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【骨骼之美】巨兽的消化道,埃菲尔铁塔的液压升降系统

 dongchang 2015-06-28



  如果你觉得那个总是被当做量尺,跟各种巨型制造物比大小的著名铁塔,只是一个花哨点的的大高压线塔,那就太小看它啦。人家才不是个不会动的死物哩,它是要吃肉的,而且胃口不小,一口能吃五六十个人,放开肚皮,每天饭量能超过三万个。

  1884年,为迎接5年后巴黎举行的世界博览会暨法国大革命100周年,法国政府决定修建一座独一无二的纪念建筑。

  经过在各种脑洞大开的奇葩空想中反复论证、掐架和走后门,渴望接近天空的法国人,决定再次挑战巴别之塔,建造一座300米的高塔,然后又是各种掐架和不太公正的投标,最终这座世界上首个钢铁结构的高塔1887年1月28日起建,1889年3月15日提前建成。


  埃菲尔铁塔净高300.65米,连天线总高325米,建好后保持世界最高建筑记录达45年。

  从塔座到塔顶共有1711级阶梯,4个塔墩由水泥浇灌,塔身全部是钢铁镂空结构,共用了7000吨钢铁(平均每个法国人贡献了3斤废铁),12000个金属部件,259万只铆钉,每隔7年油漆一次,每次光油漆就要52吨。但是它对地面的压强只有一个正常的成年人坐在椅子上那么大。


  塔有三层平台,分别在离地面57.6米、115.7米和276.1米处,其中一、二层设有餐厅,第三层建有观景台,可以俯瞰巴黎全城。

  ↓↓铁塔脚下的巴黎城↓↓




  铁塔在建造过程中创造了很多新的记录,有些脑洞大开的建造手法,例如把下方开口的箱子沉入水中,工人在里面工作的气压沉箱建造法,用液压来定位桥墩等,现在看还觉得叹为观止。

  在铁塔两年多的施工过程中,从未发生过任何伤亡事故;设计图纸在建造过程中几乎没有修改过;在组装部件时,钻孔也都很准确地一次吻合。。。等等,使得埃菲尔成为建筑史上的一个伟大的里程碑。

  ↓↓高楼建筑为什么都讲埃菲尔铁塔的建造(4分07秒)↓↓

  




  这样一座巨塔的名字,没有传达国家的政治主张,也不是来自企业冠名,而是来自它的建造者,法国著名建筑大师、结构工程师、金属结构专家 Alexandre Gustave Eiffel,虽然他不是最初的设计者(Stephen Sauvestre),但他丰富的建造经验、卓越的天赋和强大的人脉,是铁塔能够存在的根本因素(美国自由女神像内部的金属结构也是他的杰作)。

  这种给建筑师留名的机制很具有激励性,想象一下咱国家如果也是这样的机制,大楼都叫张三楼,李四桥,能名垂青史,建造行业得多热门啊。

  ↓↓铁塔最早的设计草图,由Maurice Koechlin绘制,右边是巴黎圣母院以及埃菲尔参与建造的自由女神像,算是姐妹建筑吧


  ↓↓铁塔逐渐增高,最终建成


  ↓↓铁塔第一层电梯建造过程


  铁塔那么高,我想去看看

  埃菲尔非常擅用宣传手段,建造这座原本全法国瞩目的铁塔时,每建好一层都要做一个小型的剪彩。

  第一层是他哥儿几个喝酒简单庆祝了一下,但每天全巴黎的人都盯着这扎眼的黑塔一点点升高,一发现第一层能上人了,就都蹭过去找各种理由想上去看看。






  在第二层的落成仪式上,埃菲尔机智地燃放了烟花。由于此时塔的高度已达115.7米高度(一个横过来刘飞人跑不完的距离),那一场鹤立鸡群的烟花艳绝全城,自此参观者络绎不绝,平台上夜夜笙歌。

  但是访客们多为国家政要、达官贵人,爬爬第一层还成,爬到第二层就已经是两眼昏花,四肢颤抖了。如果建成后从塔座到塔顶的1711级阶梯都靠走,估计后面德国不用开战,法国就直接沦陷了。

  ↓↓铁塔的步行梯↓↓






  面对参加Party的沮丧爬梯大臣们,埃菲尔总是安慰:我们设计了电梯哒,到时候会有电梯,有电梯哈。。。

  ↓↓考眼力:发现电梯没?↓↓






  世界最著名的电梯之一

  埃菲尔铁塔共有9部电梯。由于铁塔底部宽大,电梯的下半截可以基本垂直放置,施工比较简单,当时的法国公司Roux,Combaluzier和Lepape负责安装东西两条腿的电梯。

  和一般的电梯不同,这部电梯不是用顶端安装的机组往上抽轿厢,而是用装在下方的装置往上拉的(这话怎么组织都不通顺,类似一个巨型滑轮装置,领会精神哈)。




  他们用了两条环形链条用刚性铰接着轿厢。链条底部一端装有3.9米直径的巨大链齿轮,上面那端的则稍微小些,为防止屈曲,链条被封装在管道里。

  ↓↓埃菲尔首层电梯入口处↓↓






  ↓↓巨大的滑轮↓↓










  ↓↓有一段距离钢索是横着走的↓↓
















  ↓↓埃菲尔铁塔的液压升降梯(4分42秒)↓↓

  

  ↓↓一架电梯是红色,一架是黄色↓↓


  ↓↓好帅的大轮子↓↓














  第二层的电梯安装就曲折一些,因为这时塔开始斜着走了,电梯不可能再垂直安装,于是法国公司各个都不乐意接这活儿。






  ↓↓游乐场过山车的即视感↓↓








  美国奥的斯(Otis)电梯的欧洲分公司表示:哎哎,放着我来!我来嘛~~~

  对于这个事,法国方面最初是拒绝的,因为这塔是个典型的国家政治工程,怎么能用歪果仁和歪果材料呢?

  可任凭他们怎么延长截标期,都没有法国公司肯站出来,最后只好从了Otis。










  ↓↓坐着电梯上升时,时不时会有巨型滑轮飘过↓↓


  进击的Otis其实一直志在必得,所以老早就开始做设计研究了。他们将电梯做成双层,每层载客25人,底层有一个外置平台,坐了有一名电梯操作员,通过一个装在塔腿里的长12,6米、直径9.65米、缓冲器冲程10.83米的倾斜液压油缸,来移动一个带有6个张紧轮的电梯拖架。

  ↓↓当年的电梯↓↓


  ↓↓现在电梯的操作员是个模型人,给大家怀旧用的。








  在塔脚的上方装有5个固定张紧轮和滑轮组对应,但作用相反。驱动缸的液压压力由第二层的开放式贮液罐产生。气缸排出的水又被泵回南塔基的一个机房里。这个贮液罐还提供第一层电梯的动力。

  从2层到3层的电梯,最初是由Léon Edoux供给。一个电梯轿厢安装在一对81米的液压油缸的顶端,油缸从第2层延伸往第3层,占了将近一半的高度。

  电缆从电梯顶延伸至滑轮,再绕回到第2辆轿厢。每节轿厢重10吨,能搭载65名乘客,但是只走一半的距离,乘客需要中间换乘电梯。










  ↓↓电梯操作室↓↓


  ↓↓很少能见到的铁塔顶部的装置↓↓










  法国有个规定,埃菲尔铁塔白天可以随便拍,晚上亮灯以后不能乱拍,那是有版权的,拍了发微博发非死不可啥的,是违法的。。。真小气。。。咱看看白天的吧。




  ↓↓下面这些图是谁贴的,机械君不知道↓↓








  名流都是难以取悦的

  在建造之初,埃菲尔铁塔被300位法国社会精英,包括建筑师、艺术家和作家联名反对,说它太丑陋,亵渎法国历史,将是巴黎之耻,其中有著名的作家小仲马、还有莫泊桑。

  这位莫泊桑先生后来经常在铁塔二层就餐,他表示那里是唯一看不到铁塔的地方。

  而20年后铁塔面临被拆除时,又有72位科学家,为了保护铁塔不被摧毁从事研究,各方呼吁。。。。

  人类还真是难以取悦的物种啊。不过最终保住铁塔是一战敌对方的德国人,因为战争中它成为了盟国最大的无线电天线。

  据说夏天埃菲尔铁塔会长个子,由于热胀冷缩,它的身高会增加17公分。关于埃菲尔铁塔的建造,可以查看百度百科的埃菲尔词条,也可以在腾讯视频搜索:“埃菲尔铁塔的故事”有一部上下集的纪录电影,讲述从设计到建塔的全过程。

  




  

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