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他用钢铁创造了奇迹

2014-12-09代晓琴

科学启蒙 2014年12期
关键词:奇想水压铁塔

代晓琴

埃菲尔铁塔位于法国巴黎战神广场,高320米,除四个塔墩由水泥浇灌外,塔身全是钢铁镂空结构,是世界上第一座钢铁高塔,铁塔设计离奇独特,堪称世界建筑史上的奇迹。埃菲尔作为铁塔的设计者,他是怎样用钢铁创造奇迹的呢?

好奇的“小发明家”

埃菲尔1832年出生在法国东部的第戎城,父亲是军队的文职人员,母亲是能干的商人。由于受到大人们耳濡目染的影响和教育,埃菲尔从小就养成了好奇、好问、善于思考、大胆设想的好品格。

一次,埃菲尔家的一张小椅子坏了,母亲准备扔掉。埃菲尔见了,心想,难道坏了的椅子只能被丢掉?能不能用它做点其他东西呢?

埃菲尔怀着试一试的心理,把椅子拿到自己的房间,认认真真地“研究”起来。渐渐地,他有了眉目,于是拿来工具箱,摆弄了两三下,坏椅子竟然变成了一座小桥。

母亲大力表扬了埃菲尔,并说他是“小发明家”。也就是从那一刻起,埃菲尔下定了“当个大发明家”的决心。

中学毕业后,埃菲尔没能考上著名的巴黎理工大学,但他并不灰心,仍然刻苦地补习功课。20岁那年,终于以优异的成绩考上了培养工程师的技艺学校。

在那里,埃菲尔租用了单身宿舍,经常挤在桌子和火炉中间通宵达旦地埋头读书。不久,他以良好的成绩领到了工程师的毕业文凭,并进入西部铁路局研究室当了一名工程师,踏上了工程设计的道路。

绝无可能的“奇想”

埃菲尔一头扎进自己的设计事业中,先后完成了波尔多大桥、索尔河大桥、布达佩斯火车总站等大型工程的设计。

1885年,法国官方开始计划于1889年举行一个博览会,用以庆祝法国革命胜利100周年。他们计划在巴黎中心建造一个300多米的高塔,为此,他们宣布举行一个设计大赛,希望这样能找到设计者。

超过100份设计稿参与竞争,不过这些设计大部分都非常传统。埃菲尔抱着试一试的心态,递交了自己的设计——用钢铁在巴黎建造一座高300多米的铁塔。埃菲尔的设计得到了一位大臣的认可,最终获得胜出。

消息一传出,立即遭到多方强烈抗议:一些专家宣称建300米高的铁塔绝无可能;一些人认为铁塔的灯光将会杀死塞纳河中所有的鱼;甚至还有人预测,这个建筑在盖到200多米时就会轰然倒塌。

面对压力,埃菲尔显得沉着冷静,因为他明白只有设计得更加周详,铁塔的建造才不会出差错。然而,建造300米高的建筑是之前谁也没有尝试过的,一切都需要埃菲尔创造性的技术。

为了确保铁塔的顺利建造,埃菲尔不允许出现一丝一毫的误差,率领团队计算,仅草图就画了5 300多张。

让“奇想”变奇迹

埃菲尔的图纸设计好后,立即进入到铁塔的施工阶段。

工程初始阶段需要建四个塔墩,这些塔墩直到54.864米之后才能汇合,而当这些桥墩汇合之后必须达到完美的水平,这个完美的水平面将会作为余下243.84米的建造基础。因此,只要其中一个塔墩稍有差池,就会造成整个铁塔倾斜。

由于四个塔墩分别在四个施工点同时进行,埃菲尔没有办法保证其在建造完毕之后能够托起完美的水平面。

要怎样才能使塔墩保持一致呢?

于是,埃菲尔经过一番苦苦地思索后,想到了水压泵。为什么不用水压泵来调节高度呢?

聪明的埃菲尔在每个塔墩的底部都装置了一台临时的水压泵。这样,随着工程的推进,他就可以通过微微的升高或降低来进行调整,当整体调节完毕之后工人们再在塔墩里面嵌入铁楔子以此固定塔墩。这一招很灵,成功地解决了塔墩高低不一这个棘手的难题,让工程得以继续。

但随着塔层的升高,施工越来越难,以至于进度上不去。这可怎么办呢?爱思考的埃菲尔又开创性地想出预先在自己的车间制造好部件,然后直接安装的方法。就这样,当部件运往工地的时候,施工人员能快速地安装完毕,大大节省了时间。

由于埃菲尔独特的设计,铁塔的建造比预期的要快,提前两个月就完成了建造任务。建成的铁塔非常壮观,以至于获得了之前许多批评家的欣赏。埃菲尔用不懈的努力,让“奇想”变成了奇迹。

(责任编校:贺年青)

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