Ствол башни не должен был сильно раскачиваться под давлением ветра, потому что в противном случае антенна рассеивала бы волны, и телеэкраны не давали бы устойчивого изображения. Для решения этой задачи проект Н.В. Никитина предусматривал натянутые внутри ствола башни стальные канаты. Архитектор Л.И. Баталов сформировал облик бетонного каркаса: две трети высоты башенного ствола будут неделимы и свободны от всяких подвесок, далее – первая площадка. За ней бетонный ствол поднимался еще на 70 м, чтобы завершиться куполообразным сводом, под которым шли застекленные ярусы площадок обзора, службы связи, ресторан.
Проект башни сначала испугал строителей из-за отсутствия привычного для высотного сооружения фундамента глубокого заложения: подошва толщиной всего 3,5 м! Даже для обычной заводской трубы фундамент заглублялся не менее чем на 5 м. Фундамент всегда выступал противовесом наземной части всякого сооружения, а здесь роль фундамента исполняла наземная нижняя часть башни. Именно это труднее всего укладывалось в сознании.
Предмет гордости Никитина – идея превратить четыре опорные ноги башни в «когти», которыми башня «вцепится» в грунт. Сухожилия стальных тросов заставляют каждую опору вжиматься в землю с такой силой, что опоры никогда не расползутся под гигантским давлением бетонного ствола. Сбалансированное натяжение тросов организует работу опор и связывает в единую систему всю конструкцию башни. Такой принцип строительства еще не применялся.
27 сентября 1960 г. в основании башни был заложен первый кубометр бетона. В 1966 г., когда строители вышли на отметку 385 м и закончили монолитную часть башенного ствола, над Москвой проносился сильный ветер. Верхняя площадка ходила под ногами, как палуба при сильной качке. Но едва к внутренней стене ствола башни прижались стальные канаты, для сохранности покрытые пушечным салом, башня замерла.
Опыта эксплуатации подобных сооружений тогда не существовало, поэтому, еще в период строительства Останкинской башни, было решено начать исследования, чтобы понять, как поведут себя конструкции на практике. Главный конструктор Н.В. Никитин, абсолютно уверенный в том, что башня выстоит в любой ураган, разработал программу наблюдений за башней.
С того момента, как в эфир из Останкина пошли первые сигналы, начались непрерывные наблюдения специально созданной службы. Каждый день определяется воздействие температуры, ветра, солнца. Специалисты считают, что железобетонные конструкции испытывают большие напряжения не только от ветра, но и от солнца. В соответствии с его суточным циклом и проводятся наблюдения. Большая часть наблюдений проводится автоматически – приборами. Результаты заносятся в журналы. Наблюдатели уверены, что заполненные цифрами и графиками страницы журналов заинтересуют инженеров будущего. Здесь отражены точные сведения о поведении бетона и стали на больших высотах и при самых сильных нагрузках, собран опыт эксплуатации сверхвысотных сооружений.
4 ноября 1967 г. государственная комиссия подписала акт о приемке 1-й очереди Останкинского общесоюзного телецентра имени 50-летия Октября. Высота башни в момент окончания ее строительства составила 533,3 м. (В 1999 г. Останкинская башня немного «подросла» – до 540 м). Вес ее фундамента – 55 000 т. Допустимое отклонение вершины под действием ветра – 11,65 м.
Когда в апреле 1971 г. над Москвой пронесся сильнейший ураган, какой бывает раз в сто лет, амплитуда колебаний башни достигла максимальной зарегистрированной величины – 3,5 м. Тем не менее на конструкциях это никак не сказалось, и это дало повод строителям башни утверждать, что она простоит пятьсот лет и больше. Эти слова полностью подтвердились во время катастрофического пожара в августе 2000 года: несмотря на то, что даже лопнула часть держащих башню тросов, она устояла. Мрачные прогнозы не оправдались.
В башне 44 этажа – больше, чем в любом здании Москвы. Общая полезная площадь внутренних помещений составляет более 15 тысяч кв. м. Часть из них находятся в фундаменте сооружения, другая – в коническом основании высотой 63 м.
Важной частью конструкции является ее железобетонный фундамент. Он позволил понизить центр тяжести башни почти до уровня земли. Общий объем фундамента – 7800 куб. м. Главным его элементом является десятиугольная плита, размещенная на глубине 3,5 м, Толщина плиты около 3 м, диаметр – 70 м. Эта плита армирована 1040 предварительно напряженными проволочными пучками. Кроме того, фундаменты подведены под витражную часть, железобетонный центральный стакан и главную лестницу.
В коническом основании телебашни на 17 этажах до высоты 63 м размещаются вестибюль, аппаратные радиотелевизионных передающих станций, встроенные трансформаторные электроподстанции, различные технические этажи, включая кухню и подсобные цеха ресторана «Седьмое небо». Между отметками 117 и 147 м находятся аппаратные радиорелейных линий связи и вспомогательные технические службы. На десяти этажах самой верхней обстройки вокруг железобетонного ствола на высоте 321-360 м располагаются смотровая площадка, круглые залы ресторана «Седьмое небо», высотная трансформаторная подстанция и различные технические помещения. Внутри железобетонного ствола находятся вертикальные шахты четырех скоростных лифтов, электрокабели, кабели связи и антенные фидеры, сантехнические трубы и магистрали. Для подъема посетителей высотного ресторана и смотровой площадки, размещенной на высоте 337 м, используются три лифта грузоподъемностью до 1000 кг.
С самого начала Останкинская телебашня стала объектом, привлекающим туристов. Со смотровой площадки открывается прекрасная панорама города.
До 1975 г. Останкинская башня являлась самой высокой телевизионной башней в мире, уступив первенство канадской «Си-Эн Тауэр», построенной в Торонто в 1973-1975 гг.
С 1975 г. символом канадского города Торонто служит элегантная телевизионная башня «Си-Эн Тауэр». Вот уже без малого тридцать лет она сохраняет за собой почетное звание самой высокой обитаемой постройки в мире – ее высота составляет 553,34 м. Она почти в два раза выше знаменитой Эйфелевой башни![1]
Башня стоит на северном берегу озера Онтарио. Этот район города известен своими многочисленными развлекательными заведениями, его охотно посещают туристы, и башня-рекордсмен не обходится без их внимания: ежегодно на ее вершину поднимается около 2 миллионов человек. Однако основное назначение башни – это, конечно же, обеспечение теле- и радиотрансляции.
Долгое время Торонто оставался городом со сравнительно невысокой застройкой. Однако начавшийся в 1960-е гг. строительный бум совершенно преобразил его панораму. В разных частях города один за другим начали вырастать огромные небоскребы. И по мере того как дома-гиганты затмевали собой горизонт, жители Торонто начали ощущать все более и более серьезные проблемы с телесвязью. Небоскребы затрудняли прохождение телевизионного сигнала, и на своих голубых экранах горожане сплошь и рядом видели рябь, полосы, «снег», а то и две передачи сразу: более сильный сигнал накладывался на более слабый.
Как исправить ситуацию? Спасительная идея пришла со стороны дирекции Канадских Национальных железных дорог (CanadianNationalRailways, в просторечии – CN). Железнодорожники предложили построить башню-антенну, «голова и плечи» которой поднимутся выше самых высоких построек Торонто.
Помощь в разработке проекта канадским инженерам оказали ведущие эксперты со всего мира. Первоначально планировалось построить «пучок» из трех башен, соединенных друг с другом воздушными мостами. Однако в итоге проект развился в одну-единственную башню, стоящую на трех полых «ногах»-опорах.
Работы по закладке фундаментов начались в 1973 г. Гигантский экскаватор извлек из котлована глубиной 15,5 м более 62 000 тонн земли. Затем началась укладка железобетонной «подушки» толщиной более 7 м. Она имеет форму латинской буквы «Y», и каждый ее луч несет свою долю 130000-тонного бремени башни.
Ствол башни наращивали методом непрерывной заливки бетона с использованием подвижной скользящей оплубки. Эта технология заключается в следующем: внутренняя часть опалубки жестко фиксируется в требуемом положении, а наружные элементы опалубки по мере твердения нижних ярусов бетонных стен перемещаются при помощи высотных подъемных кранов. Постепенно кольцо опалубки сжималось, чтобы придать башне сужающуюся форму. Всего на постройку башни было израсходовано 40,5 тысяч кубометров бетона.
Когда высота башни достигла отметки 1100 футов, строители приступили к монтажу «Скайпода» – круглой семиэтажной капсулы, в которой, согласно проекту, должны были разместиться две смотровые площадки, ресторан, ночной клуб и радиовещательное оборудование. Сегодня посетителей башни сюда доставляют четыре быстроходных лифта, скорость которых сопоставима со скоростью взлетающего реактивного лайнера – 6 м/сек. У каждого лифта одна стенка стеклянная. Через нее открываются великолепные виды Торонто и озера Онтарио, однако зрелище это не для слабонервных: вид уходящей из-под ног земли у многих туристов в первый миг буквально вызывает оторопь.
Выше «Скайпода» бетонный ствол башни упирается в «Спейс-Дэк» – «Космическую палубу». Это самая высокая смотровая площадка в мире. Она находится на высоте 447 м, и в ясный день отсюда видны окрестности Торонто, лежащие на расстоянии 75 миль. Далеко на горизонте можно даже рассмотреть знаменитый Ниагарский водопад! Однако поднимаются сюда лишь немногие смельчаки: здесь заметно ощущается раскачивание башни, неизбежное для такого высокого сооружения. Впрочем, по оценкам специалистов, башня вполне безопасна: она способна противостоять ветру, несущемуся со скоростью 260 миль в час.