Technické divy světa

S Richardem Hammondem do neklidných vod Severního moře, kde u norského pobřeží stojí jedna z největších vrtných plošin světa. Americký dokumentární cyklus

Litujeme, ale video není dostupné
Litujeme, ale video není dostupné

Vrtná plošina Troll A je největší objekt, jaký byl kdy na zemském povrchu přepravován. Hluboko v jejím technickém rodokmenu můžeme najít vazby na nečekané předky. Ke vzniku této obrovské stavby svým způsobem přispěla nesourodá skupina inspirativních podnětů: obilné silo, vývěva, závodní vůz, zřícený most a síla jediného tónu.

Beton od zahradníka

Klikněte pro větší obrázek Plošina se nachází 70 kilometrů západně od pobřeží Norska v neklidném Severním moři. Dvě třetiny tohoto kolosu jsou ukryty pod hladinou. Půl kilometru vysoká stavba stojí na čtyřech nosnících válcového průřezu. Tyto betonové nohy by měly nést tíhu plošiny až do roku 2066. Musejí být pevné a zároveň pružné, aby se přizpůsobily náporům vlnobití.

Při pátrání po speciální úpravě betonu se přesuneme do paláce Versailles ve Francii, kde v 18. století zahradník Joseph Monier vyráběl rozměrné nádoby pro pěstování stromů. Potřeboval tehdy něco, co by odolalo zvýšenému tlaku rozpínajících se kořenů.

Monier se proto rozhodl vyztužit květináče železem, které by nedostatky obyčejného betonu vyvážilo. Dnes se používá ocel, účinek je však úplně stejný. Stačí zalít ocelový rám betonovou směsí. Výztuže zajišťují pevnost v tahu a beton je chrání před korozí. Na nosníky plošiny padlo tolik oceli, že by to vystačilo na 15 Eiffelových věží. Zbytek tvoří poměrně levný beton – v množství odpovídajícím dvěma a půl stadionu ve Wembley.

Odlévání bez přestávky

Klikněte pro větší obrázek Určitou představu o velikosti nosných sloupů si můžete utvořit z faktu, že dolů na dno se jede 9 minut výtahem. Vnější tlak při patě plošiny v třísetmetrové hloubce dosahuje 35 kilogramů na centimetr čtvereční. Přestože jsou stěny dva metry silné, jakákoliv vada betonu by mohla způsobit katastrofu. Musejí proto být nejen neuvěřitelně pevné, ale také vodotěsné.

Stejný problém řešili před více než sto lety farmáři na americkém Středozápadě. Pevné a vodotěsné stavby potřebovali k uskladnění velkého množství obilí, které má sklony k samovznícení. Objemná sila proto byla budována z betonu místo ze dřeva. Vodotěsnost se zabezpečila vyloučením jakýchkoliv spojů a stejným způsobem postupovali také stavitelé těžební plošiny.

Beton je v podstatě dokonale vzduchotěsný. U každého materiálu však může i malá vada způsobit vážné problémy, takže drobná netěsnost v betonovém tělese by mohla být pro plošinu osudná. Jak ale dokázali stavbaři postavit 300 metrů vysokou věž bez jediné spáry? Tajemství spočívá v tom, že se beton musí odlévat nepřetržitě bez ohledu na počasí. K tomu je zapotřebí bednění, které se posouvá spolu s tím, jak stavba roste. Jakmile se odlije dávka směsi, hydraulika ukotvená ve vybetonované konstrukci posune bednění o několik centimetrů a celý proces se opakuje. Odlévání do posuvného bednění je nejrychlejší způsob betonáže. Navzdory tomu trvala stavba mohutných nohou těžební plošiny téměř rok. Jednolitý beton je zárukou, že Troll A drtivému tlaku mořské hlubiny odolá.

Nebezpečné vlnění

Klikněte pro větší obrázek Těžební plošina je vystavená dalšímu typu namáhání, který může mít ničivé účinky. Katastrofu by totiž mohla rozpoutat jedna konkrétní frekvence zvuku.

Visutý most Tacoma Narrows ve státě Washington měl být převratným projektem. Místní obyvatelé si však brzy všimli, že i mírný vítr dokázal mostovku rozkmitat tak silně, že protijedoucí auta mizela z dohledu. Začali mu proto přezdívat Cválající Gerta. Čtyři měsíce po otevření se most z oceli a betonu rozvlnil, jako by byl z gumy. Extrémní namáhání vydržel téměř hodinu, potom se hlavní pole mostu zřítilo. Celý problém způsobil jev nazývaný rezonance.

Za 70 let může do sloupů narazit více než 180 milionů vln. Nebezpečí však nespočívá v jejich velikosti, ale v jejich rytmu. Každý předmět rezonuje při určité frekvenci. A svou rezonanční frekvenci má i těžební plošina. Rezonance představuje vážnou hrozbu pro každou konstrukci bez ohledu na její velikost. Konstruktéři se však z historie poučili. Obří plošinu „přeladili“ tím, že zkrátili délku nohou, které by mohly vibrovat. Sloupy v polovině sepnuli obrovský blok betonu a stavbě dodali potřebnou tuhost. Nohy plošiny teď kmitají vyšší frekvencí a vlny do nich nedokážou narážet dostatečně rychle, aby spustily fatální rezonanci.

Síla prázdna

Klikněte pro větší obrázek Těžební plošina Troll A se se svými více než 450 metry řadí mezi nejvyšší stavby světa. Byla přitom vybudována téměř 300 kilometrů od místa, na kterém stojí dnes. Sloupy a nástavba byly montovány odděleně. Pohyb napůl ponořené konstrukce úzkými zátokami zajišťovalo deset remorkérů. Stala se tak největším objektem, jaký kdy lidé přesunovali. Pořád však ještě zbývalo usadit ji na určené místo. Částečně zaplavená plošina vážila víc než milion tun. Ani to však pro bezpečné ukotvení k mořskému dnu nestačilo. A tady se dostal ke slovu více než 350 let starý vynález vývěvy.

Roku 1654 předvedl německý vynálezce Otto von Guericke svou vzduchovou pumpu, na níž demonstroval neuvěřitelnou sílu vytvořenou „prázdnem“. Když chtěl vyzkoušet význam vzduchu pro dýchání a hoření, v rámci snahy o vytvoření vakua vymyslel vývěvu. Aby svému panovníkovi dokázal, jak je účinná, odčerpal von Guericke vzduch ze železné koule, složené ze dvou polokoulí. Odtrhnout polokoule od sebe se nepodařilo ani pomocí dvou koňských spřežení. Jediné, co dvě části koule drželo u sebe, byl rozdíl v tlaku vzduchu. Uvnitř nebyl žádný a venku ho byla spousta.

Konstruktéři plošiny použili supermoderní verzi von Guerickových polokoulí. Spodní část nosných sloupů osadili přísavnými válci. Těchto základových bloků je 19, měří 35 metrů a jsou zahloubeny v měkkém jílu. Nepohnou s nimi třicetimetrové vlny ani vítr o síle hurikánu.

S plynem o závod

Klikněte pro větší obrázek Když byla těžební plošina Troll A v Severním moři uvedena do provozu, navrtala ložisko zemního plynu, který sám vyvěral na povrch. Odtud byl odváděn 70 kilometrů dlouhým plynovodem na pevninu. Po 10 letech však tlak v ložisku poklesl a těžba se zkomplikovala. Plyn by se musel odsávat, ale je to složité, zdlouhavé a drahé.

Konstruktéři nakonec nalezli řešení pod kapotou historického vozu. V roce 1902 se konal automobilový závod Vídeň – Paříž. Pro vítězství si dojel řidič Marcel Renault. Pomohlo mu turbodmychadlo, kterým vháněl do motoru více vzduchu. Troll A používá stejný princip k čerpání plynu ze země. Dmychadla umístěná na plošině musejí být výkonná, protože tímto širokým potrubím dopravují plyn odsud až na pevninu do Norska. Celou cestu urazí za 84 sekund. To je téměř tři tisíce kilometrů za hodinu. Každou sekundu přepraví více než tunu plynu.

Téměř všechny části této úžasné stavby vznikly proto, aby mohla obří čerpadla plnit svou funkci: dodávat miliardy kubíků zemního plynu 80 milionům evropských odběratelů daleko za obzor. Před 20 lety by bylo něco takového nemožné. Těžební plošina Troll A je pružná jako květináč a nepropustná jako obilné silo. Ke dnu je ukotvená pomocí vývěvy. Díky vlastnostem zvuku je odolná vůči vlnobití. A plyn na pevninu dopravují turbodmychadla. Prosté vynálezy jsou genetickým kódem moderní techniky.