破解金字塔建造之謎而創(chuàng)立的“蓄能起重法”

侯曾炎

（天津大學(xué)，天津 300072）

破解金字塔建造之謎而創(chuàng)立的“蓄能起重法”

侯曾炎

（天津大學(xué)，天津 300072）

個(gè)人的能量，可以斷續(xù)蓄存集中釋放；在此過程中，能起吊運(yùn)送巨大載體（金字塔2.5噸重的石塊）的方法，叫做人力“蓄能起重法”，它應(yīng)該是人類遺留下來的技術(shù)瑰寶。發(fā)掘出來再進(jìn)一步進(jìn)行科技創(chuàng)新（使用機(jī)械動(dòng)力，增加液壓傳動(dòng)等功能）稱作機(jī)械式“蓄能起重法”。它會(huì)釋放出更大的做功能量，開發(fā)研制價(jià)值很高。如果說：古代的人力“蓄能起重法”能進(jìn)行金字塔這樣的浩大工程，今天將研制的機(jī)械式“蓄能起重法”就會(huì)得心應(yīng)手，隨心所欲，移山填海。時(shí)代賦予我們實(shí)現(xiàn)偉大理想時(shí)機(jī)，有待有識(shí)之士，鑒別并參加到此事業(yè)中來。

金字塔[1]；蓄能起重法[2]；科技創(chuàng)新

一、人力“蓄能起重法”：也叫轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板式“蓄能起重法”，使用設(shè)備和材料極簡單易行，能適用于金字塔建造

按照金字塔建造年代（公元前2670年）歷史條件，沒有機(jī)械動(dòng)力，只有人力和畜力；沒有鋼材，只有木材、繩索和銅制品，所以使用設(shè)備不可能太復(fù)雜。經(jīng)推理研究，所用設(shè)備應(yīng)具備蓄能、起吊、轉(zhuǎn)移功能。這就是轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板式“蓄能起重法”的設(shè)備結(jié)構(gòu)。所用設(shè)備見圖（1—1）。

圖（1—1）

圖（1—2）

圖（1—2）是T形轉(zhuǎn)軸安裝示意圖。

蓄能節(jié)段，操作過程及使用方法如下：人能在圖（1—1）【7】蹺蹺板上來回走動(dòng)。假如人體重是78公斤，我們想把3000公斤的石塊搬到4米高的高臺(tái)上，就要求在80個(gè)土袋上裝土，每袋裝75公斤備用。土袋也叫“零擔(dān)蓄重物”。首先要求人先到蹺蹺板上A端筐處，A筐在人的體重作用下降到地面上，這時(shí)我們用人工放下一個(gè)土袋于A筐中，然后要求人向上走過門框到B筐處，B筐下降到地面上，然后再用人工向B筐里放兩個(gè)土袋；然后要求人向上走到A筐處，A筐下降到地面上，再用人力放兩個(gè)土袋于筐內(nèi)，這時(shí)A筐內(nèi)共有3個(gè)土袋；然后要求人向上走到B筐處，B筐下降到地面上，這時(shí)B筐共有4個(gè)土袋；然后要求人向上走到A筐處，再用人力放兩個(gè)土袋于A筐處，A筐共有5個(gè)土袋。就這樣，蹺蹺板上的人每向上走一次，蓄能一次，一直到A筐各裝滿39個(gè)土袋，B筐裝滿40個(gè)土袋，人站在A筐位置，人稍加移動(dòng)調(diào)節(jié)蹺蹺板兩端重量平衡，蓄能完成。

起吊操作：轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板使A端掛鉤轉(zhuǎn)到石塊放置處，並使吊鉤掛住栓石塊的吊繩（用提瓶繩結(jié)）。為了減少A筐負(fù)荷，增加A端掛鉤起吊能力，用人力把A筐的土袋逐個(gè)卸掉，調(diào)節(jié)人在蹺蹺板上人的站立位置，使蹺蹺板達(dá)到第二次平衡。用人工蹺動(dòng)並轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板起吊石塊轉(zhuǎn)到應(yīng)放置高度的位置上。在石塊上再放置稍大于一人的物料加壓固定，其加壓重量大于蹺蹺板上的人體重量，這時(shí)要求蹺蹺板上的人走向B端，並把B筐內(nèi)所有的土袋卸掉，人走出蹺蹺板，卸掉石塊上的重物和A鉤上的繩套，完成了第一塊石的起吊任務(wù)。再移動(dòng)蹺蹺板底座，在底座孔中穿一木棍，兩端用木棍撬動(dòng)底座轉(zhuǎn)移蹺蹺板的位置，再進(jìn)行第二次起吊工作。

載荷的傳遞：被起吊的石塊，在水平地面上移動(dòng)，一般常用滾木加拉拽辦法，但是地面不可能是平的，有時(shí)需要上下傾斜，要求通過溝溝坎坎地移動(dòng)，再使?jié)L木加拉拽的辦法，就行不通，不好用；這時(shí)就采用制造多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板起吊機(jī)構(gòu)，進(jìn)行手傳手式的傳遞，其方式為第一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板起吊機(jī)構(gòu)，A端石塊轉(zhuǎn)傳到第二轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板起吊機(jī)鉤的B端，因栓石塊的繩套（是栓瓶結(jié)）有兩個(gè)繩套，提拉哪一個(gè)繩套都可以把石塊提起，A端上的另一繩套掛到第二轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板起吊機(jī)構(gòu)B端掛鉤上，B端上的人把B筐上的土袋（蓄重物）逐個(gè)扔到A端筐內(nèi)，A鉤脫繩套，B鉤拉起石塊並轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板到第三轉(zhuǎn)動(dòng)蹺蹺板A端，再進(jìn)行一次石塊的傳遞。這樣進(jìn)行石塊運(yùn)輸。

二、機(jī)械式“蓄能起重法”未來的前景展往和現(xiàn)節(jié)段研究成果

古代人力“蓄能起重法”具有所用設(shè)備簡單、操作方便、就地取材等特點(diǎn)。但是人力是有限的，一次蓄重操作，只有幾十公斤，“小額儲(chǔ)蓄”，起重能量受限，如改用機(jī)械式“蓄能起重法”起重，其起重方式改為使用叉車、滑輪組法起吊，一次起重量會(huì)大增。其起重量為：

Z=h×x

Z=機(jī)械式“蓄能起重法”起重量

h=滑輪組法起吊重量

x=蓄能次數(shù)

如果用滑組法起吊一次可起吊500噸（蓄重物），蓄能次數(shù)為20次，其機(jī)械式“蓄能起重法”起吊重量為10000噸，這樣就加大起重能力。并能簡化和降低設(shè)備費(fèi)用。

用鋼材珩架[3]取代木材，用液壓支架自動(dòng)調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)單元平臺(tái)成水平狀態(tài)，可使得起重機(jī)水平旋轉(zhuǎn)。

“蓄重物”可以是固體，也可以是液體。如用液體，可用水泵灌載，自流卸載。

加大“蓄重物”倉儲(chǔ)容積是大噸位起重的必要措施?？杉哟蠹娱L倉儲(chǔ)（升降箱）的容積。還要解決升降箱同步升降等問題。解決辦法是用“交叉、同位起吊結(jié)構(gòu)[5]”。

現(xiàn)代起重設(shè)備結(jié)構(gòu)成果，為機(jī)械式“蓄能起重法”機(jī)械結(jié)構(gòu)的研制提供了參考示例，如塔式起重機(jī)的起升機(jī)鉤、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)[4]、變幅機(jī)鉤、運(yùn)行機(jī)構(gòu)。還有其他機(jī)械的軌道移動(dòng)，拖船移動(dòng)，履帶移動(dòng)，都有可借鑒之處。方便之門大開著，等待著有識(shí)之人闖入。

三、試驗(yàn)步驟：要分三步走，小試、中試、大試

小試能起重三噸左右，采用人力“蓄能起重法”方案見圖（1-3）。

圖（1—3）

此方案能承擔(dān)緊急搶險(xiǎn)任務(wù)。如地震，遠(yuǎn)程旅行中的緊急險(xiǎn)情，地勢(shì)復(fù)雜中的救援等。大型起重設(shè)備運(yùn)不進(jìn)來，或鞭長莫及、時(shí)間急迫的起吊任務(wù)可用人力“蓄能起重法”來完成，但是要求訓(xùn)練有素?；艁y中操作有風(fēng)險(xiǎn)！此方案還可解決快速搭橋任務(wù)：辦法是加長蹺蹺板重臂，增加斜拉繩，縮短配重臂，轉(zhuǎn)動(dòng)搭接而成。

古代科學(xué)技術(shù)瑰寶發(fā)掘出來，沒法鑒定真假，沒有人能夠穿越時(shí)空，進(jìn)行核對(duì)，也就沒法評(píng)價(jià)。它不同于一般文物，區(qū)別在于對(duì)現(xiàn)代建設(shè)的意義大小。能尋找出它的特點(diǎn)，古為今用，是人們的最大期待。

[1]百度百科.埃及金字塔[DB/OL].[2007-12-31]. http：//baike.baidu.com/link?url=8MaSd1tBRediZGvif9o-ERkgDIl57Sb-J1e-X4E5gWhn6IevfLMQCkRiWuqWQUYDB.

[2]侯曾炎.懷柄撈牛的發(fā)展——蓄能起重法[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1985，（04）.

[3]百度百科.塔式起重機(jī)[DB/OL].[2014-06-06].

http：//baike.baidu.com/view/1293920.htm?fr=aladdin.

[4]范俊祥.塔式起重機(jī)[M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2004.

[5]侯曾炎.蓄能起重法打撈沉船艇起吊超重超長物體[P].交叉、同位起吊結(jié)構(gòu)發(fā)明專利，申請(qǐng)?zhí)?1116458.1.公開號(hào)CN1266001 C.

G642.4 獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1674-9324（2014）42-0092-02

侯曾炎（1934-），男，河北靜海縣人，工程師，研究方向：古典建筑力學(xué)。