Проект Эйфелевой башни является результатом детального анализа, проведенного 50 инженерами и промышленными дизайнерами, которые создали 700 генеральных планов и 3600 рабочих чертежей. Первой задачей инженеров является предотвращение опрокидывания башни. Эта трудность преодолевается благодаря колоколообразному расположению ее четырех опор, которые обеспечивают ей достаточную устойчивость. Таким образом, 7341 тонна, которую весит башня, надежно закреплена.
Вторая задача – не допустить слишком сильной деформации или раскачивания башни под действием ветра, поэтому конструкция должна быть очень жесткой. Это достигается благодаря соединению четырех опор башни посредством большой решетчатой балки на высоте первого этажа и системе триангуляции. Основной структурной единицей Эйфелевой башни является треугольный четырехугольник:каждая из четырех ее опор образована 28 такими четырехугольниками или панелями, длина каждой стороны которых составляет от 6 до 11 м; На секции, ведущей на второй этаж, высотой 57,63 м их четыре. Эта система позволяет почти полностью укрепить башню, обращенную к ветру. Максимальный горизонтальный сдвиг вверху составляет 7 см, что предполагает соотношение высот 1/4285, что намного меньше, чем обычно наблюдается в высотных зданиях и которое обычно превышает 1/1000.
Этапы вознесения на небеса
В течение первых пяти месяцев работы закладывается фундамент. Они представляют собой плотную гравийную подушку глубиной несколько метров, на которую уложены тяжелые бетонные блоки. На этих блоках построены большие каменные опоры, которые закрепляют четыре столба башни. Строительство северного и западного фундаментов, наиболее близких к Сене, особенно сложно, поскольку местность болотистая и неустойчивая:чтобы достичь твердой почвы, необходимо копать на 5 м ниже уровня грунтовых вод. Для проведения раскопок Эйфель использует систему пневматических кессонов, которая была введена в Англии в 1830 году, но никогда прежде не применялась к сооружению, имеющему размеры Эйфелевой башни.
Для сборки первого этажа используются деревянные леса пирамидальной формы для поддержки столбов. Затем строятся четыре грузовые башни, на которых крепятся четыре большие балки первого этажа. Соединив эти четыре балки с наклонными столбами, они стабилизируются. Начиная с первого этажа, на каждой из четырех опор установлены подъемные краны с паровым приводом, которые скользят по опорам и поднимают секции башни.
Ход работ регулярный, около десяти метров в месяц. В сентябре 1888 года был достигнут второй этаж высотой 115 метров. После этого башня принимает форму настоящего пилона, и процесс строительства становится проще. Последний этап, установка лифтов, является еще одним беспрецедентным техническим успехом:компании Édoux, Otis и Combaluzier устанавливают три типа лифтов, решающих задачу подъема на высоту 276 метров.
Самый деликатный момент строительства — соединение четырех опор в первый этаж башни, поскольку конструкции должны стыковаться друг с другом с точностью до миллиметра. Эйфель знал, что неизбежно произойдет перекос. Именно поэтому в каждой из опор создана полость, выполняющая роль поршня, в которую нагнетается вода под давлением до достижения желаемого выравнивания. После этого этапа конструкция упрощается.
Работники с железной дисциплиной
На башне одновременно трудятся от 150 до 250 рабочих. Их работа — собирать детали, которые изготавливают еще сто рабочих в мастерских Эйфеля в Левалуа-Перре, недалеко от Парижа, откуда они прибывают по железной дороге. Их основная задача – соединить разные части с помощью заклепок, предков винтов. Для установки заклепок формируются команды из четырех человек:ученик работает в кузнице и нагревает заклепку докрасна; сутенер вводит его в уже проделанную в мастерской дыру и закрепляет за голову; заклепочник ударяет по стержню, образуя противоположную головку; наконец, отбивающий завершает работу над булавой. На первом этапе 40 команд устанавливали около 4200 заклепок в день. Всего на Эйфелевой башне 2,5 миллиона заклепок. Рабочие были наняты среди парижских плотников, привыкших работать на определенной высоте и поэтому не очень чувствительных к головокружениям. Фактически произошел только один несчастный случай со смертельным исходом, да еще и в нерабочее время. Помимо высоты, большой проблемой для рабочих был холод, особенно в морозную зиму 1888–1889 годов. Рабочий день 9 часов (летом 12 часов). Отвечая на требования рабочих, которые в конце 1888 года дважды бастовали, так как считали, что им недостаточно платят, Эйфель предложил им премии за производительность и улучшение условий труда, например столовую на первом этаже, где они могут разогреть еду, которую приносят из дома.
