Парижское чудо света: как Гюстав Эйфель построил свою башню

Эйфелева башня строилась к Всемирной парижской выставке, открывавшейся 31 марта 1889 года. К 1909-му её предполагалось разобрать на металлолом, дабы она своим варварским видом не уродовала облик Парижа. Однако от этой несправедливости башню спасло бурное развитие радиовещания.

В пику вавилонянам

Изначально этот проект должен был отличаться особой помпезностью, поскольку выставка посвящалась важнейшему событию в истории страны — столетнему юбилею Французской революции. О планах устроения выставки было объявлено за пять лет до её открытия, и французские архитекторы, скульпторы и инженеры в расчете на получение выгодных госзаказов начали готовить предложения по возведению её павильонов и сооружений.

1 мая 1886 года открылся общенациональный конкурс выставочных проектов, на котором было представлено 107 работ. Большинство из них было посвящено главному символу выставки. Попадались среди них весьма экзотические. Так, например, был предложен монумент гигантской гильотины, который символизировал бы «достижения революции».

Об установке гигантской башни, предложенной Гюставом Эйфелем (1832–1923), было известно задолго до открытия конкурса. Все взоры были обращены на этого блистательного инженера, прославившегося созданием каркаса и постамента для статуи Свободы, вокзала в городе Пешт, железнодорожного виадука в южной Франции и ряда уникальных стальных мостов, и он заранее считался главным претендентом на победу.

Из-за этого большинство представленных проектов так или иначе перепевали тему гигантской стальной башни, а потому были заведомо обречены на провал, поскольку никто лучше мсье Эйфеля не мог обеспечить надежность сооружения и соблюдение графика его строительства.

Надо сказать, что идея башни была позаимствована Эйфелем у инженеров, работавших на принадлежавшем ему заводе металлоконструкций в Леваллуа-Перре близ Парижа, — у Мориса Кёхлена (1856–1946) и Эмиля Нугье (1840–1898). Однако именно Эйфель превратил голую схему в шедевр не только инженерного искусства, но и зодчества. В свое время он окончил не парижскую Политехническую школу, где не выдержал приемных экзаменов, а Парижскую школу искусств и ремесел, и поэтому смог получить не только инженерную подготовку, но и прекрасное эстетическое образование. Несмотря на размеры, башня вышла на удивление изящной и ажурной.

Однако на этапе утверждения проекта далеко не всем он понравился. Многие французские деятели культуры пришли в ужас от одной только мысли, что скоро будут видеть установленное на Марсовом поле железное чудовище, в какой бы точке Парижа ни находились. В феврале 1887 года в газете Le Temps было опубликовано открытое письмо директору выставки Альфану с призывом не допустить торжества варварства в культурной столице мира. Среди подписавшихся под ним — писатели Ги де Мопассан (1850–1893) и Александр Дюма-сын (1824–1895), поэт Поль Верлен (1844–1896), композитор Шарль Гуно (1818–1893).

«Мы, страстные любители до сих пор ещё не тронутой красоты Парижа, протестуем всеми силами нашей возмущенной души, во имя оскорбленного французского вкуса, во имя находящихся под угрозой французского искусства и истории. Неужели Париж… подчинится побуждаемой корыстными мотивами фантазии конструктора машин и тем самым навсегда и безнадежно обесчестит себя?»

Из письма Альфану

Конструкция

Строительство началось 28 января 1887 года. И благодаря использованию современных технологий и прогрессивной форме организации труда закончилось в рекордно короткие сроки. Всего лишь 300 рабочих возводили стальную громадину чуть больше двух лет: башня была открыта 31 марта 1889 года.

Она возвышалась над уровнем земли на 300,65 м. Позже, после установки передающей антенны, высота башни возросла до 324 метров. 40 лет она оставалась самым высоким сооружением мира, почти в два раза превышая «рост» Кёльнского (156 м) и Ульмского (161 м) соборов.

Общий вес сооружения вместе с фундаментом и установленным на башне лифтовым оборудованием составляет 10 100 т, металлическая конструкция весит 7 300 т.

Башня имеет три этажа. Нижний образован четырьмя колоннами, опирающимися на фундамент и образующими усеченную пирамиду, основанием которой является квадрат со стороной в 129,2 м. Ребра пирамиды первого этажа соединяются арочным сводом на высоте 57,67 м. Здесь установлена квадратная платформа со стороной 65 м.

На эту платформу опирается следующая пирамида, угол установки колонн которой круче, чем у первой пирамиды. Её усеченная вершина находится на высоте 115,73 м. Расположенная на втором этаже башни платформа является квадратом со стороной 30 м.

Третий ярус башни представляет собой 190-метровую пирамидальную колонну, на которой на высоте 276,13 м установлена платформа со стороной 16,5 м. Далее идет маяк с куполом, который венчает квадратная площадка со стороной 1,4 м.

На первой платформе расположены залы ресторана и смотровая площадка. На второй — ресторан и смотровая площадка, а также резервуары с машинным маслом для работы подъемного механизма лифта. Позже гидравлический подъемник был заменен электрическим. На самом верху находились астрономическая и физическая лаборатории. А также рабочий кабинет Эйфеля, который инженер устроил для того, чтобы доказать сомневающимся устойчивость своего сооружения.

Надо сказать, что конструкция башни такова, что даже в самую сильную бурю, возможную в данных широтах, её верхушка отклоняется всего лишь на 12 см. Инженеру удалось достичь столь отменной характеристики за счет искривления несущих колонн, которые имеют вогнутую форму. Это конструкторское решение одновременно было и дизайнерской находкой, поскольку добавило башне изящности.

Более ветровой нагрузки Эйфель опасался деформации стальной конструкции в результате неравномерного её нагрева солнечными лучами. Но и этот возмущающий фактор не критичен. В рекордную летнюю жару было зафиксировано 18-сантиметровое отклонение передающей антенны. Что же касается угрозы проседания фундамента, то она была сведена к столь малому значению, которым следует пренебречь. Давление башни на опору равно 4 кг/см², что эквивалентно давлению на пол ножек стула, на котором сидит человек.

Подъем на башню изначально осуществлялся при помощи системы лифтов. В восточной и западных опорах были установлены два лифта фирмы Fives-Lill. В конце 1980-х они начали приводиться в движение электромоторами. Однако гидравлические насосы были сохранены в качестве исторической реликвии и доступны для осмотра. Уникальность этого лифта для времени его создания состоит в том, что он перемещался не вертикально, а по траектории, повторяющей изгиб ребер первого яруса башни. Для его функционирования были проложены рельсы.

Второй и третий этажи башни соединял двухуровневый вертикальный лифт оригинальной конструкции инженера Эду, состоявший из двух взаимоуравновешенных кабин. Верхняя кабина поднималась при помощи гидравлического цилиндра с длиной хода 78 м, нижняя исполняла роль противовеса. При этом на отметке 175 м пассажиры пересаживались в кабину другого лифта. В связи с тем, что лифт Эду не мог работать зимой, в 1983 году он был заменен четырехкабинным лифтом фирмы Otis с электрическим приводом, который обеспечивает беспересадочное сообщение между этажами.

На вершину башни, помимо лифта, можно подняться по лестнице, имеющей 1792 ступени. 31 марта 1889 года, после того как Эйфель торжественно сдернул громадное покрывало, прикрывавшее первый этаж, по ним поднялись на самый верх несколько самых крепких чиновников парижского муниципалитета.

Технология

Эйфель был не только прекрасным инженером, но и замечательным технологом и организатором производства. Под его руководством два года эффективно работали более семидесяти французских ученых, инженеров, менеджеров, чьи имена были выгравированы на четырех сторонах парапета, расположенного под первым балконом.

Работы по изготовлению фундамента и металлических конструкций, по монтажу самой башни и устанавливаемого на ней оборудования были распараллелены, насколько это было возможно. К тому же столь короткий срок, в который уложились строители, был бы невозможен без заблаговременно выверенных чертежей и легко читаемой технической документации.

Следует учитывать и то, что для создания парижского чуда света были привлечены опытные рабочие. Это обстоятельство, а также особое внимание Эйфеля к вопросам безопасности труда, привело к тому, что на строительстве не произошло ни одного смертельного случая. Что также было беспрецедентным итогом.

Обладая огромным опытом строительства мостов, Эйфель с легкостью решил проблему рытья котлованов и заливки фундамента под опоры башни в непосредственной близости от Сены. Были установлены кессоны, куда под давлением накачивался воздух, что предотвращало просачивание воды во время выемки грунта.

Двенадцать тысяч металлических элементов конструкции были соединены при помощи 2,5 млн заклепок. При этом для сокращения времени монтажа две трети заклепок «наживлялись» на деталях непосредственно на заводе. Вес сборных элементов не превышал трех тонн, что облегчало их монтаж. Для их подъема на первых порах использовались обычные краны. При достижении определенной высоты они были заменены на специально сконструированные подвижные краны, которые перемещались по лифтовым рельсам при помощи гидравлических двигателей.

Наиболее сложным оказался монтаж платформы первого уровня. Четыре наклонные опоры и массивные балки платформы удерживала деревянная арматура. Для того, чтобы обеспечить опорам нужный угол, их укладывали на наполненные песком металлические цилиндры. При постепенном опорожнении цилиндров угол изменялся. Дополнительные гидравлические подъемники в фундаментах опор давали возможность заключительной регулировки положения наклонных опор, что позволяло точно подогнать их к железной арматуре первой платформы.

Любимица публики

Эйфелеву башню встретили с восторгом не только парижане. За время работы выставки её посетили 2 млн. человек. Паломничество продолжилось и после того, как разъехались экспозиционеры. Коммерческая эксплуатация башни оказалась настолько выгодным предприятием, что в период с апреля по январь следующего года продажа входных билетов покрыла две трети строительных расходов. Ну, а потом пошла чистая прибыль. Интерес к инженерно-архитектурному шедевру Эйфеля не угас и поныне: башня — едва ли самый посещаемый исторический памятник Европы.

По прошествии 20 лет ни о каком демонтаже уже не шло и речи, что было предопределено как экономически, так и технически. Перед продлением договора об аренде башни на 70 лет Эйфель представил муниципалитету Парижа многостраничный труд, в котором обосновал неоспоримую пользу, которую способно принести его детище в различных областях науки и техники. При этом одним из главных её унификационных достоинств явилось то, что на ней начали размещать радиопередающие антенны, а впоследствии к ним прибавились и телевизионные. За счет них башня подросла на несколько метров.

Была у Эйфеля и ещё одна способность, благодаря которой ему удалось при помощи ряда рекламных шагов увеличить популярность башни. Так, например, он сумел не только завоевать симпатию недавнего «протестанта» Шарля Гуно, но и убедил великого композитора написать что-нибудь «этакое» на верхней платформе башни. Бригада рабочих несколько дней, ступень за ступенью, тащила рояль в поднебесье, что взахлеб обсуждалось в газетах. После чего Гуно, запершись в кабинете Эйфеля, сочинял «Концерт в облаках».

Теперь заботы о башне взяли на себя городские власти, поручив эксплуатацию Эйфелевой башни компании Société Nouvelle d’exploitation de la Tour Eiffel. Они придумывают разные способы ее использования в рекламных акциях и поддерживают ее «товарный вид». Одних только иллюминационных ламп ней десятки тысяч, а для защиты от коррозии металлические элементы каждые 7 лет ее надо покрывать краской — на это её уходит 57 т. Расходы значительные, но красота того стоит. И хорошо себя окупает.

_{Материал впервые опубликован в марте 2009 в проекте «Телеграф Вокруг света», частично обновлен в марте 2022}