2011年12月,英國報紙頭條警告說,倫敦的大本鐘即將倒塌。當地人本能地將原因歸咎於倫敦地鐵銀禧線擴建工程,該工程於1999年開通,火車在塔樓和威斯敏斯特宮下隆隆駛過。然而,大多數人不知道的是,關於塔樓厄運的傳言,就像馬克·吐溫的死訊一樣,被大大誇大了;一位記者誤讀了關於擴建工程及其對塔樓影響的最終報告,該報告於2009年提交,並於去年根據英國的《資訊自由法案》釋出。事實上,建築商採取了謹慎的措施,以確保大本鐘的穩定性。
沒有建築物是完全靜止的:它們會膨脹、收縮,並隨著陽光和風搖擺,當其下方的地面移動時,它們會傾斜和移動。
倫敦帝國學院的榮譽教授約翰·伯蘭德說:“它就像一朵向日葵。它會隨著天氣和季節彎曲。”
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伯蘭德與這座鐘樓有著漫長而密切的歷史。他曾被請來確保其在威斯敏斯特車站重建並向下延伸至近40米的深度(作為銀禧線擴建專案的一部分)以及在20世紀70年代附近修建地下停車場期間的穩定性。伯蘭德還曾在20世紀90年代初在穩定比薩斜塔的委員會任職,他說,現在他把大量時間花在了其他需要在密集的建成區在敏感、無價的建築物下施工的專案上。世界主要城市除了向下擴張別無選擇。
管理建築物移動的技術已經變得非常精確。一個關鍵組成部分是精確的監測。在大本鐘塔內,一個永久性的自動鉛垂線——簡單地說,就是一條懸掛在繩子上的重物,作為垂直參考,用於比較塔的傾斜角度——提供了其移動的即時測量。第二個測量儀器,即光學鉛垂,現在可以從塔的底部向上看一條垂直線,到達時鐘後面的目標。
“我們每天檢測到的移動精度為10毫米。”
在擴建工程期間,目標是使塔樓的傾斜度在地面和鐘面中心之間的55米跨度上增加不超過27.5毫米。然而,伯蘭德更喜歡用角度和坡度來談論:在55米上27.5毫米的坡度是2000分之一。
為了實現這一目標,施工人員將一種名為“補償灌漿”的物質——一種由水泥、沙子、水和其他成分組成的混合物——注入到鑽入鐘樓地基下的粘土中的水平管道中。這個想法聽起來很簡單:只需向上推地基的一部分,以抵消建築物的傾斜。然而,秘訣在於能夠預測建築物移動的方向和量,並確切知道在哪裡放置通道和注入灌漿。
這座61米高的鐘樓(嚴格來說,只有裡面最大的鐘才是“大本鐘”)由磚砌成,外覆石頭,並建在一個15米見方、3米厚的混凝土筏上,位於地面以下7米深處。它透過一座三層樓的建築與威斯敏斯特宮的其餘部分物理連線,該建築內設有議會新聞和國家辦公室。
該專案透過從橋街北側的一個垂直豎井向外鑽孔,安裝了16根鋼管的水平陣列,每根鋼管長50米。每當塔樓的移動達到22毫米時,工人就會分階段注入122立方米的灌漿。
這種混合物的確切成分是供應商獨有的秘密。甚至伯蘭德也不完全確定配方,儘管他說其中包含一些膨潤土,膨潤土在石油工業中用作鑽井泥漿的成分,並且該混合物的無毒且粘稠,足以阻止地面擠壓它。
今天的遊客如果仔細觀察,可能會注意到鐘樓確實有傾斜,但伯蘭德說這不是倫敦地鐵造成的;它一直存在。
“這已經知道一百多年了。它可能自1858年建成以來就一直在傾斜。”
伯蘭德的論點基於石材覆層的狀況:“如果塔樓在覆層完成後開始向左傾斜,那麼覆層會受到非常嚴重的損壞。那裡沒有損壞,這使我們相信它一定很早就開始傾斜了,當時他們還在安裝覆層。”他估計這座塔的傾斜度約為250分之一。
“它只是勉強可見。再多一點,人們就會感到有點不舒服。但是需要修復的傾斜度要大得多——百分之一。”他說,比薩塔的傾斜度是十分之一。“如果你走在比薩塔的側面,尤其是在雲層移動時,那是非常可怕的。”
當時,用於防止進一步傾斜的補償灌漿是一種相對較新的技術。如今,新的自動化隧道挖掘方法產生的地面移動要少得多。
“如果我們現在建造[擴建工程],我們會以不同的方式進行,”伯蘭德說。2003年開通的通往海峽隧道的快速鐵路連線線,“是在非常敏感的建築物下建造的,並使用了更現代化的隧道掘進機之一,移動幅度要小得多。在銀禧線擴建工程中學到了很多東西。”