第七百六十三章 滑轮吊杆
若问,满城建筑,该优先建造哪一部分,答桉是,学校。
军中现在有太多小朋友了,不仅是小朋友学习需要,日后士卒们也要学习知识,教育乃头等大事。
李孟羲印象中的学校,应该是有高大的教学楼,有操场,有小卖部,等等设施,而今条件不足,高大的教学楼建不了,只能建普通的房屋。
小卖部没有,但食堂得有,操场也得有。考虑到,军中有不少孤儿,这些孤儿家都没有,因而,宿舍也必须得有。
因为没办法建高大的教学楼,教室占地就太多了,加上占地面积巨大的操场食堂和宿舍之类,再考虑到日后入学的小孩子会越来越多,全郡的小孩子加一起会是个惊人的数目,考虑到这一点,李孟羲规划出的学校区域,在城中东西南北十字交叉的交通主轴上,学校占了公共区域半数的面积。
剩下的半数,才是公共浴室,公共医院,公共集市之类的。
这几日,建造如火如荼。
李孟羲对教室的建造要求是,所有教室,门窗要朝南或是朝东。
这是李孟羲学到知识的又一次利用。
在去年冬日,城中居所不够,城中民夫得到城外扎营,当时城外有东南西北四向,刘备提议到南城扎营。
此中,有一个跟实际有关的知识,一年四季当中,风是不同的。冬日之时,北风呼啸,在冬日,北边风大,南边背风。
这一点知识被李孟羲牢牢记住了。
门窗朝向的相关知识,可能归属于风水之类,在李孟羲这里,他单纯是觉得,东向和南向光照更充足,光照充足对教室而言极为重要,光线充足教室里就明亮,光线明亮小孩子们看黑板就看的更清楚。
——
城中很繁忙,到处都是忙碌的人影。
乡间最主流最常用的建造方式是用土胚垒墙来建造房屋。李孟羲对土胚不陌生,做土胚只需三种材料,黄泥,麦秸,水,所需工具只两种,模具,木锤。
土胚廉价的不能再廉价了,简单的不能再简单了,然而如此廉价简单的东西,军中现在愣是做不了,因为没有麦秸。
军中所囤积的柴草经一个冬天的消耗,耗的一点不剩了,麦秸一点没有了。
在没有麦秸的情况下,建造匠人们提出了另一种建造方法,乃是跟筑城技术一样的夯土法。
夯土法技术很简单,施工流程是,两边用木板夹起,中间留出一个空隙,然后往空隙里填土,每填上一层土,就上去一伙人把大石头抛的高高的冬冬往下砸。
此种造墙方式,全凭一个砸字,靠重力把泥土砸瓷实使泥土自然成墙。
夯土筑墙法原理不难,可施工难度甚大,因为需要层层夯实,夯实需要把石头高高的吊起往下砸,因而,墙就不能窄了,墙得非常宽才能方便夯砸。
李孟羲目测了夯土墙的厚度,夯土墙的厚度几乎是土胚墙的两倍以上,厚度惊人。
据匠人们说,想让墙更结实,可用三合土,用黄泥,沙,石灰,一起来建。
三合土李孟羲当然知道,他不仅知道三合土,他还知道加糯米汁加鸡蛋清来提高粘合力,可是,穷,没钱,没糯米,鸡蛋清就更舍不得用了。
李孟羲在工地看了一会儿,他看着一人高的土墙上,民夫们喊着号子挥汗如雨的把石头高高抛起再重重落下,号子喊的惊天动地,石头落下来也是惊天动地。
静静的看了一会儿,李孟羲感觉抬石头这项工作实在是累,他把造城匠人叫了过来,他问匠人,“你可知,滑轮此物?”
见匠人迷茫,李孟羲抽出腰间短刀,抬手在地上画了几个轮子个几段绳索。
画完,李孟羲还没开始解释,匠人恍然,“这不是辘轳吗?”
匠人解释说,知道这个东西,借用此物,可抬起千斤重物,筑城的时候就有用到此物。
李孟羲看着说的头头是道的造城匠人,他有心想说,既然知道滑轮,为何不让拿来砌墙呢,靠人力夯实,多累呀。
李孟羲想弄来滑轮,弄一个高架子架在墙边,然后上边挂一组滑轮,再吊起一个大石头,这样,只需一个人就可以操作了,省了一堆人力。
听了李孟羲的想法,造城匠人犹豫着说,“成是也成,就是麻烦。”
李孟羲都不理解了,明明能省力,什么叫麻烦。
随后的实践,李孟羲明白了,为什么造城匠人会说滑轮麻烦。
——
木匠营做了一些滑轮,滑轮好做,一个圆木块,中间用凿子凿了一个深槽,一个滑轮就成了。
一组滑轮,一根长绳,再加上一个长的木桩子,木桩子上,横着接了一个横臂,木桩子与滑轮组一组装,一个简陋的吊机就好了。
一处建造工地停工,匠人们按李孟羲的要求把木桩子埋在墙边,民夫在边上拉起绳子,滑轮吱扭扭的转着,缓缓把大石头吊起。
石头吊了高高的吊到顶端之后,民夫松开了手,失去牵引法石头带着绳索哧熘熘的落下来,然后,卡察一声响。
石头砸偏了,把下边的木板模具砸断了。
出师不利,第一个问题出现了,吊杆埋的位置不够精确,没对好。
随后,匠人们过去把木桩子重新拔出来,重新埋好,埋好之后,把石头拉起重新试了试,还是有点偏,于是乎只能继续拔了重埋。
李孟羲看着匠人们繁琐的忙碌步骤,他不由皱眉。
经匠人们一阵“调试”,终于,吊杆调好了,调好的吊杆正对准下边的模具,石头高高拉起再落下来,正好砸进模具正中,不会再砸偏了。
接着,民夫再次忙碌起来,滑轮组的省力效果是很强的,只民夫一人,轻而易举的就把大石头给拉了起来,然后不停的把大石头调起放下吊起放下,大石头冬冬冬冬砸个不停。
在砸了约莫四五十之下之后,正当李孟羲认为没问题了的时候,石头又一次下落,卡察一声,又砸到模具了。
李孟羲以为是民夫起落的太赶趁了,石头还没稳当就给放了下来,石头晃荡了,这才把模具给砸了。
造城匠人走了桩子下,抬头看了看,接着看了看桩子,发现桩子歪了,他抱着桩子狠往一旁扶了一下。走回来,匠人说出了原因,原因是杆子埋的仓促,埋的浅,加之土软,石头又太沉,石头一边坠着,坠着坠着就把桩子带斜了。
李孟羲心想,桩子埋的浅了,那埋深一点不就妥了。问题不大。
随后,良久没有再出现问题,又砸了一阵之后,造城匠人邀李孟羲过去查看详情。
李孟羲跟着匠人到了墙头上,他看到,经一阵夯砸,石头砸的地方砸出了一个深坑。
匠人指着坑给李孟羲解释着,“军师,你看,用辘轳只能砸一个地儿,要是用人抬着砸,左边右边都砸的到。”
经匠人一讲解,李孟羲明白了过来,原来,在工具不够精确的时候,人工是更精确更高效的手段。
用吊杆吊着石头,石头直上直下的只能砸一个点,而用人力的话,一群人可以控制着石头左右微调,让边边角角里里外外通通给砸瓷实。
李孟羲意识到,简陋的滑轮还真不如人力好用。
但,他并不想就此舍弃了滑轮,简陋的滑轮不好用,那就弄精致的滑轮。
李孟羲抬头看去,一抬头,他吓了一跳,一个没注意站到大石头下边了,这要是绳子卡察一断,人就凉了。
李孟羲赶紧跳下墙去。
远离了危险,李孟羲抬头打量吊杆,他想,石头太小,不与模具完全契合,这个问题似乎可以解决的。
石头太小,那就坐一个跟模具一样宽的石头不就得了,这样,石头落下来,左右都能砸到,没有死角了。
李孟羲将想法说给造城匠人听,造城匠人听得直挠头,又不好反驳,造城匠人只能笑笑,“军师高见!”
李孟羲的方法是个好方法,只是,太繁琐了,还得把石头给凋刻好,还得每次放模具的时候把模具放的跟石头一般宽窄,麻烦的很。
李孟羲抬头盯着大石头观察,他发现,大石头形状很不规则。按李孟羲的理解,他觉得,石头底下最好是平的,这样砸下来才能把泥土砸的平整
有了想法,李孟羲叫过传令兵,他吩咐传令兵去铁匠营,让铁匠们造一个方棱四正的大铁块送来。
传令兵领命而去。
大铁块要造好还得一阵时间,李孟羲让人继续拉着石头继续砸。
很快,下一个问题出现了。
当李孟羲觉得砸的差不多了的时候,他让民夫换一段再砸,结果此时他发现,换不了。
只一根木桩子一根横臂结构简单的吊杆,根本就没办法像后世的吊机那样可以左右转动,可以伸长收缩。也就是,吊杆只能固定砸一个点,往边上再挪一点都做不到。
李孟羲想,可以把吊杆给改进一下,改成可以转动,可以伸缩的结构,就如后世的吊机那样。
李孟羲对自己的想法很自得,他立刻把想法告知了身旁的造城匠人。
造城匠人听完李孟羲的讲述,他抬头看了一眼吊杆,脑海中想象了一下李孟羲的描述,造城匠人不由挠头。
犹豫片刻,造城匠人不得不告诉李孟羲,“军师啊,要说把桩子转起来,这个好弄,可,桩子就是能转,还是不成啊。”
造城匠人拿手横着比划了一下,“本来够长,斜了一下,不够长了。
本来正对的准,转了一下,对不准了。”
李孟羲盯着吊杆,眉头皱起,思索片刻之后,他明白匠人的意思了。
匠人是说,桩子能转,还得配合横杠能长能短,这样转着才有用。要是只转向横杠不变,没用。
李孟羲明白了,要想有一个能自动转向的吊杆,还必须得有一个能精确伸缩的横杠,缺一不可。
在李孟羲寻思能伸缩的横杠好做不好的时候,边上,匠人尽职尽责的建议着,“军师啊,能长能短的杠,做是能做,可做着麻烦不说,还容易坏……”
至此,李孟羲明白了,为什么一开始匠人会说滑轮不好用。是当真不好用,当真没有人力好用。
李孟羲意识到,后世那种会转会伸缩的吊机,放在汉末,根本就做不出来,就算做出来,性价比也会很低。
造城的时候,吊杆有用,夯墙的时候,用不着。因为,造城的时候,城墙那么老高,土方那么多,一个吊杆砸一个点,连砸俩月还得继续砸那一个点。
而盖屋子呢,这个点砸不一会儿,就得挪挪,砸下一个点。
筑城与盖屋两者的工程量决定了,吊杆这种简单工具,不同的工程,使用性价比截然不同。
李孟羲挠了挠头,他皱眉寻思,当真要舍弃滑轮组吗。
就此放弃,李孟羲不太甘心。
——
李孟羲没能把解决办法想出来,铁匠们把李孟羲要的铁旮瘩拿车推来了。
铁匠们说,为铸这个铁旮瘩,把好几个铁砧给融了。
李孟羲看了一眼黑不熘秋箱子巨大的铁块,他寻思,这么一大坨铁,几百斤还是有的。
铁块有了,匠人们合力把方棱四正的铁块挂到吊杆上,然后开始验证使用效果。
重新摆放好了模具,模具里填了土,然后,一名匠人用力的拉起绳索,把铁块高高拉起。
撒手,铁块直直的落了下来,冬的一声响。
李孟羲过去查看,他看到,因为模具是比着铁块放的,铁块底下是方棱四正的,模具也是一般的宽,因而,铁块砸下来的时候,里外左右都砸的的,没有死角。
测试成功,标准化作业是有用的。之前用石头砸的时候,因为石头小于模具,边上的砸不到,因而得靠人不停的左右微调。现在弄了一块形状规则的铁块,铁块与模具完美的契合,就不需人工微调了。
技术一事,繁杂细微,每当李孟羲认为再无缺漏的时候,问题总是不经意间出现。
大几百斤的铁块不停的吊起落下吊起落下,冬冬冬冬不停的砸着。
突然,一块木板倒了。
一开始,李孟羲也好,匠人们也好,都以为是模具放的不稳,匠人们过去把模具支好就没再在意了。
可随后,又过了一段时间,又一块木板倒了。
匠人再一次过去把木板扶起,并再一次加固。
本以为万事大吉,可不久之后,冬的一声,铁坨子再一次砸下来,木板又倒了。
这接二连三的,李孟羲终于察觉到不对劲儿了。
他走过去,走近看了看,没看明白。
回头问造城匠人,造城匠人也疑惑,不知怎么了。
既然看不明白,那来来几次,李孟羲后退了半步,他让人继续把铁坨子拉起往下砸。
李孟羲就在在铁坨子下边,离铁坨子砸下来的地方就一步,匠人们不敢妄动,生怕砸着李孟羲。
众人都劝李孟羲离远点。
李孟羲拒绝离开,他抬头看了一眼,说实话,那么老大一个铁坨子悬在上边,他着实有点害怕。但是呢,舍不得脑袋,看不得明白。
他交代身后的造城匠人,让造城匠人留意着,一旦看到绳子断了,赶紧把你家军师往后拉开。
造城匠人不敢松懈,他紧紧抓住李孟羲肩膀,瞪大了眼睛抬头盯着,眼睛闭都不敢闭一下。
“砸!”李孟羲下令。
拉绳子的人闻令放下绳子,大铁坨子休的一声砸了下来,李孟羲目光随着铁坨子下落的轨迹极速移动着,铁坨子砸到底部的时候,李孟羲看到,铁坨子落地之后,左右大幅度晃荡了几下。
就是这几下晃荡,不停的磕碰到左右两边的木板,把木板给撞的咯吱咯吱响。
看到这里,李孟羲明白了,原来模具是被铁坨子给撞倒了。
可是,为什么呢。
不明所以,李孟羲让人把铁坨子提了出来丢到了地上。
李孟羲蹲在一旁,他拄着下巴皱眉观察着这个平平无奇方棱四正的铁坨子,皱眉寻思良久,李孟羲懂了。
铁匠们把铁坨子给铸造的又细又长,形状跟酒盒一样,因为太长了,从高处落下,肯定往一边晃荡。
而要是像秤砣一样上大下小的形状,那落下来的时候,就不会晃荡了,会落的很稳。
“……重心。”李孟羲都囔一句,是重心的缘故,他拍了拍手站了起来。
夯土的铁坨子最好是做成秤砣的形状,这样的形状砸下来稳稳当当不会晃荡,也就不会碰倒模具。
再次叫来传令兵,李孟羲让传令兵去交代铁匠营,让铁匠营再铸造一个铁坨子,这次造的铁坨子,得是秤砣形状上小下大的模样。
传令兵领命而去。
夯土的重物,应该是叫做【重锤】。
没想到重锤的重心会影响使用效果。
李孟羲看着方棱四正的长方体的铁块,他摸着下巴沉思起来,除了重心,那么,形状有无影响呢。
比如说,球形的铁球,跟平的铁坨,到底哪个效果更好呢。
思索了片刻,李孟羲回忆起了一个知识点,知识点是,压强,压力,受力面积等相关知识。
同样重量的铁球和铁块,铁球砸下来,和泥土的接触面积是一个小点,而铁块砸下来,和泥土接触面是一大片。
也就是说,铁球对泥土施加的压强更强,能把土砸的更瓷实。
当李孟羲抬起头,往远看了一下,他一眼看到,不远处那堵半人高的墙上,那里的民夫没有用石头夯土,而是用了另外的方法,民夫抱着一根木桩子,木桩子一头装着一个小磨盘,磨盘在上,木桩在下,民夫们抱着上重下轻的桩子一下一下往泥土里杵。
见此一幕,李孟羲觉得自己的猜测得到了证实。
再次叫来传令兵,李孟羲让传令兵再去铁匠营,这次,他要求铁匠营做两个一般重的铁块,一个秤砣形状,一个球形。
——
约莫一个时辰,铁匠们送来了不大不小两个铁坨,按要求,一个秤砣是模样,上下下大,底部是平的,而另一个,是一个铁球。
测试开始,随便找了一处平整的空地,感觉附近土质差不多,李孟羲令人把吊杆挪过来,埋好,然后,先是铁坨吊起,砸地三百下。
接着,换到一边,同样的高度,同样的土质,用铁球同样砸三百下。
各三百下砸完,李孟羲走近一看,对比分明。
铁坨砸下的地方,泥土薄薄敛去了一褶,而铁球落下的地方,砸了一个深坑。
测试结束,猜对了,果然,压强对夯土效果影响极大。
李孟羲想,要不做一个巨大的图钉一样的铁钎呢,铁钎比铁球压强更大。
但考虑到,铁钎子压强大是大,但过于大了,铁钎子落下去,直接扎土里了,拔都拔不出去。
再者,图钉一样上重下轻的结构,必然翻滚必然晃荡。
综合重心尽可能靠下,接触面积尽可能小,此两种考量,铁球是夯土工具的最优形状。
重要的工程知识获得,李孟羲立刻从从腰间抽出纸张,从竹筒里拿出笔,草草把所得知识写下。
写完,纸叠好,随手放到口袋里。
还剩最后一个最关键的问题,重锤好用,滑轮也好用,但是滑轮吊杆没办法移动,也没办法伸缩,这该咋办。
李孟羲皱眉思考着,他脑海中模拟着吊杆工作的流程,假如说,让吊杆具有足够的实用性,那么就必须得让吊杆能左右转动,此时,一个难题横亘,吊杆左右转动容易,但是横杠长短是固定的,固定长度的横杠,难以于不停变动的施工距离相匹配。
李孟羲便想,该如何在不改变横杠的情况下让铁球总能稳稳的落到模具里呢。
思路纷飞着,李孟羲脑海中渐渐出现了一个怪异的画面,他想到了小时候,把蛤蟆拿绳子拴着装瓶子里,然后走远,慢慢的拉绳子,在不弄倒瓶子的情况下,慢慢的把蛤蟆弄出来。
“……有了!”李孟羲眼睛一亮,他有了解决方法了。
李孟羲决定做一个长筒,长筒立在模具上,重锤和绳子则垂在筒里,然后,就通过移动长筒固定住重锤下落的位置,长筒里在哪里,重锤就必然会砸在哪里。
有了解决方法,李孟羲立刻去了木匠营,他让木匠们以最快速度赶制出一个水桶粗的一丈长的长筒。
——
近傍晚之时,木匠们赶制出了李孟羲所需的长筒。
城中一处空地上,李孟羲带着匠人们开始实验。
把长木筒放平地上放好,重锤垂入其中,令人拉动绳索,滑轮骨碌碌转动,待重锤吊高之后,拉绳子的人松手,冬的一声,重锤落下。
然后,吊杆不动,也不用变动横杠,令人把木筒挪远。
这一挪远,重锤就不是出于木桩下方了,吊着重锤的绳子也斜起贴到了木筒边沿上。
拉绳子的人再次拉动绳索,滑轮骨碌碌的转动声中,绳索从拉绳人手中,到滑轮组,再延长到木筒边沿,绳子摩擦着木筒边沿缓缓向外拔出,终于,铁球再一次吊到了高处,拉绳子的人松手,冬!铁球下落。
撤去木筒到前查看,挪开铁球,地面上露出了一个浅坑。
测试成功了,用相对笨拙的方法,用固定的吊杆加一个限定重锤的木筒,实现了跟自动吊机一样的效果。
改进到这一步,一个固定吊机,足以负责一整个墙面的夯实工作。
李孟羲长舒了一口气。
在天黑之前,李孟羲检查着这一整套设备的不足,他发现,绳索贴着木筒边沿滑动,绳索磨损的厉害。他想到了一个主意,可以在木筒边沿加上滑轮。
可再一想,滑轮似乎不行,滑轮不够灵活,随着木筒不停的挪动,绳索很难稳固的卡在小小的滑轮中。
所以,再次改进之后,便成了,木筒边沿位置弄一些一圈长的扶手一样的竹管,这就相当于,整个木筒边沿,整个都是一个定滑轮。
有了定滑轮之后,施工流畅的多。
当夜幕彻底将临之时,李孟羲把整套完整的技术正好记完。
他嘱咐造城匠人,日后建造工作,多用吊杆来做,此能省下很多人力。
确实很省人,造城匠人算了算,要是不用吊杆,几百斤的大石头,得六七个人一起抬才能给抬起,抬起也抬不多高。
而用吊杆,一个拉绳的人,再一个扶木筒的人,两个人就能夯一堵墙,人力不仅省了三四倍,而且还能夯的又快又好。
亲眼看到了一项工技利器诞生,造城匠人对李孟羲佩服无比。
夜晚,城主府中,吃晚饭的时候,李孟羲跟关羽说起了吊杆。
说到用了一个大铁球能把地砸出一个坑来,关羽建议,可用石头。
李孟羲一想也是,军中缺铁缺成狗了都,用铁太浪费了。
若用石头的话,李孟羲想到,军中有石匠,一直以来不知石匠能干啥,一直没有和石头相关的工作,现在,需求出现了,巨鹿城大兴土木,有千千万万间房子需要盖,这就需要数千架吊杆,数千具吊锤,需要匠人们用大石头凿出数千个巨型石球出来。
要凿石球,巨鹿左近,不知有无石矿资源,还有,与之配套的,还需要数千木桩,数千木筒,数万滑轮,数万根绳索,数万个夹板模具,这需要,大量木头。
尽管说,重建巨鹿城非片刻之功,快点慢点没关系,不需要那么多的吊杆也能把房屋建起,但是,义军之建造工程,远非巨鹿一城,后边还得盖军营,还得奔波各处给那些居无住所的屯丁们盖房子,巨鹿全郡之地,不知几十万人,给这些人全部盖一套房子,工程任务永无休止之日。所以,数千套夯土工具根本不算多,再多都不够。
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军中现在有太多小朋友了,不仅是小朋友学习需要,日后士卒们也要学习知识,教育乃头等大事。
李孟羲印象中的学校,应该是有高大的教学楼,有操场,有小卖部,等等设施,而今条件不足,高大的教学楼建不了,只能建普通的房屋。
小卖部没有,但食堂得有,操场也得有。考虑到,军中有不少孤儿,这些孤儿家都没有,因而,宿舍也必须得有。
因为没办法建高大的教学楼,教室占地就太多了,加上占地面积巨大的操场食堂和宿舍之类,再考虑到日后入学的小孩子会越来越多,全郡的小孩子加一起会是个惊人的数目,考虑到这一点,李孟羲规划出的学校区域,在城中东西南北十字交叉的交通主轴上,学校占了公共区域半数的面积。
剩下的半数,才是公共浴室,公共医院,公共集市之类的。
这几日,建造如火如荼。
李孟羲对教室的建造要求是,所有教室,门窗要朝南或是朝东。
这是李孟羲学到知识的又一次利用。
在去年冬日,城中居所不够,城中民夫得到城外扎营,当时城外有东南西北四向,刘备提议到南城扎营。
此中,有一个跟实际有关的知识,一年四季当中,风是不同的。冬日之时,北风呼啸,在冬日,北边风大,南边背风。
这一点知识被李孟羲牢牢记住了。
门窗朝向的相关知识,可能归属于风水之类,在李孟羲这里,他单纯是觉得,东向和南向光照更充足,光照充足对教室而言极为重要,光线充足教室里就明亮,光线明亮小孩子们看黑板就看的更清楚。
——
城中很繁忙,到处都是忙碌的人影。
乡间最主流最常用的建造方式是用土胚垒墙来建造房屋。李孟羲对土胚不陌生,做土胚只需三种材料,黄泥,麦秸,水,所需工具只两种,模具,木锤。
土胚廉价的不能再廉价了,简单的不能再简单了,然而如此廉价简单的东西,军中现在愣是做不了,因为没有麦秸。
军中所囤积的柴草经一个冬天的消耗,耗的一点不剩了,麦秸一点没有了。
在没有麦秸的情况下,建造匠人们提出了另一种建造方法,乃是跟筑城技术一样的夯土法。
夯土法技术很简单,施工流程是,两边用木板夹起,中间留出一个空隙,然后往空隙里填土,每填上一层土,就上去一伙人把大石头抛的高高的冬冬往下砸。
此种造墙方式,全凭一个砸字,靠重力把泥土砸瓷实使泥土自然成墙。
夯土筑墙法原理不难,可施工难度甚大,因为需要层层夯实,夯实需要把石头高高的吊起往下砸,因而,墙就不能窄了,墙得非常宽才能方便夯砸。
李孟羲目测了夯土墙的厚度,夯土墙的厚度几乎是土胚墙的两倍以上,厚度惊人。
据匠人们说,想让墙更结实,可用三合土,用黄泥,沙,石灰,一起来建。
三合土李孟羲当然知道,他不仅知道三合土,他还知道加糯米汁加鸡蛋清来提高粘合力,可是,穷,没钱,没糯米,鸡蛋清就更舍不得用了。
李孟羲在工地看了一会儿,他看着一人高的土墙上,民夫们喊着号子挥汗如雨的把石头高高抛起再重重落下,号子喊的惊天动地,石头落下来也是惊天动地。
静静的看了一会儿,李孟羲感觉抬石头这项工作实在是累,他把造城匠人叫了过来,他问匠人,“你可知,滑轮此物?”
见匠人迷茫,李孟羲抽出腰间短刀,抬手在地上画了几个轮子个几段绳索。
画完,李孟羲还没开始解释,匠人恍然,“这不是辘轳吗?”
匠人解释说,知道这个东西,借用此物,可抬起千斤重物,筑城的时候就有用到此物。
李孟羲看着说的头头是道的造城匠人,他有心想说,既然知道滑轮,为何不让拿来砌墙呢,靠人力夯实,多累呀。
李孟羲想弄来滑轮,弄一个高架子架在墙边,然后上边挂一组滑轮,再吊起一个大石头,这样,只需一个人就可以操作了,省了一堆人力。
听了李孟羲的想法,造城匠人犹豫着说,“成是也成,就是麻烦。”
李孟羲都不理解了,明明能省力,什么叫麻烦。
随后的实践,李孟羲明白了,为什么造城匠人会说滑轮麻烦。
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木匠营做了一些滑轮,滑轮好做,一个圆木块,中间用凿子凿了一个深槽,一个滑轮就成了。
一组滑轮,一根长绳,再加上一个长的木桩子,木桩子上,横着接了一个横臂,木桩子与滑轮组一组装,一个简陋的吊机就好了。
一处建造工地停工,匠人们按李孟羲的要求把木桩子埋在墙边,民夫在边上拉起绳子,滑轮吱扭扭的转着,缓缓把大石头吊起。
石头吊了高高的吊到顶端之后,民夫松开了手,失去牵引法石头带着绳索哧熘熘的落下来,然后,卡察一声响。
石头砸偏了,把下边的木板模具砸断了。
出师不利,第一个问题出现了,吊杆埋的位置不够精确,没对好。
随后,匠人们过去把木桩子重新拔出来,重新埋好,埋好之后,把石头拉起重新试了试,还是有点偏,于是乎只能继续拔了重埋。
李孟羲看着匠人们繁琐的忙碌步骤,他不由皱眉。
经匠人们一阵“调试”,终于,吊杆调好了,调好的吊杆正对准下边的模具,石头高高拉起再落下来,正好砸进模具正中,不会再砸偏了。
接着,民夫再次忙碌起来,滑轮组的省力效果是很强的,只民夫一人,轻而易举的就把大石头给拉了起来,然后不停的把大石头调起放下吊起放下,大石头冬冬冬冬砸个不停。
在砸了约莫四五十之下之后,正当李孟羲认为没问题了的时候,石头又一次下落,卡察一声,又砸到模具了。
李孟羲以为是民夫起落的太赶趁了,石头还没稳当就给放了下来,石头晃荡了,这才把模具给砸了。
造城匠人走了桩子下,抬头看了看,接着看了看桩子,发现桩子歪了,他抱着桩子狠往一旁扶了一下。走回来,匠人说出了原因,原因是杆子埋的仓促,埋的浅,加之土软,石头又太沉,石头一边坠着,坠着坠着就把桩子带斜了。
李孟羲心想,桩子埋的浅了,那埋深一点不就妥了。问题不大。
随后,良久没有再出现问题,又砸了一阵之后,造城匠人邀李孟羲过去查看详情。
李孟羲跟着匠人到了墙头上,他看到,经一阵夯砸,石头砸的地方砸出了一个深坑。
匠人指着坑给李孟羲解释着,“军师,你看,用辘轳只能砸一个地儿,要是用人抬着砸,左边右边都砸的到。”
经匠人一讲解,李孟羲明白了过来,原来,在工具不够精确的时候,人工是更精确更高效的手段。
用吊杆吊着石头,石头直上直下的只能砸一个点,而用人力的话,一群人可以控制着石头左右微调,让边边角角里里外外通通给砸瓷实。
李孟羲意识到,简陋的滑轮还真不如人力好用。
但,他并不想就此舍弃了滑轮,简陋的滑轮不好用,那就弄精致的滑轮。
李孟羲抬头看去,一抬头,他吓了一跳,一个没注意站到大石头下边了,这要是绳子卡察一断,人就凉了。
李孟羲赶紧跳下墙去。
远离了危险,李孟羲抬头打量吊杆,他想,石头太小,不与模具完全契合,这个问题似乎可以解决的。
石头太小,那就坐一个跟模具一样宽的石头不就得了,这样,石头落下来,左右都能砸到,没有死角了。
李孟羲将想法说给造城匠人听,造城匠人听得直挠头,又不好反驳,造城匠人只能笑笑,“军师高见!”
李孟羲的方法是个好方法,只是,太繁琐了,还得把石头给凋刻好,还得每次放模具的时候把模具放的跟石头一般宽窄,麻烦的很。
李孟羲抬头盯着大石头观察,他发现,大石头形状很不规则。按李孟羲的理解,他觉得,石头底下最好是平的,这样砸下来才能把泥土砸的平整
有了想法,李孟羲叫过传令兵,他吩咐传令兵去铁匠营,让铁匠们造一个方棱四正的大铁块送来。
传令兵领命而去。
大铁块要造好还得一阵时间,李孟羲让人继续拉着石头继续砸。
很快,下一个问题出现了。
当李孟羲觉得砸的差不多了的时候,他让民夫换一段再砸,结果此时他发现,换不了。
只一根木桩子一根横臂结构简单的吊杆,根本就没办法像后世的吊机那样可以左右转动,可以伸长收缩。也就是,吊杆只能固定砸一个点,往边上再挪一点都做不到。
李孟羲想,可以把吊杆给改进一下,改成可以转动,可以伸缩的结构,就如后世的吊机那样。
李孟羲对自己的想法很自得,他立刻把想法告知了身旁的造城匠人。
造城匠人听完李孟羲的讲述,他抬头看了一眼吊杆,脑海中想象了一下李孟羲的描述,造城匠人不由挠头。
犹豫片刻,造城匠人不得不告诉李孟羲,“军师啊,要说把桩子转起来,这个好弄,可,桩子就是能转,还是不成啊。”
造城匠人拿手横着比划了一下,“本来够长,斜了一下,不够长了。
本来正对的准,转了一下,对不准了。”
李孟羲盯着吊杆,眉头皱起,思索片刻之后,他明白匠人的意思了。
匠人是说,桩子能转,还得配合横杠能长能短,这样转着才有用。要是只转向横杠不变,没用。
李孟羲明白了,要想有一个能自动转向的吊杆,还必须得有一个能精确伸缩的横杠,缺一不可。
在李孟羲寻思能伸缩的横杠好做不好的时候,边上,匠人尽职尽责的建议着,“军师啊,能长能短的杠,做是能做,可做着麻烦不说,还容易坏……”
至此,李孟羲明白了,为什么一开始匠人会说滑轮不好用。是当真不好用,当真没有人力好用。
李孟羲意识到,后世那种会转会伸缩的吊机,放在汉末,根本就做不出来,就算做出来,性价比也会很低。
造城的时候,吊杆有用,夯墙的时候,用不着。因为,造城的时候,城墙那么老高,土方那么多,一个吊杆砸一个点,连砸俩月还得继续砸那一个点。
而盖屋子呢,这个点砸不一会儿,就得挪挪,砸下一个点。
筑城与盖屋两者的工程量决定了,吊杆这种简单工具,不同的工程,使用性价比截然不同。
李孟羲挠了挠头,他皱眉寻思,当真要舍弃滑轮组吗。
就此放弃,李孟羲不太甘心。
——
李孟羲没能把解决办法想出来,铁匠们把李孟羲要的铁旮瘩拿车推来了。
铁匠们说,为铸这个铁旮瘩,把好几个铁砧给融了。
李孟羲看了一眼黑不熘秋箱子巨大的铁块,他寻思,这么一大坨铁,几百斤还是有的。
铁块有了,匠人们合力把方棱四正的铁块挂到吊杆上,然后开始验证使用效果。
重新摆放好了模具,模具里填了土,然后,一名匠人用力的拉起绳索,把铁块高高拉起。
撒手,铁块直直的落了下来,冬的一声响。
李孟羲过去查看,他看到,因为模具是比着铁块放的,铁块底下是方棱四正的,模具也是一般的宽,因而,铁块砸下来的时候,里外左右都砸的的,没有死角。
测试成功,标准化作业是有用的。之前用石头砸的时候,因为石头小于模具,边上的砸不到,因而得靠人不停的左右微调。现在弄了一块形状规则的铁块,铁块与模具完美的契合,就不需人工微调了。
技术一事,繁杂细微,每当李孟羲认为再无缺漏的时候,问题总是不经意间出现。
大几百斤的铁块不停的吊起落下吊起落下,冬冬冬冬不停的砸着。
突然,一块木板倒了。
一开始,李孟羲也好,匠人们也好,都以为是模具放的不稳,匠人们过去把模具支好就没再在意了。
可随后,又过了一段时间,又一块木板倒了。
匠人再一次过去把木板扶起,并再一次加固。
本以为万事大吉,可不久之后,冬的一声,铁坨子再一次砸下来,木板又倒了。
这接二连三的,李孟羲终于察觉到不对劲儿了。
他走过去,走近看了看,没看明白。
回头问造城匠人,造城匠人也疑惑,不知怎么了。
既然看不明白,那来来几次,李孟羲后退了半步,他让人继续把铁坨子拉起往下砸。
李孟羲就在在铁坨子下边,离铁坨子砸下来的地方就一步,匠人们不敢妄动,生怕砸着李孟羲。
众人都劝李孟羲离远点。
李孟羲拒绝离开,他抬头看了一眼,说实话,那么老大一个铁坨子悬在上边,他着实有点害怕。但是呢,舍不得脑袋,看不得明白。
他交代身后的造城匠人,让造城匠人留意着,一旦看到绳子断了,赶紧把你家军师往后拉开。
造城匠人不敢松懈,他紧紧抓住李孟羲肩膀,瞪大了眼睛抬头盯着,眼睛闭都不敢闭一下。
“砸!”李孟羲下令。
拉绳子的人闻令放下绳子,大铁坨子休的一声砸了下来,李孟羲目光随着铁坨子下落的轨迹极速移动着,铁坨子砸到底部的时候,李孟羲看到,铁坨子落地之后,左右大幅度晃荡了几下。
就是这几下晃荡,不停的磕碰到左右两边的木板,把木板给撞的咯吱咯吱响。
看到这里,李孟羲明白了,原来模具是被铁坨子给撞倒了。
可是,为什么呢。
不明所以,李孟羲让人把铁坨子提了出来丢到了地上。
李孟羲蹲在一旁,他拄着下巴皱眉观察着这个平平无奇方棱四正的铁坨子,皱眉寻思良久,李孟羲懂了。
铁匠们把铁坨子给铸造的又细又长,形状跟酒盒一样,因为太长了,从高处落下,肯定往一边晃荡。
而要是像秤砣一样上大下小的形状,那落下来的时候,就不会晃荡了,会落的很稳。
“……重心。”李孟羲都囔一句,是重心的缘故,他拍了拍手站了起来。
夯土的铁坨子最好是做成秤砣的形状,这样的形状砸下来稳稳当当不会晃荡,也就不会碰倒模具。
再次叫来传令兵,李孟羲让传令兵去交代铁匠营,让铁匠营再铸造一个铁坨子,这次造的铁坨子,得是秤砣形状上小下大的模样。
传令兵领命而去。
夯土的重物,应该是叫做【重锤】。
没想到重锤的重心会影响使用效果。
李孟羲看着方棱四正的长方体的铁块,他摸着下巴沉思起来,除了重心,那么,形状有无影响呢。
比如说,球形的铁球,跟平的铁坨,到底哪个效果更好呢。
思索了片刻,李孟羲回忆起了一个知识点,知识点是,压强,压力,受力面积等相关知识。
同样重量的铁球和铁块,铁球砸下来,和泥土的接触面积是一个小点,而铁块砸下来,和泥土接触面是一大片。
也就是说,铁球对泥土施加的压强更强,能把土砸的更瓷实。
当李孟羲抬起头,往远看了一下,他一眼看到,不远处那堵半人高的墙上,那里的民夫没有用石头夯土,而是用了另外的方法,民夫抱着一根木桩子,木桩子一头装着一个小磨盘,磨盘在上,木桩在下,民夫们抱着上重下轻的桩子一下一下往泥土里杵。
见此一幕,李孟羲觉得自己的猜测得到了证实。
再次叫来传令兵,李孟羲让传令兵再去铁匠营,这次,他要求铁匠营做两个一般重的铁块,一个秤砣形状,一个球形。
——
约莫一个时辰,铁匠们送来了不大不小两个铁坨,按要求,一个秤砣是模样,上下下大,底部是平的,而另一个,是一个铁球。
测试开始,随便找了一处平整的空地,感觉附近土质差不多,李孟羲令人把吊杆挪过来,埋好,然后,先是铁坨吊起,砸地三百下。
接着,换到一边,同样的高度,同样的土质,用铁球同样砸三百下。
各三百下砸完,李孟羲走近一看,对比分明。
铁坨砸下的地方,泥土薄薄敛去了一褶,而铁球落下的地方,砸了一个深坑。
测试结束,猜对了,果然,压强对夯土效果影响极大。
李孟羲想,要不做一个巨大的图钉一样的铁钎呢,铁钎比铁球压强更大。
但考虑到,铁钎子压强大是大,但过于大了,铁钎子落下去,直接扎土里了,拔都拔不出去。
再者,图钉一样上重下轻的结构,必然翻滚必然晃荡。
综合重心尽可能靠下,接触面积尽可能小,此两种考量,铁球是夯土工具的最优形状。
重要的工程知识获得,李孟羲立刻从从腰间抽出纸张,从竹筒里拿出笔,草草把所得知识写下。
写完,纸叠好,随手放到口袋里。
还剩最后一个最关键的问题,重锤好用,滑轮也好用,但是滑轮吊杆没办法移动,也没办法伸缩,这该咋办。
李孟羲皱眉思考着,他脑海中模拟着吊杆工作的流程,假如说,让吊杆具有足够的实用性,那么就必须得让吊杆能左右转动,此时,一个难题横亘,吊杆左右转动容易,但是横杠长短是固定的,固定长度的横杠,难以于不停变动的施工距离相匹配。
李孟羲便想,该如何在不改变横杠的情况下让铁球总能稳稳的落到模具里呢。
思路纷飞着,李孟羲脑海中渐渐出现了一个怪异的画面,他想到了小时候,把蛤蟆拿绳子拴着装瓶子里,然后走远,慢慢的拉绳子,在不弄倒瓶子的情况下,慢慢的把蛤蟆弄出来。
“……有了!”李孟羲眼睛一亮,他有了解决方法了。
李孟羲决定做一个长筒,长筒立在模具上,重锤和绳子则垂在筒里,然后,就通过移动长筒固定住重锤下落的位置,长筒里在哪里,重锤就必然会砸在哪里。
有了解决方法,李孟羲立刻去了木匠营,他让木匠们以最快速度赶制出一个水桶粗的一丈长的长筒。
——
近傍晚之时,木匠们赶制出了李孟羲所需的长筒。
城中一处空地上,李孟羲带着匠人们开始实验。
把长木筒放平地上放好,重锤垂入其中,令人拉动绳索,滑轮骨碌碌转动,待重锤吊高之后,拉绳子的人松手,冬的一声,重锤落下。
然后,吊杆不动,也不用变动横杠,令人把木筒挪远。
这一挪远,重锤就不是出于木桩下方了,吊着重锤的绳子也斜起贴到了木筒边沿上。
拉绳子的人再次拉动绳索,滑轮骨碌碌的转动声中,绳索从拉绳人手中,到滑轮组,再延长到木筒边沿,绳子摩擦着木筒边沿缓缓向外拔出,终于,铁球再一次吊到了高处,拉绳子的人松手,冬!铁球下落。
撤去木筒到前查看,挪开铁球,地面上露出了一个浅坑。
测试成功了,用相对笨拙的方法,用固定的吊杆加一个限定重锤的木筒,实现了跟自动吊机一样的效果。
改进到这一步,一个固定吊机,足以负责一整个墙面的夯实工作。
李孟羲长舒了一口气。
在天黑之前,李孟羲检查着这一整套设备的不足,他发现,绳索贴着木筒边沿滑动,绳索磨损的厉害。他想到了一个主意,可以在木筒边沿加上滑轮。
可再一想,滑轮似乎不行,滑轮不够灵活,随着木筒不停的挪动,绳索很难稳固的卡在小小的滑轮中。
所以,再次改进之后,便成了,木筒边沿位置弄一些一圈长的扶手一样的竹管,这就相当于,整个木筒边沿,整个都是一个定滑轮。
有了定滑轮之后,施工流畅的多。
当夜幕彻底将临之时,李孟羲把整套完整的技术正好记完。
他嘱咐造城匠人,日后建造工作,多用吊杆来做,此能省下很多人力。
确实很省人,造城匠人算了算,要是不用吊杆,几百斤的大石头,得六七个人一起抬才能给抬起,抬起也抬不多高。
而用吊杆,一个拉绳的人,再一个扶木筒的人,两个人就能夯一堵墙,人力不仅省了三四倍,而且还能夯的又快又好。
亲眼看到了一项工技利器诞生,造城匠人对李孟羲佩服无比。
夜晚,城主府中,吃晚饭的时候,李孟羲跟关羽说起了吊杆。
说到用了一个大铁球能把地砸出一个坑来,关羽建议,可用石头。
李孟羲一想也是,军中缺铁缺成狗了都,用铁太浪费了。
若用石头的话,李孟羲想到,军中有石匠,一直以来不知石匠能干啥,一直没有和石头相关的工作,现在,需求出现了,巨鹿城大兴土木,有千千万万间房子需要盖,这就需要数千架吊杆,数千具吊锤,需要匠人们用大石头凿出数千个巨型石球出来。
要凿石球,巨鹿左近,不知有无石矿资源,还有,与之配套的,还需要数千木桩,数千木筒,数万滑轮,数万根绳索,数万个夹板模具,这需要,大量木头。
尽管说,重建巨鹿城非片刻之功,快点慢点没关系,不需要那么多的吊杆也能把房屋建起,但是,义军之建造工程,远非巨鹿一城,后边还得盖军营,还得奔波各处给那些居无住所的屯丁们盖房子,巨鹿全郡之地,不知几十万人,给这些人全部盖一套房子,工程任务永无休止之日。所以,数千套夯土工具根本不算多,再多都不够。
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