En byggnadsöversikt av det lutande tornet i Pisa

Det lutande tornet i Pisa, som inte är en av de sju underverk i den gamla världen, har gjort det på flera andra "underverk av världen" listor från andra epoker. Enligt historien är designen något lik Tabel of Babels design. Tornet i Pisa är 55 meter högt med 284 steg och klocktornet har sju klockor som är inställda på musikalisk skala och räknas.

Byggnadsstadiet

Allt började i 1173.

De ursprungliga två nivåerna i Pisa-tornet lutade inte, men strukturen började sneda när konstruktionen flyttade till tredje nivå och bortom 1178. Olika Lösningar försökte när arkitekten tog märke till lutningen år 1185 och bestämde att marken på den valda platsen var för instabil för att stödja en sådan stor struktur.

Byggandet av Tornet i Pisa stannade i nästan ett sekel på grund av Pisas krig med grannstaden Florens. Arbetet startade igen 1272 och fyra våningar byggdes i ändrad vinkel till tidigare nivåer, men det lutande tornet i Pisa började luta sig i riktning mot den högre sidan. Under 1284 byggdes upp igen eftersom Pisa erövrats av Genua i ett annat krig. År 1370 avslutades tornet, nu åtta våningar och 200 meter högt, officiellt.

Problemet

Experter har delats över om mager berodde på sjunkande problem eller faktiskt en effekt utformad av arkitekterna.

Tester under 20-talet har dock bevisat att lutningen började efter konstruktionen. Undersökningen av underjorden avslöjade ett mellanlagat lera-typmaterial som tvättades av underjordiskt vatten.

Grunden för Tornet i Pisa grundades år 1173, byggd huvudsakligen av marmor och lime; Tornet byggdes i en cirkulär grus, cirka fem meter djup, över marken bestående av lera, fin sand och skal.

Maktens orsak beror på en reaktion av kompositmaterialet av lera, fin sand och skal som tornet är byggt på. Denna jordblandning är mer komprimerbar på södra sidan, men under åren när tiltningen ökar upphörde Pisa-tornet att sjunka och började rotera, vilket medför att norra sidan rör sig upp mot ytan.

Lösningen

Tornet i Pisa-strukturen var föremål för två huvudrisker: Konfliktfel hos det bräckliga murverket och kollapsa på grund av uppbrytningen av underjorden runt fundamenten. En nyligen genomförd lösning involverade ledningen genom att installera en motvikt på ca 660 ton på norra sidan av tornets bas för att sluta rotera. Det misslyckades. Sedan försökades under 1995 försegling av de införande stålkablarna och frysning av underjorden, men detta ledde till att mageran ökade.

Senare upptäckte forskare och ingenjörer att markutvinning var nyckeln till att vippa tillbaka till stabila förhållanden. Marken extraherades från två lager av jord: det övre lagret av sandjord och den andra av marint lera. Teorin var att medan marken skulle avlägsnas skulle markkompressionen öka och lera skulle konsolidera och ge en starkare grund.

Borren tog ut jord från insidan av ett hölje utan att verka på andra element eller utanför den. Borrkaviteten stänger sedan smidigt när borren drar sig tillbaka och marken sätter sig fast och bildar en vagga som puter tornet när den skiftar något mot norr.

Med hjälp av denna metod har ingenjörerna minskat mager tillbaka mot mitten med 20 tum, tillbaka till var det var 1838. Tornets topp ligger nu strax över 13 fot från centrum.

Lärdomskurs

Footings är den viktigaste och viktigaste delen av en byggnad - det kan garantera projektets framgång eller totala misslyckande. Även om lutningsproblemet är löst, är det ett problem som kan påverka olika projekt. Här är några tips för att hantera mjuka jordar:

1. När man bygger över mjuka jordar kan det vara nödvändigt att gräva ner förbi mjuka fläckar och placera en djupare fot.
2. Byt ut den mjuka marken med tillräcklig jord som ger den bärkraft som anges i konstruktionen.
3. Bygg en större fot och förstärka den med extra stål (i betongfot).
4. Använd friktionshuggning eller lastbeläggning om jordtypen nedan är lämplig.
5. Översväm marken när grävningarna har grävts och sedan komprimeras noggrant. Denna sedvanliga praxis förbättrar sammanhållningen och gör jorden betydligt stabilare att bygga på.
6. Injicera en jord / cementuppslamning. Denna process kräver fyra viktiga utrustningsdelar: en borrmaskin för att fördjupa uppslamningen till designdjup; en satsanläggning eller tank för att blanda cementuppslamningen; en pump för att driva upp slammet till borrmaskinen och specialverktyg för att blanda cementuppslamningen med marken in situ.
7. Använd geogrider för att ge ett effektivt medel för att minska trycket under trafikytan.

Varje projekt är unikt och kommer att kräva en annan kombination av tekniker beroende på vilken typ av material som används, typ av konstruktion och specifika markförhållanden i varje enskilt fall. Tänk på att de föreskrivna reglerna och koderna måste uppfyllas i alla tillstånd.