21.04.20 А шурфы?
Древнюю, похоже, достоверную информацию о производительности египетского долерита по египетскому граниту при дроблении можно увидеть в шурфе «в ногах» знаменитого неоконченного обелиска в Асуанской гранитной каменоломне.
…Самая важная из надписей обнаружена в проверочном шурфе к западу от Неоконченного Обелиска (Fig.8). Такой проверочный шурф - отверстие пробитое в граните для прослеживания направления распространения природной трещины. Работавший здесь Энгельбах не раскапывал его, шурф целиком раскопали мы во время раскопок 2002 года. Глубина этого проверочного шурфа - 4,5 метра, а диаметр 0,77м. Он расположен примерно в одном метре к западу от юго-западного угла Неоконченного Обелиска. В нём обнаружены два вида иератических дат, нанесённых двумя красками, красный и черный. Цвета могли обозначать два этапа работ с обелиском. Все эти иератические даты привязаны к использовавшимся для учёта проделанной в шурфе работы красным и чёрным линиям… (Adel Kelany, Marks of the Quarry Workers at the Unfinished Obelisk Quarry, Aswan, Egypt: Preliminary Report)
Вертикальная протяжённость шурфа от уровня поверхности Неоконченного обелиска вверх — порядка двух метров (от самой нижней из красных меток, где расположен сегодняшний вход, до древнего входа в шурф на вершине южного скального массива).
Выше сегодняшнего входа от шурфа остался только вертикальный фрагмент "задней" его поверхности высотой порядка двух метров – узкая протяжённая выемка в гранитной стене. Именно на поверхности этой выемки и сохранились упомянутые Келани метки и даты при них.
"Передняя" часть гранитного массива сколота, а в древности она отделилась от него той самой трещиной, ради изучения которой и был пробит описываемый шурф.
Ни все обнаружившиеся отметки, ни состояние и направление трещины в гранитной толще выше нынешнего входа в шурф, не имеют отношения к оставшемуся в своей постели Неоконченному обелиску — всё это расположено выше него.
Предположение Келани о связи перемены цветов краски отметок с фазами работ с этим обелиском почвы под собой не имеют. Вообще, скол всей передней части массива и передней части шурфа выше уровня нынешнего входа в шурф относится к вырубанию какого-то другого изделия, или изделий.
***
Келани в предварительном археологическом отчёте пишет, что глубина шурфа - 4,5 метра, а диаметр 0,77 м. Похоже, в отчёте эскиз разреза шурфа задуман только для приблизительного обозначения размещения меток этапов проходки и дат. Выполнен эскиз небрежно: судя по масштабной линейке внизу страницы, «диаметр» и глубина на эскизе слабо соответствуют названным Келани. Но всё же попробуем, ориентируясь на них, прикинуть производительность работ при вертикальной проходке гранитного шурфа, слегка скорректировав пропорции на эскизе.
Между появлениями первой (Первый месяц Шему) и второй (Третий месяц Шему) из имеющихся меток прошло около двух месяцев, второй (Третий месяц Шему) и третьей (Четвёртый месяц Шему) – около месяца. Номера дней на трёх метках стёрлись. Шему – весенне-летний, второй из трёх четырёхмесячных сезонов египетского календаря. Длится с середины нашего марта по середину нашего июля. В египетском месяце – тридцать дней.
Объём гранита, вынутого между любыми двумя метками – около 0,326 м3, Объём гранита, вынутого из всего шурфа – около 2,1 м3.
Расстояния между метками примерно одинаковы. Получается, при неизменной площади поперечного сечения шурфа за первые два месяца Шему гранита выбрано столько же, сколько за один третий месяц Шему. На втором из отмеченных отрезков шурфа производительность оказалась в два раза больше.
Никто сегодня не смог бы сказать, что происходило весной того года, мешавшее рабочим развить такую производительность, какую они стали развивать два месяца спустя, к четвёртому месяцу Шему. Может быть, на первые месяцы Шему того года пришёлся период хамсина, не давший возможности работать в полную силу. Может быть, рабочих перебросили на другой объект. Может быть, помешали какие-то административные причины. А может быть, собственно, скорость до метки «Третий месяц Шему» была обычной, а тут — подстегнули: работа с заказом не движется, а вы тут ковыряетесь, никак, негодяи, не поймёте, куда трещина идёт!
В общем, попробуем вообразить, что от самого начала работ до метки «третий месяц Шему» работа шла с меньшей суточной производительностью, а после неё и до самого окончания работ – с большей.
***
Рёдер считает, что при определённых приёмах работы минутная производительность египетского долерита по египетскому граниту может достигать 12см3 (то есть, 720см3 в час). Энгельбах в экспериментах несколько раз получал производительность египетского долерита в дроблении египетского гранита не менее 460 см3 в час. Основанная на некоторых сопоставлениях (в том числе и прикидках Энгельбаха) оценочная часовая производительность египетского долерита по египетскому граниту может оказываться до 700 см3 (Engelbach R, The Aswân Obelisk with Some Remarks on the Ancient Engineering).
Наш опыт с применением дагестанских габбро-долеритовых речных окатышей (похоже, уступавших по прочности египетскому долериту) и подмосковного моренного гранита, структурой отдалённо похожего на асуанский, дал часовую производительность дробления не менее 310 см3. Но… следует учитывать, что крепость* асуанского гранита вполне может быть ниже крепости моренного гранита подмосковного. Понятно, что, как и мы, не имея точной информации о крепостях названных пород, проходимцы предпочтут считать асуанский гранит «на порядки» более крепким, чем подмосковный. Да и ладно.
***
Если объём гранита 0,326 м3 (от первой до второй из подписанных меток) выбран за 2 месяца, то в сутки выбрано 0,326 м3/60 = 0,0054 м3 = 5400 см3.
При 10-часовом рабочем дне в час дробилось 540 см3, а в минуту – 9 см3 гранита.
При суточном непрерывном 24-часовом цикле работ с оптимальной сменностью рабочих часовая производительность могла быть легко достижимой – 225 см3, а минутная 3,75 см3.
Если суточная производительность 0,0054 м3 поддерживалась от самого начала работы и до метки «Третий месяц Шему», верхняя часть шурфа, протяжённостью 1,2 м и объёмом 0,558 м3, была пробита за 103 дня.
***
Если объём гранита 0,326 м3 (от второй до третьей из подписанных меток) выбран за один месяц то в сутки выбрано 0,326 м3/30 = 0,011м3 = 11000см3.
При 10-часовом рабочем дне в час дробилось 1100 см3, а в минуту – 18,3 см3 гранита. Такая производительность кажется крайне маловероятной.
При суточном непрерывном 24-часовом цикле работ с оптимальной сменностью рабочих часовая производительность оказалась бы 458 см3, а минутная 7,6 см3.
Если суточная производительность 0,011 м3 поддерживалась от метки «Третий месяц Шему» и до самого окончания, нижняя часть шурфа протяжённостью 3,3 м и объёмом 1,5 м3 была пробита за 140 дней.
После гипотетического окрика администрации суточную выборку гранита в шурфе оказалось возможным увеличить в два раза, уменьшив часовую выборку в 1,2 раза, но увеличив количество рабочих часов с 10 до 24 и обеспечив оптимальную сменность работников.
***
В общем, для очистки совести сделан честный прикидочный подсчёт. В действительности же дело обстояло наверняка иначе!
Самая вероятная причина двукратного скачка производительности в неверном нынешнем прочтении надписи при первой из сохранившихся отметок глубины шурфа «Первый месяц Шему». Внятных снимков цепочки отметок глубины с надписями при них разыскать пока не удаётся (на левом из снимков последней пары чёрную отметку «Первый месяц Шему» разглядели? а она там есть!). Но отражённое на двух прорисовках Келани состояние надписей при отметках «Четвёртый месяц Шему» – подсказка о том, как следует читать первую. Похоже, «единица» при первой метке — остаток «двойки»: «Второй месяц Шему»! И… всё сразу становится на свои места. Тем более, что на прорисовке Келани линейная протяжённость выборки между первой и второй сохранившимися отметками неотличимы от протяжённости выборки между второй и третьей отметками. Из такого простого соображения вытекает, что весь шурф выбран с одной скоростью:
при суточном непрерывном 24-часовом цикле работ с оптимальной сменностью рабочих часовая производительность оказалась бы около 458 см3, а минутная около 7,6 см3.
…весь шурф выбран с одной скоростью… Наверное, всё же не весь, а только верхняя его часть до отметки «Четвёртый месяц Шему». На том этапе истории это был «весь шурф», «полный шурф». Затем, «передняя» часть массива скололась вместе с «передней» частью шурфа в процессе выборки породы для получения хронологически первого изделия. О будущем обелиске, известном нам сегодня, речи ещё не было.
Существующая сегодня «целостная» часть шурфа, то есть, часть ниже самой нижней из меток, относится только и только к Неоконченному обелиску, она проделана позже и независимо от верхней, и совсем с другой скоростью, для оценки которой у нас нет никаких данных…
***
Осталось искать ответ на кажущийся каверзным вопрос о возможности дробить гранит в шурфе, то есть, вертикальной трубе диаметром 77 сантиметров и глубиной 4,5 метра…
Впрочем, похоже, не было здесь шурфа глубиной 4,5 метра. Был сначала один, 2,5м глубиной, и только потом, не зависящий от первого (первый уже исчез!) — второй, двухметровый.
Считать, что 77 см — диаметр можно только весьма условно! В асуанских каменоломнях нет шурфов круглого сечения. Этот шурф не исключение, сечение его скорее грушевидное.
Вспомним: средняя ширина траншеи у неоконченного обелиска 75 см, а протяжённость каждого рабочего места вдоль траншеи около 65 см (Engelbach R, The Aswân Obelisk with Some Remarks on the Ancient Engineering). Каждый рабочий в траншее, таким образом, дробил гранит на индивидуальном прямоугольном участке 0,75 м на 0,65 м, то есть, участке площадью около 0,49м2.
В этом шурфе каждый рабочий дробил гранит на индивидуальном «круглом» участке с «диаметром» 0,77 м, и площадью около 0,47 м2. Практически на таком же участке, какой был у рабочего в траншее.
А шурфе темно? Душно?
Все подземелья Долины Царей (в том числе и вертикальные их элементы) выдолблены — выбраны в темноте и духоте. А ведь были ещё и разрабатывавшиеся египтянами золотые шахты Нубии с их уровнем эргономичности, интересующийся может поинтересоваться. Траншеи и шурфы Асуана по сравнению с ними — счастье!
К слову, основываясь на сделанных им самим обмерах, Энгельбах оценивает ширину асуанских шурфов и отделительных траншей по-своему:
***
Сказанное выше об образовании профиля отделительных траншей в граните относится и к формированию профиля шурфов. Все удары наносились вниз и только с очень небольшим уклоном в сторону стены, чтобы шурф непроизвольно не сужался ко дну. Горизонтальные валики на стенках шурфов - не есть следы горизонтального движения какого-то специфического инструмента. Это устранённые не до конца следы промежуточных положений всё понижавшегося дна.
На снимке далее видно упомянутое выступание стенок внутрь у дна. Если его тщательно не сбить, то на уровне такого "промежуточного дна" на стенке остаётся выступающий внутрь валик.
***
Итог?
- В общем, совокупность признаков вполне свидетельствует о древних приёмах работ в карьерах прочных пород камня:
— эргономические параметры пространств вокруг заготовок,
— характер следов, оставленных инструментами на заготовке изделия и вокруг него,
— массово обнаруживающиеся на рабочих местах инструменты, способные оставлять на камне именно такие следы.
- Рабочее пространство в шурфах асуанских карьеров по эргономичности неотличимо от рабочих пространств возле заготовок изделий.
- Изредка обнаруживаются древние свидетельства производительности работ по дроблению. И… в общем, не удивительно, что полученная в древности производительность оказалась близкой к полученной экспериментаторами в наше время.
И всё это и не могло бы быть иначе, поскольку
…всё начинается с подробного инженерного подхода к изучению и пониманию следов, оставленных инструментами древних. При экспериментировании осмысливаются режимы использования инструмента: какими они могли быть в древности, если привели к получению «таких-то» следов. Конструктивно инструмент обычно прост, остаётся только понять тонкости режимов его применения. И следы непременно получатся «такими-то» сами вследствие точности воспроизведения режимов древнего производственного процесса.
----------------
*крепость
П.В.СЕливанов, минералог и геолог:
Твердость слагающих породу минералов хоть и важна, но занимает отнюдь не первое место в списке параметров породы при камнеобработке. Гораздо более информативна крепость породы – это комплексная характеристика сопротивляемости породы разрушению. Есть множество классификаций крепости пород, в России наиболее применяема классификация Протодьяконова. Для определения коэффициента крепости по Протодьяконову куски испытуемой породы подвергают дроблению путем сбрасывания на них гири весом 2,4 кг с высоты 0,6 м. Число сбрасываний гири делится на объем полученной мелкой фракции и умножается на 20 – это и будет искомый коэффициент.
Крепость породы зависит как от крепости слагающих ее минералов, так и от характера их срастания и даже от крупности зерен. В общем случае, крепость тем выше, чем крепче слагающие ее минералы, чем мельче их зерна и чем теснее и хаотичнее они срастаются между собой. Крепость же минералов зависит от кристаллической структуры и характера химических связей. От этого же зависит и твердость, но связь между крепостью и твердостью даже у минералов отнюдь не линейна. Особенно влияет на крепость такое свойство как спайность – способность минералов легко расщепляться в определенных направлениях с образованием гладких поверхностей, чем-то это похоже на то, как расщепляется по волокнам древесина.
***
Использованы снимки А.Пучкова, В.Senmuth Андросова, сайта «Исида», снимки из открытого доступа в интернете и авторские.
***