Arkas tilts

Vēsture

Senākais pastāvošais arkveida tilts varētu būt Mikēnu Arkadiko tilts Grieķijā. Tas tika uzcelts ap 1300. gadu pirms mūsu ēras. Akmens dzeguzes arkas tilts joprojām tiek izmantots. Labi saglabājušajam hellēnisma laika Eleuternas tiltam ir trīsstūrveida dzeguzes arka. 4. gadsimtā p.m.ē. pirms mūsu ēras Rodas laipa balstās uz agrīnas vozola arkas.

Gan etruski, gan senie grieķi zināja par arkām. Taču romieši pirmie sāka izmantot arkas tiltu būvniecībā.

Romiešu arkveida tilti parasti bija pusapaļi. Vairāki no tiem bija arī segmentveida arkas tilti (piemēram, Alkonetāra tilts), kas nozīmē, ka tam ir izliekta arka, kas ir mazāka par pusapli. Šāds segmentāls arkveida tilts ļāva zem tā izplūst lielam plūdu ūdens daudzumam. Tas pasargātu tiltu no aizskalošanas plūdu laikā. Arī pats tilts varētu būt vieglāks. Parasti romiešu tiltiem bija vienāda izmēra un formas ķīļveida primārie arkas akmeņi (tā sauktie vuozori). Romieši būvēja gan vienlaidus, gan garus vairāku arku akveduktus. Tiltu balstos bija applūstošās atveres.

Viduslaiku Eiropā tiltu būvnieki uzlaboja romiešu konstrukcijas, izmantojot šaurākus balstus. Tiltu konstrukcijās tika izmantoti plānāki arku cilindri un zemāki laiduma un augstuma koeficienti. Tika ieviestas arī gotikas smailās arkas, kas samazināja sānu spiedienu. Īpaši 14. gadsimtā tiltu būvniecība sasniedza jaunu virsotni. Mūra arku konstrukcijās līdz šim nebija dzirdēts, ka tiltu garumi varētu sasniegt 40 metrus (130 pēdas).

19. gadsimtā tērauds kļuva lētāks un ļāva būvēt vēl garākus tiltus. Saišu arkveida tilti kļuva plaši izplatīti, jo tiem nebija nepieciešami tik lieli un dārgi pamati. Daži no tiem 20. gadsimta beigās bija garāki par 500 metriem (1600 pēdām).

Vienkāršie kompresijas arkas tilti

Vienkāršu materiālu priekšrocības

Akmens, ķieģeļu un citi līdzīgi materiāli ir stipri saspiesti. Tie ir diezgan stipri bīdes momentā. Taču tie nespēj izturēt lielu spēku stiepes stāvoklī. Tāpēc mūra lokveida tilti ir projektēti tā, lai tie pastāvīgi būtu saspiesti. Katru arku būvē virs pagaidu viltotās konstrukcijas karkasa, ko dēvē par centrēšanu. Pirmajos saspiešanas arku tiltos tilta vidū esošais atslēgas akmens nesa pārējā tilta svaru. Jo lielāks svars tika uzlikts uz tilta, jo stiprāka kļuva tā konstrukcija. Mūra arkveida tiltiem virs arkas izmanto aizpildījuma materiālu (parasti sablīvētus šķembas), lai palielinātu šo tilta pašsvaru. Tas arī novērš spriegojuma rašanos arkas gredzenā, slodzei pārvietojoties pa tiltu. Tika izmantots arī dzelzsbetons. Ja tiek izmantots mūris (šķelts akmens), lai līdz minimumam samazinātu bīdes spēkus, ir sagriezti šķautņu leņķi. Ja izmanto nejaušus mūrus (nesagriezti un nesagatavoti akmeņi), tie ir salikti kopā. Pirms viltotās konstrukcijas noņemšanas javai ļauj nostrādāt.

Būvniecības secība

• Ja arkas ir novietotas ūdensteces gultnē (uz balstiem vai krastos), ūdens tiek novirzīts. Tas tiek darīts, lai vispirms varētu izrakt granti un aizstāt to ar labu pamatni (no izturīga materiāla). No tiem uzceļ vai paaugstina pamatu balstus līdz arku paredzētā pamata augstumam. Šo punktu sauc par atsperu punktu.
• Falsework centering (angļu valodā: arch frame) parasti tiek veidots no zāģmateriāliem. Katra vairāku arku tilta arka rada spiedienu uz blakus esošajām arkām. Šā iemesla dēļ vai nu visas tilta arkas jāpaceļ vienlaicīgi, vai arī jāizmanto ļoti plati balsti. Galējo arku vilkmi zemē pārņem nozīmīgi (vertikāli) pamati kanjona sienās.
• Vairākas arkas ir (vai viena arka ir) veidotas virs centrēšanas. Kad katra pamata arkas stobrs ir uzbūvēts. Arkas tiek (vai arka tiek) stabilizētas ar pildījumu mūrējumu. Tos var likt horizontālos slāņos (kārtās). Tie var veidot divas ārējās sienas, ko sauc par spandreļiem, kurus pēc tam aizpilda ar atbilstošu irdenu materiālu un šķembām.
• Ceļš ir bruģēts, un uz tilta satiksmi virza parapetu sienas.

Darbu gaita uz romiešu tilta pie Limiras: viltotās konstrukcijas tika pārvietotas uz citu atveri, tiklīdz bija pabeigta apakšējās arkas ribas.

Galerija