斜塔を救う：技術者たちがピサの有名なランドマークの安定性をもたらした方法

要約

ピサの斜塔は800年にわたって愛されるイタリアのランドマークであるが、その危うい傾きはほぼ同じ期間、安定性の脅威となっていた。問題に対処するための無数の試みが失敗に終わったが、トップエンジニアのチームがコンピュータモデルを使用して、塔を立ち上げるために必要な正確な措置を決定することに成功した。彼らは北端から土壌を取り除き、鉛インゴットで構造物をバランスさせ、鋼製ケーブルで基礎を固定することに成功した。塔は約4度の角度にまっすぐになり、少なくとも300年間安定した状態を維持することができる。

イントロダクション

イタリアで最も愛されるランドマークの1つであるピサの斜塔は、世界中の人々の心と想像力を捉えてきた。残念ながら、それをアイコニックにしている特徴である目立つ傾きは、1173年の建設開始以来、安定性の脅威となっている。塔の建築家たちは、比較的短い構造物に3メートルの基礎が十分であると考えていた。しかし、ピサの地下は粘土、泥、湿った砂で構成されており、不安定な基礎となっていた。塔の南側は建設が完了する前に沈み始め、目立つ傾きが生じた。800年以上にわたって、塔は傾き続け、その傾斜角は世紀が経つごとに増加していった。

Q&A

ピサの斜塔はなぜ傾いたのか？

塔の建築家たちは、比較的短い構造物に3メートルの基礎が十分であると考えていた。しかし、ピサの地下は粘土、泥、湿った砂で構成されており、不安定な基礎となっていた。塔の南側は建設が完了する前に沈み始め、目立つ傾きが生じた。800年以上にわたって、塔は傾き続け、その傾斜角は世紀が経つごとに増加していった。

斜塔を安定させるための失敗した試みは何か？

数世紀にわたって、塔の傾きに対処するために、基礎を調査するために基礎の周りに歩道を掘削したり、モルタルを注入して基礎を強化するなどの試みが行われた。しかし、これらの試みは状況を悪化させ、塔を転倒の危機にさらした。塔の下の土壌構成は完全に理解されておらず、エンジニアたちは致命的な角度を決定することができなかった。

技術者たちは最終的にどのようにしてピサの斜塔を安定させたのか？

第一次世界大戦以降、研究者たちは塔の安定性に影響を与える変数を特定するためのテストを開発した。1970年代までに、エンジニアたちは塔の重心を計算し、新しいコンピューティング技術を使用して塔の軌道と土壌の硬さをモデル化した。彼らは斜めにトンネルを掘り、塔の北端から38立方メートルの土壌を取り除き、600トンの鉛インゴットで一時的に構造物をバランスさせ、基礎を鋼製ケーブルで固定することに成功した。塔は1999年に約4度の角度にまっすぐになった。