メキシコシティのメトロポリタン大聖堂の救助

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1989年4月11日、大雨により大聖堂のひどい骨折が明らかになり、この記念碑の保存に対する懸念が引き起こされ、それを救助するための作業が発生しました。

記念碑の重要性とその意味を認識し、学界が採用し、遵守を要求する我が国に普及している復興の原則と規範を厳守するよう努めてきました。メトロポリタン大聖堂の修復と保全のためのプロジェクトは、間違いなく、最も寛大に世論に提出されたものです。

このプロジェクトへの攻撃は、一部の同僚の態度の根底にあります。私たちの仕事に大いに役立つ学術的観察と技術的提案も、関連分野の専門家から得られました。後者では、ヴェネツィア憲章に示されているように、さまざまな専門家や技術者がこれらのタスクに同意する可能性があります。このおかげで、このプロジェクトは私たちの修復手順と技術において非常に重要なステップになるでしょう。

メトロポリタン大聖堂の作業を担当するワーキンググループは、プロジェクトに関する観察や質問に答え、その内容と作業プロセスへの影響を注意深く分析するよう努めました。このため、他の警告の不合理さを納得させるために時間と労力を費やすだけでなく、多くの側面を修正して指示する必要がありました。学術的な設定では、これは本当の助けとして認識されており、文化的遺産の炎症を起こした保護者として自慢している他の多くの人々の暴動から遠く離れており、名誉毀損と不誠実さを省略していません。緊急事態では、連続した分析プロセスで作業します。

メトロポリタン大聖堂の幾何学的な修正と呼ばれるプロジェクトは、技術的な背景や経験がほとんどないという劇的な問題に直面する必要性から始まりました。仕事を導くために、この問題は集中的な治療として想定されなければならず、それは構造の病理全体の綿密な分析(頻繁ではない)と非常に著名な専門家グループとの協議を必要としました。何が起こっているのかについての予備研究はほぼ2年かかり、すでに発表されています。ここで要約する必要があります。

メトロポリタン大聖堂は、16世紀の2/3から、ヒスパニック以前の都市の廃墟の上に建てられました。新しい記念碑が建てられた土壌の性質を知るためには、その地域で30年間材料が移動した後の地形の構成を想像する必要があります。次に、テノチティトラン市の建設は、その初期には、島の領域での調整作業を要求し、堤防や連続する建物の建設のために、すべて湖沼の粘土上に土地の非常に重要な貢献を必要としたことが知られていますは、この地域でシエラ・デ・チチナフッツィを形成し、現在の連邦直轄地の南にある盆地への水の通路を閉鎖する大きな玄武岩の障壁を生じさせた大変動から作成されました。

この単一の言及は、その地域の根底にある理解可能な層の特徴を思い起こさせます。おそらく、それらの下には、下層土のさまざまなポイントでフィリングの厚さが異なる原因となる、さまざまな深さの渓谷と渓谷があります。マルコス・マザリ博士とラウル・マーサル博士は、さまざまな研究でこれに取り組んできました。

メトロポリタン大聖堂で行われた作業により、自然の地殻での人間の職業の層はすでに15 mt以上に達し、深さ11 m以上でヒスパニック以前の構造を持っていることを知ることができました(1325年の日付の修正を要求する証拠サイトの主要な基盤として)。特定の技術の建物の存在は、ヒスパニック以前の都市に起因する200年よりずっと前の開発について語っています。

この歴史的なプロセスは、土壌の不規則性を強調しています。これらの変更と建設の影響は、建物の負荷に負荷が加わるだけでなく、大聖堂の建設前に変形と統合の歴史があったため、下層の動作に現れます。その結果、ロードされた土地は粘土層を圧縮または事前に固め、大聖堂以前の建設をサポートしていなかった土地よりも抵抗力が高く、変形しにくくなっています。これらの建物のいくつかが後で取り壊されたとしても(私たちが知っているように)、石材を再利用するために、それを支えていた土壌は圧縮されたままで、「硬い」スポットまたは領域を生じさせました。

エンジニアのエンリケ・タメズは、この問題は、連続した負荷で変形が生じると考えられていた従来の概念とは異なると明確に述べています(ラウルI.マーサル教授の記念巻、ソシエダメキシカーナデメカニカデスウエロス、1992年)。大きい。地形を疲労させる異なる構造の間に歴史的な間隔がある場合、それが統合され、この統合プロセスを受けなかった場所よりも大きな抵抗を提供する機会があります。したがって、柔らかい土壌では、今日歴史的に負荷が少ない領域が最も変形しやすくなり、今日最も速く沈む領域になります。

したがって、大聖堂が構築されている表面は、かなりの範囲の変動を伴う強度を提供し、したがって、等しい負荷で異なる変形を示すことがわかります。このため、大聖堂はその建設中および何年にもわたって変形に見舞われました。このプロセスは現在まで続いています。

もともと、土地はヒスパニック以前の方法で、長さ3.50 m、直径約20 cm、間隔50〜60cmの杭で準備されていました。この上に、目的が不明な木炭の薄層からなる準備がありました(儀式的な理由があった可能性があるか、おそらくその地域の湿度や湿地の状態を減らすことを目的としていました)。このレイヤー上にテンプレートとして、大きなプラットフォームが作成されました。これを「pedraplen」と呼びます。このプラットフォームの負荷は変形を引き起こし、このため、不規則な方法でそれを水平にしようとして、その厚さが増加しました。かつては1.80mや1.90mの厚さの話がありましたが、1m未満の部分が見つかっており、プラットフォームが沈んでいたため、一般的には北または北東から南西に向かって増加していることがわかります。センス。これは、ニュースペインの人々がアメリカで最も重要な記念碑を締結するために克服しなければならなかった長い一連の困難の始まりでした。この記念碑には、歴代の世代が長い修理の歴史を実践してきました。人口の増加とその結果としてのメキシコ盆地の脱水。

プエブラやモレリアの大聖堂のような他の重要な作品が建てられるのにほんの数十年しかかからなかったのに、メキシコ大聖堂が植民地時代のすべての時間をかけて建てられたのは単純な社会的混乱だったのだろうかと私たちは皆思っていました。終了しました。今日、技術的な困難は巨大であり、建物自体の構成に現れていると言えます。建物は建設過程で傾いていたため、何年も経った後、塔と柱を続けるために、塔にはいくつかの修正があり、もう一度探す必要がありました。垂直;壁と柱がプロジェクトの高さに達したとき、ビルダーはそれらが崩壊したことを発見し、それらのサイズを大きくする必要がありました。南にあるいくつかの柱は、北に近い短い柱よりも最大90cm長くなっています。

水平面内で移動する必要のあるボールトを構築するには、寸法を大きくする必要がありました。これは、教区の床レベルでの変形が金庫室よりもはるかに大きいことを示しており、それがまだ維持されている理由です。したがって、教区の床の変形は、後部の点に対して最大2.40 mのオーダーであり、一方、金庫室では、水平面に対して、この変形は1.50〜1.60mのオーダーです。建物は、そのさまざまな寸法を観察し、地面が受けた変形に関して相関関係を確立することで研究されてきました。

また、メトロの建設、現在の運用、テンプロ市長の発掘、大聖堂の前に導入されたセミディープコレクターによる影響など、他のいくつかの外部要因がどのようにどのように影響を与えたかについても分析されました。モネダと5デマヨの街を通り抜け、テンプロ市長の片側に遺骨が見られ、ヒスパニック以前の都市に関する最初の情報を入手できるように建設されたものに取って代わります。

これらの観察とアイデアを関連付けるために、アーカイブ情報が使用されました。その中には、エンジニアのマヌエルゴンザレスフローレスが大聖堂で救助したさまざまなレベルが見つかりました。これにより、世紀の初め以来、大聖堂が受けた変更の程度を知ることができました。構造。

これらのレベルの最初のレベルは1907年に対応し、大運河デルデサグエを建設したエンジニアのロベルトガヨルによって実行されました。数年後、黒い水が必要な速度で排出されなかったため、間違ったと非難されました。それは大都市を危険にさらしました。この悲惨な挑戦に直面して、エンジニアのガヨルはシステムとメキシコの盆地の並外れた研究を開発し、都市が沈んでいることを最初に指摘しました。

確かに彼の主な問題に関連する活動として、エンジニアのガヨルはメトロポリタン大聖堂にも対処し、1907年頃に建物の変形が後部と西の塔の間で到達したことを私たちが知っている文書を残しました-私たちの幸運のために- 、床に1.60メートル。これは、それ以降、これら2点に対応する変形または沈下差が約1メートル増加したことを意味します。

他の研究でも、今世紀だけでも、大聖堂が位置する地域の地域的な沈下は7.60mを超えることが明らかになっています。これは、大聖堂の西塔の入り口に配置されていたアステカカイエンダリオを基準点として指定されました。

すべての専門家が市内で最も重要なものとして扱うポイントは、大聖堂の西塔のプラークにマークされた線に対応するTICAポイント(アステカカレンダーの下部接線)です。この時点での状況は、定期的に市の北に位置するAtzacoalco銀行に言及しており、湖の地層の統合の影響を受けずに残っている激しい岩の隆起にあります。変形の過程は1907年以前にすでに現れていましたが、この効果が加速するのは間違いなく私たちの世紀です。

以上のことから、変形過程は建設当初から発生し、地質学的現象に対応しているが、最近では都市がより多くの水とより多くのサービスを必要とし、下層土からの液体の抽出が増加し、脱水過程が増加している。粘土の固結の速度。

代替の水源がないことを考えると、市が使用する水の70%以上が下層土から抽出されています。メキシコの盆地の上には水がなく、水を上げて近くの盆地から輸送するのは非常に困難で費用がかかります。4または5 m3 /秒しかありません。デルレルマと20m3 /秒弱。 Cutzamalaからの充電は、8〜10 m3 /秒のオーダーです。そして、赤字は正味40 m3 /秒に達し、これに84600秒を掛けたものです。毎日、それはゾカロのサイズで深さ60 m(大聖堂の塔の高さ)の「プール」に相当します。これは下層土に毎日抽出される水の量であり、それは憂慮すべきことです。

大聖堂への影響は、地下水面が下がると、下層の負荷が1メートルの削減ごとに1 t / m2以上増加することです。現在、地域の沈下は年間7.4 cmのオーダーであり、大聖堂で絶対的な信頼性をもって測定されています。これは、設置されたレベルベンチのおかげで、以前は6.3 mm /月の沈下速度に相当していました。ポンピング速度を下げることで沈下現象が克服されたと信じられていた1970年頃に1.8mm /月で、問題を制御するために大聖堂に杭が置かれていました。この増加は、33 mm /月に達し、NaborCarrilloやRaúlMarsalなどの著名な教師の警戒を引き起こした1950年代の恐ろしい速度にはまだ達していません。それでも、ウェストタワーとアプスの間のディファレンシャルシンキングの速度はすでに年間2cm以上であり、これは最も硬いポイントと最も柔らかいポイントの違いを示しています。つまり、10年で不均衡になります。電流(2.50 m)は20 cm増加し、100年で2 m増加し、4.50 mが追加されます。これは、大聖堂の構造ではサポートできない変形です。実際、2010年までに、地震の影響下で大きなリスクとなる、柱の傾斜と崩壊の非常に重要な脅威がすでに存在することに注意してください。

大聖堂を補強する目的の歴史は、複数の継続的な亀裂注入作業を物語っています。

1940年、建築家のマヌエルオルティスモナステリオとマヌエルコルティナが大聖堂の土台を埋め、人の遺骨を預けるためのニッチを築きました。彼らは土地を大幅に降ろしましたが、土台は壊れて大幅に弱体化しました。あらゆる意味でのカウンターワーク。それらが適用したガーダーとコンクリート補強材は非常に弱く、システムの剛性を与えることはほとんどありません。

その後、マヌエル・ゴンザレス・フローレス氏は、1992年にSEDESOLによって発行されたタメズとサントヨの研究ですでに実証されているように、残念ながらプロジェクトの仮説に従って機能しなかったコントロールパイルを適用しました(LaCatedralMetropolítanayelSagrario de Iaメキシコ市、その基礎の振る舞いの修正、SEDESOL、1992年、23および24ページ)。

この状況では、研究と提案は、プロセスを逆転させる介入を延期することはできないと定義しました。この目的のために、いくつかの代替案が検討されました。大聖堂の13万トンの重量を処理できる1,500以上の山を配置する。バッテリー(60 mの深い貯水池でサポート)を配置し、帯水層を再充電します。これらの研究を破棄した後、エンジニアのエンリケ・タメズとエンリケ・サントヨは、問題に直面するためのサブ掘削を提案しました。

概略的には、このアイデアは、沈下差を打ち消し、最も下降が少ないポイント、つまり高いままのポイントまたはパーツの下を掘り下げることで構成されます。大聖堂の場合、この方法は勇気づけられる期待を提供しましたが、非常に複雑でした。形状の不規則性を明らかにする表面構成ネットワークを見ると、その表面を水平面または表面に似たものに変換することが課題であったことが理解できます。

システムの要素を構築するのに約2年かかりました。これは、基本的に直径2.6 mの30の井戸の建設で構成され、一部は大聖堂と幕屋の周りにありました。これらの井戸の深さは、すべての詰め物と建設物の残骸の下に達し、自然の地殻の下の粘土に達する必要があります。これは、18〜22mの深さです。これらの井戸は、直径15 cm、50、60 mmの数のコンクリートとチューブのノズルで裏打ちされ、周囲の6度ごとに底に配置されました。下部には、プランジャーを備えた空気圧式および回転式の機械が、サブ掘削を実行するためのクランプ装置です。機械は、各ノズルの直径1.20 m x 10 cmのチューブのセクションを貫通し、プランジャーが引き込まれ、プランジャーによって押されるチューブの別のセクションが取り付けられます。これにより、連続操作でこれらのチューブが最大6oまで貫通できます。深さ7メートル。その後、明らかに泥だらけのセクションでは、それらを戻して逆に切断します。その結果、長さ6〜7 m、直径10cmの穴または小さなトンネルが作成されます。その深さでは、トンネルへの圧力は、粘土の凝集が破壊され、トンネルが短時間で崩壊するようなものであり、材料が上から下に移動していることを示しています。ウェルあたり40または50のノズルでの連続操作により、その周りの円でサブ掘削を行うことができます。これは、押しつぶされたときに表面が沈下するのと同じです。単純なシステムは、その操作において、それを制御するための非常に複雑になります。それは、表面と構造システムの不均衡を減らすために、ゾーンとノズル、トンネルの長さ、および掘削期間を定義することを意味します。今日では、手順を微調整し、必要な掘削量を決定できるコンピューター化されたシステムの助けを借りてのみ考えられます。

同時に、これらの動きを構造に誘発するために、構造の安定性と抵抗条件を改善し、縦方向の障害を示す7つの柱をストラップで固定することに加えて、行列式の海軍、主海軍とドームを支えるアーチを支える必要がありました補強材と水平補強材によって非常に危険です。支保工は、2本のチューブだけで支えられている小さなジョイストで終わります。ジャッキが付いているので、ジョイストを上下させることができます。移動すると、アーチの形状が変化し、支保工の形状に調整されます。負荷。壁や丸天井に多数ある亀裂や割れ目は、垂直化プロセス中に閉じる傾向がなくなるため、当面は放置しておく必要があることに注意してください。

サブ掘削で構造物を与えることを目的とした動きを説明しようと思います。そもそも、柱と壁の一部の垂直化。崩壊がすでに重要である塔とファサードも、この方向に回転する必要があります。サポートの反対方向の崩壊を修正するときは、中央のボールトを閉じる必要があります。地面が柔らかい場所で、サポートが外側に向いていることを忘れないでください。この目的のために、考慮されてきた一般的な目標は次のとおりです。大聖堂が今日持っている変形の40%の順序で、ジオメトリを復元する。つまり、レベリングによると、60年前の変形とほぼ同じです。 1907年のレベリングでは、土台がすでに1メートル以上変形していたときに水平面に建てられたため、後部と塔の間は1.60 m強で、金庫室は少なくなっていることを覚えておいてください。上記は、大聖堂の下で3,000〜4,000 m3の掘削不足を意味し、それによって構造に2つの回転が発生し、1つは東に、もう1つは北に回転し、一般的な変形とは逆にSW-NEの動きになります。大都市の幕屋は首尾一貫した方法で管理されなければならず、一般的な傾向とは異なる特定のポイントの修正を可能にするいくつかのローカルな動きが達成されなければなりません。

簡単に説明すると、このすべては、プロセス中に建物のすべての部分を制御する極端な方法なしでは考えられません。ピサの塔の動きの予防策を考えてみてください。ここでは、床が柔らかく、構造がより柔軟であるため、動きの制御が作業の中心的な側面になります。この監視は、コンピューターの助けを借りて継続的に実行および検証される正確な測定、レベルなどで構成されます。

したがって、壁と柱の傾斜は、そのシャフトの3つのポイント、351ポイント、および702の読み取り値で毎月測定されます。使用される機器は、最大8インチのアーク(チルトメーター)を記録する電子配管ラインです。精度を高めるためにラチェットを備えた従来の鉛直ボブを使用して、垂直性の変動は毎月184ポイントで記録されます。タワーの垂直性は、四半期ごとに20ポイントで、精密距離計で読み取られます。

Institute duGlobeとÉcolePolytechniquedeParisから寄贈された傾斜計も稼働しており、継続的な測定値を提供します。台座レベルでは、14日ごとに正確なレベリングが実行され、ボールトレベルでは別のレベリングが実行されます。最初のケースは210ポイント、2番目のケースは640ポイントです。壁、ファサード、金庫室の亀裂の厚さは毎月チェックされ、バーニアで954回の読み取りが行われます。精密エクステンソメーターを使用して、ボールトのイントラドとエクストラド、アーチ、およびカラムの高、中、低の間隔を毎月138回測定します。

支保工とアーチの正しい接触は14日ごとに行われ、トルクレンチを使用して320ジャックを調整します。各ポイントの圧力は、支柱がアーチに誘発された変形の形をとるために確立された力を超えたり、減少したりしてはなりません。静的および動的荷重を受ける構造は、有限要素法、誘導された動きによる修正によって分析され、最後に、内視鏡検査がカラム内で実行されました。

これらのタスクのいくつかは、リヒタースケールで3.5を超える地震の後に異常に実行されます。中央部分のネイブとトランセプトは、地滑りからメッシュとネットで保護されており、緊急時に修理するために、足場をすばやく配置してボールトの任意の場所にアクセスできる3次元構造になっています。 2年以上の研究と準備、井戸、支保工の完了を経て、1993年9月にサブ掘削作業が適切に開始されました。

これらは、後部の南の中央部で始まり、北に向かってトランセプトまで一般化されました。 4月に、トランセプトの南にあるlurnbrerasがアクティブになり、その結果は特に有望です。たとえば、西の塔は.072%回転し、東の塔は0.1%回転し、最初の4cmから2番目の6cmの間で回転しました(Pisaは1.5 cm回転しました)。 ;トランセプトの柱はアーチを2cm以上閉じており、建物の一般的な傾向は、サブ掘削とその動きの間の一貫性を示しています。一般的な動きにもかかわらず、塔の慣性がそれらの動きを遅くするので、南部のいくつかの亀裂はまだ開いています。タバナクルの合流点や、他のエリアと同じ速度でトンネルを閉じない後部エリアの重要な凝集などのポイントで問題があり、材料を抽出するのが困難です。しかし、私たちはプロセスの最初の段階にあり、1日あたり3または4 m3の掘削で、1,000から1200営業日続くと見積もっています。その時までに、大聖堂の北東の角は西の塔に対して1.35 mに下がり、東の塔はそれに比べて1メートル下がっていたはずです。

大聖堂は「まっすぐ」ではありませんが、メキシコの盆地で発生した最強の地震などの地震イベントに耐えるために、その垂直性はより好ましい状態になります。不均衡はその歴史のほぼ35%に後退します。観察のアドバイスがあれば、システムは20年または30年後に再アクティブ化できます。現在および将来的には、装飾要素、ドア、ゲート、彫刻、および内部の祭壇部分の修復に集中的に取り組む必要があります。この街の最も豊富なコレクションの、絵画など。

最後に、これらの作品は例外的なタスクに対応していることを強調したいと思います。そこから、注目に値するユニークな技術的および科学的貢献が生まれます。

私が関わっている仕事を称賛することは私にとって謙虚であると誰かが指摘するかもしれません。確かに、自己賞賛は無駄で悪趣味ですが、プロジェクトを個人的に開発するのは私ではないため、そうではありません。私は、そうです、記念碑に責任があり、これらの仕事を可能にした人々の努力と献身に縛られている私の立場で、彼らが認められることを要求しなければならない人です。

これは、第一に、私たちの遺産を改善したいという純粋な願望(それ自体が有効)を追求するプロジェクトではなく、短期的な大惨事を回避するために、建物の主要な故障状態に直面して正面から開発されたプロジェクトです。 、緊急の介入を要求します。

これは、エンジニアリングと修復の文献では比類のない技術的な問題です。実際、それはそれ自体の問題であり、他の場所で簡単に類推を見つけることができないメキシコシティの土壌の性質に特有のものです。要するに、それは地質工学と土壌力学の分野に対応する問題です。

彼らはエンジニアのエンリケ・タメズ、エンリケ・サントヨ、そして共著者であり、専門分野に関する特定の知識に基づいて、この問題を分析し、その解決策を考案しました。そのために、機械、設備、および現象が活性化されるため、予防措置の実施と並行して行われる行動の実験的検証:大聖堂は崩壊し続けます。彼らと一緒に、ロベルト・メリ博士、国立工学賞、フェルナンド・ロペス・カルモナ博士、そしてUNAMの工学研究所の友人たちが、記念碑の安定状態、その故障の性質、予防措置を監視し、構造に動きを誘発することにより、危険性を高める状況でプロセスが中断されることはありません。エンジニアのHilarioPrietoは、プロセスに安全性を与えるための動的で調整可能な支保工と構造補強対策の開発を担当しています。これらのすべての行動は、記念碑が崇拝に開かれた状態で、そしてそれがこれらすべての年の間一般に公開されることなく実行されます。

他の専門家と毎週会合を開き、建築的性質の美的詳細について話し合うのではなく、変形速度、ボールトの動作、要素の垂直性、大聖堂に誘発される動きの制御の検証を分析します:1.35以上北東部に向かって降下し、塔で約40 cm、一部の柱の首都で25cm回転します。これは、いくつかの観点で意見が一致しない場合、セッションが長いためです。

補完的かつ定期的な慣行として、私たちは有名な国内の専門家に相談しました。彼らのアドバイス、アドバイス、提案は私たちの努力の育成に貢献しています。彼らの観察結果は分析されており、多くの場合、提案された解決策を大幅に導きました。その中で、最近私たちが苦しんでいるラウル・マーサル博士とエミリオ・ローゼンブルース博士に言及しなければなりません。

プロセスの初期段階で、日本からのIECAグループに相談し、提案された技術的救済の関連性を結論付けたエンジニアの石塚幹武、川越達夫、石戸晃、中村聡からなる専門家グループをメキシコに派遣しました。彼らが貢献するものが何もないと考えたもの。しかし、彼らに提供された情報を考慮して、彼らはメキシコシティの土壌で発生する行動と変化の性質の深刻な危険性を指摘し、監視と調査の作業を他の地域に拡大するよう要請した。私たちの街の未来の実行可能性を確保するために。これは私たちを超えた問題です。

プロジェクトはまた、世界のさまざまな国からの著名な専門家の別のグループの知識に提出されました。彼らはメキシコシティの土壌のような独特の条件下で練習をしていませんが、分析能力と問題の理解が行われました。ソリューションが大幅に強化された可能性があります。その中で、私たちは次のことに言及します。ピサの塔の救助のための国際委員会の会長であるミケーレ・ジャミルコウスキー博士。ロンドンのインペリアルカレッジのジョンE.アーランド博士。パヴィア大学のエンジニア、ジョルジオ・マッキ。イリノイ大学のGholamrezaMesri博士と、スペインのロディオ特別財団副局長のPietro dePorcellinis博士。

出典:1994年6月から7月のタイムNo.1のメキシコ

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