Siltojen rakennusmenetelmät:
Roomalainen arkkitehtuuri on Euroopan visuaalisen viehätyksen keskiössä. Hienostuneet roomalaiset rakenteet ovat säilyneet satoja vuosisatoja ilman korjauksia, kestäneet kristinuskoa, frankkeja, valloituksia ja jopa Boris Johnsonia.
Muistatko, kuinka ylpeä olit, kun rakensit sillan poikasi Lego-kaupunkiin? No vuonna 103 jKr. roomalainen insinööri Apollodorus Damaskoksesta rakensi 1,1 km pitkän sillan kivestä ja puusta. Trajanuksen silta oli 19 metrin korkeudella joen pinnasta, 15 metriä leveä ja pystyi kantamaan satojen kulkevien roomalaisten sotilaiden painon. Se oli vain muutaman metrin lyhyempi kuin Sydneyn satamasilta.
Kuvan luotto: www.livius.org
Roomalaiset rakensivat paljon länsimaiden pisimpiä rakennuksia. He olivat myös ensimmäinen sivilisaatio, joka teki siltoja betonista. Jotkin näistä muinaisista silloista seisovat nykyään kuten rakentamispäivänään. Tämä on niiden rakenteellisten innovaatioiden ansiota, joita roomalaiset käyttivät ensimmäisenä. Nämä innovaatiot auttoivat lopulta muokkaamaan nykyaikaista siltatekniikkaa. Alcántaran silta on tällainen silta, joka on ollut Espanjassa pystyssä vuodesta 104 jKr. lähtien. Sillan takana oli roomalainen rakennusinsinööri Caius Julius Lacer. Lähistöllä on hänen hautansa, jossa lukee: ”Jätän sillan ikuisiksi ajoiksi maailman vuosisadoiksi”. Hän ei ollut väärässä.
Miksi ne ovat niin vahvoja?
Verkossa liikkuu huhu, jonka mukaan siltojen rakentamisesta vastanneet roomalaiset insinöörit joutuivat seisomaan siltojen alla, kun rakennustelineitä poistettiin. Ilmeisesti pelko siitä, että tonneittain kiviä ja romua putoaa ja murskaa sinut, johti melko tiukkaan rakennesuunnitteluun.
Todennäköisempi historia löytyy Rooman valtakunnan sotilaallisesta laajentumisesta. Parantaakseen Rooman kulkuyhteyksiä keisarikunta muodosti ammattitaitoisista työntekijöistä ja ajattelijoista koostuvia kiltoja, jotka jakoivat ideoita ja rakennusperiaatteita. Nämä varhaiset insinöörikillat tekivät tärkeitä keksintöjä rakennesuunnittelussa, materiaaleissa ja siltojen jalkoja tukevissa pylväissä.
Voussoirin kaari
Roomalaiset olivat parantaneet perinteistä kävelysiltaa luomalla sillan, joka säilytti rakenteellisen eheytensä keskeltä läpi. Tämän saavuttamiseksi roomalaiset eivät luottaneet kivijalkojen läpi kulkeviin teräspalkkeihin, vaan itse kivien vetolujuuteen.
Kaaren muoto mahdollisti sen, että tiilet voitiin asettaa kaarevassa kulmassa, kunnes ne yhdistyivät kaaren huipulla avainkivellä. Tämä avainkivi oli muotoiltu puolisuunnikkaaksi, joka käytti sillan kivien ja betonin painoa puristaakseen kapenevat kivet yhteen. Tämä paine muodosti kaareen rakenteen, jonka murtuminen vaati valtavan määrän voimaa. Siinä missä perinteiset sillat olivat heikoimmillaan keskellä, kaari oli vahvimmillaan.
Jos tämän lukeminen tuntui siltä kuin olisi lukenut todellisia ohjeita, joita roomalaiset insinöörit antoivat työläisilleen vuonna 100 jKr, katsokaa alla oleva video.
Pozzolana-sementti
Arkki oli rakenteellinen innovaatio rakennussuunnittelussa. Mutta se ei ollut ainoa asia, jolla Rooman valtakunta edisti rakentamista. Roomalaiset olivat ainutlaatuisia myös materiaalien suhteen, joita he valitsivat rakentamiseensa. Roomalaiset käyttivät pozzolana-nimistä luonnonsementtiä siltojensa pilarien (jalkojen) laastina. Tämän sementin sanotaan olevan ekologisesti puhtaampaa kuin nykyiset sementtisekoitukset, mutta sen sementti myös vahvistuu ajan myötä.
Pozzolana on edelleen käytössä joissakin maissa. Se valmistetaan yhdistämällä kaksi osaa pozzolana (joka on eräänlainen kuona, joka muodostuu luonnollisesti vulkaanisesta kivestä) ja yksi osa jauhettua kalkkia. Jo 3. vuosisadalla eaa. roomalaiset käyttivät pozzolana-ainetta hiekan sijasta betonissa rakentamisessaan. Tämä antoi heidän rakenteilleen ylivoimaisen lujuuden ja vakauden.
Kofferdammit
Koska kaikilla roomalaisten rakentamilla silloilla ei ollut sitä ylellisyyttä, että niiden pilarit olisi voitu rakentaa maalle, roomalaiset käyttivät kofferdameja silloin, kun pilarit upposivat vesistöön. Roomalaiset käyttivät kassapatoa väliaikaisena rakenteena, joka mahdollisti sillan laiturin rakentamisen vesitilaan.
Roomalaisten käyttämät kassapadot olivat yksinkertaisempia kuin nykyajan rakentamisessa käytetyt, mutta niiden tehtävä on sama. Ensin roomalaiset kaivoivat puupölkyistä tehdyn renkaan joen pohjaan. Sitten he täyttivät tukkien välit savella vedenpitäväksi ja pumppasivat vettä tukkien sisäpuolelta. Roomalaiset rakensivat juuri kuivuneen joenuoman päälle pozzolana- ja kivipilarit. Rakentamisen päätyttyä hirsirengas poistettiin, ja pilarit seisoivat joenuomassa kuin taikaiskusta.
Roomalaiset itse
Roomalaiset olivat ylpeä ja vauras sivilisaatio. He eivät vain kompastuneet arkkitehtonisiin saavutuksiinsa. Ennen kuin he täydellistivät siltoja, he olivat jo varastaneet ja parantaneet joitakin kreikkalaisten parhaita rakenteellisia ideoita. Roomalaisilla oli myös korkea siviilikäsityötaito ja sotilaallinen tausta, johon liittyi ymmärrys siitä, miten rakentaa vahvimmat linnoitukset ja muurit. Kuten useimmilla varhaisilla sivilisaatioilla, heillä ei myöskään ollut ammattiliittoja. Se tarkoittaa, että he eivät koskaan nähneet kustannuksia ja työvoimaa esteenä luodessaan monoliittisia rakenteitaan.
