Цель щита заключается в предотвращении притока воды и мягкого грунта во время ведения выемки; диафрагма щитов действует как перегородка, а отверстия в ней устроены так, чтобы при необходимости их можно было быстро закрыть. Выступ щита впереди диафрагмы предназначен для предотвращения обрушения или сползания обнаженного забоя новой выработки.
Продолжение оболочки назад от диафрагмы служит для того, чтобы предоставить возможность установить готовую крепь тоннеля — будь то каменная кладка, чугун, чугун в сочетании с каменной кладкой либо стальные пластины и каменная кладка. Там, где материал насыщен водой, как это имеет место во всех подводных тоннелях, необходимо использовать сжатый воздух в сочетании со щитом. Интенсивность давления воздуха определяется глубиной тоннеля под поверхностью находящейся над ним воды. Тоннелестроители работают в так называемых кессонах, куда они попадают через шлюзовую камеру. Во многих случаях быстрый переход из сжатого воздуха в кессоне к открытому воздуху на поверхности заканчивается для рабочих фатально. Кессонная болезнь в просторечии называется «декомпрессионной» (bends) — это разновидность паралича, которая более или менее ставит медицинскую науку в тупик. Некоторые люди способны переносить большее давление, чем другие. Это зависит от природной выносливости рабочего и состояния его здоровья. Чем глубже, тем выше давление. Нормальное атмосферное давление на поверхности составляет около четырнадцати фунтов на квадратный дюйм. Люди в нормальном состоянии здоровья должны быть способны выдерживать давление в семьдесят шесть фунтов на квадратный дюйм, что потребовало бы глубины в 178 футов под поверхностью воды, что далеко превосходит любую глубину, на которой работали под сжатым воздухом. Долгое время сто футов считались максимальной глубиной, и на этой глубине рабочим не разрешалось работать более часа в одну смену. Обычное давление в подводном тоннеле составляет около сорока пяти футов, что соответствует напору в 104 фута. При работе в тоннелях Гудзона давление едва ли когда-либо превышало тридцать три фунта, однако многие страдали от «декомпрессионной болезни».
Для борьбы с водой при проходке тоннелей в мягких грунтах ныне предлагается так называемый замораживающий метод. Его главная особенность заключается в предварительной проходке небольшого центрального тоннеля, который будет использоваться как холодильная камера или ледник для замораживания окружающего материала до монолитного состояния, чтобы его можно было выкапывать или взрывать кусками, подобно скале. Очень сомнительно, однако, чтобы подобный план был осуществив.
Величайшие частично подводные тоннели в мире находятся в настоящее время в окрестностях Нью-Йорка. Первый из открытых для публики известен как Метрополитен (Subway) и простирается от северных границ города в округе Уэстчестер до Бруклина. Самым старым же из нью-йоркских тоннелей, если считать с момента его зарождения, является «макадуевский» тоннель от Кристофер-стрит в боро Манхэттен под Гудзоном до Хобокена. Его начали строить в 1880 году и продолжали с перерывами по мере получения средств до 1890 года, когда работы были заброшены после сооружения около двух тысяч футов. В течение ряда лет тоннель стоял заполненным водой, пока его наконец не приобрела компания Hudson Companies, которая завершила его и открыла для публики в 1908 году. Другой тоннель к подножию Кортландт-стрит был построен той же организацией и открыт в 1909 году. Оба тоннеля состоят из параллельных, но раздельных труб. Железнодорожные тоннели для проводки поездов Пенсильванской железной дороги под Гудзоном в Нью-Йорк, а оттуда под Ист-Ривер на Лонг-Айленд были завершены и представляют собой великие триумфы инженерного искусства, делающие помимо прочего Нью-Йорк самым совершенным образом оборудованным городом в мире с точки зрения транзита.
Крупнейший из предлагаемых подводных тоннелей — это тот, который предназначен соединить Англию с Францией под Ла-Маншем на расстоянии в двадцать одну милю. Британский парламент раз за разом отвергал эти предложения из опасения, что такой тоннель предоставит легкое средство для вторжения со стороны иностранного неприятеля. Тем не менее, он почти наверняка будет построен. Другой проект британского тоннеля — тот, который соединит Ирландию и Шотландию под Ирландским морем. Если это будет осуществлено, то Изумрудный остров действительно станет единым целым с Британией вопреки ее нежеланию столь тесного сближения.
Англия уже владеет знаменитым подводным тоннелем, известным как тоннель Северн под одноименной рекой. Его длина составляет четыре с половиной мили, хотя он строился главным образом в скальных породах. Вода доставила немало хлопот при его строительстве, которое заняло тринадцать лет с 1873 по 1886 год. Для откачки воды использовались насосы через боковой забой, соединенный с шахтой диаметром двадцать девять футов. Наибольшее количество откачанной одновременно воды составляло двадцать семь миллионов галлонов за двадцать четыре часа, однако насосы обладали производительностью в шестьдесят шесть миллионов галлонов за то же время.
Крупнейшим тоннелем в Европе является Симплонский, который соединяет Швейцарию с Италией под Симплонским перевалом в Альпах. Он имеет два створа длиной по двенадцать с четвертью миль каждый, и местами его глубина под поверхностью достигает полутора миль. Сен-Готард, также соединяющий Швейцарию и Италию под высочайшей вершиной Коль-де-Сен-Готард, имеет длину девять с четвертью миль. Третий великий альпийский тоннель, Арльберг, длина которого составляет шесть с половиной миль, является частью австрийской железной дороги между Инсбруком и Блуденцем в Тироле и соединяется на западе с железными дорогами Швейцарии, а на юге — с дорогами Италии.
В настоящее время в Соединенных Штатах сооружаются два грандиозных тоннеля, один из которых пробивает хребет Скалистых гор на Атлантической и Тихоокеанской железной дороге. Он начинается близ Джорджтауна, пройдет под пиком Грей и выйдет наружу около Декейтера в Колорадо, имея общую длину двенадцать миль. Другое американское предприятие — это тоннель под знаменитым Пайкс-Пик в Колорадо, который по завершении будет иметь протяженность двадцать миль.
Можно отчетливо видеть, что в деле тоннелестроения дядя Сэм ни на йоту не отстает от своих европейских конкурентов.
ГЛАВА X
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО В БЫТУ Электрифицированные дома — Приготовление пищи с помощью электричества — Комфорт и удобства.
Наука ныне заставила невидимого волшебника — электричество — выполнять практически любую работу по дому: от мытья окон до приготовления обеда. Во многих домах сегодня установлено столь полное электрическое оборудование от крыши до подвала, что один служащий способен выполнять то, на что раньше требовался труд нескольких, а в некоторых домах служащие, кажется, вовсе не нужны — хозяйки сами готовят еду, гладят и стирают с помощью электричества.
В отношении использования электричества для выполнения домашних обязанностей наши друзья в Европе опережали нас, хотя Америка является преимущественной страной электричества — родиной этой науки. Однако мы пробуждаемся к бытовой пользе этого агента, и по всей стране в настоящее время существует множество домов, в которых электричество используется для автоматического выполнения практически любой задачи: от кормления младенца до завивки волос моей госпожи в ее надушенном будуаре.
В электрифицированных домах больше нет никакой необходимости в дымоходах, поскольку печи и очаги были упразднены, а всё тепло и свет поступают от уличных электрических сетей. Описание одного из таких домов представляет наибольший интерес, показывая, что действительно может быть достигнуто благодаря этому чудесному источнику энергии.
Прежде чем посетитель такого дома дойдет до калитки или парадной двери, о его приближении возвещает звонок в прихожей, соединенный с потайной пластиной на входной дорожке, которая при нажатии ной посетителя замыкает цепь звонка. Из рупора фонографа раздается голос, спрашивающий, чего он желает, и предлагающий ответить по телефону, висящему сбоку от двери. Когда он сообщает о своих нуждах, если гость желанный или долгожданный, раздается щелчок, и дверь открывается. При входе электрический коврик чистит ему обувь, а если он знает об убранстве дома, то может почистить одежду с помощью автоматической щетки, прикрепленной к вешалке для шляп в прихожей. Эскалатор, или бесконечная лестница, доставляет его на первый этаж, где его встречает хозяин и проводит в свою излюбленную комнату. Если гость пожелает выкурить сигару перед обедом, хозяин прикасается к участку стены, внешне ничем не отличающемуся от окружающей поверхности, и прямо к рукам гостя выдвигается полный сигарный набор. Когда гонг возвещает об обеде, его проводят в столовую, где, пожалуй, применение электричества представлено лучше, чем в любой другой части дома. Между этой комнатой и кухней существует безупречное электрическое взаимопонимание. Помещения расположены так, что между центром самого обеденного стола и сервировочным столом на кухне действует электрический лифт для подачи блюд. Последняя оснащена электрической плитой с электронагреваемыми духовками, жаровнями, приспособлениями для варки овощей, кастрюлями, посудой и т. д., достаточными для приготовления самого изысканного домашнего банкета. Шеф-повар или кухарка, заведующие кухней, готовят каждое блюдо в соответствующей духовке и держат его готовым на электрическом лифте в назначенное время, когда хозяин и его гость или гости, либо члены семьи, в зависимости от обстоятельств, рассаживаются за обеденным столом. Хозяин или тот, кто председательствует во главе стола, лишь прикасается к кнопке, спрятанной сбоку махагониевого стола, и лифт мгновенно появляется через люк в столе, который обычно закрыт двумя серебряными крышками, похожими на поднос. Таким образом, блюдо словно чудом возникает прямо на поверхности стола. Когда каждый гость получает свое угощение, лифт тем же путем возвращается на кухню, а на стол подается второе блюдо аналогичным образом и так далее, пока обед не будет полностью подан. Фрукты и цветы, со вкусом расставленные, украшают центр обеденного стола, а миниатюрные электрические лампы накаливания различных цветов спрятаны в розах и лепестках, что создает очень красивый эффект, особенно в ночное время.
Под столом не видно ничего, кроме двух никелированных стержней, которые служат направляющими для лифтов.
Внизу, на кухне, приготовление пищи осуществляется практически механически с помощью электрических часов, управляющих цепями нагрева различных приборов. Повар, точно зная, сколько времени требуется для приготовления каждого блюда, включает ток в нужное время, а затем настраивает часы на автоматическое отключение этого прибора по истечении достаточного времени — определенного количества минут на фунт. Когда это происходит, звенит небольшой электрический звонок, привлекая внимание к тому факту, что нагрев был отключен.
Еще одна кухонная принадлежность — вращающийся стол, на котором установлены различные бытовые машины, такие как мясорубки, взбивалки для сливок, миксеры для яиц и другие аппараты, приводимые в действие электричеством.
Имеется также электрическая посудомоечная и сушильная машина, а также устройство для расстановки тарелок, которое помещает посуду на место после того, как она вымыта и высушена.
Преимущества приготовления пищи с помощью электричества очевидны для всех, кто их испытал. Пища, приготовленная в электрическом духовом шкафу, намного превосходит пищу, приготовленную любым другим способом, благодаря лучшему регулированию тепла и абсолютной чистоте: здесь нет абсолютно никакой пыли, как в случае использования угля. Электрическая духовка не повышает температуру и не истощает чистый воздух в комнате за счет сжигания кислорода. Время, необходимое для приготовления пищи, примерно такое же, как при использовании угля.
Безупречная чистота электрического подогревателя тарелок достаточна для того, чтобы оправдать его использование. Он поддерживает блюда при постоянной температуре, и еда не пригорает и не становится жесткой.
Стейки, приготовленные на электрических решетках и жаровнях, поистине восхитительны, так как они прожариваются равномерно по всему объему и сохраняют все естественные соки мяса; нет ни запаха газа, ни запаха огня, при котором одни участки обугливаются до хрустящей корочки, в то время как другие остаются сырыми внутри. При поджаривании тостов нет никакой опасности, что хлеб подгорит с одной стороны больше, чем с другой, или что он подгорит с какой-либо стороны, причем пару дюжин ломтиков можно поджарить на обычном приборе одновременно. Электрическую дисковую плиту, плоскую сверху, похожую на разрезанный пополам шар, можно также использовать как тостер или для нагрева любых чайников, кастрюль или сосудов с плоским дном.
Очень аппетитные вафли получаются в электрических вафельницах, поскольку нижняя и верхняя вафельницы нагреваются равномерно, так что вафли пропекаются с обеих сторон одновременно.
Электрические машины для чистки картофеля состоят из неподвижного цилиндра, открытого сверху для загрузки картофеля, с вращающимся диском на дне. Цилиндр имеет шероховатую поверхность или покрыт алмазной крошкой, так что при вращении диска картофель отбрасывается к стенкам цилиндра и кожица счищается. Глубоких срезов, как при чистке ножом, не происходит, поэтому удается избежать больших отходов. Во время соскабливания кожицы на картофель направляется струя воды, которая смывает шелуху и тщательно очищает клубни.
Среди других электрических приборов для экономии труда, связанных с кулинарным отделом, можно упомянуть машины для мытья полов, посудомоечные машины, кофемолки, мясорубки, тестомесилки и полировщики столовых приборов, и все они обеспечивают полнейшее удовлетворение при мизерных затратах и экономят массу времени и труда. Небольшой мотор может приводить в движение любой из этих приборов, либо несколько приборов могут быть подключены и работать от одного мотора. Работа обычного тумблера обеспечит подачу энергии к электрическим водонагревателям, прикрепленным к кухонному бойлеру или к крану. Водонагреватель мгновенного действия также очищает воду, уничтожая содержащиеся в ней бактерии.
Электрический чайник заваривает напиток, способный очаровать сердце знатока. По сути, люкое приготовление пищи с помощью электричества — будь то жарка яйца или запекание стейка — во всем превосходит старые методы, а то, что подчеркивает его преимущества — это чистота, с которой его можно осуществлять. И следует принять во внимание, что при электрической готовке не нужно сгибаться над горячими плитами и печами или находиться в душной, зловонной, дымной атмосфере; напротив, свежий воздух, чистота и прохлада превращают приготовление пищи не в каторгу, которой оно было всегда, а в истинное удовольствие.
Давайте заглянем в прачечную в доме, оборудованном по последнему слову электрической техники. Здесь стоит большая бадья с прикрепленным к ней отжимным устройством и простым механизмом, с помощью которого небольшой мотор можно подсоединить либо к бадье, либо к отжимному устройству по мере необходимости. Стирка выполняется полностью мотором и позволяет избежать износа, связанного со старым методом трения и оттирания, осуществляемого ценой больших физических усилий. Мотор вращает бадью туда и обратно, и таким образом мыльная вода проникает в одежду, удаляя грязь, не повреждая и не разрывая ткань. При старом способе одежда перемещалась вверх-вниз в воде, изнашиваясь и разрываясь в процессе. При новом способе движется вода, в то время как одежда остается неподвижной. Когда белье тщательно выстирано, мотор подключают к отжимному устройству, и вещи пропускают через него; они полностью высушиваются специально сконструированным электрическим вентилятором. Одежду, которую нужно прогладить, сортируют и подают на роликовый стальной мангл, приводимый в движение мотором, который придает ей великолепный вид. Электрический утюг также играет важную роль в прачечной, так как он чист, никогда не становится слишком горячим или слишком холодным, и нет нужды торопиться назад, чтобы пополнить нагреватели. Человеку не обязательно оставаться в комнате с горячей плитой и терпеть неудобства. От самого утюга не ощущается никакого тепла, так как все оно сосредоточено на нижней поверхности. Это настоящее благословение для прачки, особенно в жаркую погоду. Во всех частях страны растет спрос на такие электрические утюги.
Электричество играет важную роль в гостиной и общей комнате. Электрический камин излучает розоватое свечение — идеальную имитацию просторных старомодных каминов времен наших бабушек. В определенных частях пола имеются небольшие желобки, поверх которых стулья и кушетки можно переместить в нужное положение. Когда хозяин опускается в свое любимое кресло у камина и если он желает, чтобы какая-нибудь мелодия успокоила его расшатанные нервы, к пианино подсоединено электрическое приспособление, и он может настроить его так, чтобы услышать мелодию по своему выбору, не прося никого сыграть для него. В гостиной может играть электрический фонтан, струи которого отражают цвета радуги, когда вода падает радужными искрáми среди огней. Такой фонтан состоит из небольшого электродвигателя и центробежного насоса, причем последний помещен внутри чаши и соединен напрямую с валом двигателя. Насос принимает воду из чаши и подает ее через трубы и множество мелких насадок, создавая тем самым каскады. Вода, падая на художественный стеклянный купол, под которым находятся небольшие лампы накаливания, возвращается в чашу и оттуда снова к насосу. Нет необходимости наполнять фонтан до тех пор, пока вода не убавится из-за испарения. Когда лампы не под цветным стеклом, воду можно подкрасить, и это дает тот же эффект. Чтобы заставить фонтан работать и добиться нужных эффектов, достаточно подключить его к любой электросети и включить выключатель. Купол вращается с помощью струи воды, направленной на фланцы с нижней стороны обода купола, и таким образом создаются красивые призматические эффекты. Мотор работает бесшумно. В дополнение к красивому эффекту фонтан служит для охлаждения и увлажнения воздуха в комнате.