¿Por qué se inclina la Torre Inclinada de Pisa?

Nombre en inglés: Torre Inclinada de Pisa

Época: alrededor de 1173-1370.

Ubicación: Italia

Información básica sobre la pizza

Altura desde los cimientos hasta el campanario: 58,4 metros

Diámetro de los cimientos: 19,6 metros

La inclinación de la torre del reloj hacia el sur: 5,5 grados.

Estabilizar la torre inclinada es un proyecto muy delicado, como un médico tratando a un anciano frágil. Aunque no pudo auscultar el tórax del paciente, estaba claro que el paciente estaba teniendo una reacción preocupante a cada uno de los medicamentos. Christopher, 1987

Imagínese una torre construida sobre un material blando como el caucho esponjoso, inclinándose lenta e inexorablemente hasta el borde del colapso. Además, la estructura de mampostería de la torre también es muy frágil. A medida que la inclinación se hace cada vez mayor, la tensión generada se ha acercado a la resistencia de la mampostería y existe la posibilidad de que se derrumbe en cualquier momento. Si los cimientos del lado inclinado están rejuntados o reforzados, me temo que la torre se caerá, pero si se sostiene o se tira con cables, la mampostería puede colapsar.

Este pasaje describe con precisión la precaria situación actual de la Torre Inclinada de Pisa. Cómo ocultar la torre inclinada se ha convertido en el mayor desafío de la ingeniería civil.

Sin embargo, la Torre Inclinada de Pisa no es sólo una atracción misteriosa y extraña, sino también un tesoro arquitectónico. Incluso sin la inclinación, es el logro arquitectónico más importante de la Europa medieval. La torre está ubicada en la Plaza de la Catedral y forma parte del complejo que consta de cuatro grandes y deslumbrantes edificios blancos que incluyen la catedral (catedral), el campanario (torre inclinada), la iglesia bautista y el cementerio. Al igual que otros edificios de la plaza, el propósito de la construcción de este campanario representa el orgullo y la gloria de la rica ciudad-estado de Pisa, por lo que es particularmente hermoso, único y misterioso.

Detalles constructivos

La torre de ocho pisos mide 58,4 metros de altura y pesa 14.500 toneladas. Los cimientos de la estructura de mampostería tienen un diámetro de 19,6 metros y se encuentran a 5,5 metros bajo el nivel del suelo. Los cimientos están inclinados 5,5 grados con respecto a la línea horizontal sur, por lo que el séptimo piso del campanario sobresale 4,5 metros más que el primer piso.

Esta torre está formada por pilares que rodean un cilindro hueco. Las superficies interior y exterior del cilindro estaban cubiertas de mármol, pero entre las paredes sólo había estuco y piedra, por lo que había muchos huecos. Una escalera de caracol sube por el interior del muro del campanario.

Debajo del campanario se encuentran tres capas diferentes de suelo. La capa A tiene unos diez metros de espesor y es un sedimento limoso blando y deformable que estuvo depositado en aguas poco profundas durante menos de 10.000 años. La capa B es una capa de lodo marino muy blando y fácil de fluctuar. Ha estado depositada durante 30.000 años y puede alcanzar los 40 metros bajo tierra. La capa C es arena densa y se extiende a gran profundidad bajo tierra.

El nivel freático en la capa A se encuentra entre uno y dos metros bajo tierra. Según los resultados de muchas perforaciones en el suelo alrededor de la torre, incluso debajo del campanario, la superficie del nivel B ha sido presionada hasta formar una sombra en forma de disco por el peso del campanario. De esto se puede deducir que el asentamiento medio del campanario es de 2,5 a 3 metros, lo que demuestra cuán compresible es el suelo en la base de la torre.

Historia arquitectónica

El campanario fue construido en agosto de 1173 bajo la supervisión de Bernardo Pisano. Pero alrededor de 1178, cuando el cuarto piso llegó a un cuarto, se detuvo de repente. Se desconoce el motivo de la suspensión de las obras, pero si no se hubieran detenido a tiempo, la resistencia del suelo de la capa B ya no podría soportarlo y el campanario se habría derrumbado hace mucho tiempo.

Hacia 1272, Simón reanudó su trabajo después de una pausa de casi cien años. Para entonces el suelo se había reforzado bajo el peso del campanario y su resistencia había aumentado (aunque esto no se sabía en ese momento). Hacia 1278, probablemente a causa de la guerra local, se interrumpieron las obras originalmente realizadas en el séptimo piso. Si el campanario se hubiera construido en este momento, se habría derrumbado hace mucho tiempo.

En 1360, el suelo se consolidó aún más, y Tommaso y Pisano activaron en ese momento el proyecto del campanario, que se completó alrededor de 1370, casi 200 años después de la construcción del campanario.

Evidentemente el campanario es más recto que el resto de la torre inclinada, por lo que la torre debió estar inclinada cuando se activó el proyecto del campanario. De hecho, desde la cornisa del séptimo piso de la Torre Inclinada hasta el suelo del campanario, hay seis escalones en el lado sur y sólo cuatro escalones en el lado norte.

Historia de la inclinación

De hecho, hay evidencia de que el campanario comenzó a inclinarse poco después de su construcción: el eje central de la torre no era recto, sino inclinado hacia el norte. Para corregir la inclinación, se utilizaron bloques cónicos para retirar el eje central inclinado al nivel de cada piso.

Analizando detenidamente la inclinación relativa de las capas de mampostería, podemos conocer la historia de la inclinación del campanario.

Al final de la primera fase de las obras, el campanario se inclinó aproximadamente un cuarto de grado hacia el noroeste. Más tarde, cuando el proyecto fue elevado desde el cuarto piso, el campanario comenzó a inclinarse hacia el sur. Así, en 1278, cuando el proyecto estaba en el séptimo piso, el campanario se inclinó aproximadamente 0,6 grados hacia el suroeste. En 1360, había aumentado a aproximadamente 1,6 grados.

Un análisis avanzado de instrumentos informáticos muestra que después de cubrir el séptimo piso de la torre inclinada, la velocidad de inclinación aumentó drásticamente cuando se cubrió el campanario, como si se usaran ladrillos modelo para construir una torre alta sobre una alfombra suave. , que puede haber alcanzado una cierta altura crítica, pero por muy cuidadoso que sea, no puede seguir acumulándose. Ahora que la torre inclinada ha alcanzado una altura crítica, existe el peligro de que se derrumbe en cualquier momento.

En 1817, dos arquitectos británicos midieron la inclinación con una plomada y comprobaron que la torre se había inclinado 5 grados. Luego, en 1838, el arquitecto Gary Desga cavó un canal alrededor de la base de la torre inclinada en un intento de descubrir la base cilíndrica original y los escalones que conducían a la base antes de que la torre se hundiera y se inclinara. Por lo tanto, hay una afluencia de agua subterránea en el lado sur a medida que el canal se excava debajo del nivel freático. Hay evidencia de que la torre inclinada se inclinó casi medio grado en ese momento, formando un ángulo de 5 grados. 4.

Las mediciones precisas comenzaron en 1911 y la inclinación del campanario sigue aumentando cada año. La tasa de pendiente se ha duplicado desde mediados de la década de 1930. En 1990, la tasa de inclinación equivalía a desplazamientos horizontales de hasta 1,5 milímetros por año.

Además, cualquiera que quiera manipular la torre inclinada siempre acabará contraproducente y aumentará mucho la inclinación. Por ejemplo, en 1934 se utilizó el método de lechada para reforzar la mampostería de los cimientos. Como resultado, el campanario se desplazó repentinamente casi diez milímetros hacia el sur. En los años 70 se bombeó agua subterránea de la arena subyacente y la torre se movió otros 12 milímetros. Estas reacciones confirman que los campanarios pueden desequilibrarse fácilmente y que cualquier método para estabilizarlos debe ser extremadamente delicado.

Estabilización de la torre inclinada

En 1990, tras el derrumbe de un campanario en Pavía que no se inclinaba en absoluto, el Primer Ministro italiano creó un comité, presidido por el profesor Jamie Okoski, para asesorar e implementar estrategias para estabilizar Peseta. Según la práctica internacional, la preservación de cualquier sitio histórico valioso debe conservar sus características básicas sin destruir la historia del sitio ni las habilidades de los artesanos originales. Por lo tanto, se deben minimizar las medidas intrusivas en la torre inclinada y no se pueden erigir soportes visibles, lo que podría provocar el colapso de la frágil estructura de mampostería de la torre, independientemente de la solución de estabilización permanente.

La solución que busca la comisión debe ser reducir ligeramente la inclinación de la torre inclinada, lo que, aunque no de forma significativa, reduciría las tensiones sobre la estructura de mampostería y estabilizaría la cimentación de la torre inclinada. Después de años de investigación, análisis y experimentos a gran escala, finalmente se adoptó el llamado método de préstamo, mediante el cual se instalaron varios tubos de préstamo debajo y al lado del lado norte de los cimientos de la torre inclinada.

En febrero de 1999, en una atmósfera tensa y sin aliento, una plataforma de perforación especial extrajo lentamente, paso a paso, una pequeña cantidad de tierra de la capa A bajo estricta supervisión. Debido al suelo blando, la cavidad formada después de cada extracción se cerrará lentamente, provocando que la superficie del suelo se hunda ligeramente y la torre inclinada gire ligeramente hacia el norte.

Después de dos años y medio de excavación del suelo, la pendiente del campanario se redujo medio grado. Si la torre inclinada comienza a inclinarse nuevamente hacia el sur, es posible que sea necesario realizar otra excavación en el futuro. Además de este enfoque, se llevó a cabo un refuerzo limitado de la mampostería en los puntos más vulnerables del lado sur.

Este enfoque estabiliza gradualmente el misterioso y hermoso campanario, preservando el carácter de la torre inclinada mientras mantiene su intrigante interacción con el subsuelo.