким сооружением в мире была пирамида Хеопса, первоначальная высота которой равнялась 146,59 метра. Это культовое сооружение примечательно как раз тем, что при строительстве пирамид египтяне не пользовались никакими приспособлениями и механизмами. На строительстве пирамиды Хеопса работало, по всей вероятности, сто тысяч человек, но всего лишь три месяца в году, в период разлива Нила. Постоянно на строительстве трудилось всего лишь около четырех тысяч человек.

Для строительства пирамиды Хеопса понадобилось два миллиона триста тысяч каменных блоков массой в 2,5 тонны каждый! Фундамент пирамиды Хеопса имел форму квадрата со сторонами 232,5x232,5 метра, угол наклона граней — 51 градус 52 минуты. Склоны пирамиды сориентированы по частям света, точность расчета вызывает удивление. Ошибка составляет лишь несколько минут!

О тщательности обработки гигантских каменных блоков свидетельствует точная их разметка перед установкой на место и тот факт, что по сей день толщина шва между камнями не превышает, как правило, 0,15 миллиметров.

Когда в июне 1886 года инженер Гюстав Эйфель представил чертежи своей башни в главный совет международной выставки, самым высоким сооружением в мире был Кельнский собор, который вместе со шпилем вытянулся на 156 метров. Эйфель же предлагал построить сооружение в два раза выше.

28 января 1887 года на левом берегу реки Сены напротив Йенского моста началось грандиозное строительство. Полтора года было затрачено на закладку фундамента, а на монтаж башни ушло всего чуть больше восьми месяцев. Два года и два месяца на все строительство — для тех времен срок поистине рекордный!

Множество задач Эйфель тогда решал впервые: исследовал свойства и напластования грунта, возможность использования сжатого воздуха и кессонов для устройства основания, создавал восьмисоттонные домкраты для регулирования положения башни, специальные монтажные краны для работы на высоте. Почти все его находки, все созданное им новое механическое оборудование были серьезным шагом в развитии техники.

Сборка каждого из трех этажей башни требовала своего решения. Три этажа — три усеченные квадратные пирамиды, поставленные одна на другую. По сути, это были четыре ноги, не связанные друг с другом по диагоналям и соединенные между собой на разных уровнях только поясами горизонтальных балок по сторонам квадрата. И если в основании эти ноги образовывали квадрат со стороной 123,4 метра, то на вершине поперечник был всего 16 метров. Это представляло труднейшую техническую задачу.

Первый этаж поднимался до уровня 58 метров, и его можно было собирать с использованием кранов и лебедок. Но непонятно было, что делать со сборкой второго этажа, верхняя платформа которого была на высоте 116 метров. Тут Эйфель изобрел особые краны для работы на высоте. Четыре крана, каждый массой двенадцать тонн грузоподъемностью в две тонны, были установлены на рабочих платформах с рельсами, и специальное устройство поднимало их вверх.

Последнюю, гигантскую 180-метровую пирамиду уже собирали рабочие, которые висели в люльках. Все расчеты Эйфеля были настолько точны, что в процессе сборки не потребовалось никаких изменений. На его заводе в Левалуа-Перре было изготовлено 12000 различной величины деталей, и ни одна из них не нуждалась в переделке при сборке. Безопасность работ была продумана до таких мельчайших подробностей, что за два года не было ни одного несчастного случая.

Кроме способа монтажа Эйфелю предстояло решить ряд чрезвычайно сложных технических проблем. Главное — необходимо было рассчитать прочность башни под ветровой нагрузкой. Эйфель решил эту задачу, придав боковым стойкам своей пирамиды такую кривизну, которая исключала даже самые небольшие колебания башни. В результате теперь даже во время сильных бурь отклонение башни от вертикали не превышает 15 сантиметров.