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工程师如何在不破坏结构的情况下移动大型结构

搬迁历史建筑是一项棘手的业务。

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图片来源:Karen Kasmauski

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在未来几年内,土耳其哈桑凯伊夫镇 80% 的区域将被淹没。该国的水资源部门计划淹没该地区,这里拥有 12,000 年的历史,作为一座大型新水电站水库的一部分。为此,工人们正将该镇的一些地标性建筑装载到轮式平台上,并将其移往高处。

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这并非工程师首次承担搬迁大型建筑的任务。中国在过去 20 年里已搬迁了大量建筑,从寺庙、房屋到一座四层楼、可容纳 1149 人的音乐厅。在美国,波士顿的 Hotel Pelham 早在 1869 年就被搬迁了,此后几十年里,其他酒店——以及剧院、办公楼甚至灯塔——也都被搬迁过。

有时,这些建筑被搬迁是为了避开城市重建计划或基础设施项目的路径,有时是为了保护它们免受海平面上升和侵蚀的影响——这使得沿海建筑的根基越来越不稳固。有时,批评者会反对此类搬迁,认为这破坏了该地点的文化背景。

无论如何,结构搬迁——通常是通过将建筑物整体沿着道路或轨道拖拽,或者将其拆卸后再重新组装——都带来了巨大的工程挑战。

以下是专家们在 1999 年如何处理美国最棘手的搬迁之一:哈特拉斯角灯塔。


趣味事实

工程师们使用象牙皂来帮助滚轮在轨道上顺畅移动。


他们是如何做到的

  • 最初由松木和花岗岩组成的基座被替换为钢梁网格,当液压千斤顶将这座地标性建筑抬升 6 英尺到滚轮和轨道系统上时,提供了更大的支撑。

(图片来源:Bob Jordan/Associated Press)

Bob Jordan/Associated Press

  • 由于灯塔的结构精密,它每次只移动 5 英尺,速度约为每分钟 1 英寸。花了 23 天才...

  • 安装在灯塔内外的一组六十个自动化传感器监测着载荷的移动情况,跟踪着结构的倾斜和振动,而安装在顶部的气象站则监测着风况。

(图片来源:Steve Helber/Associated Press)

Steve Helber/Associated Press


以上故事最初以印刷版“壮举搬迁”的形式出现。继续阅读更多关于“壮举搬迁”的内容


历史上的著名搬迁

改变历史的搬迁

早在 1455 年,意大利博洛尼亚的一位权势显赫的骑士就对圣玛利亚马焦雷教堂的钟楼挡住了通往城门的道路感到不满。因此,这位骑士打算将这座建筑拆除——直到一位年轻的工程师 Aristotele Fioravanti 站出来,提出了搬迁它的计划。

故事是这样说的。已知且有文件证明的是,Fioravanti 成功地将这座 82 英尺高的钟楼搬到了 43 英尺外的一个新址,他很可能使用了原始的滚轮系统,这很可能是第一次有记录的建筑搬迁。(遗憾的是,这座钟楼于 1825 年被毁。)

耗时 30 年的搬迁

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来自世界各地的艺术品和文物装饰着加州一座宏伟的山顶豪宅——赫氏古堡。其原主人、美国报业大亨威廉·兰道夫·赫斯特,最初设想在他的地产珍品中再增添一笔:一座完整的 12 世纪西班牙修道院。于是,在 1925 年,他购买了圣贝尔纳德·克莱尔沃修道院,该修道院建于 1141 年的西班牙萨克拉门尼亚镇。他让工人们将其完全拆卸,并用 11,000 个木箱运往美国。

赫斯特计划在自己的地产上重建修道院,但他的财务状况的转变迫使这位商人拍卖了他大部分的财产。这些构件在仓库里积压了二十多年。直到 20 世纪 50 年代初,这些建筑的 35,000 块石头才被购买,并在佛罗里达州迈阿密海滩重新组装。如今,它作为一座活跃的教堂使用。

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佛罗里达州北迈阿密海滩的圣贝尔纳德·克莱尔沃教堂。(图片来源:Mariusz Lopusiewicz/Shutterstock)

Mariusz Lopusiewicz/Shutterstock

搬迁顺畅,滴水未漏

在 20 世纪 70 年代和 80 年代,罗马尼亚政府进行了大规模的开发和改建项目,塑造了许多城市中心。然而,当涉及到阿尔巴尤利亚市时,出现了一个难题。工程师们确定了一个要建造宏伟林荫大道的区域。但一栋重达 7,600 吨的公寓楼挡住了去路。规划者们没有选择拆除这栋近 330 英尺长的建筑,而是决定将其搬迁——建筑内的 80 套公寓的居民都还在里面。

1987 年 5 月,工人们将建筑一分为二,并在两侧下方挖掘,安装了支撑框架。然后,他们使用液压千斤顶将建筑从地基上抬起,以便在下方放置临时铁路和轮式平台。在六小时的搬迁过程中,两半建筑在轨道上分开 180 英尺,建筑的公用管线一直保持连接。据当地传说,居民们在阳台上看着建筑被搬迁,其中一位女士放下了一杯水,这杯水在搬迁过程中保持了完美的平衡。

该项目的总工程师 Eugeniu Iordăchescu 以在罗马尼亚共产主义时期使用类似的轨道系统拯救了十几座教堂免遭拆毁而闻名。

启发世界遗产名录的搬迁

1960 年代埃及阿斯旺高坝的建设威胁要淹没一座公元前 13 世纪的神庙群,其中包括法老拉美西斯二世的巨大雕像。在联合国教育、科学及文化组织(UNESCO)的领导下,国际保护主义者团体联合起来,帮助政府避免了文化遗产遭受潜在损失。

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为了保护被称为阿布辛贝勒的考古遗址,一个团队将其移到高于水位线的地方。工程队将两座神庙切割成 1000 多块,每块重达 30 吨,用起重机吊起,并在四年内重新组装。该项目于 1968 年成功完成,这启发了联合国教科文组织创建了其世界遗产名录。现在,已有 1000 多个被认定为值得保护的文化和自然重要地点被载入该名录。

1967 年,为了拯救被淹没的阿布辛贝勒大庙中的拉美西斯大帝雕像,该雕像在搬迁后被重新组装。(图片来源:Wikimedia Commons)

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