

历史学家和研究人员终于解开了维多利亚时代英格兰标志性建筑奇迹之一长期存在的谜团。答案是什么?简单、标准化的螺母和螺栓。这在今天听起来可能并不令人兴奋,但在1851年,这项发明使工程师们能够以前所未有的速度建造水晶宫。
1851年的万国博览会展示了英国在众多展品中最先进、最受赞誉的工业实力,而这场为期五个月的盛会的皇冠上的明珠无疑来自建筑师约瑟夫·帕克斯顿。水晶宫长达1827英尺(约557米),是当时世界上最大的建筑,拥有一个巨大的玻璃屋顶,由3300根铸铁柱支撑。然而,近175年来,一个谜团一直让历史学家感到困惑——帕克斯顿的工人们是如何在短短190天内完成建设的?
发表在《工程与技术史国际期刊》上的一项研究现在解开了这个谜团。安格利亚·鲁斯金大学(ARU)英语文学教授约翰·加德纳(John Gardner)表示,水晶宫采用了约瑟夫·惠特沃思(Joseph Whitworth)设计的一种革命性的螺纹。
在惠特沃思提出标准化概念之前,每个螺钉和螺栓都是独一无二的,没有标准化的测量。这意味着丢失的螺钉或损坏的螺栓很容易使工程项目停滞不前,至少需要有人重新制作替换件。考虑到水晶宫巨大的规模和复杂性,仅螺母和螺栓就需要30,000个——然而,尽管需要如此多的零件,这并没有阻碍建筑的建造。
加德纳和他的合著者肯·基斯(Ken Kiss)在他们的论文中写道:“水晶宫建筑中使用的螺纹形式在任何现存的图纸中都没有记录。此外,直到[现在],为数不多的现有螺栓螺纹都没有被测量、记录和发布。”
最初的螺栓之所以稀少,是因为在水晶宫于1854年从海德公园拆除并随后在伦敦南部重建后,它于1936年被烧毁。但水晶宫博物馆的策展人基斯从该建筑原始遗址的一根柱子上挖掘出了最后已知的螺栓之一,以及当时为宫殿喷泉供水而建造的附近一座水塔的构件。基斯随后将这些考古文物提供给加德纳进行分析。

加德纳发现,水晶宫的柱子螺栓与惠特沃思的测量结果完全一致,这比它被称为英制惠特沃思(BSW)——世界上第一个此类国家规范——早了好几年。在将水塔的螺母和螺栓浸泡在油中,然后结合使用热、力气和锤打后,他还发现了可测量的螺纹,这些螺纹也与BSW规范相符。为了进一步证明他的理论,加德纳用BSW螺纹制造了全新的螺栓,这些螺栓与原始螺母完美契合。
根据该研究的合著者称,采用惠特沃思新颖的标准选项,使建造者能够在相对短的时间内完成这项宏伟的工程。最终,在1851年5月至10月期间,约有六百万参观者看到了这些成果。但至于为什么这样一个细节会长期被忽视,加德纳将原因归结于当时革命性技术变革的速度。
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加德纳在随附的一份声明中说:“在维多利亚时代,英国各地的工厂进行了令人难以置信的创新,这些创新正在帮助改变世界。事实上,进步的步伐如此之快,以至于某些突破在当时可能从未被充分认识,就像水晶宫的情况一样。”
就像水晶宫本身一样,精确的BSW规范如今也不常使用——但它的遗产影响了许多与原始测量值相差不大的现代变体。同样,水晶宫虽然早已不复存在,却为后来的现代建筑提供了灵感。