Janusz Dembek
Koncepcja zabezpiecznia Krzywej
Wieży w Pizie
Ochrona Zabytków 29/3 (114), 226-229
1976
J A N U S Z D E M B E K
KO NCEPCJA ZABEZPIECZENIA KRZYWEJ W IEŻY W PIZIE
N otatki prasow e w ostatnim okresie podały, że b ry ty jsk ie przedsiębiorstw a budow lane p rzedstaw iły now y p ro je k t zabezpieczenia K rzyw ej W ieży w Pizie. Ogłoszony bowiem w listopadzie 1972 r. przez M inisterstw o Ro bót P ublicznych R epubliki W łoskiej ko n k u rs- -zlecenie (z term in em do końca 1973 r.) nie dał efektu, gdyż w szystkie rozp atry w an e p ro pozycje (14) zostały odrzucone, jako niem ożli w e do realizacji. Liczba n ad esłanych na kon k u rs prac była znacznie większa, lecz części z nich nie analizow ano z uw agi na niedopeł nienie w aru n ków konkursow ych (doświadcze nie w w ykonaw stw ie robót specjalistycznych, w p łata kaucji, zabezpieczenie finansow e itp.). Z tych też powodów om ówiony poniżej pro je k t znalazł się w g rupie prac nie ro z p a try w anych. N ieznana bliżej koncepcja b ry ty jsk a stanow i zachętę do opublikow ania polskiej propozycji zabezpieczenia K rzyw ej W ieży w Pizie.
W ieża ta została zaprojektow ana jako dzwon nica. Budow ę rozpoczęto około 1174 r., przy czym po w ykonaniu około 10 m wysokości budow li spostrzeżono pierw sze odchylenie. Zauw ażalne, nierów nom ierne osiadanie powo dowało okresow e zatrzy m yw an ie prac; kolejni w ykonaw cy s ta ra li się „w yprostow ać” wieżę, w ym uro w u jąc ją do pionu. S tąd w ieża m a k sz ta łt „ban anow y” . B udow lę ukończono w 1350 r. i od tego czasu jej nach ylen ie stale się zwiększa; przesunięcie poziome górą w y nosi 5,18 m, zaś p rzyrost tego przesunięcia — 1 m m rocznie.
Różne są poglądy na te m a t czasu, w k tó ry m wieża ulegnie załam aniu. A utor niniejszego opracow ania, po w izji lokalnej, ocenia, że co n ajm niej przez 50 la t nie grozi a w aria wieży. Nie zm ienia to jednak fak tu , że stałe zabez pieczenie należy w ykonać w jak n ajkró tszy m czasie, gdyż na ogół w trak cie prow adzenia prac budow lanych zm niejsza się nieco bezpie czeństwo budow li. W spółczesne możliwości techniczne przedsiębiorstw budow lanych poz w olą z pow odzeniem w ykonać odpow iednie zabezpieczenie wieży.
K on stru k cja K rzyw ej W ieży m a wysokość 58 m (od spodu fu n dam entu ) i stanow i ją pierścień kam ienn y grubości 3 m, k tó ry w części dolnej poszerza się do 4 m. Poszerzenie tw orzy w ysoki p a rte ro w y cokół o średnicy 16 m, na k tó ry m o p arte są kam ienne k olum ny, form u jące znany, koronkow y w ygląd w ie ży. D alsze poszerzenie m urów k sz ta łtu je fu n dam en t kołowy o średnicy 19,6 m. P ierścień k o n stru k c y jn y u dołu osłabiony jest otw oram i wejściow ym i, zaś górą — p rzestrzen ią zabie gow ych schodów i w yjściam i na poszczególne poziomy. Sztyw ność pierścienia od stro n y s tr e fy ściskanej je st zwiększona na sk u tek w spół-226
1. P rze kro je gru n tu pod w ieżą
1. Cross sections of ground u nder th e T ow er
4 Mül____ Г ___ SOjł
2. R zu t fu n d a m e n tu w zm acniającego 2. A plan of reinforcing foundation
„ O c h r o n a Z a b y t k ó w ” n r 3 (114) X X I X 1976 Sondowonie gruntu АО 6 0 k g / e r f 61/OQ z muszlami Piasek gliniasty ” -10 G hno z m u s z la m i ' G lin a P ia s e k
4. Piling
pracy kolum n, pow iązanych z pierścieniem sztyw nym przesklepieniem . .
Całość jest posadowiona na piasku gliniastym (il. 1), pod którym zn ajd uje się nieco słabsza, 10-m etrow a w arstw a gliny z m uszlami, dalej glina o dużej nośności (6 m), piasek (2 m), glina z m uszlam i (13 m) i piasek. Na g ru n ty nośne skład ają się więc gliniaste osady m or skie oraz piaskow e osady rzeczne. Pow olne osiadanie budow li sugeruje, że spowodowane jest ono przem ieszczaniem się elem entów składow ych górnej, geologicznie wcześniejszej w arstw y gliny.
W arunki konkursu-zlecenia na p ro jek t zabez pieczenia K rzyw ej W ieży w Pizie podawały, że m usi być zachow ana pochyłość budowli
oraz dotychczasowy w ygląd estetyczny, bez wprow adzania jakichkolw iek zmian widocz nych z zew nątrz. Zabezpieczenia widoczne z zew nątrz mogą mieć tylko ch arak ter ty m czasowy.
Dla spełnienia wymogów konkursu, biorąc pod uwagę istniejące w arun ki gruntow e, p rzy jęto następujące zasady zabezpieczenia wieży: — poszerzenie fundam entów w tak i sposób, aby ustalić środek ciężkości nowej podstaw y; — przekazanie obciążenia przez głębokie pale na strefę mocniejszego gruntu, zalegającego poniżej.
W ten sposób wieża zabezpieczona byłaby podwójnie: albo przez rów nom ierne przeka zywanie naprężeń na g ru n t w wysokości 4,2 kG /cm 2 (obecnie m ax. 9,5 kG /cm 2), albo przez przeniesienie obciążeń na dolne w arstw y g ru n tu. Zachowanie się g ru n tu pod fundam entem zadecydowałoby o sposobie pracy nowego po sadowienia.
Założenie dotyczące statycznej strony zabez pieczenia nie jest nowe, natom iast propono w any sposób w ykonania naw iązuje do w spół czesnych możliwości technicznych. Na il. 2 i 3 pokazano koncepcję wzmocnienia fun dam en tów K rzyw ej Wieży.
Na w stępie należy przedsięw ziąć następujące prace przygotowawcze:
— umocować belki stalow e na górnym i dol nym poziomie wieży, łącząc je za pomocą sprężonych kabli, w prow adzających siłę ści skającą do p artii m u ru kam iennego, w których może w ystępować rozciąganie;
—■ ustaw ić konstru kcję stalow ą w form ie przypory, opartej z jednej strony o pierścień konstrukcyjny wieży, a z drugiej o niezależne, podpalow ane fundam enty. '
G łów ne p race zabezpieczające w inny odbyw ać się w n astępu jącej kolejności:
— Z aw iercenie dookoła w ieży 46 pali śred ni cy 90 cm, w ykonanych system em udarow o- -obrotow ym ; długość pali około 20 m, n ach y lenie 6°, odstęp m iędzy osiam i pali około 182 cm; pale te tw orzyć będą ścianę oporową (ii. 4).
— W ykonanie od stro ny zew nętrznej palow a nia, fragm entarycznego w ąskiego w ykopu, aby um ożliwić n a try sk a n ie m iędzy p alam i
piono-5. W y k o p y i n a try sk iw a n ie betonu
5. E a rth w o rks and spraying of concrete
w ym i ściany betonow ej o grubości 20 cm; będzie ona stanow ić okresow e zabezpieczenie przed usuw aniem się g ru n tu spod wieży na sk u te k w ysychania lub działania wody (il. 5). W ąski w ykop należy w ykonyw ać w sposób ciągły, przechodząc na k olejne pozycje m ię dzy palam i; w m iarę zabezpieczania g ru n tu n a try sk ie m z b etonu należy poszerzać w ykop od stro n y zew nętrznej dla w prow adzenia m a szyn i w ykonania w łaściwego fun dam entu . — N aw iercenie poprzez n a try sk a n y beton około 200 pali poziomych, o średnicy 90 cm i długości 7 m (il. 6), p rzy użyciu r u r osłono w ych. P a le te sytuow ane były b y w prześw i tach m iędzy palam i pionow ym i i skierow ane do osi wieży. K ażdy z g ru p y pięciu pali, za- w ierconych jed en n ad drugim , tw o rzy łb y bel kę w spornikow ą, przekazującą obciążenie z 228
6. W iercenie pali poziom ych 6. B oring of horizontal piles
wieży na now y fundam ent; pal górny z tej gru p y byłb y zbrojony. Poziome pale ustaw io ne południkow o tw orzą gęstą siatkę, nie zmie niając zasady istniejącego sposobu posadowie nia fund am en tów wieży. Proponow ane pale poziome stanow ią istotę przedstaw ionego roz w iązania, ich zam ontow anie jest m ożliw e przez użycie m aszyn w iertniczych m ających
zasto-7. B etonow anie i sprężanie
sow anîe w górnictw ie czy kam ieniołom ach, a w ostatnim czasie stosow anych do w ykony w ania pionowych, ukośnych i poziomych za kotw ień w gruncie, z użyciem kabli sp rężają cych (urządzenia szwedzkie, angielskie, nie m ieckie w iercą otw ory o średnicy do 15 cm i długości do 30 m lub w iertnice do pali pio now ych p rzy nachyleniu 24° od pionu mogą w ykonyw ać n aw ierty o średnicach do 80 cm). Przystosow anie istniejących urządzeń do żą danych w ym agań nie powinno stanow ić p ro blem u. Zbliżone możliwości polskich przedsię biorstw są prezentow ane w form ie przebić pod nasypam i otw orów o średnicy 70 cm. — Usunięcie od stro n y wieży g ru n tu z fra g m entów znajdujących się m iędzy palam i po ziom ym i i pionowym i, a następnie w ypełnie nie tych stre f betonem , aby dodatkowo pod chwycić kraw ędzie fu ndam en tu wieży.
— W ykonanie żelbetowego pierścienia na ze w nątrz pali pionowych; w pierścieniu tym um ieści się obwodowe przew ody na kable (il. 7).
— Sprężenie obwodowych kabli.
— Zabetonow anie górnej szczeliny na sty ku m iędzy now ym a istniejącym fundam entem wieży.
— Usunięcie zabezpieczających konstrukcji. Nowy fu n d am en t będzie pracow ał w k ieru nk u południkow ym i rów noleżnikow ym , w yrów nu jąc ew entualne m im ośrody.
Zastosow anie pali pionowych je st w arunkiem bezpiecznego w ykonania pali poziomych, bę dących głów nym elem entem k on stru kcy jn ym przechw ytującym wieżę i um ożliw iającym po szerzenie fu n dam en tu w żądanych k ieru n
-8. Realizacja fu n d a m e n tu w rzucie 8. A plan of th e new foundation
kach. P rzedłużenie pali pionowych u realnia drugą z p rzyjęty ch zasad zabezpieczenia wieży. W szystkie roboty p rzew iduje się w ykonyw ać sekcjam i (il. 8), tak aby nie naruszyć statecz ności budow li i uniknąć jakichkolw iek defor macji. W powyższym rozw iązaniu unika się p rzykładania sił skupionych na istniejącą za bytkow ą konstrukcję, u trzy m u jąc bezpośrednie w arunki posadowienia zbliżone do dotychcza sowych.
Doświadczalne spraw dzenie realizacji pali por- ziom ych w g ru n tach piaszczysto-gliniastych p rzy użyciu odpowiednio przystosow anych urządzeń daw ałoby pewność, że przedstaw io na koncepcja je st realna. Praw dopodobnie propozycję zabezpieczenia wieży można by uspraw nić lub rozw inąć. Może ona także być inspiracją dla innych, lepszych rozwiązań.
m gr inż. Janusz D em bek
A CONCEPTION OF SECURING THE LEA NING TOWER OF P ISA
The au th o r p rese n ts a p ro jec t to secure th e L eaning T ow er, th e one w hich w as rejected in 1973 by th e M inistry of P u blic W orks, Italy , because it oid not m eet th e req u irem en ts of th e com petition. A fter p rese n tin g th e sh o rt history of th e Tow er, th e au th o r estim ates its d u ra b ility fo r a t least n e x t 50 years, b u t it is essential th a t it should be protected as soon as possible.
T he securing of th e Tow er should consist in th e follow ing: th e T ow er’s foundation broadening and
th e tra n sm ittin g of its w eig h t on g re a te r depth into th e ground w h ere h a rd e r ground la y ers occur. The la tte r can be achieved by b e a tin g dow n piles un d er th e T ow er’s foundation. The au th o r deals m ainly w ith technical aspects of th e p ro jec t and com es to a con clusion th a t, w ith some im provem ents, it deserves to be realized. It m ay also in itiate b e tte r solutions and th u s co n trib u te to h istorical m onum ents p re servation.
RYSZARD BRYKOW SKI
DREW NIANY DWÓR W ROGOŹNIE PRZESTAŁ
W lu ty m 1975 r. powyższe zdjęcie dw oru w Rogoźnie, umieszczone na łam ach „ L ite ra tu r y ” obiegło cały k raj b Zdawać więc by się mogło, że ju ż ten fak t pow inien wyw ołać po zytyw ny oddźwięk, że pow inna nadejść „od siecz” dla zabytku, a użytkow nik — jeżeli
* W n aw iązaniu do k o m u n ik atu : R. B r y k o w s k i ,
Dwór w N iem cach przestał istnieć, „O chrona Z a b y t
ków ”, 1975, X X V III, n r 2, s. 136—141.
ISTNIEĆ *
n aw et dotychczas nie wiedział, iż m a do czy nienia z zabytkiem — teraz pow inien inaczej spojrzeć na pow ierzony jego pieczy obiekt. Tym czasem stało się inaczej. Zabytkow ym dw orem nie zainteresow ał się n ik t — ani służba konserw atorska czy m uzealna (chociaż
1 „ L ite ra tu ra ”, n r 7/157, z dn. 13.11.1975 (tamże zob. R. B r y k o w s k i , R em a n e n t za b y tk ó w na p rzy k ła
dzie jednego pow iatu).
