OSZACOWANIE OGROMU PRAC PODCZAS BUDOWY NADAJNIKA BABICE

Pierwsze takie oszacowanie wykonałem 2007.11.28,.([1] część 04.07), dla odciągu  przewodów krańcowego masztu dziesiątego,
z którym stowarzyszone są elementy pokazane na rysunku 1 . Usytuowane one były, rysunek 2,  za podstawą cewki i nie jednakowej grubości,
nie prostopadle do osi anteny, a pod pewnymi kątami i miały uchwyty umieszczone na pochylonej płaszczyźnie.
Takie ich usytuowanie i taka budowa świadczyły, że prawdopodobnie służyły one, jako odciągi dla przewodów zasilających
elementy promieniujące, zawieszonych na poziomych dźwigarach masztów o długości 46 m. , umieszczonych na szczycie masztu
i odciążające go od działania sił wzdłużnych, wywieranych na niego przez przewody zasilające, kończące tutaj swój bieg.

Rysunek 1 ([1] część 04.07 Rys. 7a ) Szkic rozmieszczenia dodatkowych elementów w okolicy skrajnego masztu dziesiątego.

Te dwa wielkie bloki betonowe z uchwytami, rysunek 2,  miały rozmiary: długość ok. 3.67 m ,
szerokość ok. 1.85 m i minimalną wysokość ponad gruntem ok. 0.16 m.

Rysunek 2 ([1] część 04.07 rys. 5a) Obraz nadziemnej części betonowego bloku z uchwytami.

Po pewnym czasie, podobny blok znalazłem przy samej drodze do Babic, rysunek 3,  prawdopodobnie współpracujący
z krańcowym masztem pierwszym., o rozmiarach poziomych takich samych jak odnalezione za masztem dziesiątym,
jednak o wysokości ok. 1.70 m. Z pewnością był on wydobyty z gruntu i ustawiony w miejscu, gdzie się obecnie znajduje.

Rysunek 3 ([1] część 04.07 Rys. 6h) Zbliżenie wydobytego odciągu przewodów
masztu pierwszego, krańcowego, 2007.11.28 o wysokości 1.70 m.

Tak więc odnaleziony blok, potwierdził moje przewidywania, że odciągi przewodów zasilających, znajdujące się
za masztami krańcowymi pierwszym i dziesiątym, pełnią funkcje „kotwic”. W tym celu były zagłębione w gruncie na znaczną głębokość,
a wydobyty blok  dostarcza informacji o całkowitej wysokości takiego odciągu. Umożliwia to oszacowanie na jaką głębokość są one pogrążone
w gruncie i jaka jest masa jednego takiego odciągu. Blok odciągu przewodów zagłębiony jest na głębokość: (1.7 – 0.16) [m] = 1.54 [m],
co stanowi 90.5 % jego wysokości. Tak więc jego objętość jest równa ok. V = 3.67x1.85x1.70 [m ³] = 11.54 [m ³].
Dla oszacowania masy bloku niezbędna jest znajomość gęstości betonu. Gęstość samego  betonu [2] zawiera się w granicach
(od 1800 do 2400) [kg/m³]. Ponieważ z pewnością fundament bloku ma jakieś zbrojenie, wykonane ze stali o gęstości [2]
(od 7500 do 7900) [kg/m³], do uśrednionej wartości gęstości betonu [(1800 + 2400)/2] [kg/m³]= 2100 [kg/m³] należy dodać wartość zbrojenia,
przyjmuję równą 5% uśrednionej wartość gęstości zbrojenia, równą: 0.05[(7500+7900)/2] [kg/m³]= 7700x0.05 [kg/m³] = 385 [kg/m³ .
Tak więc masa jednego bloku odciągu będzie rzędu  M = Vx(2.100+385)[kg/m³]=Vx2.485[kg/m³]  = 11.54x2.485 [[m 3]x[kg/m³] = 28.677[kg]
= 28.68 [ton] , a obu dwukrotnie większa  czyli  2x28.68 [ton] = 57.36 [ton] .

Takich bloków zagłębionych w gruncie na głębokość ok. 1.54 m. budowniczowie musieli wykonać cztery, dwa dla pierwszego masztu
i dwa dla dziesiątego. Czyli dla utrzymania w równowadze, ośmiu przewodów podwójnych, względnie szesnastu pojedynczych,
doprowadzających energię w. cz. do promieniujących przewodów znajdujących się na szczytach masztów, musiano przygotować dla nich:
cztery wykopy i szalunki  oraz beton o masie równej 2x57.36[ton] = 114.72 [ton].

Stosując podobną procedurę i przyjmując zbliżone zagłębienie w gruncie innych obiektów Nadajnika, również oszacować można
ich objętości i masy. Ze względu na ilość i oczekiwaną stosunkowo dużą masę użytego zbrojonego betonu,
wykonam takie oszacowanie dla fundamentu nogi masztu.

Rysunek 4  Fundament nogi masztu czwartego, należącego do anteny pierwszej,
znajdujący się najbliżej ścieżki rekreacyjnej, tuż przy rowie z wodą, 2007.11.25.

Posłużę się w tym celu zdjęciem  bocznego widoku, znacznie odsłoniętego fundamentu masztu czwartego, rysunek 4.
 Z innych pomiarów wiadomo, ze fundament taki ma kształt prostopadłościanu o podstawie kwadratu o długości jego boku a =  3.8 m .
Nie znając jego wysokości przyjąłem, że jest ona co najmniej taka sama jak boki kwadratu t.zn. h =3.8 m, wówczas jego objętość jest równa 
V_n = a³ = 3.8³  [m ³] =  54.8 [m ³], a masa, dla podobnej jak poprzednio gęstości betonu, jest rzędu M = V_n  x2.500[kg/m³] = 54.8x2500 [kg]
= 137.000 [kg] = 137 [ton]. Czyli masa czterech fundamentów jednego masztu mogła być rzędu M_m= 4x137 [ton] = 548 [ton],
a dziesięciu masztów M₁₀=10x548 [ton] = 5480 [ton]. Wiadomo [3], że w niektórych miejscach budowa fundamentów pod maszty
była dużym problemem, ze względu na nadmierną ilość wody w glebie zawierającej domieszkę gliny. Rozwiązano ten problem wykorzystując
do budowy,  tam gdzie to było konieczne, pali betonowych. W początkowym okresie pale betonowe były przygotowywane wcześniej
i następnie wbijane w grunt, jednak po pewnym czasie robotnicy zostali przyuczeni do wykorzystywania metody mokrej.
Oczywiście wymagało to dodatkowych prac.

Innymi dużymi obiektami o stosunkowo prostych kształtach są wsporniki przewodów, rysunek 5,
znajdujące się w okolicy linii symetrii anteny obu zespołów antenowych w pobliżu budynku nadajnika.

Rysunek 5 ([1] część 04.05 Rys.11) Szkic rozmieszczenia obiektów obu zespołów antenowych w pobliżu budynku nadajnika.

Wezmę pod uwagę przybliżone rozmiary takiego wspornika ([1] część 04.05 rys. 13a) równe: długość – 4 m. , szerokość - 1.4 m.
wystawanie ponad grunt na wysokość - ok. 1m . Przyjmując głębokość jego pogrążenia w gruncie i gęstość betonu,
podobne jak dla fundamentów nogi masztu, jego objętość byłaby zbliżona do wartości V_wsp = 4x1.4x3.8[m ³] =21.3 [m ³],
a masa rzędu M_wsp =  V_wsp x2.500[kg/m³] = 21.3x2500 [kg] =  53250 [kg] = 53 [ton].
Ponieważ wsporników było cztery, ich masa mogła być rzędu V_4wsp =4x53 [ton] = 212 [ton].
Należy podkreślić, że oprócz fundamentów dla anteny, w postaci masztów i wsporników przewodów, budowniczowie musieli wykonać:
dziesięć fundamentów podstaw cewek, czterdzieści odciągów cewek, dwadzieścia odciągów anten i wiele drobniejszych,
następnie po postawieniu masztów i metalowych wsporników, zainstalować na szczytach przewody zasilające i promieniujące
do cewek wcześniej zainstalowanych na podstawach i podłączonych do systemu uziemień i strojeniowych.
Podobnie obszerne i nadzwyczaj pracochłonne prace wykonano wewnątrz budynków: bardzo solidne fundamenty
pod dwa alternatory elektromaszynowe. o masie ok. 50 [ton] każdy i inne obiekty elektrowni,
jakie udało mi się odnaleźć, opisane w [1], np. pod silnik spalinowy Diesel’a i prądnicę ([1] część 05.04) oraz prace ziemne związane
z budową magistral uziemień,  osobnych dla każdego masztu. Do budowy fundamentów pod alternatory zastosowano,
bardzo przydatną wspomnianą wcześniej, mokrą metodę instalacji betonowych pali.

Oprócz wytwarzania tak ciężkich obiektów betonowych, bardzo ważne były pomiary geodezyjne ich usytuowania.
Przykładowo: błąd określenia poziomu poszczególnych nóg masztów, rzędu 1cm, powodował odchylenie ich wierzchołka  o ok. 20 cm.
A trzeba sobie wyobrazić, że takich pomiarów geodezyjnych były setki i dokonywano je na całej długości anteny, czyli ok. 4.5 km.
 Kolejnym problemem z którym należało się uporać, był transport bardzo delikatnych i drogich urządzeń, dostarczanych drogą morską
z Ameryki, ich ochrona przed kradzieżami podczas transportu koleją, a następnie wąskotorową wojskową 
do Fortu oraz ich przechowywanie. Przewidziano w tym celu, już znacznie wcześniej pomieszczenia Fortu IIa.,
co jak zapewniali Amerykanie zdało bardzo dobrze egzamin. Wcześniej wspomniany system uziemień przewodów promieniujących
był typu przewodzącego [3] i składał się z miedzianych drutów równoległych względem siebie, zakopanych
na głębokość jednego metra w gruncie. Usytuowane one były pod kątem prostym do linii anteny i rozciągały się na całej długości
po obu jej stronach, na nie prawdopodobną odległość, równą dwukrotnej wysokości masztów, czyli 2x126.5 m = 253 m.
Daje to obraz jak wiele musiano wykonać prac ziemnych związanych z instalacją systemu uziemień.

Zwrócenie uwagi na ogrom prac, wykonanych w ciągu nie całych dwóch lat, w kilka lat po odzyskaniu niepodległości,
przy braku wykwalifikowanych pracowników, stosując prymitywne metody  mieszania betonu, gdyż należy zdawać sobie sprawę,
że początkowo nie korzystano z betoniarek, a mieszanie betonu odbywało się ręcznie oraz wykonywania ręcznie wykopów dla uziemień,
musi budzić podziw i szacunek do budowniczych tej inwestycji.

Na zakończenie należy również wspomnieć o nadzwyczaj pracochłonnych pracach, jednak nie możliwych do oszacowania bez odpowiedniej
dokumentacji, w sensie: projektowania samych masztów, ich wykonania i opracowania sposobu montażu,
jak również instalowania poprzecznej ich części. Wiadomo jedynie, że polska firma Towarzystwo Przemysłu Metalowego
K. Rudzki i S-ka zużyła na ich budowę 1770 ton stali i sądząc na podstawie dostępnych zdjęć, niesłychanie dużej ilości nitów, wkrętów.
Budowę masztów ukończono już w marcu 1923 roku, a więc rok i trzy miesiące po podpisaniu kontraktu z firmą
Radio Corporation of America na budowę wielkiej transatlantyckiej stacji radiotelegraficznej w Polsce.

[1] http://www.nadajnik-babice.pl/

[2] Tablice matematyczne fizyczne chemiczne i astronomiczne, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne., Warszawa 1984

[3] TRANS-OCEANIC RADIO STATION-WARSAW, POLAND*
     (Radio Corporation of America, New York)* Zaprezentowane w Instituite of Radio Engineers w Nowym Yorku,
     7 stycznia 1925, odebrane przez Edytora 7 stycznia 1925

[4] Odkrywca nr 8 (103)/2007 "Co pozostało po antenie radiostacji Babice".

[5] Goniec Babicki nr 10/2011 „88 lat nadajnika w Babicach”.

[6[ Gazeta Babicka nr 11/2011 „Uratowaliśmy 500 kg historii!”.

Ireneusz Dobiech, listopad 2013 r.