Здравствуйте, уважаемые читатели!
Продолжаю описывать историю, которая чуть более века назад интересовала очень многих людей.
Кратко о том, что произошло, в июле 1903 года писал Reporter v.36 (стр.35):
Когда первый вал был установлен на токарный станок, процесс пошёл так гладко, что подрядчики были в восторге. Токарный станок работал день и ночь, и колонне оставалось всего несколько часов до завершения, когда однажды поздно вечером огромная глыба гранита внезапно разкололась надвое и упала на землю. В результате этого несчастного разделения компания потеряла не только ценную каменную глыбу, но и часть годовой работы, в которой были постоянно заняты многие рабочие. Второй ствол так и не дошёл до процесса полировки, так как он переломился, будучи в процессе округления формы. Тем временем подрядчики выяснили, что разрушение первой колонны произошло из-за сильного скручивания, и когда третья заготовка была водружена на станину токарного станка, были приняты дополнительные меры предосторожности для более облегчения вращения камня в центральном моменте. Однако, несмотря на это, третья попытка также не увенчалась успехом: камень переломился на токарном станке под действием гигантских резцов.
На этом месте я прощаюсь с теми, кто, встретив изпользуемую не по правилам любимую мою буковку "З", прекращает чтение статьи :о)
Более любознательных информирую о том, что оказалось оцифровано уже очень много публикаций, в том числе и те, что были в специальных журналах, например, в Stone Stone. v. 25 1902-03. p.544 Перевожу лишь часть (и ещё раз напоминаю, что перевод не от профи):
Токарная обработка больших гранитных колонн.
Опубликованная в февральском номере журнала статья о токарной обработке гранитных колонн для собора Святого Иоанна Богослова привлекла большое внимание читателей STONE. Напомним, что для изготовления этих огромных колонн из отдельных блоков камня был изготовлен специальный токарный станок, стоивший огромных денег. Однако это не оправдало ожиданий, так как несколько колонн сломались в токарном станке, не дождавшись завершения. После этого подрядчик выразил неверие в возможность обработки таких огромных каменных масс с помощью машин, и попечители собора согласились на замену монолитных колонн двухчастными. Предложения, которые были сделаны на этих страницах для поворота колонн, основанные на мнениях различных каменщиков, не встретили всеобщего одобрения. Однако были представлены другие планы, и мы с удовольствием приводим их. Мистер 0. H. Lemon из Массачусетской компании по производству памятников предположил, что правильное решение всей трудности, вероятно, будет найдено в обтачивании колонн в вертикальном положении. Он считает, что в конструкции вертикального токарного станка будет меньше механических трудностей, чем в изготовлении станка, способного обрабатывать такую массу, подвешенную между центрами в горизонтальном положении. Что касается фактической обработки, то не было бы никакой разницы в том, с какой лёгкостью можно было бы резать камень, но если бы камень находился в вертикальном положении, то на него не оказывалось бы никакой нагрузки, кроме давления дисков.
Этот же план отстаивается в следующем интересном письме мистера Ходжсона, ценного внештатного автора этого журнала: Редактору журнала STONE.
Как редактор строительного журнала, я получил из разных мест ряд писем, в каждом из которых автор с большой долей уверенности заявлял, что если бы ему был предоставлен контракт на токарную обработку колонн, заказанных для собора Святого Иоанна Божественного, он мог бы выполнить эту работу без каких-либо проблем. Ни в одном случае авторы не описывали свои методы выполнения работы - если они вообще у них были, - поэтому я мало доверял их словам.
Из других журналов для иллюстрации сказанного:
Я не сомневаюсь, что колонны можно было бы обтачивать на всю длину, если бы для этого были предусмотрены соответствующие приспособления; но горизонтальный токарный станок - это не та машина, на которой это можно сделать. Колонна любой разумной длины, скажем, до 75 футов, может быть выточена на вертикальном токарном станке по принципу гончарного круга. Каменная масса должна стоять вертикально на вращающемся диске с соответствующим расстоянием, верхняя часть удерживается соответствующим устройством, которое также вращается и находится в центре на одной линии с нижним вращающимся диском. Режущее устройство может быть прикреплено к раме токарного станка и сконструировано таким образом, чтобы его можно было перемещать по желанию в любых направлениях.
Конструкция токарного станка такого рода не представляет непреодолимых механических трудностей, так как любой опытный инженер-механик может за короткое время разработать детали станка. Станина, конечно, должна быть стальной и достаточно прочной, чтобы поперечные балки сверху можно было изпользовать как кран для подъёма, опускания и регулировки необработанного камня, а также для обработки колонны в готовом виде.
Поворот колонны в вертикальном положении окажется простым делом. Вертикальная токарная обработка железа, стали и дерева производилась сотни раз, как на больших, так и на малых валах, и может быть выполнена с одинаковым результатом на камне.
Токарный станок может быть сконструирован так, что вместо массы будет вращаться инструмент, если это будет сочтено желательным: в этом нет большой конструктивной сложности.
Коллингвуд. Ом. Фаро. Т. Хонксокс. "Редактор "Нэшнл билдер".
Такой была реакция на статью в Stone. v. 25 1902-03. на стр. 329. Далее вольный перевод:
Гранитные монолиты и колонны из двух частей.
Прошёл почти год, и в прессе появились разговоры о гранитных колоннах для нового собора Святого Иоанна Богослова в Нью-Йорке. Изначально планировалось установить восемь колонн, стволы которых должны были быть из полированного гранита длиной 54 фута и диаметром 6 футов. Предполагалось, что это будут монолиты. Специально для подрядчика для их обработки и полировки был изготовлен самый большой в мире токарный станок по камню, который обошёлся в кругленькую сумму. Добыть для формирования колонн отдельные блоки достаточного размера не составило труда, но они ломались в токарном станке при попытке их обточить и отполировать. После нескольких попыток, из которых каждая закончилась плачевно, попечительскому совету собора было объявлено, что монолитные колонны такого размера сделать невозможно, и было получено согласие совета на то, чтобы колонны были изготовлены из двух частей. Эта уступка была сделана на основании заявления подрядчика о том, что неоднократные изпытания показали, что для точения в токарном станке гранитный блок такой длины и диаметра не может поддерживаться только на концах, не сломавшись под собственным весом. Если бы можно было опереть среднюю часть на какую-то опору, то нагрузка значительно уменьшилась бы. Однако, по природе вещей, виделось непрактичным дать камню, который сравнительно груб*, когда его кладут в токарный станок, прочную опору такого рода. Принимая во внимание все эти факты, было объявлено, что попечители дали согласие на то, чтобы стволы были сделаны из двух частей, одна из которых длиной 36 футов, а другая - 18 футов. Пока заказаны только три колонны. Они стоят около 6 000 долларов каждая, и их предполагается установить по подписке в качестве памятников выдающимся людям.
* - видимо, имеется в виду грубая ручная обтёска заготовок перед помещением их в токарный станок.
Когда в этих колонках* сообщалось, что попытки вращения (в токарном станке) монолитов неоднократно терпели неудачу, и что на смену им, скорее всего, придут двухсекционные колонны, STONE получил сообщение от уважаемого корреспондента, который выразил мнение, что это сообщение неверно. Письмо, написанное джентльменом, который был связан с некоторыми из самых важных архитектурных работ в этой стране, было следующим: "За весь наш опыт мы никогда не слышали, чтобы большая колонна была сделана из двух частей, то есть со стыком посередине. Мы не думаем, что именно это будет сделано с этими колоннами. Мы уверены, что все они будут сделаны из одного куска или более, чем из двух. Большой стык посередине - это слабость, и выглядит это слабым. Хотя сделать их из трёх частей, или из пяти, или из шести барабанов вполне уместно. Я не знаю ни одного хорошего архитектурного примера, где большая колонна была бы сделана из двух частей".
Из мнения, приведённого выше, видно, что единственная ошибка была допущена в утверждении, основанном на публичном объявлении, что колонны будут состоять из равных частей, то есть со стыком посередине; в то время как нижняя часть должна быть длиной 36 футов, а верхняя - 18 футов. Хотя такое членение может устранить визуальную слабость, вопрос в том, обезпечит ли оно желаемую прочность. Общепринятая теория в физике гласит, что колонна, состоящая из двух частей, не сможет противостоять нагрузке, создаваемой тремя или более частями. По этой причине, а также из эстетических соображений, мы считаем, что если монолитные колонны невозможны, то разумнее либо возводить колонны барабанами, либо, что предпочтительнее, делать их из трёх секций. Но, возможно, стоит разсмотреть вопрос о монолитных колоннах немного более полно. Учитывая опыт подрядчика, мы должны признать, что новый токарный станок, который так широко описывался и изображался в технической прессе нашей страны и Европы, совершенно не справляется с возложенными на него задачами. Гранит, из которого будут сделаны колонны, - один из самых прочных и лучших камней, найденных в нашей стране. Поэтому можно признать, что карьерные блоки были без изъянов. Таким образом, остаётся вопрос, можно ли укрепить блок так, чтобы он выдержал в токарном станке собственный вес, можно ли поддерживать его в центре во время точения, и, наконец, нельзя ли изготовить монолитные колонны каким-либо другим способом, кроме точения.
Необходимо с самого начала понимать, что эта дискуссия не является критикой подрядчика, который, чтобы выполнить пожелания архитектора, несомненно, приложил все усилия. Обсуждение просто вызвано желанием найти решение одной из наболевших проблем в камнеобработке. В Америке постоянно ведутся грандиозные строительные проекты, и неприятно признавать, что наши каменщики не могут воплотить в жизнь идеи архитекторов. То, что обращение к созданию монолитных гранитных колонн такого размера не было экстравагантным замыслом, доказывает тот факт, что в настоящее время существуют ещё более крупные колонны, изготовленные, как мы покажем далее, с помощью грубых приспособлений, существовавших несколько поколений назад. Камень ни в коем случае не является жёстким, не гибким, как склонна считать широкая публика. И неподдерживаемый блок, опирающийся только на центры, разположенные на разстоянии более 54 футов друг от друга, сломался, потому что спружинивание камня преодолело сопротивление цементирующего материала, удерживающего его частицы вместе. Даже, если бы блок можно было сделать жестким, то вопрос, выдержит ли он, не сломавшись, чистый вес, остается вопросом.
Один из методов, предложенных журналу каменщиком-практиком, заключается в том, что после добычи блок просверливается по центру от края до края. Через это отверстие, которое может быть любого размера, можно пропустить прочную стальную трубу, а промежутки между внешней поверхностью трубы и гранитом заполнить каким-либо цементирующим составом. Это в значительной степени позволило бы не только преодолеть природную гибкость камня, но и значительно уменьшить его вес и, возможно, увеличить прочность. Один из методов, предложенных журналу каменотёсом-практиком, заключается в том, что после добычи блока необходимо просверлить его по центру от конца до конца. Через это отверстие, которое может быть любого желаемого размера, можно провести прочную стальную трубу, при этом просветы между внешней поверхностью трубы и гранитом заполнить каким-то раствором. Это в значительной степени не только пересилило бы естественную гибкость камня, но также значительно уменьшило бы его вес и, вероятно, увеличило бы его прочность.
Практиком был предложен и способ, позволяющий дать опору центру цельного блока, находящегося в токарном станке. После того как ствол был грубо обтёсан, в центре (посередине длины его) можно вручную вырезать полосу, соответствующую размерам готового изделия (финишной форме). Вокруг неё можно соорудить круговой каркас, вращающийся на шарикоподшипниках, который обезпечит необходимую опору. Затем ствол можно будет вращать и обрабатывать с обоих концов, а когда концы отполируют, ствол нужно будет опереть на валики, покрытые войлоком, а центральный каркас снять, и камень под ним доработать и отполировать. Поначалу эти методы могут оказаться дорогостоящими, но больших затрат требуют все экспериментальные работы. Если однажды определить правильный метод, то в будущем можно будет без проблем выполнять работы любого масштаба.
Остается альтернатива - нарезать колонну в основном вручную, изпользуя токарный станок только для чистовой обработки и полировки. Если сначала придать заготовке нужную форму, то в токарном станке её можно легко поддерживать с помощью роликов на шарикоподшипниках. Мы уже упоминали о том, что каменотёсов былых времён не пугали монолитные столбы любого размера, и они умудрялись вытачивать их с помощью грубых приспособлений, от которых мы уже не зависим. Яркие примеры такого рода можно найти в Санкт-Петербурге, где собраны сложные и красивые образцы работ из гранита, мрамора, порфира, малахита и лазурита.
Исаакиевский собор был начат в 1819 году и закончен в 1858 году. Он выполнен в форме греческого креста с четырьмя главными входами. Каждый вход украшен портиком, поддерживаемым монолитными столбами из полированного гранита высотой шестьдесят футов и диаметром семь. Огромный купол этой церкви, покрытый медью и покрытый золотом, также поддерживается тридцатью огромными колоннами из полированного гранита. Некоторые из других колонн в интерьере выполнены из цельного малахита, но большая часть представляет собой полые железные трубы, на поверхности которых очень точно установлен камень.
Собор Казанской Богоматери в Санкт-Петербурге выделяется во всем архитектурном мире великолепием внутренней колоннады. Эта церковь также построена в форме креста, над которым возвышается купол. Начинаясь от четырёх колонн, поддерживающих купол, колоннада тянется к алтарю и трём дверям, что в конце креста. Всего 56 этих колонн - огромных монолитов из богатого красного финского гранита. В то время как Санкт-Петербург может иметь два собора, украшенные десятками великолепных монолитных колонн из гранита, видится досадным, что Нью-Йорк, возводя самую прекрасную церковь, когда-либо построенную на этом континенте, должен довольствоваться двухчастными колоннами.
(продолжение следует)
Предыдущие статьи:
Обработка мрамора-гранита в конце 19 века. 1
Как в Штатах добывали и обрабатывали мрамор и гранит в конце 11века. 2
Зачем возводились "неподъёмные" соборы и ставились рекорды великолепия. 3
Самые большие колонны, которые попытались выточить на токарном станке. 4
Самые большие колонны выточить на токарном станке не удалось. 5
