Borbála, Barbara, János2021. december 04., szombat
Kultúra

Hoover-gát – újratervezve

National Geographic Magyarország

A mérnöki munka diadala. Ha nem létezne, és föl kellene építeni, vajon miként valósítanák meg ezt a mai mérnökök? Mit csinálnának másképp, és mi az, amin nem változtatnának?

A világ 8. csodája
A Hoover-gát amerikai jelkép. Az Egyesült Államok Vízgazdálkodási Hivatala az 1930-as években építette, és a mai napig a modern gátépítés mintaképeként tekintenek rá. Az épület három célt szolgál. Munkára fogja a vad Colorado folyót, és árvízvédelmi feladatot lát el, továbbá víztárózóként üzemel, hogy öntözzék a hatalmas sivatagi termőföldeket és csillapítsák a Los Angeleshez és Las Vegashoz hasonló növekvő városok szomját. Végül pedig a délnyugati területeknek biztosít tiszta és állandó energiát, amely a történelemben páratlan népességrobbanást tett lehetővé.

Mindennek megvalósításához hatalmas mérnöki teljesítményre volt szükség. Figyelembe kell venni, hogy a Colorado évmilliókig folyt át a Black Kanyonon, és számos helyen utat vágott magának. A folyó elterelése majd a hatalmas betontömeg felépítése a kanyon közepében olyan mérnöki bravúr volt, amelyet korábban sosem hajtottak végre. 1935-ös befejezésekor a Hoover-gátat a világ nyolcadik csodájának nevezték. A 221 méter magas építmény hatmillió tonna betonból áll, ami elegendő lenne egy New York és Los Angeles közti országút megépítéséhez.

Különleges építmények – Újragondolt Hoover-gát című film megtekinthető a National Geographic Channelen.
Mikor? Március 10-én, kedden 22 órakor.

Az elhagyatott kanyonba ékelődő hatalmas betonpiramis Las Vegastól 56 km-re, Nevada és Arizona állam határán terpeszkedik. A gát által létrehozott víztározó, a Mead-tó, 620 négyzetkilométeren terül el, és több, mint 35 milliárd köbméter a befogadóképessége. Ezzel egész New York államot harminc centiméteres vízréteggel lehetne beborítani. A Hoover vízerőművének 17 generátora 2 millió kW elektromos áramot képes előállítani, amely 1, 7 millió háztartás számára elegendő.

Mai szemmel
Mi lenne, ha a Hoover-gát ma épülne fel? A mérnökök milyen változtatásokat hajtanának végre, és mik azok, amiket ugyanúgy csinálnának? Ugyanígy nézne ki a gát? Több víz férne el a tározóban? Képes lenne az erőmű több áramot előállítani? És mi történne a gát felett és alatt lévő környezettel? Az 1930-as években nem igazán foglalkoztak ökológiával, nem tudták elképzelni, hogy egy ilyen volumenű beruházás milyen károkat okozhat. Mindezt csak később kezdték el felismerni.

Egy mérnökökből, vízügyi szakemberekből, biológusokból és gátépítő szakemberekből álló szakértői csoport ezeket a kérdéseket figyelembe véve újratervezte a Hoover-gátat.

A helyszín
Első lépés: a helyszín kiválasztása. Az eredeti felmérési munkálatokat a Vízgazdálkodási Hivatal vezette. A kor legjobb eszközeit alkalmazták: a domborzat feltérképezéséhez mérőasztalokat, a terület megméréséhez távolságmérőket használtak. A felszín alatti kőzetminták kinyeréséhez pedig ingatag fúróhajókat alkalmaztak, amelyek épphogy csak horgonyt vetettek a féktelen folyón. Manapság GPS segítségével alkotnak képet a tájról, és lézeres távolságmérőket hasznának, a tervrajzok pedig számítógépes tervezőprogrammal készülnek. A legnagyobb előnyt ma összességében a számítógépes rendszer jelenti. Továbbá sokkal pontosabb légi térképezésre vagyunk képesek.

Ezek közé tartozik a légi fotogrammetria. A kifinomult eljárás során digitális légi felvételek felhasználásával háromdimenziós térképet készítenek. Ezek a modern felderítőeszközök sokkal jobb képet adnak a geológusok és mérnökök számára a javasolt területek domborzatáról és földtani jellemzőiről.

Az 1930-as években három fontos szempont játszott szerepet az eredeti helyszín kiválasztásánál. Először is a kanyon falainak földtani jellemzői és a folyó medrénél lévő felszín alatti kőzetréteg elhelyezkedése. A kőzetnek kellően erősnek kell lennie ahhoz, hogy ellenálljon a hatalmas tömegű víznyomásnak. Másodszor: a víztározó befogadóképessége. A haszon egyenesen arányos a víz mennyiségével. És végül: a lakott területek és főbb szállítási útvonalak távolsága, hogy munkaerőt, felszerelést és nyersanyagot szállítsanak a gát építéséhez.

Több éves tanulmányozás után az akkori kormányzat által megbízott geodéták és mérnökök arra jutottak, hogy két helyen lehet megfelelő méretű és tárolókapacitású gátat építeni: a Colorado folyó alsó részén, a Boulder kanyonban, vagy 32 kilométerrel arrébb a folyás irányában, a Black kanyonban. A kormányzat számos okból a Boulder helyszínt támogatta, ám 1928 márciusában, amikor a Los Angelestől északra lévő St. Francis gát átszakadása több száz emberéletet követelt és több millió dolláros kárt okozott, úgy döntöttek, hogy még egyszer áttekintik a Coloradóra tervezett beruházást.

Mivel el akartak kerülni egy hasonló katasztrófát, a kormányzati mérnökök még alaposabban átvizsgálták a két helyszínt, és a Boulder kanyon falaiban és a folyó alatti kőzetrétegben több repedést és törést is fölfedeztek. Azt is megállapították, hogy a Black kanyonban lévő gát több vizet tárolna, mint a Boulder kanyonban. És végül, a Boulder kanyon messzebb volt a legközelebbi vasútvonalaktólvalamint Las Vegastól. A kormány végül úgy döntött, hogy a gát a Black Kanyonban épül fel.

A Hoover-gát eredeti tervezői megtalálták az ideális helyszínt. Az új csapat, miután részletesen megvizsgálta a domborzatot, arra a következtetésre jutott, hogy a lehető legjobb döntést hozták. Az újratervezéskor a Hoover-gát ugyanarra a helyszínre épülne.

A gát
De milyen típusú gátat építsenek? 1930-ban, alig két évvel a St. Francis gát végzetes átszakadása után, az amerikai Vízgazdálkodási Hivatal a rendkívüli régimódi íves súlygát mellett döntött, amely két alapvető mérnöki elvet egyesít. Először is a gravitációra épít, ami azt jelenti, hogy nagyon széles az alja. Ez igaz a Hoverre is; 180 méter széles az alapzatnál, így egy piramisra hasonlít. Emiatt nagyon stabil. A felső részénél, ami a legszembetűnőbb és feltűnőbb, kecses ívelt formában keresztezi a kanyont. Ez a szerkezet nagyon hatékonyan vezeti át mindkét oldalon a mögötte feltorlódó víz nyomását a kanyon falaira.

Az újratervezésért felelős csapat választása szintén íves súlygátra esik, ám teljesen más méretekben gondolkodnak. Biztos, hogy nem egy szélsőségesen régimódi kialakítást vennék alapul. Nincs szükség ekkora ívre és szélességre az alapjánál, ahhoz, hogy elérjük a víz visszatartásához szükséges szilárdságot. A csapat egy keskenyebb és sokkal nagyobb, 43 méterrel magasabb gátat javasol, ami több vizet képes a tározóban tartani, és nagyobb víznyomást hoz létre az áramfejlesztéshez.

Kihívások
A Hoover-gát építői számos kihívással szembesültek. Az első probléma, hogy miként jutassák el a munkaerőt és a felszerelést egy olyan távoli helyszínre, mint a Black kanyon. Először is nem vezettek utak az építkezés helyszínére. Ezeket a meredek kanyonfalakból kellett kirobbantani. Emellett 50 km-nyi vasúti sínt is le kellett fektetni, hogy összekössék a területet a Union Pacific vasúttársaság Las Vegas melletti fővonalával. Mindezt egy emberi élet számára alkalmatlan környezetben kellett végrehajtaniuk. Az ideérkező munkások mindenekelőtt a szinte embertelen munkakörülményekkel szembesültek. Az elszállásolás szintén gondot jelentett. Nem volt könnyű feladat lakóhelyet kialakítani a munkások számára a sivatagban. Meg kellett barátkozniuk a sivatagi sátorozás gondolatával. Amikor 1931 márciusának végén megindult az építkezés, nem volt elegendő ellátmány a végül már napi 5000 főre duzzadt munkáslétszám számára. A vállalkozókat tömörítő Six Companies Corporation egy város felépítését tervezte a beruházás közelében. Ám közel egy évig tartott mire a Boulder City nevet viselő település elkészült. A munkások addig a folyó mentén sátrakban és ideiglenes barakkokban laktak, amelyekben nem volt szellőzés és vezetékes víz.

Akárhányszor is terveznénk újra a Hoover-gátat, a természet erői ugyanolyan kemények lennének, de a modern technológia jelentősen javítana a munkások körülményein. Már az építkezés tényleges elkezdése előtt előre gyártott szálláshelyek állnának minden munkás rendelkezésére Légkondicionálóval felszerelt helyszíni épületek biztosítanák a szükséges enyhülést. A fejlett munkagépek és építési felszerelések kiváltanák a kimerítő kétkezi munka nagy részét és 50 százalékkal csökkentenék a munkaerő létszámát. Minden itt dolgozó rendelkezne egy egyszerű, ám fontos felszereléssel: a munkavédelmi sisakkal. Manapság nem is kérdés, hogy viselünk-e munkavédelmi sisakot és acélbetétes bakancsot egy ilyen helyen. Nem valószínű, hogy a Hoover-gát építésénél használtak volna biztonsági hálót. Kétség sem fér hozzá, ma ez sem maradhatna ki.

A biztonsági intézkedések a legjobb esetben is elenyészők voltak. Hivatalosan 112 ember vesztette életét a Hoover-gát öt éves építése során. Egy 21. századi újratervezés során a szakértők más adattal számolnak. Nem számítanak áldozatokra. Legalább is törekednek arra, hogy ne legyenek áldozatok. Habár figyelembe kell venni a költségeket és az ütemtervet is, mindig a biztonság az elsődleges szempont minden építkezésnél.

Folyóelterelés
A gátépítések során az első jelentős feladatot annak a folyónak az elterelése jelenti, ahová felépül a létesítmény. Az építési helyszínnek teljesen száraznak kell lennie mielőtt megkezdődhetnek az alapozási munkálatok. A folyók elterelésénél a terelőalagutak építése bevált módszernek számít. Az 1930-as években a Hoover-gát építői közel két évet töltöttek azzal, hogy négy hatalmas terelőalagutat fúrjanak a sziklás kanyon falain át. Két-két alagút épült a folyó mindkét oldalán. Átmérőjük egyenként 17 méter, hosszuk pedig közel 1200 méter volt. A négy alagút összesen annyi víz szállítására képes, hogy két ötven méteres úszómedencét töltenének meg másodpercenként.

A ’30-as években az alagútépítésnél is egy jól bevált módszert alkalmaztak: fúrj, robbants, és takaríts. A név önmagáért beszél. Furatokat készítettek, behelyezték a dinamitokat, robbantottak, majd kihordták a kőzetet. A csapatok egy hevenyészett teherautót a „jumbót” használták, amely lehetővé tette, hogy egyszerre akár tucatnyian is fúrhassák az alagutat. A fejtést szakaszokban végezték. Először az alagút felső részét, a tetejét robbantották fel és hordták ki, majd következett a közepe, a pad, végül az alsó rész, a talp szakasz. A fúrás és robbantás után az egyes szakaszokat acélívekkel erősítették meg. A „jumbo” segítéségével a Hoover építői felgyorsították az alagútfúrás sebességét és naponta akár 14 métert fejtettek ki. Mindez azonban nagy veszéllyel járt, mivel az alagutakban nem volt szellőzés. Teherautókat, belső égésű motorokat üzemeltettek ebben a zárt térben. Nagyon sok munkás kapott szénmonoxid mérgezést. Némelyikük meg is halt, mert a kipufogógázok miatt lényegében megfulladtak.

Az újratervezésért felelős csoport radikális átalakítást javasol a Hoover-gát terelőalagút-rendszerénél. Négy helyett csupán kettőt, mindkét oldalon egy-egy járatot építenének. Közel 1200 méteres hosszuk megegyezne az eredeti alagutakéval, 21 méteres átmérőjük azonban jóval nagyobb lenne. A csapat az egyik legkorszerűbb alagútfúrási módszert alkalmazná. Az úgynevezett “Új Osztrák Alagútépítési Módszerrel”, a NÖT-tel dolgoznának.

Kalifornia partján Pacifica város közelében az állami közlekedési hatóság is a NÖT módszert alkalmazza, hogy megépítsen két elkerülő alagutat az egyes autópálya egyik csalóka egyenes szakaszánál, amelyet ördöglejtőnek hívnak. Körülbelül 50 éve zajlanak itt a munkálatok, hogy elkerüljék a part menti autópályának ezt a földtanilag ingatag szakaszát. Az itteni alagutakat vájó mérnökök nagyon jól ismerik a Hoover-gát alagútjainak építését. Nagyon hasonló a helyzet. Itt is az alagút felső szelvényét fejtik ki, majd a közepe és aztán néhol a talpboltozat fejtése következik. Csak a technológia változott, és természetesen a Hoover-gáttal összehasonlítva ma már sokkal biztonságosabb ez a munka.

A legfejlettebb berendezéseket használják. Ennél a projektnél sikerült az Európában használatos legkorszerűbb technológiát, a legújabb módszereket és eljárásokat alkalmazni. A teljesen automatizált lézeres letapogatórendszer segítségével az alagút homlokzatának minden egyes négyzetcentiméterét felmérik és feltérképezik a fejtés előtt. Ezzel biztosítják azt, hogy megfelelő irányba fúrjanak.

A mérnökök a kőzet keménységéhez választják ki a fúrási módszert. Az építési vállalkozó két módszer között választhat. Az egyik a fúrás és robbantás, a másik a vágathajtó gép alkalmazása. A keményebb kőzetnél a fúrás és robbantásos módszert, a lágyabb részeken pedig a vágathajtó gépet használják. A vágathajtó gép szó szerint lemorzsolja a homlokzatot. Négy óra alatt két méter sziklát képes feldolgozni. Az alagút falazásához minden egyes lépés után rácsos íveket állítanak, majd lőttbetonnal erősítik meg, ami lezárja a falakat. Az egész művelet a munkások biztonságát, a pontosságot és a megnövelt termelékenységet szolgálja.

A felszerelés nagy részét úgy lehet irányítani, hogy nem kell az esetlegesen veszélyt jelentő területen tartózkodnunk. Előrehaladunk, kivájunk pár métert, és mindezt robotkarok mögül végezhetjük el. A NÖT. rendszer használatával a Caltrans naponta megközelítőleg négy méter sziklát, kavicsot és zagyot fejt ki. Ez nem olyan gyors, mint az eredeti munka a Hoover-gátnál, de sokkal hatékonyabb és jóval kevesebb veszéllyel jár. A gát újratervezésénél a két új és nagyobb átmérőjű elterelő-alagutat a NÖT. rendszerrel ásnák ki. Megközelítőleg egy év alatt készülnének el, fele annyi idő alatt, mint amennyire a négy alagút esetében szükség volt a 30-as években. A megnövekedett biztonsági előírások és a kifinomult szellőztetési rendszereknek köszönhetően a várakozások szerint senki sem vesztené életét. Az alagutak elkészültével a mérnökök biztonságosan elterelhetik a Colorado folyót, és megkezdhetik a kanyon talajának előkészítését az új gát felépítéséhez.

Az 1930-as években az építési vállalkozók a folyómeder teljes kiszárításával fogtak neki ennek a munkának, ezután az alsó kőzetrétegig eltávolították a laza salakot és üledéket, továbbá megtisztították a kanyon falait az ingatag kövektől, hogy sima támfalat biztosítsanak a betongát számára. Ezt a munkát falmászásnak hívták. A munkások köteleken lógtak magasan a kanyon felett, és légkalapácsokkal valamint kőtörő kalapácsokkal távolították el a sziklákat. Ezek a vakmerő emberek voltak a legjobban fizetett munkások az építkezésen, öt dollárt és hatvan centet kerestek naponta, és a legizgalmasabb látványosságok közé tartoztak. A mai újratervezés során az ipari alpinisták hasonló módon, de sokkal jobb sziklamászó felszerelésekkel, hálókkal valamint biztonsági előírások mellett dolgoznának.

A cikk folytatása: Hoover-gát – újratervezve 2. rész

Kapcsolódó cikkek:

  • Elárasztják a Grand-kanyont
  • A Hoover-gát

  • Hozzászólások

    Értékes ókori szemétdombra bukkantak Egyiptomban

    Értékes ókori szemétdombra bukkantak Egyiptomban

    Az áldozatként bemutatott tárgyakat a templom papjai dobták ki.

    Nyers hús betegíthette meg az idős neandervölgyit

    Nyers hús betegíthette meg az idős neandervölgyit

    La Chapelle-aux-Saints öreg férfiúja 50 ezer éve halt meg.

    Kincsekkel teli ókori sírokat találtak Cipruson

    Kincsekkel teli ókori sírokat találtak Cipruson

    Úgy tűnik, a nyughelyekbe a bronzkori elit temetkezet.

    Új Range Rover: A következő szint a luxusterepjárók világában (X)

    Új Range Rover: A következő szint a luxusterepjárók világában (X)

    Megérkezett a Range Rover ötödik generációja, amely több mint 50 évnyi innovációból építkezve páratlan kifinomultságával, utolérhetetlen menet- és terepképességeivel, valamint lélegzetelállítóan modern stílusával mutat példát versenytársainak.

    Több száz éves múmiát találtak Peruban

    Több száz éves múmiát találtak Peruban

    A 25-30 éves férfi közössége fontos tagja lehetett.

    National Geographic 2021. novemberi címlap

    Előfizetés

    A nyomtatott magazinra,
    12 hónapra

    9 995 Ft

    Korábbi számok

    National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlap

    Hírlevél feliratkozás

    Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

    Kövess minket