Bauübersicht des Schiefen Turms von Pisa

Der schiefe Turm von Pisa, der nicht zu den sieben Weltwundern der Antike gehört, hat es auf mehrere andere "Weltwunder" -Listen aus anderen Epochen geschafft. Der Geschichte nach ähnelt das Design dem Design des Turms von Babel. Der Turm von Pisa ist 55 Meter hoch mit 284 Stufen und der Glockenturm hat sieben Glocken, die auf eine musikalische Skala abgestimmt sind und zählt.

Bauphase

Alles begann im Jahr 1173.

Die ursprünglichen zwei Ebenen des Turms von Pisa lehnten sich nicht ab, aber die Struktur begann sich zu neigen, als der Bau im Jahr 1178 auf die dritte Ebene und darüber hinaus zog. Lösungen wurden erprobt, nachdem der Architekt 1185 von der Magerung Kenntnis erlangte und feststellte, dass der Boden am gewählten Standort zu instabil war, um eine so große Struktur zu stützen.

Der Bau des Turms von Pisa wurde fast ein Jahrhundert lang wegen der Kriege Pisas mit der benachbarten Stadt Florenz eingestellt. Die Arbeiten begannen 1272 erneut und vier Stockwerke wurden in einem veränderten Winkel zu den vorherigen Ebenen gebaut, aber der Schiefe Turm von Pisa begann sich in Richtung der höheren Seite zu neigen. Im Jahre 1284 wurde der Bau wieder eingestellt, weil Pisa in einem anderen Krieg von Genua erobert wurde. 1370 wurde der acht Stockwerke hohe und 200 Fuß hohe Turm offiziell fertiggestellt.

Das Problem

Experten waren sich darüber einig, ob es sich bei dem Mager um ein sinkendes Bodenproblem oder um einen von den Architekten entworfenen Effekt handelt.

Tests im 20. Jahrhundert haben jedoch schlüssig bewiesen, dass die Neigung nach dem Bau begann. Die Untersuchung des Untergrunds ergab ein zwischengeschichtetes tonartiges Material, das von unterirdischen Gewässern gewaschen wurde.

Der Grundstein für den Turm von Pisa wurde 1173 gelegt, hauptsächlich aus Marmor und Kalk; Der Turm war in einem kreisförmigen Graben gebaut, etwa fünf Fuß tief, über dem Boden, bestehend aus Lehm, feinem Sand und Muscheln.

Der Grund für die Magerkeit liegt in der Reaktion des Verbundwerkstoffs aus Ton, feinem Sand und Muscheln, auf dem der Turm aufgebaut ist. Diese Bodenmischung ist auf der Südseite stärker komprimierbar, aber im Laufe der Jahre, als die Neigung zunahm, hörte der Turm von Pisa auf zu sinken und begann sich zu drehen, wodurch sich die Nordseite zur Oberfläche hin bewegte.

Die Lösung

Die Struktur des Turms von Pisa war zwei Hauptgefahren ausgesetzt: strukturelles Versagen des zerbrechlichen Mauerwerks und Einsturz durch das Aufbrechen des Untergrunds um die Fundamente. Eine kürzliche mögliche Lösung bestand darin, ein Gegengewicht von etwa 660 Tonnen auf der Nordseite des Turms zu installieren, um die Rotation zu stoppen. Es ging schief. Dann wurde 1995 versucht, die einführenden Stahlseile einzufrieren und den Untergrund einzufrieren, dies führte jedoch zu einer Zunahme des Magergehalts.

Später entdeckten Wissenschaftler und Ingenieure, dass die Bodenextraktion der Schlüssel war, um die Neigung wieder auf stabile Bedingungen zu bringen. Der Boden wurde aus zwei Erdschichten gewonnen: die oberste Schicht aus sandigem Boden und die zweite aus marinem Ton. Die Theorie war, dass während der Bodenentfernung die Bodenkompression ansteigen würde und der Ton sich verfestigen würde, was eine stärkere Grundlage liefern würde.

Die Bohrer extrahierten den Boden aus dem Inneren eines Gehäuses, ohne auf andere Elemente oder außerhalb davon einzuwirken. Der Bohrhohlraum schließt sich dann sanft, wenn der Bohrer zurückgezogen wird und sich der Boden ablagert, wodurch eine Wiege gebildet wird, die den Turm abkippt, wenn er sich leicht nach Norden verschiebt.

Durch diese Methode haben die Ingenieure die Neigung zur Mitte hin um 20 Zoll reduziert, zurück zu dem Punkt, an dem sie 1838 war. Die Spitze des Turms lehnt sich nun etwas mehr als 13 Fuß außerhalb der Mitte.

Lektion gelernt

Fundamente sind der wichtigste und wichtigste Teil eines Gebäudes - es kann den Erfolg oder das völlige Scheitern des Projekts garantieren. Obwohl das Problem des Kippens gelöst ist, ist es ein Problem, das eine Vielzahl von Projekten beeinflussen kann. Hier sind einige Tipps für den Umgang mit weichen Böden:

1. Beim Bau von weichen Böden kann es notwendig sein, die weiche Stelle auszubaggern und einen tieferen Boden zu schaffen.
2. Ersetzen Sie den weichen Boden durch einen geeigneten Boden, der die im Entwurf angegebene Tragfähigkeit erzeugt.
3. Baue ein größeres Fundament und verstärke es mit zusätzlichem Stahl (in Betonfundamenten).
4. Verwenden Sie Reibungspfahl oder endtragende Pfosten, wenn der untenstehende Bodentyp geeignet ist.
5. Überschwemmen Sie den Boden, nachdem Sie die Gräben gegraben haben und dann gründlich verdichten. Diese allgemeine Praxis verbessert die Kohäsion und macht den Boden wesentlich stabiler.
6. Einen Boden / Zementschlamm injizieren. Dieses Verfahren erfordert vier Hauptausrüstungsstücke: ein Bohrgerät, um die Aufschlämmung auf Entwurfstiefe zu bringen; eine Chargenanlage oder ein Tank zum Mischen der Zementaufschlämmung; eine Pumpe, um die Aufschlämmung zum Bohrgerät zu drücken, und spezielle Werkzeuge, um die Zementaufschlämmung mit dem Boden in situ zu vermischen.
7. Verwenden Sie Geogitter, um ein effektives Mittel zur Verringerung des Drucks unter der Verkehrsoberfläche zu bieten.

Jedes Projekt ist einzigartig und erfordert je nach Art des verwendeten Materials, der Art der Struktur und der spezifischen Bodenbedingungen in jedem Fall eine andere Kombination von Techniken. Beachten Sie, dass die erforderlichen Vorschriften und Codes in jeder Bedingung erfüllt sein müssen.