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Ingeniería romana > Orígenes e historia

Roman Bridge, Ponte da Vila Formosa, Portugal (Carole Raddato)
Los romanos son conocidos por sus notables hazañas de ingeniería, ya sean carreteras, puentes, túneles o sus impresionantes acueductos. Sus construcciones, muchas de ellas todavía en pie, son un testimonio de sus habilidades superiores de ingeniería e ingenio. Ingenieros romanos mejoraron mayores ideas e inventos para introducir a un gran número de innovaciones. Desarrollaron materiales y técnicas que revolucionaron el puente y construcción de acueductos, perfeccionaron armas antiguas y desarrollaron otros nuevos, mientras que inventar máquinas que aprovecharon el poder del agua. Logros de ingeniería romanos generan mucha riqueza y prosperidad, mejorar la vida cotidiana de los romanos y ayudar a Roma a mantener su dominio en Europa y el Mediterráneo durante siglos.

ACUEDUCTOS

Acueductos existían en el cercano Oriente durante siglos antes de la construcción de la primer acueducto, el Aqua Appia en 312 A.C. del Roma. Los romanos, sin embargo, introdujeron muchas innovaciones que les permitieron construir acueductos en una escala sin precedentes. Acueductos consistió en conductos, túneles y tuberías que lleva el agua de manantiales lejanos y montañas en ciudades y pueblos. Abastecía de agua a las ciudades fuentes, letrinas, baños públicos y casas de los Romanos ricos. También fueron utilizados para poder molinos y otras máquinas
Acueductos romanos utilizan gravedad, no bombas, con una leve inclinación hacia abajo para que el agua fluya. Otras innovaciones incluyeron el uso de pórticos para el transporte de agua en valles y bajas del terreno, con el uso de revestimientos de cemento concreto e impermeable. Otra innovación fue el uso de solución de tanques a intervalos regulares para regular el suministro de agua.
Acueductos podrían ser más de 100 kilómetros (62 millas) de largo. Por ejemplo, el Aqua Marcia, construido en 144-140 A.C. funcionó subterránea de cerca de 91 kilómetros (57 millas) de metro y luego 10 km (6 millas) sobre tierra en subestructuras y arcadas antes de llegar a la ciudad de Roma.
Valens Aqueduct, Constantinople
Acueductos debían mantenerse regularmente como desechos acumulados en sus conductos y las fugas desarrollados durante los años. Por medio del Principate, Roma tenía una red de agua grandes y complejos con enlaces cruzados de acueducto que garantice un suministro continuo de agua incluso si un acueducto estaba en reparación.

PUENTES

Tan pronto como el siglo II A.C., los romanos construyeron gran y magnífica piedra puentes como el 135 metros (443 pies) largos puente de Varolio Aemilius en Roma. Los primeros puentes de piedra utilizan bloques de piedra Unidos con abrazaderas de hierro . Por el siglo de mid-2nd A.C., los romanos hicieron uso extenso del concreto: puentes fueron construidos a menudo con un núcleo de hormigón y revestimiento de un bloque de piedra. El uso de concreto aumentó significativamente la fuerza y la durabilidad de los puentes. Concreto también fue utilizado para construir muelles fuertes. Cuando no se puede construir muelles en la roca, el Romans utilizó "ataguías", que eran temporales recintos hechos de pilotes de madera selladas con arcilla. Las ataguías fueron conducidos en el lecho del río y lleno de hormigón, para hacer muelles.
Constructores romanos también fueron los primeros en comprender las ventajas estructurales de un arco. Puentes tenían arcos de arco individual (más en un extremo de la otra) de piedras llaman dovelas, que distribuye eficientemente el peso de los puentes. Tales puentes arco estructuras más fuertes y permitidos para más luces de puente. Por ejemplo, el puente de Alcántara, todavía hoy en pie, es 182 m (597 pies) de largo, con arcos de 29 metros (95) y enormes dovelas hasta ocho toneladas de peso. Los centenares de puentes romanos aún en existencia alrededor de Europa son un testimonio de su increíble fuerza y fiabilidad.
Roman Bridge, Pont Julien

TÚNELES DE

Los romanos cavaron túneles así como para sus acueductos de agua y caminos cada vez que se encontraron con obstáculos como colinas o montañas. Construcción del túnel estaba desafiando no sólo porque la excavación podría tomar años, pero también porque agrimensores debían asegurarse de que ambos extremos de un túnel conocieron correctamente en el centro.

El método más común de la construcción del túnel fue el método de qanat , desarrollado por los persas en el primer milenio temprano BCE. El túnel fue hecho directamente mediante una línea de puestos sobre una colina y cavando pozos verticales a intervalos regulares. Los ejes aseguraron que el túnel no desviarse de su trayectoria de juego y proporciona ventilación a los trabajadores.
Los 6 kilómetros de largo del túnel eso Emperador Claudius construido en 41 CE para drenar el lago de Fucino tomó 11 años y 30.000 trabajadores a construir.
El método de excavación contra fue un método utilizado para cavar a través de altas montañas. Los trabajadores cavaron el túnel de ambos lados de una montaña y se reunieron en un punto central. Este método de construcción requerida mayor planificación y un mayor conocimiento de la topografía y geometría. Constructores tuvieron que controlar constantemente que el túnel de avance dirección, por ejemplo, volviendo a la luz que penetró por la boca del túnel. Ventilación, especialmente para túneles de gran longitud, era también un problema, como los ejes podrían no fácilmente ser excavados hacia abajo desde la cima de una montaña. Los tiempos de construcción requerida dependen el tipo de roca está excavando y el tipo de túnel. Túneles de ejes, por ejemplo, podrían ser construidos mucho más rápido.

Cuando la roca era dura, romanos emplearon una técnica llamada apagando fuego. Esto consistió en calentar la roca con fuego y entonces de repente enfriándolo con agua fría para que se agrietaría. Túneles podrían tomar años, incluso décadas, para ser construido, incluso con miles de esclavos. Por ejemplo, los 6 km (3,7 millas) de largo túnel eso emperador Claudius construido en 41 CE para drenar el lago de Fucino (Lacus Fucinus) tomó 11 años para construir y utilizar aproximadamente 30.000 trabajadores.

CARRETERAS

El Romans tenía una red de carreteras ampliada que se extiende desde el norte de Inglaterra al sur de Egipto, con una longitud total de no menos de 120.000 km (74.565 millas) durante el Imperio. Vías romanas fueron hechas para viajes, comercioy para mantener el control sobre vastos territorios del Imperio. Facilitó el rápido despliegue de los ejércitos cuando sea necesario.

Objetivo principal de la carretera fue conectarse en como recto camino como posibles dos ciudades a menudo cientos de kilómetros de distanciadas. La vía Apia, construido a partir de 312 a. C., Roma conectada a Capua (190 km aparte o 118 millas) mientras que las ciudades importantes a lo largo de su trayectoria sólo se accede a través de caminos de rama. La construcción de caminos romanos involucrados colosales obras de ingeniería debido a puentes y túneles, pero viaductos, tuvieron que ser construido donde caminos encontraron grandes obstáculos. Construcción de carreteras también implicó excavación masiva de tierras, el transporte de materiales para relleno y nivelación sobre largas distancias y grandes proyectos hidráulicos para recuperación de agua drenaje y tierra.
Via Appia
Caminos romanos fueron construidos primero las piedras del bordillo, cavando un hoyo largo entre ellos que era todo el ancho de la carretera y luego cubriéndola con piedras o grava. Se compacta la capa de grava y una capa de grava más fina fue agregada. Luego fue empedrado con losas poligonales grandes de la roca. Debido a la capa de grava abajo, caminos romanos fueron capaces de resistir la congelación y las inundaciones y requieren relativamente poco mantenimiento. Además, la superficie de la carretera tenía leves inclinaciones, para que pudiera fluir agua de lluvia a las cunetas a ambos lados.

También se colocaron hitos (de los milia passum en latín significa 1.000 pasos) a lo largo de la carretera a intervalos de una milla. Eran columnas pesadas de 1,5 m (5 pies) de altura que indicaron el número de la milla, la distancia a Roma y los nombres de los funcionarios que construyó la carretera.

HORMIGÓN ROMANO

Una de las contribuciones romanas más importantes a la tecnología de la construcción fue la invención del hormigón. Concreto permitida la construcción de impresionantes edificios como el Panteón y construcción puente y el puerto afectada. Hormigón romano o opus caementicium fue inventada en el tercer siglo BCE, cuando constructores agrega un polvo volcánica llamada puzolana al mortero hecho de una mezcla de ladrillos o pedazos de roca, cal o yeso y agua. Puzolana que contienen sílice y alúmina, crea una reacción química que dramáticamente reforzado la cohesión del mortero.

Roma experimentó un periodo llamado "Revolución concreta", que vio rápidos avances mentionados aquí en la composición del hormigón. Por ejemplo, los constructores romanos descubrieron que añadiendo terracota machacada al mortero creó una fuerte mezcla hidráulica que podría ser utilizada como material impermeable para cisternas u otras construcciones a la intemperie. Romanos también dominan Suplementos hidrófobos para hormigón a mediados del primer siglo CE, que permitió la construcción de puertos como el de la ciudad de Cesarea. Suplementos hidrófobos para hormigón se logró mezclando 1 parte de cal con dos partes ceniza volcánica, y colocar la mezcla en la toba volcánica o en pequeñas cajas de madera. La mezcla entonces ser hidratada por agua de mar para accionar concreto liberación de calor / endurecer la reacción química.
Dome of the Pantheon
Podríamos preguntarnos si el hormigón romano era mejor que moderno de hormigón o cemento de Portland de hoy. La investigación reciente de científicos de Estados Unidos y el italiano ha demostrado que el hormigón romano era muy superior. Mediante el análisis de puertos romanos en el Mediterráneo, descubrieron que el hormigón romano permaneció intacta después de 2.000 años de pounding constante por el mar. Por el contrario, cemento Portland comienza a erosionarse después de 50 años de exposición al agua de mar. Según estos científicos, cemento Pórtland no se une así como hormigón romano y comienza a agrietarse después de unas décadas, porque carece de cal y ceniza volcánica mezclas de hormigón romano.

DISPOSITIVOS de agua y molinos

Los romanos tenían molinos que utilizaban para moler el grano y producir harina. Estos molinos generalmente tenían un eje horizontal conectado a un eje que pasa por una piedra de molino más bajo y girar una piedra de molino superior. El espacio entre las muelas se ajustó cuidadosamente por un mecanismo de pesada con el fin de controlar la fineza del polvo producido. Los molinos más básicos utilizan energía humana o animal. Por ejemplo, la mola asinaria que se remonta al 300 A.C. fue un molino rotatorio básico impulsado por esclavos o caballos con los ojos vendados, burros o mulas.

Los romanos también inventaron el molino de agua ya sea con una rueda de agua horizontal o vertical en la mitad del siglo tercero A.C.. Molinos de agua utilizan un río o agua a alta presión desde un depósito alto (o un acueducto cercano). El poder del agua golpeando las ruedas se ajustó a menudo por un sistema de tanques y tuberías. Molinos verticales eran más complejas, como convierte la rotación vertical del agua de la rueda en la rotación horizontal del eje de giro de la muela superior. El acueducto de Barbegal y molinos había construida a finales del primer siglo CE, tenía agua corriente a través de un camino cuesta abajo de 19 metros, 16 las ruedas de agua individuales de conducción. El molino fue capaz de procesar cerca de 3 toneladas de grano por hora. Empleó a cientos de personas y producido suficiente harina para suministrar hasta a 40.000 personas por día.
A Pompeii Bakery
Los romanos tenían otros dispositivos de agua que utiliza para cortar madera, piedras y para la trituración de minerales metálicos. Aserraderos tenían sierras de corte de piedra impulsados por ruedas hidráulicas, por medio de una manivela y un árbol que conecta. Martinetes, que utiliza agua ruedas, levas y martillos, fueron utilizados en las regiones mineras para la trituración del mineral en trozos pequeños.

TECNOLOGÍA MINERA

Los romanos fueron los primeros en utilizar tecnología avanzada en las operaciones mineras. Yacimientos mineros romanos tenían a menudo un número de acueductos construidos a su alrededor con tanques gigantes y máquinas de agua tales como molinos de estampilla y trip-hammers. Los tanques gigantes fueron utilizados en un método de extracción llamado aforismo. Aforismo consistió en liberar grandes cantidades de agua para lavar la tierra y exponer rocas minerales valiosos. En otro método de minería como apagando fuego, el agua de estos depósitos fue lanzado para fracturar la roca que había sido previamente calentada.
Molinos de sello de agua y trip-hammers fueron utilizados para triturar el mineral extraído en trozos pequeños antes de ser procesado más lejos. Rastros de la tecnología de extracción utilizados por los romanos todavía pueden encontrarse en sitios como Las Médulas en España y Dolaucothi en gran Bretaña. El sitio de Dolaucothi tenía no menos de cinco acueductos largos.

ARMAS

Los romanos tenían armas formidables que durante siglos les dieron una ventaja en el campo de batalla y les permitieron conquistar vastos territorios. Armas como la ballesta y el onager, utilizados en funciones defensivas y ofensivas en la guerrade asedio, eran las armas más aterradoras y tecnológicamente avanzadas en el arsenal romano.
La Balista (desde el griego palabra ballistra, significa ballesta) se originó en Greciay consistió de dos brazos horizontales de ballesta-como en una cuerda de nervio, crin o de tripa, unido a un marco rectangular de madera. Tenía un deslizador unido a un soporte vertical pasando por el marco rectangular que los soldados cargan con dardos de plomo o piedras esféricas pesadas. La ballesta fue fijado a la posición de armado tirando la cuerda con un par de tornos.
Roman Ballista Reconstruction
Ingenieros romanos mejoraron significativamente la Balistade diseño mediante la adición de un número de componentes de metal que no sólo hizo la ballesta más ligera y fácil de montar, sino también mejoró su exactitud incrementando su poder aproximadamente un 25%. La más grande las balistas fueron también los más poderosos. Podrían tener brazos 1 a 1,2 m (3 a 4 pies) en longitud y lanzar dardos a una distancia de aproximadamente 450 m (450 a 500 yardas). La ballesta fue muy preciso, sobre todo a una corta distancia. Fácilmente podría perforar armadura de un soldado con suficiente energía para matarlo al instante. Ingenieros romanos también inventaron el carroballista, una ballesta montada en un carro que agrega movilidad al arma. Dio cada Legión masiva potencia de fuego en el campo de batalla, puesto que como cada Legión empujado a lo largo de 55 de estos móviles las balistas en batalla.        

El onager era una catapulta de torsión de un brazo que podría lanzar proyectiles mucho más pesados que la Balista con precisión, aunque con un rango menor (aprox. 300-400 m). Mientras que la ballesta tenía muchas partes móviles que puedan romper o fallar, el onager tenía un diseño más simple, haciéndola más confiable y fácil de operar. Consistió en un gran marco horizontal colocado firmemente en el suelo y un marco vertical con un tampón de acolchado en la parte delantera. El marco horizontal había estirado, trenzado de cuerdas de pelo animal o los tendones. Un brazo con un cabestrillo que sostiene el proyectil fue colocado en el paquete de la cuerda y empuja hacia abajo contra la tensión de las cuerdas con un molinete. El brazo fue luego liberado por un mecanismo de gatillo liberando la tensión y lanzando el proyectil grande (puede ser una piedra esférica de hasta 25 kg de peso), generalmente juego bajar con una sustancia combustible. Impacto y posteriores incendios podrían romper en fortificaciones enemigas y causar gran devastación.
Diseño de onager romano incluso es considerado por los científicos para ser más ingeniosa de las catapultas de un brazo de la edad media debido a su Honda, que aumenta la longitud efectiva de la Honda del brazo sin añadir ningún peso significativo. Los romanos no podrían rueda estos onagers grandes en batalla ya que pesaron hasta cuatro toneladas. En su lugar se construyeron in situ, en plataformas acolchadas, por lo que su retroceso no moler la tierra debajo y tornarlos inestables.

Artículo aportado por el equipo de colaboradores.

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