По следам Хемиуна (ч. 2)

Главная Россия Европа Азия Африка Сев. Америка Юж. Америка Океания Новости ССЫЛКИ

М. Н. Зубков Содержание:
- часть 1 - Введение. Глава 1. Великая пирамида - Проект организации работ с точки зрения современного инженера
- часть 2 - Глава 1. Великая пирамида - Проект организации работ с точки зрения современного инженера (окончание)
- часть 3 - Глава 2. Индустрия без сопромата и материаловедения
- часть 4 - Глава 2. Индустрия без сопромата и материаловедения (продолжение)
- часть 5 - Глава 2. Индустрия без сопромата и материаловедения (окончание)
- часть 6 - Глава 3. Предназначение пирамид
- часть 7 - Глава 3. Предназначение пирамид (продолжение)
- часть 8 - Глава 3. Предназначение пирамид (окончание)

"Они ушли, имена их исчезли вместе с ними, но их творения заставляют вспомнить о них…" (Папирус II-го тыс. до н.э.)

Время строительства пирамиды (строительство сопутствующих сооружений – не в счет, т.к. их можно строить одновременно с основным строительством, и объемы сопутствующих объектов: двух храмов, ограды и т.д. составят всего лишь некоторый процент от объемов строительства основного сооружения).

 

Рассчитывая примерное время, необходимое для возведения Великой пирамиды, ориентироваться, вероятно, можно на объемы аналогичных работ, выполненных при отце фараона Хеопса – фараоне Снофру. Отец Хеопса фараон Снофру правил, как утверждают египтологи сегодня, с 2597 по 2547 год до нашей эры, т.е. пятьдесят лет. Считается, что за время своего правления, он построил три пирамиды: Медумскую (основание 144х144 метра с высотой 92 метра) и две пирамиды в Дашуре: т.н. "ломаную" (основание 189х189метров с высотой 105 метров) и т.н. "красную" (основание 220х220 метров и высотой 105 метров). Суммарный кубический объем всех трех сооружений составляет примерно 3580139 м³, а объем пирамиды Хеопса составляет всего 2592100 м³, т.е. всего лишь 72% от построенного его отцом. При этом надо учесть, что Хеопс строил в одном месте, а его отец в разных местах Египта. Отсюда можно определить, что цифра в 20 лет строительства Великой пирамиды (по Геродоту) является вполне приемлемой цифрой для такого строительства, учитывая и опыт строителей, возросший при строительстве таких гигантских пирамид.

Время, необходимое для строительства пирамиды, можно будет определить лишь после расчета времени, потребного на выполнение отдельных этапов строительства.

Облицовка пирамиды.

Облицовка пирамиды является одной из самых сложных работ при строительстве пирамиды. Для облицовки пирамиды необходима повышенная точность в размерах. Особенно в местах соединения облицовочных плит на гранях пирамиды, т.к. ни одна нить или веревка, натянутая почти на 220 метров длины (величина боковой грани), не будет прямой линией (провиснет из-за собственного веса). Пирамидон, устанавливаемый на вершине пирамиды, не может иметь отклонений в размерах в силу предъявляемых к нему сакральных требований. Фактически, пирамидон является эталоном и задает необходимые угловые размеры каждой боковой стороне пирамиды. Это потребует:
- обустройства ряда горизонтальных монтажных площадок достаточной площади для доставки облицовочных плит к месту установки, ее подгонки и монтажа
- постоянного контроля за углами наклона устанавливаемых облицовочных плит.

Так как данный контроль затруднен из-за отсутствия современных геодезических инструментов, то он осуществляется:
-постоянным визуальным контролем
-применением шаблонов, при помощи которых можно контролировать прямолинейность нескольких плит одновременно по отношению друг к другу (вверх и вбок).

Работы по облицовке пирамиды усложняются и тем, что облицовочные плиты имеют еще и значительный вес.

 

Ряд источников указывает на то, что несколько рядов облицовочных плит примерно одного типоразмера, чередуются полосами из более узких облицовочных плит. Очевидно, это было сделано с целью усиления прочности, так сказать, своего рода облицовочные антисейсмические пояса. Количество плит облицовки и их вес в разных источниках указывается по-разному. Чаще всего упоминается "115 тысяч зеркально гладко отполированных плит (каждая весом 10 тонн)" и "поверхность была выложена облицовочными блоками из известняка толщиной 2,4 метра весом около 16 тонн каждый". Но если всю площадь поверхности пирамиды разделить на 115000 облицовочных плит, то окажется, что "рабочая" поверхность одной плиты всего лишь 0,75 м² (квадрат со стороной в 86 см). Как быть тогда с весом в 10-16 т? Ведь при таком весе, при малой "рабочей" площади плиты, толщина облицовочного блока составит около 4,8-7,6 м (при плотности известняка 2800 кг/м³). Величины явно нереальные. Плиты облицовки, сохранившейся на вершине пирамиды Хефрена, продолжают держаться на ней, несмотря на то, что они, как бы нависают над каменными блоками пирамиды. Вероятно, принцип ее укладки заключается в следующем:
- каждая плита облицовки держится на блоках 2-3 рядов
- каждая плита облицовки имеет такую толщину, что ее центр тяжести, т.е. ее вес, содействует удержанию плиты в зафиксированном положении. Фактически это означает, что толщина облицовочной плиты по плоскости, параллельной основанию пирамиды, не может быть больше толщины тех блоков, на которые эта облицовочная плита опирается.

Представляется разумным использовать облицовочные плиты от минимального размера лицевой стороны в 1,5х2,0 м (там, где толщина ряда от 0,5 м до 0,7 м) до максимального размера лицевой стороны в 1,5х3,0 м (там, где толщина ряда более 0,7 м). Тогда вес облицовочной плиты будет колебаться в пределах 6-13 т. Значительная масса не позволит плитам облицовки раздавить друг друга. Кроме того, большой вес облицовочной плиты будет препятствовать саморазрушению всей облицовки пирамиды. Плиты облицовки необходимо тщательно подогнать друг к другу, чтобы препятствовать ветровой эрозии, которая на верхней части пирамиды, из-за более сильного ветра, будет сильнее.

Толщина облицовочных плит зависит от того, на блоки каких размеров будет укладываться облицовочная плита. Если плита укладывается на блоки большого размера, то облицовочная плита будет толще и иметь больший вес, т.к. она, для большей прочности всей конструкции, должна заполнить собой все межблочное пространство.

При монтаже облицовочных плит на те ряды пирамиды, где блоки имеют значительную толщину (1 м и более) представляется оптимальным устанавливать облицовочные плиты вертикально, т.е. большим линейным размером "рабочей" поверхности плиты по вертикали.

Установку облицовочных плит производить после монтажа крайних блоков ряда на заранее определенное для данного блока место. Изготовление облицовочных плит производить вне пирамиды на основании заранее изготовленных деревянных шаблонов каждой облицовочной плиты. Облицовочную плиту изготавливать с припуском, доводку и подгонку плиты производить после ее окончательного монтажа.

 

Рационально установку плит облицовки производить сверху вниз. Если облицовку пирамиды производить снизу вверх, то ошибка при монтаже с последующим падением облицовочной плиты весом от 6 до 13 т, может сильно повредить уже уложенные облицовочные плиты. При установке облицовочных плит сверху вниз, возможные повреждения от падения облицовочной плиты или блока не скажутся на внешнем виде пирамиды.

Монтаж облицовки необходимо вести сверху пирамиды, опускаясь все ниже и ниже. Это позволит избежать возникновения давления верхней плиты облицовки на нижнюю плиту с последующим вспучиванием облицовки в отдельных местах.

Для доставки, монтажа и подгонки каждой облицовочной плиты по месту ее установки, понадобиться монтажная площадка шириной не менее пяти метров (10 локтей). Для этого потребуется, в местах установки облицовочных плит, уложить дополнительные блоки тела пирамиды с последующим их демонтажном. Наращивание тела пирамиды для обустройства монтажных площадок происходит вокруг всего периметра пирамиды на том уровне, на котором будут монтироваться облицовочные плиты. Откосы временной надстройки (см. рис.4) могут быть уложены под углом в 70 градусов.

 

 Схема монтажа облицовки
Рис.4. Схема монтажа облицовки

По временной монтажной площадке, созданной вокруг пирамиды, плиты облицовки будут доставляться к месту их установки (сначала, естественно, их поднимут по дороге от пристани до пирамиды). На этой же площадке будет производиться подгонка и доводка плит облицовки.

Этапы строительства и ярусы пирамиды.

Вести строительство пирамиды рациональнее всего одновременно на нескольких строительных ярусах на разных высотных уровнях пирамиды. Это позволит более рационально распределить рабочую силу, так как делает возможным вести необходимые работы одновременно на разных высотных отметках пирамиды. Кроме того, заранее определенный объем пустующего междуярусного пространства, позволяет четко организовать его заполнение блоками из демонтируемой частей дороги по доставке блоков на пирамиду. Именно блоки, составлявшие эту дорогу, будут, в основном, уложены в заранее оставленные междуярусные пространства, находящиеся ниже той части дороги, которая уже окажется ненужной. Для этого необходимо так рассчитать требуемое количество ярусов, чтобы объем блоков, уложенных в дорогу, как можно четче совпадал с объемом оставленных к заполнению междуярусных пространств пирамиды. В приведенной таблице в процентах указан объем яруса и междуярусного пространства по отношению ко всему объему пирамиды.

Таблица № 5. Разделение пирамиды на ярусы (этапы строительства):

Номер яруса, считая от основания пирамиды Размер яруса по вертикали в м/локтях Объем междуярусного пространства в тыс.м³ Объем яруса в тыс.м³ Объем яруса (с междуярусным пространством) в тыс.м³ Конструктивные особенности яруса
Первый 53,50 м /
≈ 103 л		   ≈ 1554
(58%)		 ≈ 1993
(74%)		 С 1-го по 66-ой ряд блоков.
Начало восходящего коридора – 7-ой ряд (8,14 м),
начало входа – 19 ряд (17,54 м).
Пол Камеры Царицы – 24 ряд (21,68 м),
верх северной и южной стены Камеры Царицы – 35 ряд (26,23 м).
Пол Камеры Царя – 50 ряд (42,84 м),
потолок Камеры Царя – 59 ряд (48,72 м).
66 ряд (53,50 м) – окончание яруса.
Объем междуярусного пространства   ≈ 439
(16%)		     Между нулевой и высшей высотной отметкой 1-го яруса пирамиды.
Второй 26,44 м /
≈ 51 л		   ≈ 356
(13%)		 ≈ 432
(16%)		 С 67-го по 103-ой ряд блоков. Наивысшая точка подъема каналов из Камеры Царицы – 90 ряд (69,44 м),
выходы каналов из Камеры Царя – 101 и 102 ряды (78,4 м и 79,11 м).
Окончание второго яруса – 103 ряд (79,86 м).
Объем междуярусного пространства
≈ 76
(3%)		     Между нулевой и высшей высотной отметкой 2-го яруса пирамиды.
Третий 22,35 м /
43 л		   ≈ 147
(5%)		 ≈ 182
(7%)		 Без внутренних помещений
Объем междуярусного пространства   ≈ 35
(2%)		     Между нулевой и высшей высотной отметкой 3-го яруса пирамиды.
Четвертый 22,35 м /
≈ 43 л		   ≈ 48
(2%)		 ≈ 71
(3%)		 Без внутренних помещений
Объем междуярусного пространства   ≈ 23
(1%)		     Между нулевой и высшей высотной отметкой 4-го яруса пирамиды.
Пятый 22,35 м /
≈ 43л		   ≈ 4,5
(0,2%)		 ≈ 15
(0,5%)		 Без внутренних помещений
Объем междуярусного пространства   ≈ 10
(0,3%)		     Между нулевой отметкой 5-го яруса и вершиной пирамиды.

Неравномерность в размерах применяемых блоков возникает по следующим производственным причинам:
- снижение трудозатрат, которые необходимо было бы произвести, равняя блоки до одного стандартного размера. Проще установить заданные допуски в производстве блоков примерно одного типоразмера, накапливая их до определенного количества, после помещая их в определенный ряд кладки или для дороги по доставке блоков.
- потребностью усиления кромок некоторых рядов кладки более тяжелыми блоками для повышения ее прочности.

 

Кроме того, следует учесть те обстоятельства, о которых в своей книге "Великая пирамида расшифрована" говорит ее автор П. Лемезурье: "Некоторые ряды (кладки), похоже, непосредственно связаны с конкретными уровнями системы коридоров, другие значимы для внешней геометрии пирамиды. С другой стороны, тщательные измерения показывают, что:

а) даже с учетом оседания, внутри каждого ряда кладки существовали небольшие вариации толщины блоков;

б) уровни внутренних коридоров (в отличие от пяти внешних отверстий) в большинстве случаев точно не соответствуют верху или низу рядов кладки;

в) слои плит облицовки подобным образом не всегда соответствовали низу и верху рядов основной кладки".

Определение отдельных этапов строительства пирамиды.

Отдельные этапы строительства зависят от величины ступенчатых ярусов пирамиды, а сам размер этих ступеней зависит как от цели достижения большей производительности при строительстве, так и от того, что в этом ярусе будет находиться. С этой целью произведен расчет, на какие ярусы и их количество необходимо ориентироваться при строительстве. Для этого определена (исходя из существующих помещений и архитектурных особенностей Великой пирамиды) высота яруса и соответствующий ему порядковый номер ряда внешних блоков пирамиды. Данные расчета (сами вычисления не приведены) сведены в таблицу:

Таблица № 6. Сопоставление внутренних помещений пирамиды рядам наружной кладки блоков.

№ Учитываемые сооружения Нижняя высотная отметка сооружения в метрах Соответствие нижней высотной отметке порядковому уровню ряда блоков Верхняя высотная отметка сооружения в метрах Соответствие верхней высотной отметке порядковому уровню ряда блоков
1 Вход в пирамиду 17,54 19    
2 Нисходящий коридор     17,54 19
3 Восходящий коридор 8,14 7    
4 Камера Царицы
 21,68 24 26,23 30
5 Большая галерея* 22,27 24 48,72 50
6 Камера Царя 42,84 50 48,72 59
7 "Вентиляционный" канал из Камеры Царицы     69,44 90
8 Северный "вентиляционный" канал из Камеры Царя     78,40 101
9 Южный "вентиляционный" канал из Камеры Царя     79,11 102
  (*) – здесь взяты отметки пола Большой галереи

 

Кроме того, в главе 2 "Индустрия без сопромата и материаловедения" будет рассмотрено еще одно обоснование в пользу пятиярусного способа строительства пирамиды.


 

 Поярусное строительство пирамиды
Рис.5. Поярусное строительство пирамиды

Количество ярусов можно определить, исходя из планируемых высотных отметок внутренних помещений и коридоров пирамиды:

Ярус № 1. Очевидно, в связи с необходимостью строго координировать работы по взаимосвязанности внутренних помещений и коридоров пирамиды, первый ярус должен включать в себя все эти помещения. Так как объем этой части пирамиды, ограниченной первым ярусом будет весьма значительным, то существует возможность вести работы по сооружению этого яруса пирамиды одновременно в разных местах. По высоте этот ярус должен включать в себя самое верхнее помещение пирамиды – Камеру Царя и, частично, ее разгрузочные камеры. В этот ярус, фактически, войдут и самые тяжелые блоки пирамиды.

 

Использовались ли массивные блоки, сопоставимые с разгрузочными блоками Камеры Царя, выше этих камер, до настоящего времени неизвестно. При строительстве этого яруса в Камеру Царя был установлен и так называемый "саркофаг", поражающий нас своей незавершенностью. Может быть, для строителей Великой пирамиды он уже тогда был определенным раритетом, связанным, к примеру, с богом Осирисом, единственным из пантеона древнеегипетских богов, познавшим смерть?

Так как высота потолка Камеры Царя известна (она составляет, примерно, около 49 м от основания пирамиды), то, добавив еще 3-4 метра на ее перекрытие, можно определить высоту первого яруса строительства пирамиды. Он, ориентировочно, будет равен 53,5 метрам. Это несколько больше, чем круглая цифра по древнеегипетской системе мер (примерно 103 локтя).

 

То, что первый ярус строительства не включал в себя все блоки разгрузочной камеры над Камерой Царя, говорит об особом отношении к этому сооружению. К примеру, есть предположение, что гранитная Камера Царя, как бы "висит" в окружающих ее блоках известняка и, в древности, именно эта камера способствовала тому, что пирамида, из-за движения воздуха в этой камере, издавала громкие звуки. Возможно, не последнюю роль в этом играли блоки разгрузочной камеры, тогда их определенным образом подбирали, чтобы добиться такого эффекта, и из-за подбора этих блоков был выбран такой способ ее строительства, чтобы было удобно осуществить данный подбор. Кроме того, несмотря на то, что блоки над потолком Камеры Царя считаются "разгрузочными", они не уменьшают давление на Камеру Царя той части пирамиды, которая расположена выше ее. Фактически они наоборот усиливают давление на нее своим весом. (По материалам статьи А. Элфорда "Великая пирамида пела?")

Первый ярус по форме, как и последующие, представляет собой усеченную пирамиду высотой 53,5 метра, но с более крутыми углами (примерно 70 градусов) боковых сторон. Верхнее основание усеченной пирамиды-яруса по своим размерам равно сечению самой пирамиды на данной высоте. Это позволит более эффективно заполнять блоками междуярусные перекрытия при осуществлении дальнейших этапов строительства пирамиды и будет служить некоторым ориентиром при выравнивании углов наклона боковых стенок пирамиды в дальнейшем процессе строительства.

Ярус № 2. В этом ярусе, как и во всех следующих за ним, помещения отсутствуют. Но есть не менее ответственные детали сооружения: так называемые "вентиляционные каналы". Они идут как из Камеры Царицы, так и из Камеры Царя. Некоторые из них представляют собой однократно преломляемую линию и выходят к облицовке пирамиды (это каналы из Камеры Царя). Каналы из Камеры Царицы не доходят до облицовки пирамиды значительное расстояние (примерно 25 метров); южный канал представляет собой однократно преломляемую линию, северный же имеет более сложную траекторию, т.к. вынужден огибать Большую галерею.

Верхнюю отметку данного яруса № 2 можно определить как высоту ряда блоков, соответствующих месту выхода из кладки южного вентиляционного канала из Камеры Царя. Этот канал имеет самую большую высотную отметку на уровне, примерно, 79 метров. Это около 152 локтей, тогда минимальная высота яруса № 2 определяется величиной в 26 метров.

Ярус №№ 3, 4 и 5. Эти ярусы характеризуются следующими данными: они не имеют никаких известных внутренних помещений или ниш, их высота одинакова – около 22 м.

Выводы к главе 1.

1. Строительство Великой пирамиды осуществлялось по заранее намеченному плану, который включал в себя следующие составляющие:
- план организации работ по заготовке необходимых материалов в требуемом количестве в разных местах территории Древнего Египта (см. таблицу № 2);
- план организации работ в каменоломнях по изготовлению известняковых блоков;
- план организации работ по транспортировке необходимых материалов к разгрузочной площадке вблизи плато Гизы;
- генеральный план застройки площадки, включавший как строительство самой пирамиды, так и сопутствовавших ей построек (верхний и нижний храмы и т.д.);
- план организации работ по строительству дороги для доставки необходимых материалов от разгрузочной площадки на Ниле до самой пирамиды и сооружений ее комплекса.

2. Каждый из планов организации работ был подкреплен необходимым расчетом по использованию рабочей силы, составленным в соответствии с графиками работ и в соответствии с объемами трудозатрат по отдельным этапам строительства, заготовке материалов и их транспортировки.

3. Все работы осуществлялись в соответствии с разработанным календарным планом, являющимся сводным планом на основе графиков отдельных видов работ и этапов строительства.

 

Вряд ли можно осуществить такое грандиозное строительство, как возведение комплекса Великой пирамиды, без соответствующих планов и расчетов или, хотя бы, без предварительной разработки поэтапного плана действий. Возможно, кто-то скажет, что на мнение автора в значительной степени повлияли методы и приемы организации работ современного строительства. Но инженерная логика, как и математика, зависит не от уровня развития цивилизации, а лишь от доступности тех или иных инженерных методов и способов, соответствующих определенному уровню развития человечества. Говоря о строительстве Великой пирамиды, очень часто помнят о том, что к моменту начала его осуществления, опыту возведения крупных каменных сооружений было менее сотни лет (если считать началом такого строительства возведение пирамиды фараона Джосера). Но ведь опыту хозяйственной деятельности цивилизации было уже не одно тысячелетие. Уже вовсю функционировал институт жречества, аккумулирующий любой положительный опыт во всех отраслях человеческой жизнедеятельности. (Кстати, это главное отличие древних религиозных институтов от религиозных организаций нашей эры. Хотя в действующих мировых религиях есть святые, которых можно отнести к покровителям современной науки, вряд ли культ этих святых можно считать тождественным культу древнеегипетского бога Тота, покровителя наук, верховным жрецом которого, кстати!, был архитектор Великой пирамиды Хемиун. Даже храмовые комплексы Древнего Египта в письменных источниках того времени именовались "Домами жизни", что звучит несколько странно для нашего современника, привыкшего считать храмы "домами Бога").

Без существования детального плана строительства невозможно было рационально использовать рабочую силу, тем более что количество работников резко менялось в течение года от 100 тыс. человек, занятых периодически в строительстве пирамиды, до 4-5 тыс. человек занятых постоянно (мнение египтологов). Это требовало серьезной подготовки в организации приема такой людской массы: обеспечение всех работой, инструментом, едой, местом для ночлега и т.д. Когда говорят о наибольших трудностях, преодоленных древними строителями, обычно упоминают о ежедневной доставке и укладке 300 шт. блоков в пирамиду в течении 20 лет. А их изготовление? Приблизительный расчет показывает, что в каменоломнях, с учетом выполнения необходимых операций, происходила обработка до 1000 шт. блоков одновременно, причем ежедневно необходимо было начинать изготавливать не менее 300 шт. блоков. Если учесть, что на изготовление одного блока (от разметки до окончания обработки граней) у бригады рабочих уходило даже всего 2 дня, то количество постоянно работающих в каменоломнях должно исчисляться, по меньшей мере, десятью тысячами человек И это без занятых в транспортировке и в перевозке через Нил. Так что число работников, постоянно занятых в строительстве пирамидального комплекса, должно быть никак не менее 20000 человек.

4. С целью увеличения числа работников, занятых непосредственно на сооружении самой пирамиды, при ее строительстве был применен поярусный метод, выразившийся в том, что в момент строительства сооружение выглядело как ступенчатая пирамида из пяти ступеней. Это позволяло сосредоточить для работ на пирамиде большее количество работников, работавших на разных ярусах (ступенях) пирамиды одновременно, чем это могло бы быть, если бы они все работали на одной, постоянно уменьшающейся при подъеме вверх, поверхности.

5. Применение поярусного метода (метода, позволявшего организовать одновременные работы на каждой из пяти ступеней пирамиды), позволяет:
- иметь в постоянной готовности весьма широкий фронт работ при периодическом сезонном увеличении численности работников;
- выполнять работы по облицовке пирамиды на одних ярусах, не дожидаясь окончания работ по монтажу блоков на других ярусах;
- демонтировать и уложить в пирамиду блоки, использовавшиеся для сооружения дороги по их доставке.
- облегчить задачу сооружения монтажных площадок для установки плит облицовки за счет использования в начале, в качестве основной опоры, верхних рядов блоков каждого яруса.

 

Целью данной работы является попытка "нащупать" те инженерные решения и приемы, которыми пользовались древние зодчие при возведении Великой пирамиды. Мы не можем повторить их расчеты, так как у нас сегодня другой, более богатый математический аппарат. Нам сложно определить применявшиеся древними инженерами способы строительства и методы транспортировки, разгрузки и монтажа конструкционных деталей, так как мы изначально ориентированы на современные способы использования механизмов, а не на тяжелый физический труд людей, а также не знаем уровень их достижений в строительстве. Но инженерная логика, инженерные принципы, направленные на максимальное снижение трудозатрат и расхода материалов, бесспорно, существовали и тогда. Опираясь на них, древние зодчие могли возводить гигантские комплексы в течение жизни одного правителя. И мы, ориентируясь на те же логические принципы, со временем сможем догадаться, как они этого достигли…

Продолжение...

Все права на содержание статьи принадлежат Михаилу Николаевичу Зубкову©. Использование всего материала или его части возможно только с разрешения автора (Zubkov-mn@yandex.ru)