Статья инженера В. Ф. Якоби в журнале «Записки Московского отделения Императорского Русского технического общества», № 4 за 1913 г.


На XII цементном съезде, бывшем в 1908 г. в Москве, я уже имел честь докладывать о построенных мною водонапорных башнях из бетонных пустотелых камней. Так как типы этих башен близко подходят к водоемным зданиях на железных дорогах, то позволяю себе повторить некоторые данные из этого доклада и дополнить их новыми, вновь построенными башнями, водоемными зданиями и фабричными трубами.

При устройстве – на фабриках и заводах – автоматических пожаротушителей (спринклеров) необходимо иметь, на случай возникновения пожара, главным образом в первый его момент, бак, наполненный водой и поставленный на 15 фут. выше конька самой высокой из крыш зданий, обслуживаемых противопожарным устройством, т. е. вода в линии должна быть под напором, и потому водонапорные башни, в зависимости от высоты фабричных корпусов, получаются довольно высокие, от 8,50 до 13 саж.

Вообще емкость этих баков небольшая, около 4-х куб. саж.; но если бак одновременно должен служить и для ежедневных целей – снабжения фабрики водою, то емкость бака получается уже более значительная; так в 1911 г. мною построена башня с баком на 7 кубов.

Так как вода в баке и в трубах не должна замерзать, то приходится считаться с вопросом об отоплении башни.

В большинстве случаев наилучшим решением вопроса о месте башни, в смысле удобства эксплуатации и первоначальной стоимости сооружения, является постановка ее с баком над самым высоким местом фабричного корпуса и по возможности ближе к машинному отделению, т. к. подача воды в бак производится поршневым насосом, и является возможность использовать также лишнее тепло внутри корпуса или поставить в башне специальную добавочную батарею – для отопления.

При таком решении вопроса – нижняя часть башни, т. е. стены существующего корпуса являются готовым основанием под башней. Но при этом часто приходится считаться с тонкими, слабыми или плохо сложенными стенами и недостаточностью фундаментов под корпусом: усиление последних удобно сделать железобетонными колоннами.

Естественно, что добавочный груз на стены корпуса от бака с водой и самой башни должен быть как можно меньше. Этому требованию удовлетворяет железобетонная водонапорная башня (тем более, что по правилам страховых обществ сама башня для противопожарного устройства должна быть совершенно несгораемая).

Понятно также, что геометрическая форма башни имеет весьма важное значение; наиболее же выгодной является круглая, отличающаяся наилучшей сопротивляемостью давлению ветра, наименьшим количеством потребных материалов, а потому и сравнительно небольшим весом сооружения и связанной с этим небольшой добавочной нагрузкой на фабричный корпус; благодаря этим же преимуществам получается также наименьшая стоимость этих сооружений.

При постройке высоких железобетонных сооружений весьма непроизводительным расходом является устройство двойной палубы и помостей (лесов), причем является еще риск, что такое высокое сооружение сложно вывести отвесно из-за деревянных палуб с их выступающими горизонтальными ребрами.

Описанные недостатки и затруднения с успехом устраняются при постройке башен, водоемных зданий и дымовых труб из бетонных пустотелых камней со вставленной внутри вертикальной и горизонтальной арматурой.

Мною построено в настоящее время более 50-ти башен, из коих некоторые имеют в нижней части кирпичные стены; шатер же у всех вокруг бака железобетонный, большинство же башен – целиком железобетонные, т. е. сложены из бетонных пустотелых камней со вложенной внутри железной арматурой.

Бетонные пустотелые камни делаются мною радиальной формы – по длине и высоте одинаковыми, но разной ширины; вcледствие этого является возможность получить стены разной толщины, начиная от 10 см и до 60 см и более при чем легко соблюдать необходимую перевязку в горизонтальном и вертикальном направлениях, как видно из нижеприведенного чертежа (охранительное свидетельство № 31426).

Камни делаются из раствора 1 ч. цемента на 3 ч. песку с прибавлением немного известкового молока; для получения большей плотности и уменьшения пористости наружная поверхность камней оштукатуривается; при таком растворе камни могут быть употреблены в дело через 2–3 недели; если же есть возможность выдерживать их более долгий срок, то состав бетона может быть доведен до 1:5.

Предложенная форма камней дает в толстой стене несколько воздушных прослоек – не менее 2-х, что предохраняет стены от промерзания.

В наружных рядах камней устанавливается вертикальная арматура, которая состоит из ряда круглых, вертикально расположенных стержней диаметром 3/4″, расставленных в пустотах камней через 50–60 см и соединенных в горизонтальном направлении по окружности проволокой 3/16″ или 1/4″ через 3–4 ряда камней; пустоты, в коих вставляются вертикальные прутья, забетониваются; таким образом получается прочный железный каркас, залитый бетоном.

Сказанное будет ясно из представленных видов некоторых из исполненных башен.

Нижняя часть всех башен, как я уже сказал раньше, представляет усеченный конус, а верхняя, т. е. шатер, окружающий бак – восьмигранной или круглой формы.

Башня на фабрике Я. Н. Фокина в Иваново-Вознесенске (рис. 1) имеет восьмигранную будку, башня на суконной фабрике А. А. Досужева в Москве (рис. 2) построена в 1910 году и имеет круглую будку; здесь башни опираются на три кирпичные стены корпуса и одну железобетонную балку, перекинутую между двумя поперечными стенами корпуса; поверху поставлена прочная железобетонная плита и круглое железобетонное кольцо под башней – для передачи давления равномерно на три стены фабричного корпуса и одну железобетонную балку.

Башня Пушкинской мануфактуры (рис. 3) построена в 1910 г. и поставлена на старой дымовой трубе; башня на фабрике Н. Гарелина (рис. 4) в Иваново-Воскресенске прямоугольной формы, построена в 1910 г. над лестничной клеткой фабричного корпуса.

Шатер, окружающий бак, опирается на башню посредством железобетонных кронштейнов, от которых радиально идут железобетонные балки, поддерживающие железобетонный пол под будкой и вертикальные железобетонные грани. Вверху и внизу вертикальные грани связываются железобетонными балками, крыша над шатром тоже железобетонная. Пол, стены и крыша шатра для изоляции делаются двойными.

Бак делается железобетонный или железный, системы проф. «Интце»; железный, конечно, легче железобетонного в 5–6 раз. Рамы в окнах двойные, железные или железобетонные; также и лестницы внутри башни для подъема к баку – железные.

Как видно, башни совершенно несгораемые.

В архитектурном отношении башни башни весьма выгодно выделяются над однообразным фабричным корпусом; вообще же их можно снабдить разнообразными архитектурными украшениями.

Описанные железобетонные башни с шатром и баком, наполненным водою, весят не более 200 тонн; кирпичные же башни при той же высоте над корпусом почти в 4 раза тяжелее.

Несмотря на такой сравнительно небольшой вес башен, устойчивость их очень большая и коэффициент устойчивости, т. е. отношение момента от собственного веса башни к моменту от действия ветра, стремящегося опрокинуть ее, при порожнем баке получается около 6, а при баке, наполненном водою – около 8.

Напряжение в самом опасном сечении, т. е. внизу башни, от собственного веса и действия ветра, равно около 8 кг/см2, растягивающих же усилий в кладке нет.

Исполнение каждой такой башни потребовало около 3–4 месяцев.

Стоимость ее с баком, лестницами и всеми дополнительными железобетонными колоннами около 6 000 руб.

Далее привожу описание надстройки одного водоемного здание железнодорожного типа на высоту 4,20 саж. с одновременным подъемом железного бака, емкостью 21 куб., произведенной мною в 1910 году для Балашовской Городской Управы. Эта работа может иметь интерес для железных дорог, так как деревянные шатры на водоемных зданиях необходимо теперь заменять несгораемыми.

Раньше бак стоял в нижнем этаже и был окружен деревянным шатром, служившим также пожарной каланчой.

В виду того, что в городе Балашове появились высокие здания, необходимо было увеличить напор в водопроводной линии и поднять пожарную каланчу.

Подъем бака был произведен 12-тью винтами без его разборки в 4 приема, т. е. каждый раз на высоту около 1,00 саж. при соответственном подведении кладки на ту же высоту.

Исходя из архитектурных соображений, низ башни был оставлен восьмигранным, как и первый этаж здания, а шатер кругом бака выведен круглый из бетонных пустотелых камней, на двенадцати железобетонных кронштейнах.

Крыша над шатром и будка для пожарных оставлены деревянными.

Для подъема к баку стояла чугунная винтовая лестница на четырех чугунных колоннах; эта лестница поднята во второй этаж, причем чугунные колонны усилены снаружи железобетоном, а лестница в первом этаже сделана вся железобетонная.

В настоящее время это водоемное здание (фиг. 5–7) служит украшением города.

Работа эта была исполнена в течение трех месяцев и стоила 4 000 руб., причем некоторые материалы были поставлены Городской Управой.

Затем приведу еще проект водоемного здания из бетонных пустотелых камней, который, однако, не был осуществлен.

На фиг. 8 представлен проект этого водоемного здания с двумя баками, один над другим, для Арзамас-Люберецкой линии; емкость верхнего бака 11 кубов, нижнего 7 кубов.

Вся башня проектирована из бетонных пустотелых камней; шатер кругом бака также состоит из двух рядов бетонных пустотелых камней, расставленных между собой на некотором расстоянии, поэтому стены получаются легкие с тремя воздушными прослойками, предохраняющие воду в баке от замерзания.

Баки проектированы железобетонные и опираются с одной стороны на железобетонную колонну, проходящую посредине всего здания, а с другой на стены самого здания; железные лестницы служат для подъема к обоим бакам.

Стоимость этого водоемного здания с двумя баками, фундаментом и шатром исчислены в 14 000 руб.


Бетонные радиальные пустотелые камни применялись мною также при постройке дымовых труб.

Приведу описание одной дымовой трубы из бетонных пустотелых камней, построенной мною в 1908 г. в Москве на кожевенном заводе торгового дома «Ивана Скворцова Сыновья» на Ивановской улице, рис. № 9; труба эта высотою 17 м, верхнего просвета 0,71 м, поставлена на существующем кирпичном цоколе, высотою около 8-ми метров, так что вся высота трубы 25 метров. На этом цоколе раньше стояла железная труба и так как последняя каждые 8 лет прогорала и вследствие сильного охлаждения работала неэкономично, то владелец завода нашел для себя более выгодным поставить железобетонную.

Постройка кирпичной трубы, вследствие недостаточных размеров основания цоколя, являлась невозможной, так как кирпичная труба получилась бы неустойчивой.

Труба сделана из бетонных пустотелых камней с железной арматурой внутри, а для защиты трубы от термических действий газов высокой температуры она снабжена внутренней футеровкой из красного кирпича во всю высоту трубы.

Труба эта находится в беспрерывном действии почти 3 года, никаких дефектов в ней не замечено, она вполне оправдала расчеты владельца завода в отношении как хорошей тяги, так и уменьшения расхода топлива сравнительно с железной трубой. Постройка этой трубы обошлась в 1 000 руб.

В настоящее время мною построено 25 дымовых труб, выведенных заново от основания согласно только что описанной конструкции. Одна из таких труб после двухлетней службы подверглась серьезному испытанию, попав во время пожара в сферу огня, и несмотря на обильную поливку водою, не дала никаких искривлений или заметных трещин.

Область применения моих труб в фабричном хозяйстве весьма обширна и разнообразна. Мне приходилось ставить трубы не только для котельных, но и для сушильных и вентиляционных камер, а также, на что я обращаю особое внимание, для обслуживания мартеновских и вращающихся цементных печей, где температура газов доходит до 500° и более. Так были сооружены для Московского металлического завода две трубы для Мартенов, высотою по 45 м, верхнего просвета 2,10 м, и одна труба для Кувшинского завода для той же цели 30×1,2 м. На цементном заводе т-ва Э. Липгарт для вращающейся печи имеется моя труба 45×300 м (рис. 10), а в ближайшем времени для завода Вогау воздвигается такая же труба размерами 60×1,30 м.

Надо полагать, что железобетонные трубы и водоемные здания из бетонных пустотелых камней найдут также широкое применение на железных дорогах, вследствие дорогих цен на кирпич, или вследствие неимения красного кирпича хорошего качества, или там, где доставка радиальных пустотелых кирпичей для дымовых труб обходится слишком дорого.

Популярные метки

Башня Якоби Владимирская область Водонапорная башня Рожновского Водонапорная башня изнутри Вокзал Волоколамский район Встроенная водонапорная башня Горьковская железная дорога Депо Деревянный шатер Дмитровский район Документы Железная дорога Забайкальский край Истринский район Каланча Калужская область Клинский район Красногорский район Ленинградская область Ленинский район Москва Московская железная дорога Московская область Наро–Фоминский район Настенный кран Объект культурного наследия Одинцовский район Октябрьская железная дорога Памятник архитектуры Плёночная фотография Подвижной состав железных дорог Подольский район Пушкинский район Раменский район Рузский район Рязано–Уральская железная дорога Рязанская область Санкт–Петербург Серпуховский район Снесенная водонапорная башня Солнечногорский район Сотовая связь Тверская область Тверь Транссиб Тульская область Украденное фото Фабрика Ярославская область