> Техника, страница 68 > Панамский канал

Панамский канал

Панамский канал соединяет Атлан-тич. океан (Караибское море) с Тихим океаном, пересекая америк. перешеек на 9° с. широты и на 85° з. долготы, приблизительно в самой узкой и низкой его части. Он уменьшает морской путь от Пью Порка до Сан-Франциско на 14 550 км (10 700 км вместо 24 300 км пути через Магелланов пролив), с подобным же сокращением расстояния до многих портов Юж. Америки и стран Востока. Длина канала, соединяющего воды обоих океанов,—81 км. Проход по каналу занимает в среднем приблизительно 8 ч. Постройка канала закончена в 1914 г.

Исторический очерк. Еще в 1534 году испанское правительство приказало исследовать местность от Круна (Cruces) на Атлантическом океане до Панамы на Тихом океане, чтобы определить возможность соединения искусственным водным путем реки Чагрес (Chagres) с Тихим океаном, но результаты этих изысканий оказались неблагоприятными. В первой половине прошлого века неоднократно создавались планы проведения канала через перешеек. В 1814 г. испанские кортесы издали декрет об устройстве капала и об образовании общества для его постройки. Но, потеряв в 1823 году все свои колопин в Центральной и Южной Америке, Испания оказалась отстраненной от всякого: отношепип к постройке предполагаемого канала. В течение следующих 50 лет изыскания и предварительные проекты делались американцами, англичанами, голландцами и французами, но все они не привели ни к чему. В 1876 г. французская компания получила на 99 лет концессию и исключительное право постройки канала, а в 1879 г. это предприятие перешло в руки Ф. Лессепеа, строителя Оуецкого канала, и в 1882 г. фактически была начата работа по постройке канала открытого лешлюяован-ного типа. Компания Лессепеа разорилась и в 1889 г. было назначено конкурсное управление. В 1894 г. образовалась новая французская компания по постройке Панамского канала, начавшая работать над устройством шлюзованного канала, ап 1904 году предприятие было продано правительству США за 40 млн. долларов. В 1903 г. Республика Панама сделалась независимой от Колумбии и в 1904 г. США договорились с правительством Панамы о вечной аренде зоны канала. составляющей полосу п 16 к.к шириной, за сумму в 10 млн. долл, и ежегодную плату в 250 тыс. долл. В итоге со времени образования компании Лессепеа до перехода предприятия в собственность США было вынуто ок. 60 млн. .«³ земли, израсходовано 270 млн. долл, и погибло ок. 20 000 человеческих жизней, преимущественно от тропнч. болезней.

В течение 1904—07 гг. был проведеп ряд подготовительных работ, без которых однако едва ли было бы возможно построить канал. Первая комиссия по постройке П. к. окончательно установила направление канала. Вторая комиссия, назначенная в том же году во главе с инж. <1>. Уоллесом (John F. Wallace), была передана в ведение военного министерства, под наблюдением которого с тех пор находился канал. В это время медициной било доказано, что желтая лихорадка, унесшая в Панаме такое огромное количество человеческих жертв, так же как и менее опасная малярия, причинялись укусами москитов. Руководитель санитарной части комиссии В. Горгес (W. Gorgas), весьма успешно боровшийся ранее с желтой лихорадкой в Гаванце и на Кубе, сразу принялся за оздоровление местности и уже к 1906 г. оп совершенно уничтожил москитов, а вместе с ними желтую лихорадку и η значительной степени малярию, и сделал перешеек совершенно безопасным и здоровым местом для ведения работ по постройке канала. Между тем рытье канала, которое было начато с людьми и снаряжением, оставленными французами, шло не особенно успешно, и в 1905 г. была назначена третья комиссия с главным инженером Ф. Степенс (J. F. Stevens). Но указанию последнего земляные работы были временно остановлены до создания благоприятных условий для продуктивной работы. К 1906 г. были приготовлены жилые помещения, организовано снабжение продуктами в чистой водой, построены двойной ж.-д. путь, мастерские, склады, доки, доставлены повевшне экскаваторы и т. и. Па все это, включая санитарные мероприятия, истрачено за 2 года 30 млн. долл. Количество рабочих достигло 17 000 чел. и все время увеличивалось.

В 1905 году в Вашингтоне был собран Международный комитет ннжепсров-копсультантов для выбора типа капала. Как уже было упомянуто, Лессепс твердо стоял за тип открытого канала на уровне моря, однако новая французская компания до продажи предприятия правительству США начала постройку шлюзованного капала. В комитете консультантов мнения также разделились. Но по совету Третьей комиссии и инженера Стевснс мнение меньшинства, рекомендовавшего тип шлюзованного канала, было принято и утверждено Конгрессом в июне 1906 года. Для выбора шлюзованного типа канала было много вернуть производство земляных работ в еще большем масштабе. В пачале 1907 г. был пазначеН новый главный инженер Гетхельз (Goet.hals) и сформирована новая комиссия, т. н. Четвертая комиссия но проведению канала, состоявшая из семи членов, которая начала работать в апреле 1907 г. и окончила канал в 1914 г.

Общее описание (фигура 1—2). Высший уровень шлюзования канала на 25,9 метров выше среднего уровня воды в обоих океанах. Наибольшая разница уровней воды н

Фиг оснований; два главные из них—сильное увеличение земляных работ и трудность регулирования периодических разливов реки Чагрес при канале открытого тина. Дополнительное углубление центральной выемки на 26 м, которое потребовалось бы для канала открытого типа, представляло собой чрезвычайно трудную и дорогую работу, особенно в виду происходивших оползней. Указывалось, что канал открытого типа лучше обеспечивает бесперебойную навигацию, но 15 лет слуи:бы существующего канала дали полное доказательство превосходства избранного тина. После улучшения условий работы па перешейке и принятия типа капала земляные работы были вновь начаты более ускоренным темпом. В обще,м за 1904— 1906 гг. было вынуто ок. 5 400 000 .к® земли; в то же время все было подготовлено, чтобы в 1907 году раз-

Тихом океане — 6,7 м, а в Атлантическом океане — 0,6 метров Своеобразной особенностью канала является Гатунское озеро, представляющее искусственный бассейн воды площадью 424 км¹, образующий самый высокий уровень поверхности воды в канале. Глубина озера настолько велика, что суда могут проходить свыше половины расстояния между океанами с большой скоростью. Для образования озера потребовалось построить высокую земляную плотину в долине р. Чагрес при Гатуне и дорогостоящие трех-

ступенчатые шлюзы, но, с другой стороны, уменьшение глубины выемки верхнего канала при Кулебре сильно сократило количество земляных работ, так что в общем получилась экономия во времени и стоимости постройки по сравнению с открытым не-шлюзованным каналом. В более глубоких участках Гатунского озера выемки земли фактически не потребовалось, и работы по устройству канала свелись гл. обр. к производству выемок на приокеанских участках, выемке перевального гребня, постройке Гатунской и нескольких меньших плотин и сооружению шлюзов и водосливов.

Начиная с Атлантич. океана последовательные подразделения канала следующие: 1) канал приокеанский в 11,3 км длиной и в 152,5 метров шириной по дну, доходящий до шлюзов и плотины в Гатуне; 2) Гатунский шлюз с тремя ступенями ок. 8,6 метров каждая;

3) Гатунское озеро на высоте 25,9 м, образующее высший уровень, который остается и роткие расстояния между поворотами и крутизна берегов не позволяют применять створные огни, последние заменены баканами с экранами, расположенными т. о., что с любого места канала видны только те огни, которые необходимы для определения курса. Кроме того берега канала обозначаются большим количеством газовых буев.

Гатунское озеро и плотина. Как уже было упомянуто, особенностью окончательно принятого проекта канала было Гатунское озеро. В первоначальных проектах предполагалось устроить плотины при Бо-хио и Бас-Обиспо, но местность Гатун была признана более подходящей и, как оказалось, выбор был сделан вполне правильно. Она дала возможность образовать громадный бассейн, нужный для шлюзования и устраняющий серьезные затруднения, причиняемые ежегодными разливами реки Чаг-рес, и предоставила 35 км судоходного фарватера почти без выемки земли. План Гатун-

в Кулебрском канале (Гайльярд), прорезающем перевальный участок, до шлюза при Педро-Мигуэле; общая длина этого участка II. к. с высшим уровнем составляет 51 км, из которых 25 км имеют 305 .и ширины и от 13,7.я до 22,9 .н глубины, 7,25 км шириной в 244 м, 6,4 км шириной в 152,5 метров и 12,5 км в Кулебрском канале шириной в 91,5 м; 4) шлюз Педро-Мигуэля с одной только ступенью в

9,1 м; 5) Мирафлорское озеро площадью 4 км² с уровнем +16,7 метров и каналом в 2,4 км длиной, 152,5 метров шириной и 13,7 метров глубиной; 6) Мирафлорские шлюзы в две ступени с высотой подъема 6,7—10 метров на каждой в зависимости от уровня воды в Тихом океане и наконец 7) часть приокеанская в

152,5 л» шириной и 13 тем длиной, доходящая до глубоких вод Тихого океана. Т. о. наименьшая ширина канала, за исключением шлюзов,—91,5 м, а минимальная глубина— 13,7 метров Для облегчения поворота судов в местах изменения направления оси канала, ширина последнего несколько увеличена благодаря тому, что вместо закруглений внешний берег прочерчен касательными прямыми до их пересечения, а внутренний срезан по хорде. Кроме маяков при входах, направление канала ясно указывается днем и ночью целой системой створных огней, баканов и буев. Повороты в озере и приокеанских каналах обозначены створными огнями, пользуясь к-рыми, суда, идущие в противоположных направлениях, держатся курсов на расстоянии 60—75 метров друг от друга. В Кулебрском канале, в котором слишком ко сной плотины, водослива и шлюзов показан на фигуре 3. Небольшая возвышенность, разделяющая долину р. Чагрес у Гатуна, разбивает реку на два рукава. Франц, канал пересекал восточный проток реки. Плотина состоит из гряд насыпанного камня и земляной насыпи (фигура 4) и пересекает оба рукава. Бетонный водослив построен в возвышенности между ними. Западный конец плотины упирается в крутой берег долины, а восточный примыкает к шлюзам. Длина гребня плотины ок. 2,5 км, а ширина ее основания доходит в русле р. Чагрес до 0,8 км. Гребень плотины, расположенный на высоте +32 м, возвышается на 6,1 ж над нормальным уровнем воды в Гатунском озере. Ширина гребня—30,5 м, ширина плотины на уровне воды—122 метров Только 150 метров всей длины плотины подвергаются наибольшему напору воды. Поверхность Гатунского озера находится на высоте +25,9 .к и занимает площадь в 424 км².

Вопрос о возможности наполнения водой такого резервуара и поддержания необходимого уровня был исследован предварительно. Оказалось, что в исключительные по сухости периоды в 1911—12 годах приток составлял 185,6 м³/ск, чего вполне достаточно, чтобы наполнить озеро в 400 дней. Необходимый запас воды обусловливается потребностью для проведения судов через шлюзы, расходом для силовых установок, водоснабжения и т.п.и потерями на испарение, всасывание и утечку через ворота шлюзов и водоспуска. На основании как имеющихся дан ных, так и нек-рых предположений суточный расход воды был определен в 119 м³/ск при одном шлюзовании в час в каждом направлении. Было признано, что эти требования м. б. выполнены, если во время дождливого сезона поднимать уровень воды в озере до+26,5 метров и допускать его понижение нахождения поблизости достаточного количества пригодного материала, исследование грунта для основания плотины и выяснение возможности применения гидравлического способа постройки плотины были успешно закончены к 1908 г. Запас материала был найден в расстоянии 2,4 км от места построй-

Флг. з. до +24,4 .ч во время засухи. При этом минимуме в Гатунском озере оставалась вполне достаточная для навигации глубина в 12,2 .и в Кулебрском канале. Результаты опыта эксплуатации П.к. со времени устройства доказали, что расчеты были сделаны правильно.

По первоначальному проекту предполагалось устройство добавочной плотины при Алахвела (Alhajuela) на 1C км выше того пункта, где Чагрес входит в канал. В течение прошедших лет (до 1926 г.) в этой плотине не было нужды, т. к. запас в 2,1 м, соответствующий ~900 млн. м^я, был совершенно достаточен для засушливого сезона. Отчет за 1926 г. показывает, что высота воды в озере к началу необычного сухого сезона была+26,7 .и и несмотря на значительную ки и в местах, подходящих для гидравлич. землечерпания; кроме того материал мог быть получен от углубительных рдбот в Лимонной бухте. Общий план работ состоял в соединении франц. капала с восточным протоком Чагрес и отведении всей воды через западный проток реки. После этого начиналась постройка восточной части плотины и выемка грунта для канала водослива с подготовкой для отведения воды из западного протока в этот канал. Можно было также одновременно сделать нек-рое количество земляных работ по устройству плотины в западном рукаве прежде, чем вода из него была отведена. После отвода воды в спускной канал насыпка и бетонирование обеих частей плотины пошли нормальным порядком. Для устройства насыпи был применен

Одежда толщ Зи из крепкого каина

588

Фигура 4.

экономию в расходе воды упала до -f-24,8 метров На следующий год уровень воды опустился до +25,84 .и. Оба отчета указывают, что ~51% воды было спущено через водослив в период дождей и 700 млн. .и³ м. б. получено в качестве добавочного запаса, если сделать плотину в верхнем течении р. Чагрес.

Предварительные работы для сооружения Гатунекой плотины, как то: изыскания для такой способ: 1) камень подвозили поездами по эстакадным путям, которые были расположены вдоль места работ, и сбрасывали, образуя параллельные каменные гряды, 2) пространство между этими грядами заваливали землей при помощи рефулеров. Б таком порядке продолжалась работа, пока насыпь не была закончена. Наброска камня и очистка восточного рукава для гидравлич. завалки землей были начаты в полном объёме около половины 1908 г. При очистке поверхности для земляной насыпи грунт из русла реки вычерпывали до песчаной глины, а "во франц. канале до твердой синей глины. Обломки камней были тщательно убраны и берега выровнены с небольшим уклоном в красной глине. Засыпка производилась тремя рефулерами. Подаваемая ими масса содержала, разумеется, большой процент воды, к-рую нужно было удалить. Спуск воды производился двумя группами из трех 20-дм. труб, выходивших с небольшим уклоном в открытые сточные канавы. Другие концы этих труб были подняты вертикально в земляной засыпке и своими верхними концами приближались к поверхности воды, которая редко поднималась выше 30,5 сантиметров над ними. По мере возрастания насыпи трубы наращивались. Весной 1910 г. р. Чагрес была отведена из западного протока в водоспуск и была начата постройка западной плотины по тому же методу. Был пущен в дело четвертый рефулер. Материал для сухой засыпки привозили с Кулебрской выемки и в небольшом количестве с земляных работ на шлюзе и водосливе. Насыпь для плотины была закончена весной 1913 г. Глина для верхнего слоя гидравлической засыпки поступала из карьеров к северу от плотины. Некоторые затруднения были вызваны оседанием и сползанием северного откоса плотины близ ее западного конца. В этом случае так же, как в подобном же оползне на северной стороне восточной части насыпи, подошва была сильно укреплена и откос увеличен до 1 : 7,67. Та часть откоса плотины, которая подвержена прибою волн, вызываемому сильными южными ветрами, временами господствующими на озере, была вымощена.

Г ату некий водослив. Для удаления излишка воды во время дождливого сезона в возвышенности, разделяющей долину р. Чагрес, был сделан водослив, представляющий собою бетонную плотину с поверхностью, приспособленной для спуска воды, и канал для отвода воды в реке Чагрес. Для обеспечения максимального необходимого спуска воды в количестве 5 150.н³/ск потребовался бы нерегулируемый водослив длиной в 600 метров Поэтому был принят проект водослива, изогнутого по дуге окружности и имеющего род ворот для регулирования спуска (фигура 5). Очертание поперечного сечения плотины состоит из параболы, короткой касательной прямой и дуги окружности, переходящей в плоский порог ниже плотины. Кривая поверхность водосливарассчн-тана так. образом, чтобы нижний слой воды оставался в соприкосновении с поверхностью водослива при глубине потока 1,83 .к и более. Струи направляются к центру дуги водослива,"сталкиваясь между собой, вследствие чего их энергия частично нейтрализуется. Для этой же цели поставлены два ряда бетонных волноломов, верхний ряд которых расположен на 36,6 .и от гребня вниз по течению, и возвышается на 3,05 метров над порогом. Со стороны потока волноломы облицованы чугунными плитами. Двумя устоями и 13 быками гребень плотины разделен на 14 пролетов по 13,72 л< шириной, в к-рых установлены ворота Стони (Stoney). Нормальный уровень озера был принят на отметке +25,9 .и, а максимальный допустимый уровень—на отметке +26,5 метров Пороги ворот водослива были сделаны на отметке +21,03 .и или на 4,87 метров ниже нормального уровня. Для низа ворот, поднятых полностью, была принята отметка +28,04 м, то есть на 2,14 метров выше принятого уровня воды в озере. Вода, пройдя через плотину, входит в веерообразную камеру, которая направляет

поток в облицованный бетоном канал водослива 86,88 .к ширины и 366 метров длины, прорытый в скале до р. Чагрес ниже плотины. При максимальной высоте воды +26,5 λι пропускная способность всех 14 пролетов водослива рассчитана в 4 358 м³/ск. Она значительно превосходит известный до сих пор максимальный приток в 3 879 м-/ск в течение 33 часов. Ширина ворот—14,11 .it, их высота—5,79 метров и толщина—ок. 1,4 метров Каждые ворота весят 39 тонн Конструкция ворот состоит из 4 горизонтальных балок, уширяющихся к средине и прикрепленных своими концами к двум вертикальным балкам. С обеих сторон сделана обшивка из листовой стали толщиной ³/₈дм. (9,4 миллиметров). Ворота приводятся в действие электричеством. Рытье канала водослива было начато в 1907 году и производилось главным образом ными работами. По общему плану работ для возведения Гатунской плотины надо было возможно скорее отвести воду из реки в канал водослива. Весной 1909 г. была начата бетонная кладка по устройству водосливного канала; кладка была выведена выше ожидаемого уровня отведенной в канал реки.

Плотина водослива была возведена до отметки +3,05 м, а волноломы—выше уровня воды. После этого воды р. Чагрес были отведены из западного протока в водосливный канал. С этого момента можно было продолжать работы лишь выше уровня воды и в местах, защищенных от доступа воды. Пользуясь волноломами для устройства заградительной стенки, был сделан ящик, внутри которого производилась постройка трех центральных быков, в которых были устроены водоспускные каналы. Как только эти каналы были готовы, вода в наступивший сухой сезон была отведена в них, и в дальнейшем все работы производились в сухом месте нормальным порядком. После окончания плотины и быков были поставлены ворота во всех пролетах, кроме двух центральных.

Затем отверстия каналов были закрыты заградительными стенками и каналы заполнены бетоном. Установка двух последних ворот производилась под защитой деревянных перегородок, перекрывавших пролеты и опиравшихся на переднюю часть быков.

Мирафлорское озеро и плотина. Мирафлорское озеро образовалось от запружения р. Рио-Грандо и ее маленьких притоков Мирафлорской плотиной. Оно перед ставляет собой также искусственный резервуар неправильной формы между плотинами в Педро-Мигуэле и Мирафлоресе и образует промежуточный уровень между Тихим океаном и Гатунским озером. Его поверхность на отметке +16,75 метров на 9,15 λι ниже нормального уровня Гатунского озера. Плотина в Педро-Мигуэле от зап. стены шлюза направлена почти параллельно каналу до близлежащиххол-мов, в которые она упирается. Она имеет гребень на отметке +32 метров и состоит из насыпных ка менных гряд и земли, утрамбованной слоями. Плотина при Мирафлоресе состоит, подобно Гатунской, из гидрав-лич. земляного заполнения между каменными отсыпками и имеет примыкающий к шлюзам водослив с гребнем по прямой линии и 8 пролетами по 13,71 метров Гребень водослива — на отметке +11,79 метров Максимальчаяпропуск-ная способность водослива сделана гораздо больше требующейся для отвода вод, притекающих в озеро и идущих из шлюза Педро-Мигуэля. Сделано это на случай серьезного повреждения ворот этого шлюза и прорыва воды через шлюз в озеро. Из этих расчетов водослив запроектирован с пропускной способностью в 2 600 м^л/ск. Его общая длина 131,7 метров.

Чтобы закрыть любой пролет водослива для исправления повреждений ворот, применяется плавающий опускной ящик, к-рый примыкает к переднему краю двух соседних быков. Ящик сделан из стали и имеет размеры 14,17 метров в длину, 1,83 λι в ширину и 7,4 л в высоту. Дно ящика и края, кото рыми он упирается в быки, обделаны деревянными брусьями для увеличения водонепроницаемости. Такие ящики имеются в Га-тупе и Мирафлоресе.

Общее описание шлюзов. Всего имеется три группы шлюзов: гатунекая—из 3 ступеней, мирафлорская—из 2 ступеней и в” Педро-Мигуэле — с одной ступенью

I § Педро -Мигуэль

»s;

Мирасрлорес

ср.ур 0

55 27.9

305! 152 5S 27.9

*+«0-;“ /977—SS+---,

3292

2 33 13

: 24.7 1 33

<52 ,23.1

Ш з i

Цш1_ !+ -	—«юс		tr.
ЙШЗ_	__ввал.	_ш	_ £3

Гатунское

-13,5 152

~ 109.3— 219S —Г 1093 -23,1

1,3 з 3 3

112

. .55 167.7- “ 109.3 3-6IP ·U

3 1

		ir ж	:. Jtr:	:©	J$u£n
	=Я_=	а_a_	ZJ».	_!M_		___

Фигура 6.

(фигура 6). На фигуре 6 : 2—предохранительная цепь, 2—запасная запруда, 3—ворота шлю

зов. Конструкция и общий вид гатунских шлюзов изображены на фигуре 7 и 8 и на

вкл. листе. Для наполнения и опорожнения пилюзов в средней и боковых стенах сдела ны круглые каналы с площадью поперечного сечения но 23,6 м^г каждый. Они соединяются с поперечными эллиптич. каналами с площадью сечения 3,8 м², проложенными под полом шлюзов на расстоянии окочо 11 метров друг от друга. Каждый канал имеет выход вверх в шлюзовую камеру через пять круглых отверстий площадью по 1,11 м². Пропуск налам регулируется Стони (фигура 9), помещенными близ верхних, промежуточных и нижних шлюзовых ворот. Свободный проход в задвижке 2,43 метров ширины и 5,49 метров высоты. Задвижки установлены парами, разделенными стенками. Для безопасности около каждой пары задвижек установлен запасный комплект. Устройство механизма для открывания и закрывания задвижек ясно из самого чертежа. Так как задвижки выдерживают в некоторых случаях напор воды до 18 .м, что соответствует давлению на задвижку около 250 т, то в виду большого давления на задвижку, она не скользит непосредственно по направляющим, а перекатывается по роликовым лентам, которые помещены между закраин ι-ми задвижки и направляющими в гнезде. Стержень задвижки проходит через крышку гнезда, снабженную сальником, и соединен с поперечиной, имеющей hi концах ролики, которые катаются по направляющим. Передвижение поперечины производится двумя вантовыми подъемниками, приводимыми в движение от электромотора а. На валу электромотора помещен та кисе тормоз б. Для того чтобы движение задвижки происходило без скольжения, роликовые ленты должны совершать путь вдвое меньший величины подъема задвижки. Поэтому для перемещения роликовой ленты сделан привод, который состоит из штанги, проходящей сквозь крышку гнезда и соединенной нижним концом с лентой, а верхним концом подвешенный к передвижному блоку г. Цепь, закрепленная одним концом в пружинной подвеске д, огибает подвижный блок г и неподвижные блоки β, в и прикреплена другим концом к поперечине. Операция подъема задвижки совершается в одну минуту. В поперечных каналах, идущих от главного канала в средней стене шлюза, установлены цилиндрич. клапаны, изображенные на фигуре 10. Верхний цилиндр неподвижен, а нижний может перемещаться по вертикали. Когда нижний цилиндр поднят, клапан открыт. Клапан приводится в действие электромотором в 7 1Р. Время, потребное для открытия или закрытия кла-

воды по главным ка-задвижками системы

пана,—10 ск. Наполнение водой шлюза в 275 метров длиной через два канала совершается в 7—8 мин., а через один канал в боковой стене—в 12V₂—13¹/» мин. На практике было обнаружено очень неравномерное поступление воды через различные отверстия поперечного канала, причем наибольший приток наблюдался из отверстия, более отдаленного от главного канала. Вследствие

этого судно, стоящее в шлюзе, имеет стремление прижаться к стенке, из которой происходит наполнение. Пришлось перейти к пользованию обоими каналами в течение всего процесса наполнения, получая т. о. совершенно одинаковое распределение и допуская безопасно максимальную скорость изменения уровня в 2,28 м/мин. Кроме того

было замечено повышение уровня воды, вызываемое ускорением движения воды по трубам. Вследствие больших продольных и поперечных сечений шлюзов этот процесс, не принятый в расчет обычными формулами, имеет важное значение, т. к. укорачивает время наполнения примерно на 2 минуты. Коэфициенты истечения приблизительно равны: для наполнения при пользовании трубами боковой и средней стен С= 0,65, при пользовании только боковой трубой С=0,82; для опоражнивания при пользовании трубами боковой и средней стен

С=0,67, при пользовании только боковой трубой С=0,73.

Ворота шлюзов—двустворчатые. Створки установлены под углом в 26°33 54” (уклон

Фигура 14.

Фигура 15.

1 : 4) к плоскости поперечного сечения шлюза. Расположение ворот в шлюзах показано на фигуре 6. Двойные комплекты ворот поставлены для обеспечения от случайностей. При проходе судов до 275 метров длиной оба комплекта замыкающих шлюз верхних и нижних ворот могут быть закрыты. Суда в 275—300 метров устанавливаются лишь при одних открытых воротах, причем судно всегда имеет перед собой двойные закрытые ворота как при спуске, так и при подъеме. Промежуточные ворота разделяют шлюз на два отсека для провода более мелких судов. Во всех шлюзах канала 46 ворот. Все створки имеют одинаковую ширину в 19,48 метров и толщину в 2,13 метров и разнятся по высоте от 14,30 до 25 метров и по весу от 360 до 675 тонн Общий вес ворот равен 54400 тонн Конструкция ворот показана на фигуре 11. Стыки створок между собой по середине ворот (фигура12) и со стенками шлюза (фигура 13). образованные стальными полированными пластинами, по

фигура 16.

казали на практике полную водонепроницаемость. Порог сделан из деревянных брусьев с резиновой обкладкой. Нижним концом створка установлена в подпятнике (фигура 14), а вверху она имеет шип, вращающийся в

петле (фигура 15), закрепленной в стенке шлюза. Механизм для поворачивания створок (фигура 16) был впервые применен при постройке П. к. и состоит из горизонтальной штанги, шарнирно соединенной одним концом с верхушкой створки, а другим концом с большой шестерней вблизи ее внешней окружности. Шестерня получает движение от электромотора в 25 IP через зубчатую передачу. Наименьшие скорости перемещения створок достигаются при этом механизме в начале и конце движения, то есть в моменты, когда гидравлич. сопротивление достигает максимумов. Помещения для машин, приводящих в движение ворота, задвижки и предохранительные цепи сделаны внутри стенок шлюзов и соединены между собой туннелями. Управление всеми механизмами производится из центрального помещения на средней стене шлюзов. В центральном же помещении находится контрольный стол, на к-ром сделан в миниатюре план шлюза с моделями, которые передвигаются одновременно с настоящими воротами, задвижками, предохранительными цепями и т. д.

Для защиты ворот и судов от возможных ударов протянуты предохранительные цепи перед воротами поперек шлюзов. Передвижение цепей и регулирование их натяжения производятся гидравлич. механизмом. Цепь постепенно останавливает натолкнувшееся на нее судно. Было доказано опытом, что судно в 16 000 тонн водоизмещения, двигающееся со скоростью 4 км/ч, м. б. легко остановлено на расстоянии ок. 17 метров без малейшего повреждения судна пли цепи. Для пропуска судна цепь опускается на дно шлюза.

Буксирование судов при проходе по шлюзам производят электровозами, движущимися по зубчатым рельсам на стенах по обеим сторонам шлюзов. Тяговое усилие электровоза ок. 11 тыс. кг, скорость—1,6—3,2 7с.н/ч.

Для преграждения потока воды в случае повреждения ворот выше каждой группы шлюзов построены запасные запруды. Все 6 запруд для двух каналов трех групп шлюзов сделаны одинаково. Конструкция запасной запруды (фигура 17) совершенно аналогична разводному мосту и состоит из двух ферм, вращающихся на вертикальной опоре, установленной на берегу канала. Один конец моста имеет длину в 50 ж, достаточную для перекрытия шлюза, а другой—29,9 метров и загружен бетонным противовесом и механизмами. Горизонтальная ферма Б принимает на себя давление воды и передает его береговым опорам. Ряд балок, находящихся на расстоянии 2,8 метров друг от друга, опускается от пояса фермы Б на дно канала. Промежутки между балками заполняются небольшими щитами, снабженными направляющими роликами для опускания по балкам.

Постройка шлюзов. Земляные работы по устройству Гатунских шлюзов были начаты в 1907 году Бурением было обнаружено залегание глинистых песчаников и выступающие в верхнем конце шлюзов слои мягкого песчаника и туфа. Основание для шлюзов было взято в верхних слоях глинистого песчаника, а в верхней части шлюза углублено и укреплено. Работа производилась следующим порядком. Пробивали боковые траншеи вдоль всей линии шлюзов и весь грунт между ними взрыхляли ными работами, убирали паровыми лопатами и отвозили на постройку Г ату некой плотины. Окончательная планировка производилась ручным способом. Работы были закончены в 1911 г., было вынуто 3 600 000 м³ грунта. Бетонные работы были начаты в 1909 году и закончены в конце 1913 г. в количестве 1 580 000 м³. Цемент привозился из порта Колон, песок—с берегов Номбре-де-Диос в 62 км от Колона, а камень — из карьера в Порто-Белло в 32 км к востоку от Колона, где был устроен дробильный з-д. Вся доставка производилась на баржах по старому французскому каналу. Общее расположение работ но заготовке бетона показано на фигуре 18. Цемент выгружался в склады на набережной, песок и щебень подавались по подвесным путям в большие штабели. Вагонетки, проходящие по туннелям под складами цемента, камня и песка, получали соответствующие составу бетона количества этих материалов и, доставив их к бетонному з-ду, возвращались обратно к складам. Из бетономешалок бетонная масса выгружалась в вагоны, которые двигались по рельсовым путям, параллельным шлюзам. Бадьи с бетоном снимались на подвесную дорогу, проходящую перпендикулярно оси шлюзов, по которой они направлялись к формам. Все подвесные дороги были смонтированы на передвижных башнях и могли передвигаться по мере необходимости. Бетонирование стен шлюза производилось отдельными монолитами длиной в 11 метров в переносных стальных формах (фигура 19). Деревянные формы употреблялись только при устройстве пола и нек-рых деталей неправильной формы. Все формы использовались многократно и передвигались с места на место по рельсам. Формы были собраны на полную высоту, за исключением задней стенки, которая наращивалась по мере заполнения формы в виду постепенного сужения стены кверху. Передняя стенка формы была прикреплена к башне для предохранения от распирания формы. Боковые стенки для этой же цели были снабжены контрфорсами. Башня передвигалась по рельсам для перемещения формы из одного положения в другое. Постройка всех стен производилась одновременно, причем последовательно заполнялись формы, стоящие на направлении подвесной дороги. После этого переходили к следующему ряду, для чего башни подвесной дороги соответственно перемещались. Общий вид постройки перед ставлен на вкл. листе. Кладка производилась из бетона 1 : 3 : 6, кроме стенок главных водяных каналов, для которых применялся состав 1:2:4. Горизонтальные поверхности покрывались цементным раствором 1:3.

Пути для башен подвесной дороги Разрез по EF

» Ч* - > * Щебень

Песок

Груженые вагонетки ¹ 4150К2

Пустые вагонетки

Установка ворот представляла значительные трудности в виду необходимости обеспечить правильное распределение напряжений, точную навеску и водонепроницаемость. Все клепаные балки, из которых составлялись остовы створок, а также и остальные детали доставлялись на места работ в готовом виде. Вследствие большого веса отдельных частей потребовалось много механич. средств для их перемещения. Было устроено 8 специальных мостов для одновременной сборки лись при помощи специального приспособления (фигура 20). Оно состояло из двух ферм .прикрепляемых к створке вороте обеих сторон. Фермы были укреплены на рамах, стоящих нароликах.При помощи клиновых устройств в рамах фермы приподнимались, отделяя створку ворот от подставок, на которых производилась сборка. После этого створку передвигали к месту навески, опускали и

Разрез по CD

назрез поАВ

Линия низа ковша

. Щебень/·₄ V

НЬ ЫСОЯ,

Фигура 18.

16 створок. На подъеме и переноске частей работали 10 передвижных паровых кранов. Сборка остова производилась с большой тщательностью, в результате чего отклонение вертикальных стоек от правильного положения не превышаю 3,18 жн, а разница с чертежем по высоте была не более 6,35 миллиметров. К собранному скелету пригонялись и временно прикреплялись обшивочные листы для того, чтобы освободить мост на другую установку. После этого обшивка приклепывалась, причем все дыры для заклепок развер-тывашсь на месте пневматич. развертками. По всех воротах было поставлено около 4млн. заклепок. После очень сложной работы по установке опорных частей, потребовавшей большого количества предосторожностей и чрезвычайной точности, ворота навешива-

на подпятник и устанавливали петлю на верхнем шипе.

Постройка шлюзов в Педро-Мигуэле и Ми-рафлоресе производилась тем же способом, как и в Гатуне, только с некоторыми изменениями в организации бетонных работ соответственно местным условиям. В Педро-Мигуэле склады щебня и песка пришлось отодвинуть от места постройки в продольном направлении, расположив их по обеим сторонам параллельно оси шлюза. Материалы подвозились поездами по эстакадным путям. Подача щебня и песка на бетонный з-д производилась при помощи двух специальных кранов с вылетами в обе стороны по 45,7 метров В башнях кранов были установлены бетономешалки. Цемент подавался по элеватору на площадки в башнях. Готовый

11ЛНАМСКИЛ ЛАНА.

Шлюзы в Гатуне. Судно в шлюзе.

бетон спускался в вагонетки, которые отвозили его но узкоколейному пути к месту работ. В виду значительной разницы уровня пола всякой выемке для постройки ж. д. и других целей. Однако громадный объём работ в связи с оползнями в Кулебрской выемке

Фигура 19.

Bud сзади

шлюза и места заготовки бетона узкоколейные пути были уложены на эстакадах с уклоном" в 0,023. На фигуре 21 показаны краны, применявшиеся для укладки бетона в стены шлюза. Таких кранов было 4. Кладку бетона производили в деревянных формах, которые постепенно перемещали вверх после заполнения слоя в 1,83 ж. В Мирафлоресе придает панамским земляным работам большой интерес. Глубина выемки в перевальной точке достигала 83 ж по оси канала, а по крутому склону Гольдхилла работы восходили до 157 ж над дном канала. Рисунок, данный на вкл. л., представляет Кулебрскую выемку во время производства работ. По первоначальным подсчетам в Кулебрской

Фигура 20.

i—I

склады материалов можно было расположить по обоим берегам шлюзов. Краны для подачи на бетонный з-д были совершенно такой же конструкции, как и в Педро-Мигу-эле, но лишь с одним вылетом (фигура 22). Бетон с завода отправлялся по крановой ферме, один конец которой можно было поднимать вверх на 15,25 ж по мере возведения постройки. Бетон выгружался или непосредственно на боковую стену шлюза или перегружался в бадью на кране для средней стены. Общее количество бетонной кладки шлюзов в Педро-Мигуэле и Мирафлоресе ок. 1 530 000 ж³.

Кулебрский канал. Самой значительной статьей расходов по сооружению П. к. были работы по устройству выемки для Кулебрского канала", составлявшие почти половину всей стоимости. В основном эта задача была такой, какой она является при

Фигура 21.

выемке предполагалось 41 млн. ж³ земляных работ. Вследствие решенного в 1908 году уши-рения дна канала на 30,5 ж количество работ должен быть увеличиться на 10 млн. ж³. Но благодаря оползням оно возросло в большой степени, и борьба с оползнями не прекращалась в течение всего времени эксплоа-тации канала. Оползни происходили на протяжении немного более 1,5 км по обеим сторонам Гольдхилла. До открытия канала в конце 1914 г. было удалено около 40 млн. ж³ оползней и за время эксплоата-ции до 1924 г. было вынуто еще 30,6 млн. ж³, полученных главным образом от оползней. В конце 1915 года большой оползень завалил канал на 75 ж шириной и на 20 ж выше

уровня воды и вызвал прекращение навигации на полгода.

Кулебрская выемка представляла собой самый низкий участок на много км² и сливалась с долиной р. Обиспо на значительном протяжении. Поэтому Обиспо была отведена в новое русло и спущена в р. Чагрес. То же самое было сделано с р. Камачо. Протекавшая по местности, предназначенной для выемки, р. Рио-Грандо также была переведена в новое русло и для защиты от нее была выстроена длинная дамба вдоль южного берега канала. Кроме того потребовалось устройство временной плотины для заграждения от вод р. Чагрес, так как дно выемки было на 12 .и ниже уровня реки. Для удаления местной воды, собиравшейся в выемке протяжением в 13 тш, перед началом разработки каждого слоя пробивали траншей по всей длине канала. Собиравшаяся в трап-шей вода стекала к концам выемки и ее откачивали центробежными насосами через плотины. Около 70% выемки было сделано ными работами в скале. Общая длина шпуров составляла ок. 6 500 км, и было израсходовано до 13 G00 тонн чатых веществ. Подорванный грунт убирали и нагружали в вагоны паровыми лопатами и по путям, соединенным с Панамской ж. д., отвозили в места, предназначенные для свалки или на другие работы. Средняя месячная производительность колебалась по годам от 765 000 до 1 200 000 м³ и доходила в отдельные месяцы до 1 500 000 м³. Средняя стоимость земляных работ по всему центральному участку Панамского канала от Гатуна до Педро-Мигуэля получилась ок. 1 р. 80 к. за 1 м³.

Приокеанекие участки канала. Вследствие изменений в устьях канала, могла быть использована только небольшая часть работ, произведенных франц. компанией в обеих приокеанских частях канала. Франц, канал от Колона до Гатуна был временно использован для перевозки материалов при сооружении шлюзов, но вход в канал был совершенно изменен. На тихоокеанском берегу могло быть использовано лишь около 2 500 000 м³ франц. земляных работ. Общая длина обеих приокеанских частей канала составляет 25 км, то есть около ¹/₃ длины всего канала. Ширина в этих участках

152,5 метров с глубиной на тихоокеанской стороне в 13,7 метров н на атлантнч. берегу—12,5 метров ниже среднего уровня моря. Общий объём выемок на тихоокеанском берегу, включая ок. 5 350 000 м³ для устройства гавани и доков в Бальбоа, достигает 36 500 000 .и³, а на атлантич. берегу около 30 000 000 м³. Для защиты от господствующих сев. ветров и от заноса грунтом устьев канала построены два брекватера общей длиной ок. 5 км в Лимонной бухте и один брекватер также ок. 5 км длиной, параллельный устью канала, от Бальбоа до острова Наос. Последнее сооружение содержит ок. 14 000 000 .и³. Материал доставлялся из Кулебрской выемки. Постройка атлантич. участка канала производилась преимущественно подводными работами, но часть работ (ок. 10%) представилось возможным сделать сухим способом. Как видно из продольного профиля канала, местность около Минди-Хилла значительно возвышается над уровнем моря. Благодаря незначительному просачиванию грунтовых вод экскаваторы работали на этом участке значительно ниже уровня моря, и сухая вы работка была прекращена лишь за год до окончания всех работ на атлантич. участке. Подводные работы были оборудованы одним мощным землесосом производительностью ок. 17 000 м³ в сутки, 4 землечерпалками, к которым были добавлены еще две после того как в сделанную сухим способом выемку была пущена вода, и одним судном с 4 буровыми установками для ных работ.

На тихоокеанском участке все работы производились подводным способом и с таким же оборудованием, как и на атлантич. участке. Исключение составили лишь работы на небольшом участке в 2/₂ км от Мирафлореса, где в намеченном русле канала оказалась выступающая скала ок. 1 100 000 .it³, покрытая в среднем на 11,6 .it наносным грунтом. Удаление этого грунта было произведено гидравлич. способом, состоявшим в размывании грунта сильными струями воды под давлением в 8 atm и откачивании насосами жидкой грязи, которая была использована для завалки окрестных болот и преимущественно для образования непроницаемого ядра плотины в Мирафлоресе. Всего было удалено таким образом ок. 1 200 000 .и³ грунта. Все земляные работы на приокеанских участках стоили ок. 60—65 коп. за 1 м³.

Стоимость канала и статистика перевозок. Канал был открыт для движения в конце 1914 г., но его достройка и улучшение продолжали вызывать дополнительные затраты. На 1 июня 1918 г. стоимость П. к. составлялась из следующих статей расходов (в млн. долл.).

Уплата за концессию. 10

Покупка франц. предприятия. 39

Прорытие канала.. 138

Шлюзы и плотины.. 93

Брекватеры, гавани, доки и прочие 29

Силовые установки и передача энергии. . ft

Городские участки и недвижимость. ft

Перестройка Панамской ж. д.. ю

Здания, водоснабжение, санитарные мероприятия и прочие.. 20

Итого. . 319

К этой сумме нужно прибавить значительные дополнительные расходы с 1914 года на удаление оползней и на разные другие надобности. Сверх того была назначена сумма в 30 млн. долл, на военные укрепления. Приведенные выше суммы конечно еще возросли на сегодняшний день, т. к. многие статьи удвоились со времени войны. Отчет губернатора зоны канала за 1927 год указывает, что за 1927 фискальный год было сделано 16 941 шлюзование и что 29 декабря 1926 г. было пропущено через Гатунские шлюзы 28 коммерческих судов, что составляет рекордную цифру для Гатунеких шлюзов. В отчете приводится с пропуска судов в течение 1915—1927 гг. (смотрите табл.).

Новейшие цифры перевозок по П. к. даны Крамером. Он отмечает интересный факт, что хотя Суецкий канал открыт с 1870 г., а П. к. с 1914 г., но за 1927 г. тоннаж в П. к. (28 610 984 тонн) почти не разнился от тоннажа в Суецком канале (28 965 000 тонн). Крамер на основании кривых перевозок доказывает, что II. к. в своем современном виде с устройством Алахвельской плотины, которая дает дополнительное количество воды, будет справляться с перевозками вплоть до

Число судов, пропущенных за 1915— 19"27 гг. через II а н а м с к п и к а н а л.

Год	Число судов	Чистый тммаж II. к.	Пошлины В ДОЛЛ.
1915.	1 075	3 792 572	4 367 550,19
1916.	758	2 396 162	2 408 089,62
1917.	1 803	5 798 557	5 627 463,05
1918.	2 069	6 571 073	6 438 853,15
1919.	2 024	6 124 990	6 172 828,59
1920.	2 478	8 546 044	8 515 933,15
1921.	2 892	11 415 876	11 276 889,91
1922.	2 736	И 417 459	И 197 832,41
1923.	3 967	18 605 786	17 508 414,85
1921.	5 230	26 148 878	24 290 963,54
1925.	4 673	22 855 151	21 400 523,51
1926.	5 197	24 774 591	22 931 065,98
1927.	5 475	26 227 815	24 228 830,11
Всего.	40 377	174 677 954	166 363 228,06

1970 г., делая излишним сооружение Ника-рагуйского канала.

Лит.: Т и моно в В. Е., Мировой водный путь через Панамский перешеек, Петербург, 1913 (указана лит. до 1913 г.); Franzius О., Der Verkehrswas-srrbau, В., 1927 (указана лит.)); Annal Reports of the Isthmian Canal Commission a. the Panama Canal, Wsh., IJUti—27; Morrow J. J., Maintenance a. Operation of thePanarna Canal, Panama, 1923; О i 1 I e t t e Π. P., The Panama Canal, «Engineering a. Contracting», Chicago, 19H, V. 41, J, p. 3; International Engineering Con-cress, v. 1 a. 2, San Francisco, 1913; Kramer H., The Isthmian Canal Situation, «Proceedings of the American Society of Civil Engineers», New York, 1928, August. Г. Гольдмарк.*