Kaarsild

Ajalugu

Vanim olemasolev kaarsild võib olla Mükeene Arkadiko sild Kreekas. See ehitati umbes 1300 eKr. Kivist karkasskaarsild on endiselt kasutusel. Hästi säilinud hellenistlikul Eleutherna sillal on kolmnurkne karkasskaar. 4. sajandil eKr. ehitatud Rhodose jalakäijate sild toetub varasele voussoirkaarele.

Nii etruskid kui ka vanad kreeklased teadsid kaartest. Kuid roomlased olid esimesed, kes kasutasid sillaehituses kaari.

Rooma ajastu võlvisillad olid tavaliselt poolringikujulised. Mitmed olid ka segmentkaarsillad (nagu Alconétari sild), mis tähendab, et selle kaarjas kaar on väiksem kui poolring. Selline segmentkaarsild võimaldas selle alt läbi voolata suurel hulgal üleujutusvett. See takistas, et sild ei saaks üleujutuste ajal minema pühkida. Ka sild ise võiks olla kergem. Üldiselt olid Rooma sildadel kiilukujulised esmased kaarekivid (nn voussoirs), mis olid ühesuguse suuruse ja kujuga. Roomlased ehitasid nii ühekordseid kui ka pikki mitmekordseid kaarjaid akvedukte. Nende sildadel olid pioneeridel üleujutusavad.

Keskaegses Euroopas täiustasid sillaehitajad Rooma konstruktsioone, kasutades kitsamaid tugiposte. Nad kasutasid sildadel õhemate võlvide ja madalama tugipunktide vahekauguse suhtega sildasid. Samuti võeti kasutusele gootilised teravkaared, mis vähendasid külgsuunalist tõukejõudu. Eelkõige 14. sajandil saavutas sillaehitus uued kõrgused. Kuni 40 meetri (130 jala) pikkused sillad olid müüritud võlvkaarekonstruktsioonides varem ennekuulmatu.

19. sajandil muutus teras odavamaks ja võimaldas veelgi pikemaid sildu. Seotud kaarsillad muutusid tavaliseks, sest need ei vaja nii suuri ja kalleid vundamente. Mõned 20. sajandi lõpu sillad olid üle 500 meetri pikkused.

Lihtsad survekaarsillad

Lihtsate materjalide eelised

Kivi, telliskivi ja muud sarnased materjalid on survetugevusega. Nad on üsna tugevad nihkesuunas. Kuid nad ei suuda vastu pidada suurele jõule tõmbetugevusele. Seetõttu on müüritud võlvisillad projekteeritud nii, et need on pidevalt survestatud. Iga võlv on ehitatud ajutise valeraami, nn tsentrina, kohale. Esimestel survekaarsildadel kandis silla keskel asuv kiilakivi ülejäänud silla raskust. Mida rohkem kaalu silla peale pandi, seda tugevamaks muutus selle konstruktsioon. Müüritud kaarsildades kasutatakse kaare kohal täitematerjali (tavaliselt tihendatud killustikku), et suurendada silla omaraskust. See takistab ka seda, et koormuse liikumisel üle silla ei tekiks pingeid kaarekihis. Kasutati ka raudbetooni. Müüritise (lõigatud kivi) kasutamisel lõigatakse külgede nurgad, et minimeerida nihkejõude. Kui kasutatakse juhuslikku müüritist (lõikamata ja töötlemata kivid), on need kokku mörsitud. Mördil lastakse kõveneda enne valeseinte eemaldamist.

Ehitusjärjekord

• Kui kaared on paigutatud vooluveekogusse (paisudele või kaldale), siis vesi suunatakse ümber. Nii saab kruusa kõigepealt välja kaevata ja asendada hea aluspinnaga (tugevast materjalist). Sellele püstitatakse või tõstetakse vundamendipostid kuni võlvide kavandatava aluse kõrguseni. See on punkt, mida nimetatakse vedruks.
• Falsework centering (inglise keeles: arch frame) ehitatakse tavaliselt saematerjalist. Mitme kaarega silla iga kaar tekitab kõrvalolevatele võlvidele tõuke. Seetõttu on vaja, et kõik silla kaared tõstetakse korraga või et kasutatakse väga laiu tugiposte. Lõpukaartest tulenev tõukejõud võetakse maasse kanjoni seinte juures asuvate tugevate (vertikaalsete) tugipostide abil.
• Mitu kaarekest on (või üks kaarekest on) ehitatud üle tsentreeringu. Kui iga põhikaare tünn on konstrueeritud. Kaared stabiliseeritakse (või kaare stabiliseeritakse) täitemüüriga. Need võivad olla laotud horisontaalsete jooksvate sidekordade (kihtide) kaupa. Need võivad moodustada kaks välisseina, mida nimetatakse spandrellideks, mis täidetakse sobiva lahtise materjali ja killustikuga.
• Tee on asfalteeritud ja sillale suunavad liiklust parapetiseinad.

Tööprotsess Limyra Rooma sillal: valesild viidi teise avasse kohe, kui alumine võlvribi oli valminud.

Galerii