De Scheve Toren van Pisa is zonder twijfel een van de belangrijkste bouwwerken van Italië en een ware toeristische magneet. Toch dreigde hij meer dan eens beide kwalificaties te verliezen. In feite werd het instortingsrisico zo groot dat in januari 1990 de toegang voor het publiek werd verboden. Na meer dan twintig jaar onderzoek naar de stabilisatie hebben experts de toren uiteindelijk tweehonderd jaar extra leven kunnen geven... maar wat hebben ze precies gedaan? De laatste video van Practical Engineering nodigt ons uit om het proces te verkennen.
Wie de Scheve Toren van Pisa zoekt, zal snel merken dat hij dicht bij de Ligurische Zee ligt. De rivier de Arno, ook dicht bij de toren, mondt uit in die zee, en de activiteit van beide veranderde de samenstelling van de bodem. Een kleine terugspoeling naar het jaar 1178: de bouwers waren tot de tweede verdieping van de toren gevorderd... en op dat moment ontdekten ze het gebrek aan stabiliteit onder hun voeten. De voortdurende oorlogen van Pisa met zijn buren legden het project stil, en dat gaf de bodem wat tijd (bijna een eeuw) om wat steviger te worden.
De Scheve Toren van Pisa stabiliseren
Om de helling te compenseren, besloten de ingenieurs van die tijd de bovenste verdiepingen te bouwen met één kant hoger dan de andere. Inderdaad: De Toren van Pisa is niet alleen hellend, maar heeft ook een bocht. De oorlog legde de bouw opnieuw stil in 1284 (Pisa werd verslagen in de Slag bij Meloria en verloor daarmee zijn maritieme macht), en de klokkentoren moest wachten tot het jaar 1372.
Al deze informatie stelde historici in staat om de cycli van verzakking en stabilisatie te schatten. De eerste formele meting in 1817 gaf een helling van 4,9 graden. Naarmate de tijd verstreek, werden de studies en analyses van de toren complexer. Ze wezen allemaal op hetzelfde resultaat: 5,5 graden en het instorten van de toren. De val van de Civiele Toren van Pavia in 1989 zette extra druk op de noodzaak om de zaken te versnellen. In 1993 berekende een studie dat de veiligheidsmarge slechts 1,07 was. Met andere woorden: 7 procent.
De eerste actie was het bouwen van een betonnen ring en het plaatsen van gigantische loodblokken als tijdelijke tegendruk. Dit werkte aanvankelijk vrij goed (de toren corrigeerde zijn helling met een honderdste graad), en de autoriteiten onderzochten de installatie van een ondergrondse versie. Het probleem is dat het catino van de toren (de loopgang aan de basis) dient als rustpunt, en toen ze een deel verwijderden, begon de toren in de verkeerde richting te hellen.
De loodblokken keerden terug om een ramp te voorkomen, maar ze konden niet permanent worden (om esthetische en historische redenen). Deze uitdaging leidde tot drie ideeën: grondwater onttrekken aan de noordkant van de toren (te veel variabelen), elektro-osmose (de bodem was te geleidend), en gecontroleerde opgraving. De demo begon in 1995, met een combinatie van buizen en boorgaten onder een alternatieve structuur. Later kreeg de toren extra bescherming met kabels die individueel werden bediend om beweging in ongewenste richtingen te minimaliseren, en in 1999 begonnen ze een test met twaalf gaten.
De resultaten waren zeer positief. De toren corrigeerde vier honderdste graden, de twaalf gaten werden 41, en binnen een jaar wisten experts 38 kubieke meter materiaal te verwijderen, ongeveer 70 ton. Uiteindelijk verloor de Toren van Pisa meer dan een halve graad aan helling en keerde terug naar waarden uit de negentiende eeuw. Wat betekent dat? Tussen de 200 en 300 jaar om een van de meest emblematische plekken van Italië te blijven bezoeken... en natuurlijk om foto's te blijven maken.
(N. van de redactie: de foto is van Johann H. Addicks, CC BY-SA 3.0)
