Hetven tonna föld. Ennyit szedtek ki a mérnökök a pisai ferde torony alól, hogy megmentsék a 14 500 tonnás épületet. Se betonkoszorú, se acélváz, se hidraulikus emelő nem kellett hozzá, csak türelem, egy különös fúrástechnika és egy londoni geotechnikus, aki évekig a torony alatti agyag viselkedését számolgatta.
A történet 1990 januárjában kezdődött, amikor Olaszország legismertebb harangtornyát először zárták be a látogatók elől a 12. századi építkezés óta. Akkor már nem az volt a kérdés, hogy dől-e, hanem az, hogy meddig marad még állva.
1990 januárja: a torony a határán járt
A tornyot 1990. január 7-én zárták le. A dőlése akkor nagyjából 5,5 fok volt, a hetedik emelet pereme mintegy 4,5 méterrel lógott túl az alapon. A John Burland (Imperial College London) által később leírt mérések szerint a teteje évente körülbelül 1,5 millimétert mozdult tovább dél felé. Ez kevésnek hangzik, csakhogy egy olyan épületnél, amely gyakorlatilag a borulás küszöbén áll, minden milliméter számít.
A félelem nem volt elméleti. 1989 márciusában a lombardiai Paviában összeomlott a középkori városi torony, négy ember meghalt. Az olasz kormány ezután állított fel nemzetközi bizottságot Pisára, Michele Jamiolkowski torinói professzor elnökletével, Burland pedig a talajmechanikai munkát irányította.
A baj gyökere 1173-ig nyúlik vissza. A tornyot puha, nagyon összenyomható agyagos, homokos talajra kezdték építeni, és már a harmadik szint táján megdőlt. Burland egy hasonlattal magyarázta: olyan ez, mintha játékkockákból építenél tornyot egy puha szőnyegen. Van egy kritikus magasság, ami fölött akármilyen gondosan dolgozol, a szerkezet elbillen. A pisai torony ezt a határt súrolta, már a harangház 14. századi építésekor is.
Ólomtömbök, acélpántok, és egy majdnem végzetes szeptember
Az első lépések ideiglenesek voltak. 1992-ben a torony alsó szintjeit feszített acélpántokkal fogták körbe, mert a falazat a legjobban terhelt déli oldalon repedezett, és félő volt, hogy a kő egyszerűen szétnyomódik. 1993 második felében pedig az északi oldalra, a torony tövébe ólomtömböket raktak: először 600 tonnát, ellensúlynak. A módszer működött, a dőlés kicsit vissza is fordult.
Az ólomhegy viszont csúnya volt, és a turisták fotóin is ott éktelenkedett. A bizottság ezért 1995 szeptemberében megpróbálta a súlyokat a talajba lehorgonyzott kábelekkel kiváltani. A munkához a talajt fagyasztani kellett, és ez rosszul sült el: a torony váratlanul dél felé mozdult. A Practical Engineering összefoglalója szerint sürgősen további mintegy 350 tonna ólmot kellett rápakolni, így a teljes ellensúly nagyjából 900 tonnára nőtt. Burland később csak “fekete szeptemberként” emlegette ezt az időszakot.
1998 decemberében újabb biztosítás került a toronyra: a harmadik szintnél acélkábeleket rögzítettek, és ezeket mintegy száz méterre északra kifeszítették. Ezek nem húzták vissza a tornyot, csak fogták volna, ha a következő lépés közben valami félremegy.
A megoldás: kevesebb föld az északi oldal alatt
A döntő módszert az angol szakirodalom underexcavation, azaz alulról történő földkiemelés néven ismeri. A lényege egyszerűnek tűnik. Ha a torony északi, “magas” oldala alól óvatosan eltávolítanak egy kevés talajt, a föld ott összébb ül, az északi oldal pár millimétert süllyed, és az egész torony visszabillen a függőleges felé.
A gyakorlatban ferde fúrásokat mélyítettek az alapozás alá. Egy csőben forgó csiga hozta ki az agyagot, napi néhány tíz, később nagyjából 120 liternyit. Minden lépés után mérték a torony reakcióját. 1999 februárjában 12 furattal próbaüzem indult, 2000 februárjától pedig 41 furattal folyt a tényleges munka. Az Ingenia folyóiratban megjelent beszámoló szerint a torony ekkor naponta nagyjából 6 ívmásodperccel fordult vissza, ami szabad szemmel láthatatlan. A tempó leginkább a világ leglassabb kísérleteire emlékeztet.
Az utolsó földkiemelés 2001. június 6-án volt. Összesen nagyjából 70 tonna, körülbelül 38 köbméter talaj jött ki, ez nagyjából egy közepes billencs rakománya. Ennyi elég volt ahhoz, hogy a hetedik szint 44 centiméterrel közelebb kerüljön a függőlegeshez, a dőlés pedig mintegy fél fokkal csökkenjen. Burland számításai szerint ezzel a torony nagyjából az 1830-as évekbeli állapotába tért vissza. Az ólomtömböket 2001. január közepére fokozatosan, hetente néhány darabonként szedték le.
Miért nem öntöttek alá egyszerűen betont?
Első ránézésre ez lett volna a kézenfekvő: injektálni, cölöpözni, megerősíteni. A sciencepost.fr összefoglalója és Burland publikációi is arra jutnak, hogy egy nyolcszáz éves, megrepedt falazatú tornyot a puha agyagon minden durva beavatkozás megbillenthetett volna. A cölöpözés rezgése, az injektálás nyomása vagy egy új, merev alap pont azt a kényes egyensúlyt boríthatta fel, amin az épület állt. A rómaiak tartós betonjáról sokat tudunk, de itt a talaj volt a gond, nem a kő.
Volt egy műemlékvédelmi szempont is. A bizottság nem akart látható, maradandó modern elemet a toronyba vagy alá. A talajkiemelés után nem maradt ott semmi idegen anyag, a torony ugyanazon a földön áll, mint addig, csak kicsit kevésbé ferdén. A puha talajnak ráadásul van egy váratlan előnye: a kutatók szerint részben ennek köszönhető, hogy a torony az évszázadok során több földrengést is túlélt, mert a laza altalaj tompította a rengést.
Érdekes ellenpélda a Kola-félszigeti mélyfúrás: ott több mint 12 kilométer mélyre jutottak, Pisában csak néhány métert fúrtak, de centiméterre pontosan.
Kapcsolódó cikkeink
Újranyitás, és ami azóta történt
A torony 2001. december 15-én nyílt meg újra a látogatók előtt, majdnem tizenkét év szünet után. A francia lap szerint a munka nagyjából 28 millió euróba, mai árfolyamon körülbelül 10,8 milliárd forintba került. 2008 májusában a mérnökök bejelentették, hogy a torony története során először gyakorlatilag megállt. Azóta a mérések szerint maga is tovább egyenesedett néhány centimétert, a torony körüli mérőrendszer pedig folyamatosan figyeli.
Ha te is felmennél, ezt jó tudni előre: az olasz kulturális minisztérium oldala szerint a teljes árú belépő 20 euró (kb. 7700 forint), kedvezményes jegy nincs, és a látogatás csak előzetes foglalással lehetséges. 8 év alatti gyerek nem mehet fel, a 251 lépcsőfok megmászása nagyjából fél óra. A táskát a ruhatárban kell hagyni, és a lépcső a kopott márvány miatt csúszós, ezért a szandál helyett inkább zárt cipőt vigyél. Ha a lassú, évszázados folyamatok érdekelnek, a Beverly-óra története is ilyen türelemjáték.
via sciencepost.fr
