山西悬空寺发现“黑科技”,膨胀螺丝已存在千年,到底怎么回事?

五岳承载着中华民族的骄傲和自豪。在山西省大同市,巍巍矗立着北岳恒山

在恒山金龙峡西侧翠屏峰的千仞绝壁间,镶嵌着名副其实的恒山第一胜景,它是一座屹立千年不倒的古寺——悬空寺

悬空寺是我国第二批全国重点保护文物之一。它不仅蜚声国内,在2010年,悬空寺又以其令人叹为观止的外观和巧夺天工的设计入选《时代周刊》“世界十大不稳定建筑”,受到了世界范围的关注。

悬空寺在极端的地理环境下仍旧保持稳固,使人们感到既奇妙又神秘。

而当人们走进这座千年古寺,对它的建筑结构进行研究时,意外地发现了悬空寺背后的秘密“黑科技”——膨胀螺丝。

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悬空寺究竟有着怎样的神奇之处呢?古代的膨胀螺丝是何方神圣,它又是怎样支撑悬空寺屹立千年之久呢?

一、千年古寺,三教一体

“峙中华之坊表,巩神京之翊卫”,北岳恒山以其雄壮奇伟之英姿屹立在晋地,戍卫着华夏大地。

《尚书》记载秦始皇东巡时,以“太行、恒山,至于碣石,入于海”的宏伟词句来赞颂恒山的绵亘悠长。

恒山之中,十八胜景各具特色,均有绝妙之处。其中,金龙峡山谷幽深、峭壁耸立,横扼咽喉要道,平添地势之险峻。翠屏峰正位于金龙峡之西,由十余个山峰相连而成,恰似一道翠绿的屏障,故以此得名。

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在金庸著名小说《笑傲江湖》中,主人公令狐冲携两大武林高手方证禅师、冲虚道长造访恒山,来到翠屏峰下,

“仰头而望,但见飞阁二座,耸立峰顶,宛似仙人楼阁,现于云端。”此中楼阁,便是名扬海内外的悬空寺。

悬空寺又名玄空寺,始建于北魏末期,距今已有1500余年。是我国极为罕见的“三教合一”建筑,这种文化内涵在整个建筑史上也无出其右。

小小的一百五十多平方米、四十间殿台中,竟涵盖了儒家、佛家、道家的三种建筑,形成了“一院两楼”的建筑主体布局。

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其中,南楼以道教建筑为主,包括纯阳宫、三官殿等,其中纯阳宫供奉着八仙之一的吕洞宾。

而三官殿是整个悬空寺建筑群中面积最大的建筑物,殿内供奉着天官、地官和水官。

悬空寺又名玄空寺之“玄”,也正是来自道家“玄之又玄,众妙之门”的理念。

北楼以佛教建筑物为主,包括五佛殿、观音殿等。

五佛殿因为供奉五方佛而得名,观音殿则供奉着送子观音。寺庙之中,还端立着大大小小的众多佛像,建造巧妙、栩栩如生。

三教殿可谓是悬空寺中最具有代表性的建筑。它不仅是整个建筑群的最高点,还同时供奉佛教、道教、儒教的创始人释迦牟尼、老子、孔子。

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生动形象地传达出了悬空寺三教合一的精神理念,使得悬空寺在我国古代遗留下来的众多寺庙中脱颖而出。

相传,公元398年,北魏在今天的大同市建都,天师道长寇谦之在仙逝前留下遗训,号召建造一座空中寺院,达到“上延霄客,下绝嚣浮”的境界,为世间的芸芸众生提供一个修行之所在。

另一个传说则指出了悬空寺之所以悬于半空的原因。据传,北魏建都之后,北魏皇帝想要通过建立一座独一无二的寺庙宣扬宗教思想、整合人民的信仰。

他认为,寺庙只有修在半空中,才能昭示信仰的虔诚,才有可能与腾云驾雾的神仙们对话。

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不论哪个传说是真的,这些故事都反映了悬空寺修建时独特的历史背景。

南北朝时期,佛教传入我国,吸引了大批的信众。而早在佛教传入之前,我国本土发源的儒家、道家亦有着根深蒂固的基础,在人们的思想中占据着重要的地位。

南北朝时期,思想文化开放包容的风气使得这些宗教能够得以发展。

三种信仰虽然内涵迥异,但在开放的大环境下做到了和谐共处、相安无事,并通过悬空寺这样的建筑实体得到了视觉呈现。

千百年以来,无数的宗教建筑毁于兵家战火之中。而悬空寺虽位于地理要道,但由于其体现了兼收并蓄的精神,被历代的人们发自内心地尊重呵护,在各朝代都被精心地修葺维护,始终没有出现毁损,以建筑奇迹的姿态历经千年而不倒。

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二、巧夺天工,创造建筑神话

从古至今,无数慕名而来的游客在目睹悬空寺的风姿后,都留下了惊叹之语。

诗仙李白曾在寺下巨岩题上“壮观”二字;

明代旅行家徐霞客亦赞叹此寺是“天下巨观”

怀着对古人的敬畏之心走近悬空寺,这座不同寻常的寺庙仿佛浮雕一样巧妙地镶嵌在悬崖峭壁之中。

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整个寺庙建筑为木质框架式结构,精妙地将横梁结构与山势相结合,可谓是巧夺天工。

由于建在陡峭的悬崖上,悬空寺的规模并不算大,全寺仅有152.5平米。

但就在这样有限的空间内,却足足容纳了大小40间房屋,包括寺院、禅房、佛堂、太乙殿、关帝庙、送子观音殿、纯阳宫等等,可谓是“麻雀虽小,五脏俱全”。

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悬空寺之妙处,在于一个“悬”字。“悬空寺,半天高,三根马尾空中吊”,足可见悬空寺外观是有多么令人称险、设计又是多么巧妙。

全寺40间殿阁,并不像常规的建筑那样稳稳地坐落于地面。这些建筑的底部由十几根碗口粗的木柱与岩壁连接,这使它们背靠峭壁、悬于半空。

每当山间云雾缭绕之时,木柱从视线中隐去,悬空寺仿佛峭壁上凭空长出的建筑,更平添几分神秘色彩。

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40间殿阁中,最著名的要数三教殿。它位于悬空寺第三部分的最上层,是寺中海拔最高的地方。

始建初期,三教殿离地面有足足90米,而在千年的河沙淤积下地表不断抬高,三教殿至今离地面也有58米,足足有二十层楼那么高。

从寺庙始建至今,千年的岁月变幻中沧海桑田,各朝各代无数个亭台楼阁早已在风雨吹打中倾颓崩塌,沦为历史的陈迹。

而这座看起来最为脆弱危险的悬空寺,却抵御住了千年的风霜雨雪,始终坚挺地屹立在恒山之中。

悬空寺的存在可堪为建筑史上的奇迹。既能保持惊人的离地高度悬于峭壁间,又能保持千百年的稳定,不得不说是一个建筑史上的奇迹。

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那么究竟是什么样的古代“黑科技”让这座寺庙能在如此令人生畏的外观下保持千年不衰的生命力呢?

三、维修之时,惊现膨胀螺丝

悬空寺得以保留至今,不仅因为它具有神奇的建筑结构,更离不开历朝历代匠人们的检查维修。

建国后,悬空寺作为历史文物入选了第二批全国重点保护文物,也是山西省重点保护文物。每年都有成千上万的游客来悬空寺一探究竟,高知名度也使得它得到了国家的高度重视。

悬空寺整体是木质结构,而木质材料又最不耐风雨侵蚀和虫蛀,需要定期进行检查养护。

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上世纪九十年代,山西省组织建筑专家对悬空寺进行检修,力图排查出安全隐患,避免游览事故的发生。

专家爬遍了整个寺庙建筑,在检查中,他们发现悬空寺西侧走廊中部分横档已经出现了安全隐患。

这些横档在风吹雨打之下已经发生了变形,甚至出现了虫蛀腐蚀的印记,若不及时更换恐怕会有断裂的危险。

在进行了一番商讨后,维修人员决定将这些横档整体更换成新的,便开始了拆除工作。

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然而,让所有人没有预料到的是,区区几块木板的拆除工作竟然无比艰难。按照经验,这些木板只需几个人一起用力就能被抽出来。可几个工作人员费了九牛二虎之力,木板依旧纹丝不动。

专家们百思不得其解,在横档表面来看,它们就是十分普通的木板,根本看不出任何端倪。

此时,横档的主体上已经隐隐出现了裂痕,更换工作已不能再拖延。既然人力不能撼动,专家们便找来了长长的锯子,试图把横档锯开。

木质的横档自然败给了钢锯。横档被锯断后,专家们惊讶地发现,横梁仍旧牢牢地镶嵌在横档上,整个结构根本无法被分割开来。这使得拆除工作又受到了巨大阻碍。

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专家们细细观察横梁嵌入的地方,甚至在嵌入处浅浅凿开了一些木块进行研究。他们看到,横梁的接入处布满了人工倒齿,还有斧头砍劈的痕迹,缝隙中被装填上了木楔。

“这是膨胀螺丝!”

一个专家不由自主地喊出了这个专业名词后,大家立刻恍然大悟,这就是膨胀螺丝的原理啊!

膨胀螺丝是现代建筑中广为应用的一种技术。它由寻海壳螺杆和膨胀管等部件组成。当螺母拧紧时,螺杆通过螺纹的轴向移动使圆锥部分移动,进而在膨胀管的外周面形成很大的正压力,从而使墙体、膨胀管及螺杆间形成摩擦自锁,进而实现固定效果。

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简单来说,膨胀螺丝的原理就是就是利用楔形斜度来产生最大的摩擦力,使固定的效果不断增大,使得建筑物的连接处更为牢固可靠。

现代建筑中,常用的膨胀螺丝都是金属制成。悬空寺的膨胀螺丝虽然材质不同,但所采用的建筑结构原理和现代是完全一致的,且同样具有稳定建筑结构的效果。

膨胀螺丝在使用中充分利用了小组件的结构组合,而这种对建筑材料实行拼接的方法,正是我国古代榫卯结构中广为应用的。可以说,膨胀螺丝是我们祖先当之无愧的发明。

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可以想象,一千多年前,古人面临悬空寺特殊的地理环境,靠奇思妙想想出了这个膨胀螺丝的方法。他们发现峭壁上没有支撑点,便在放置横梁时利用楔子把横梁撑开,使横梁的倒齿与岩洞紧紧卡在一起,楔子越深,横梁就卡得越紧。

就这样,横梁紧紧地嵌在了石壁之中,即使外表被风雨侵蚀甚至被钢锯锯开,也丝毫不影响它内部的稳定性。

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这种建筑技巧在今天看来司空见惯,而对于千年以前的古人来说,无异于“黑科技”一样神奇的存在了。也正是这种“黑科技”的广泛运用,使得悬空寺的木质框架彼此间稳稳接合,使整个寺庙能够抵御自然的侵蚀,始终保持着稳定牢固。

除了膨胀螺丝这个最为典型的“黑科技”,专家们还在悬空寺中发现了其他现代建筑技巧的雏形。

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悬空寺的木材连接处广泛存在卯榫结构,不仅节省了成本,还提高了建筑的稳定性。

此外,为了减轻飞梁作为支撑物的压力,雕像均为轻质的脱纱佛像,而非用石头材质。

众多建筑“黑科技”的发现,让本是来进行检修工作的专家们完全出乎意料。他们仿佛找到了古代建筑技艺宝库的大门,不仅窥见了古代能工巧匠的神奇技艺,还获得了研究古代建筑技术的重要素材。

悬空寺也不再仅有“悬”之名,而成为了中国古代建筑的典范。

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结语

千年悬空寺惊现膨胀螺丝,这一建筑“黑科技”的发现使得悬空寺的建筑价值得到了彰显。

“黑科技”充分体现了古人巧妙利用自然地势构造建筑、开动脑筋解决客观困难的智慧与巧思。悬空寺从而不仅仅是一个旅游胜地,更以建筑宝库之名而受到国内外的关注。

除了外形的宏伟壮观、建筑技艺的神奇精湛,悬空寺留下的文化财富更值得我们珍视。

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在千年之前,这座寺庙就呈现出了三教并立的建筑宗旨,代表着多元包容的文化观念,体现了古人兼收并蓄的开放心态。

探访悬空寺,让我们致敬拥有“黑科技”的古人,瞻仰我国宝贵的建筑宝库、文化胜地。


参考文献

中国知网:《山西悬空寺》

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