千斤閘
千斤閘
正陽門箭樓千斤閘始建於明朝初期,閘門為鐵皮包實木,布滿加固鐵釘,閘門寬6米,高約6.5米,厚度9厘米,質量計算約1990公斤。開閘時,閘門升至門洞以上城台內閘槽中;關閘時,閘門從閘槽中平穩落下,形成一道“牢不可破”的屏障。正陽門箭樓千斤閘,是北京乃至全國歷史文化名城中最大的千斤閘,主結構完整。但受阻於千斤閘部分輔助結構件缺失,以前對正陽門箭樓千斤閘升降原理、機關的研究,尚付闕如。
夏明明
修葺一新的正陽門城樓如今已經對外開放了。對正陽門的故事,可能還是有很多人不清楚。比如千斤閘。相傳,孔子的父親叔梁紇勇猛非常,曾力舉千斤閘,讓士兵逃生;《隋唐演義》中楊林準備關閉城門炸死群雄,這時大力士雄闊海奮力托起千斤閘,讓各路豪傑迅速通過,而自己則筋疲力盡喪生於千斤閘下。千斤閘成就了很多英雄豪傑,成為家喻戶曉的文化符號,至今還常用於語言修辭中:事物發展遇阻,被喻為“遭遇千斤閘”;權威部門推出牽動全局舉措,往往又稱“開閘”。
正陽門箭樓千斤閘,是北京乃至全國歷史文化名城中最大的千斤閘,主結構完整。但受阻於千斤閘部分輔助結構件缺失,以前對正陽門箭樓千斤閘升降原理、機關的研究,尚付闕如。因工作關係,筆者近期多次到現場進行考察,發現千斤閘一些輔助結構件遺跡、遺痕,探求其原狀和功能,對千斤閘使用原理、開閘和關閘機關,有了初步發現。
正陽門箭樓千斤閘始建於明朝初期,閘門為鐵皮包實木,布滿加固鐵釘,閘門寬6米,高約6.5米,厚度9厘米,質量計算約1990公斤。開閘時,閘門升至門洞以上城台內閘槽中;關閘時,閘門從閘槽中平穩落下,形成一道“牢不可破”的屏障。
正陽門箭樓千斤閘開關閘結構設計與運作原理相當科學。箭樓門樓一層有一對顯而易見的千斤閘主結構——絞盤柱,每根絞盤柱自一層地面向上1米處,有兩個絞杠插孔,是“十”字絞杠軸心。閘槽頂部即位於兩個絞盤正南2.8米處,閘槽長6.2米。兩個絞盤正南方通向閘槽之間各有一塊的“支撐石”,“支撐石”南北長0.9米、東西寬0.6米,高0.66米。這次發現“支撐石”前端(南側立面,正好位於閘槽上方)有“滑輪固定槽”,“支撐石”上面有“定位板固定槽”和“絞繩滑動控制結構固定槽”,“支撐石”一石三鳥,千斤閘主結構就是依託它完成了垂直升降力到水平絞力的轉換。形象地說,一對千斤閘“主繩索”,從閘槽內升降至“支撐石”前端的滑輪,垂直繩索運動通過滑輪向正北方向轉折成基本水平的繩索運動,又通過“支撐石”上的定位板“缺口”等裝置與絞盤柱連接,人工轉動絞盤發力,進行千斤閘的升降。
但這並不是千斤閘機關的全部,它還有一對輔助結構——兩根保險梁和保險繩。保險梁位於兩根絞盤柱內側,南北長3.05米,東西間距2.6米,每根保險梁的直徑是19厘米,南北方向跨在閘槽上方1米的位置上。原先處於使用狀態下的閘門頂部應有兩對(4個)升降吊環:1對主吊環用於絞盤繩索(間隔5米左右),1對輔助吊環用於連接兩根保險繩,對應在兩根保險梁垂直下方(間隔2.6米左右)。當絞盤工作時,為防止主繩索逆向滑動,可通過人力控制保險繩,避免閘門失控驟然降下;在閘門經常使用期,當提升閘門到位,保險繩可輔助主繩索進行雙保險固定——將保險繩拴在保險樑上。這種結構也為更換繩索提供了必要條件。目前門洞閘槽內有頂閘木板,閘門吊環有鋼筋穿過卡在頂部閘槽上,將閘門長久固定。
關鍵是上述輔助結構現已不存,均以“遺跡、遺痕”為據。“支撐石”有一道東西方向的石縫,寬度5.5厘米,這是放置長約6米、高約1米、厚5厘米“定位板”的卡槽。“定位板”對保險梁還起到了加固作用,兩根保險梁與“定位板”相交處緊密結合。每個支撐石卡槽北側長形石上有12厘米深石槽一個,緊接其北又有一個南北呈長形、深5厘米的淺石槽一個,它們都是安裝“絞繩滑動控制結構”的槽位,該結構為木質,對主繩索起到了必要摩擦作用(以防快速滑動產生卡門),其頂部略高於定位板“缺口”底面,主繩索通過它與支撐石前端偏下方的滑輪連線,而“缺口”則控制主繩索不發生左右位移,避免從滑輪上滑脫。“保險梁”遺跡分別在“絞盤柱”內側兩根承重柱以及門樓南側的牆內方柱上呈現:這4根柱子南北對稱各有一個直徑19厘米、深度15厘米、距門樓一層地平97厘米的“保險梁洞槽”,是用於插裝兩根保險梁的。
千斤閘輔助結構是一個科學的系統工程,凝聚著我國古代勞動人民令人拍案叫絕的聰明才智。