Niccola Zabaglia в контексте сооружений Монферрана и развития науки механики

Помнится мне, некоего профана не устраивало квадратное сечение деталей лесов для поднятия колонн Исаакиевского собора и Александровской колонны. Он с апломбом утверждал, что строительных лесов квадратного сечения никогда не сооружали:

Естественно, ответ не мог ему понравиться, ибо в нём были фотографии.

Задали вопрос о строительных лесах Исаакиевского собора

Сегодня мы ознакомимся с причиной применения в лесах сих "нивазможных" элементов задолго до Монферрана.

Дело в том, что конструкция лесов возникла в умах Бетанкура и Монферрана не на пустом месте, а на основании уже имеющегося обширнейшего, успешного опыта европейских механиков-строителей и знание о нём как гениальнейшего инженера-механика Европы, так и гениального Монферрана, учившегося всю жизнь. Об этом сообщил в своих альбомах сам Монферран, например, в пятой главе "Планов и деталей памятника...". От главы из истории Рима к пятой главе книги Монферрана

Операция, проведённая Доменико Фонтана, была настолько блестящей и грандиозной, что механики (как практики, так и теоретики) взяли этот опыт на вооружение. О ней писали и упоминали многие. Например,

У Боргниса читаем:

"Мы опишем строительные леса, изпользованные Доменико Фонтана для возведения большого обелиска на площади Святого Петра в Риме. Леса, изпользованные для других обелисков, были построены таким же образом, как и леса, изпользованные для перемещения Антониновой колонны в 1705 году, и леса, изпользованные для снятия и замены колонны в портике Пантеона при его реставрации (см. рис. 1, 2 и 3, пл. XIII)."

Интересно ещё и то, что операция по воздвижению обелиска случилась за 2.5 века до установки Александровской колонны (день поднятия обелиска - 3 июня 1586 года). Так что за это время леса и другие приспособления для подъёма и транспортировки великих грузов не только применялись, но и подвергались осмыслению и усовершенствованию. Об этом также свидетельствует изучение трудов и деятельности Никола Дзабалья.

Поскольку речь, для начала, зашла именно с этого аспекта, предлагаю узнать, что об этом сообщила Николетта Маркони во время церемонии представления нового разширенного переиздания книги "Castelli e ponti... Niccola Zabaglia... 1824 г." Далее, довольно вольный перевод слов Маркони.

"...контекст, о котором уже говорилось, - это Фабрика Святого Петра, где, несомненно, работал отец - Алессандро и где, как мы выяснили, до него работал другой Дзабалья, а значит, как мы предполагаем, и как свидетельствуют переписи населения района Борго, - и семья Дзабалья. Фабрика была настоящей строительной мастерской Базилики, которая, изходя из этого, имеет свои специфические потребности. Прежде всего, они (устройства) должны быть пригодны для изпользования даже во время ведения службы или и выполнения иных работ, поэтому строительные леса не могут загромождать пол нефа или капеллы. Но изобретения Дзабалья, как они определяются, абсолютно "гибкие" (легко приспосабливаемые) и могут быть адаптированы к другим контекстам...

...В действительности, с самого начала, то есть с 1506 года, года закладки первого камня, Фабрика была строительной мастерской Рима. Даже сегодня мы могли бы определить её термином, возможно, неподходящим для того времени, но, для сегодняшнего дня это мастерская и настоящий центральный узел римской строительной индустрии, потому что она имела индуцирующую деятельность (способствующую появлению, побуждающую к деятельности, к усилению...), которая влияла на весь город. Мало того, со временем, - и на другие строительные площадки в городе и не только в Риме. Например, имеются свидетельства, что даже строительные площадки провинций Рима обращались к Фабрике Святого Петра, например, из провинции Витеро, ​​чтобы получать поставки явно ненужного материала (б/у, поэтому по более низкой цене), поэтому приобретать с меньшими затратами машины для строительных лесов, но также и для того, чтобы перенимать своими мастерами опыт мастеров-строителей этих знаменитых Санпьетрини ("sanpietrino"), организации, которая называлась так именно в период Никола Дзабалья.

Первые Дзабалья были просто подсобными рабочими Фабрики, которая стала лабораторией, где проводились эксперименты. Очевидно, что это была лаборатория, из которой экспортировались успехи и усовершенствования в технике строительства, а также в системах организации труда, например, в организации команд, которые должны были следовать друг за другом среди каменщиков, различных типов каменотёсов, камнерезов, художников и т.д., поэтому это была лаборатория, где это развивается и которая в Риме оставалась, скажем так, первой промышленностью. Таким образом, это абсолютно удачный и престижный контекст, в котором обучался этот Мастер.

Трактат способствует в определении системы строительства этих временных устройств, позволяющей, как уже говорилось, сэкономить на рубке леса. Вырубка леса уже в начале 7-го века охраняется рядом очень строгих положений. Так что даже вырубка леса в районе Церкви-государства (Ватикана) контролируется, и поэтому явно начинает увеличиваться его цена, не говоря уже металлах.

... Дзабалья показывает нам (пластина III), что можно собрать эти обрезки древесины и связать их вместе, чтобы затем возстановить и повторно изпользовать в других операциях, тем самым экономя деньги, ускоряя работу, делая базилику доступной (для служб и других операций), и поэтому изобретает мобильные устройства высотой не более 30 м, которые скользят по намыленным направляющим/рельсам."

Здесь я возвращаюсь к началу разговора о лесах "квадратного сечения". Итак, системы лесов и подмостей - штука весьма и весьма важнейшая при строительстве и реставрации. И потому этим вспомогательным сооружениям с очень давних пор уделялось особое внимание: их не только изобретали, но и совершенствовали. А по ряду причин, например, таковых, как стоимость леса, возможность повторного изпользования и модификации под условия другой стройки, детали их конструкции делали легко заменяемыми и соединяемыми. Этой цели наиболее соответствуют именно элементы прямоугольного, а вовсе не круглого сечения. Так что претензии doctorn2 - от воинствующего невежества.

Продолжаю не только в качестве ответа на комментарий вверху, но ещё и по этому высказыванию:

Продолжение главы из трактата "Casteli e ponti..." Niccola Zabaglia

Начало читайте тут: Появление и развитие наук пошло из Опыта, или гений Никола Дзабалья (Zabaglia) в контексте прогресса науки

Пояснение

Название трактата "Леса и мосты... (Castelli e ponti)", в котором слово ponti означает не путепроводы над реками и другими препятствиями, но всякого вида подмости. Поэтому и я его применяю во втором смысле. Кроме того, когда-то давно архитектура, инженерное дело и механика назывались искусствами, а людей, причастных к строительству, как-то: архитекторов, инженеров, механиков, мастеров, а не только художников и скульпторов, именовали артистами или художниками. Так и перевожу (по старинке).

Нашла публикацию 1743 года, где отлично можно разсмотреть пластины. К сожалению, она на латыни, поэтому для перевода пользуюсь итальянским вариантом (скачала себе в библиотеке www.e-rara.ch ).

Безсмертный Ньютон уже заметил, что необходимо различать два типа механики: один — практический, разпространяющийся на все искусства и ручные работы, от которого он и получил своё название; другой — рациональный, или умозрительный, имеющий своим предметом движение тел; и большие или меньшие силы, способные его произвести, и который осуществляет свои операции с помощью геометрии, алгебры и арифметики посредством точных доказательств. Дзабалья, лишённый каких-либо знаний в математике и не имеющий никакого понятия о черчении, не мог и не умел пользоваться научным языком и знаками, чтобы изложить свой замысел - разделить (изобразить или описать детально) и продемонстрировать то, что он задумал и о чём разсуждал в своём уме. Вот метод, действительно естественный и энергичный, которому научился этот гениальный человек, и которому он затем постоянно следовал во всех своих различных механических изобретениях. Вместо карандаша и ручки, или квадранта и циркуля, или, вернее, заумных и огромных разсчётов, он вооружался прутиками, квадратными пластинами, небольшими кусками дерева, отрезанными по размеру, и другими подобными инструментами. Имея их в руках, он материально (предметно) выражал то, что прежде задумал мысленно. Таким образом, он составил из них и постепенно усовершенствовал в малом масштабе множество замечательных моделей машин, лесов и подмостей, которые затем изполнил в больших масштабах, всегда с успехом и по большей части превозходя обычные ожидания.

Около двух лет продолжалась работа над порфировой чашей и её бронзовыми украшениями*. А тем временем Дзабалья изобрёл и сложил из своих прутьев машины столь простые и в то же время столь искусные, и проявил такое мастерство в механических операциях, что когда чашу и украшения пришлось транспортировать из литейного цеха и монтировать в новую часовню баптистерия, доверить ему это предприятие не составило труда. На этот раз доверие настоятелей и архитекторов Фабрики Сан Пьетро не было обмануто. В 1696 году Дзабалья перевёз чашу, её пьедестал, который также был сделан из порфира, статуи, барельефы и другие бронзовые украшения, поднял и с такой лёгкостью, быстротой и радостью поставил их на положенное место, что заслуженно получил всеобщую похвалу. Эта первая успешная проверка способностей Дзабалья в механических операциях побудила Высших руководителей изпользовать его в других подобных предприятиях. (a)

* - ранее была описана неудача с транспортировкой порфирового надгробия в Мастерскую. К этому произшествию я ещё вернусь.

(a) - Еще одна операция, в которой была отмечена изобретательность Дзабалья, - транспортировка большой чаши из внутреннего двора Бельведера. (Предварительно) были сделаны все замеры, и оказалось, что пронести её через главную дверь невозможно. Поэтому было решено убрать с вышеупомянутой двери знаменитый архивольт работы Браманте Лаццари (Bramante Lazzari), который, кроме того, что стоил дорого, ещё и вредил аккуратной работе (при транспортировке). Поэтому было решено поднять проём двери, чтобы через неё могла пройти большая чаша, стоящая на террасе.

Таковыми были точные разсчёты; но работавший здесь Дзабалья сказал, что можно было бы переместить чашу с небольшими затратами, не изпортив этой работы. Видно, что мастерство этого человека уже пользовалось известностью, потому задание без колебаний отдали ему. Он поместил чашу у двери внизу и, закрепив боковые части двери, сделал под порогом ступеньку. Увеличив таким образом отверстие, с лёгкостью пронёс через проём чашу.

Необходимо было укрепить и украсить огромную лестницу, ведущую к фасаду Ватиканской базилики. В углу площади, известной как площадь Cornacchie (Воронья), лежала застрявшая в земле очень большая гранитная колонна, у которой не хватало куска, и неизвестно, какому древнему зданию она принадлежала. Её нужно было изпользовать для вышеупомянутого эффекта; и потому пришлось перевезти её в окрестности Базилики, чтобы разпилить, а затем, превратив в плиты, пустить в дело. Хотя путь около двух миль был очень долгим, тем не менее за несколько дней Дзабалья переправил колонну в назначенное место очень легко и без каких-либо иных затрат, кроме ежедневной заработной платы шести рабочим, нанятым для работы с ним и под его руководством. Тогда же Дзабалья представилась благоприятная возможность попытаться выполнить более важные механические операции и применить на практике некоторые из воздушных мостов, которые он уже изобрёл и смоделировал с помощью прутьев и палок.

После завершения строительства великолепной новой часовни-баптистерия, Иннокентий XII приказал украсить купол мозаикой и позолоченной лепниной. Для удобства мозаичистов и других мастеров было необходимо построить подмостки. Отойдя от очень сложного и очень дорогого метода, которым пользовались все архитекторы и строительные мастера при строительстве и возведении мостов, Дзабалья, сконструировал и возвёл некоторые из них настолько простыми и вместе с тем безопасными, настолько приспособленными к потребностям и с такими минимальными затратами, что все, кто разбирается в подобных вещах, были изумлены и сбиты с толку. Тогда было признано, насколько обширен и плодотворен гений Дзабалья в практической механике, и какие огромные преимущества для Фабрики Сан Пьетро могли быть получены благодаря такому уникальному человеку.

До этого времени всякий раз, когда требовалось возстановить или украсить какую-либо внутреннюю или внешнюю часть огромного здания Ватиканской базилики, всегда приходилось прибегать к помощи профессиональных архитекторов, мастеров-строителей и инженеров. Все оные, соответствующим образом пользовались нуждой, в которой находились заказчики, продавая свой труд по очень высокой цене. И мосты, и леса, спроектированные и построенные ими, стоили очень больших денег как из-за большого количества древесины и метизов, изпользованных при их сооружении, так и из-за обширности и очень сложной конструкции таких машин. Действительно, иногда случалось, что не было никого, кто знал или осмеливался бы построить мост или леса в некоторых трудных и опасных местах, в которых их требовалось изпользовать: а если это даже и было предпринято, то не обходилось без опустошения мест и повреждения украшений, которые затем пришлось возстанавливать с большими затратами. Поэтому чудовищность разходов часто страшила тех, кто руководил Фабрикой, и заставляла их проводить только те ремонтные работы, которые, если и не казались необходимыми, были бы, по крайней мере, успешными и своевременными.

Каково же было мнение тех мудрых и очень бдительных кардиналов, которые тогда составляли Конгрегацию, занимавшуюся заботой и надзором за тканями ватиканского храма? Они весьма усиленно подумали, и надумали увеличить число работников физического труда, назначенных для постоянного обслуживания вышеупомянутых работ, и чтобы они были обучены и "натасканы" Дзабалья во всех видах механических операций. Таким образом, в будущем казна была бы избавлена ​​от огромных и очень тяжёлых разходов при проведении реставрационных работ, украшений, перевозок, строительстве мостов и лесов. Квалифицированные художники, преданно служащие Базилике, знакомые со всеми частями и объектами, даже самыми трудными, всегда могли бы удовлетворить любую потребность. И более никогда бы не потребовалось связываться с архитекторами, инженерами и привлекаемыми извне рабочими, которые удовлетворялись лишь зарабатыванием денег и поэтому намеревались сделать работу долгой, сложной и дорогой. По этому размышлению кардиналы Конгрегации выбрали несколько молодых людей, которые уже владели различными ремёслами: плотника, каменщика, мастера по железу, камнереза и штукатура-лепщика. Сначала они были зачислены на службу Фабрики Сан-Пьетро с фиксированным ежемесячным жалованьем. Затем метод был изменён, и каждому была назначена оплата по курсу 40 байокки (0.4 скуди) за рабочий день. Соображения справедливой экономии и повинности к труду должны были послужить основанием для такого изменения, которое существует до сих пор, в регулировании и разпределении зарплаты согласно Руководству (Manuali - ремесло, занимаемой должности руководителя работами? Далее перевожу, как мастера или ремесленники, а также - ремесло). Нескольким старым ремесленникам была оставлена ​​обычная роль — следить за сохранностью и уборкой Базилики, а также помогать мозаичистам во всём, что им может понадобиться. Дзабалья назначили быть "вождём" и хозяином молодых и новых, число которых к тому времени (моменту изменения системы оплаты) достигло тридцати.

Таким образом, благодаря ему, под его руководством и управлением была своевременно основана школа практической механики, которая до сих пор сохранилась и процветает среди Manuali (мастеров-ремесленников) Фабрики Святого Петра, к большому удовольствию и приличию последней, и с особым общественным комфортом и пользой. Некоторые из учеников Дзабалья оказались очень искусными и талантливыми, принеся большую честь своему мастеру. Мы до сих пор с похвалой вспоминаем Джузеппе Грассини (Giuseppe Grassini), его первого и любимого ученика, Джованни Корсини (Giovanni Corsini), известного как Кампанарино (Campanarino), который был вызван в Лиссабон для работы над большими мозаичными картинами, присланными из Рима, и безславно погиб от падения с моста во время последней очистки и реставрации Пантеона, его племянника Антонио Дзабалья (Antonio Zabaglia) и мастера Томмазо Альбертини (Tommaso Albertini, его работа на пластине выше), сменившего его на посту управляющего ремесленниками. Они подавали непритязательные примеры мастерства и опыта в практической механике и разпространили правила, манеру и механику Дзабалья среди мастеров, которые в настоящее время служат тканям собора Святого Петра. В настоящее время нет недостатка в тех, кто преуспевает во всех видах механических операций и обучает молодых учеников, чтобы школа, основанная Дзабалья, была энергичной и процветала в корпусе мастеров Фабрики Святого Петра, почти по ремесленной традиции. Не хватало (в то время) только копий приспособлений и инструментов, которые можно было бы изпользовать в работе при каждом удобном случае и на которых можно было бы практически обучать новым руководствам и тренироваться в механических операциях. Не успел Дзабалья обратиться с этой просьбой, как кардиналы Конгрегации приказали полностью её изполнить.

Таким образом, были открыты арсеналы (склады), известные как «Монициони» (Monizioni), которые сейчас можно увидеть в хорошем состоянии, которые были обильно снабжены лебёдками, шестами, козлами, балками, стропилами и брёвнами всех видов и размеров, канатами и верёвками, винтами, вертлюгами и всеми видами скобяных изделий, а также всеми другими приспособлениями, инструментами и приборами, которые могут понадобиться для выполнения любой механической операции.

* - с арабского дар аш-шина ‛ах «производственный дом», в более общем смысле это фабрика, мастерская

В начале восемнадцатого века, ради блага Церкви и счастья государства, великий понтифик Иннокентий неумолимо лишил себя жизни. Климент XI, возведённый вместо него на папский престол, был достойным его преемником. Помимо прочих обязанностей, он также руководил изящными искусствами, которым всегда был преданным покровителем и щедрым меценатом. Поскольку Ватиканская базилика, среди построенных в современную эпоху, несомненно, является величайшей по величию своей архитектуры, по широте своей массы и по обилию украшений; и в ней, как в своём собственном храме, изящные искусства сияют наиболее помпезно. Поэтому неудивительно, что Климент был так заботлив, чтобы ещё больше украсить и усовершенствовать её. Согласно проекту кавалера Бернини, просторные портики, окружающие огромную площадь Ватикана, должны были венчать 140 статуй, изображающих самых прославленных героев христианства, разпределенных по опоясывающей её балюстраде. Они были созданы по моделям, сделанным знаменитым архитектором и скульптором, а работал над ними его ученик Сколари. Новый Папа пожелал, чтобы они были быстро изготовлены и разставлены по своим местам. Изполнение этой работы, что естественно, было поручено Дзабалья. Именно тогда он ещё больше проявил свои необыкновенные таланты, которыми природа наделила его в механике. Для поднятия и установки этих статуй на соответствующие пьедесталы он изобрёл свою знаменитую Антенну - машину, столь же простую по своему составу, сколь и быстродействующую, и, в случае необходимости, легко перемещаемую с места на место.

Пластина VII

Эта машина, описание которой можно найти среди гравюр и рисунков Дзабалья, опубликованных в «Работе», которую мы вскоре опишем, состоит из большой балки, прочно прикреплённой, чтобы удлинить её до любой высоты, к другим - меньшим, на вершине которой покоится другая большая, но короткая балка, известная под названием «сокол» ("фальконе"). С одной стороны она (балка) имеет элемент крепления, который, с двумя такими же посредине, служит для прочного удержания её на антенне; с другой стороны, где она выступает дальше всего, она выступает над опорой, и к этой части сокола прикреплён груз, который, чтобы поставить его на нужное основание, поднимается с помощью лебёдки. Большая доска с шарниром для антенны служит станиной и подножием, на котором можно с лёгкостью переместить всю машину, она устанавливается на несколько роликов, поворачивающихся с помощью шеста (рычага). Несколько верёвок, разположенных по бокам, удерживают машину в вертикальном положении и поддерживают её равновесие, где бы она ни находилась в процессе работы.

С помощью этой машины всего лишь за три месяца, к всеобщему удивлению и овациям, Дзабалья возвёл и установил статуи над портиками Ватикана; для выполнения этой кропотливой работы он привлёк не кого-нибудь, а своих молодых рабочих, своих учеников. Без такой гениальной находки его работа заняла бы очень много времени. Разходы были бы чрезвычайно велики. Для возведения каждой статуи пришлось бы строить леса, и это повторялось бы столько раз, сколько статуй нужно было возвести. Архитекторы и мастера-каменщики, хорошо познавшие пользу антенны, изобретённой Дзабалья, с готовностью взяли её на вооружение для подобных работ, и теперь она изпользуется часто и повсеместно.

Дополнение

Николетта Маркони пишет:

"Машина, изпользуемая для подъёма и установки статуй, каждая высотой 3 метра, на высоту 17 метров, представляет собой нечто вроде большой вертикальной мачты, состоящей из нескольких небольших балок, изготовленных из каштанового дерева и соединённых между собой металлическими стременами и канатами. На вершине мачты находится фальконет - прочная балка, разположенная горизонтально и поддерживающая подъёмный механизм. Благодаря фальконету балюстрада легко поднимается над портиком, а статуи точно центрируются на своих постаментах. Антенна установлена на деревянной платформе, движущейся по направляющим, которые позволяют перемещать основание антенны от одного постамента к другому путём качения по земле. Изпользование такого устройства позволяет значительно сократить разходы. Оно позволяет избежать сборки и разборки традиционных строительных лесов, необходимых для установки статуй, и тем самым сокращает потребность в пиломатериалах, которые в Риме очень трудно найти, и которые, следовательно, очень дороги."

(продолжение следует)