Magyarországon elég nehéz lehet elképzelni a víz alatti építkezések jövőjét, de számos országban, főleg amelyeknek vannak tengerpartjai, megfontolás tárgyává tették hogy a víz alatt építenek ki lakótereket és lakóközösségeket. A Föld népességének folyamatos növekedésével az épületek egyre magasabbra és magasabbra nőnek. A sűrűn lakott városok tele vannak darukkal, amelyek új, lenyűgöző felhőkarcolókat építenek, de mi lenne akkor, ha a városépítések jövője nem az ég felé tartana, hanem az óceán mélye felé ?

Az emberek már évek óta kutatják a víz alatti építkezést, és már léteznek építési technikák a víz alatti szerkezetek és víz alatti épületek létrehozására. Bár jelenleg csak olyan városok vannak a víz alatt, amelyeket az idők során elsüllyesztettek, a jövő víz alatti városainak terveit már most is fontolgatják.

Ezek a tervek nem is tűnnek olyan erőltetettnek, mint amilyennek hangzanak, és néhány víz alatti étterem és üdülőhely már létezik szerte a világon. Ahhoz, hogy igazán értékelni tudjuk ezeket a lenyűgöző teljesítményeket, hasznos többet megtudni azokról az építési technikákról, amelyek lehetővé teszik a víz alatti építkezést.

A víz alatti építkezés kihívásai

A szárazföldön is nehéz építeni, de a víz alatti építkezés még különlegesebb kihívásokat jelent. E kihívások közé tartozik többek között:

A megfelelő anyagok megtalálása: A szárazföldön gyakran használt anyagok közül sok – például a fa – egyszerűen nem alkalmas hosszú távú víz alatti használatra.

A víznyomás kezelése: Mind az építés során, mind pedig a szerkezet élettartama alatt a víznyomás hatása kulcsfontosságú szerepet játszik.

A korrózió kezelése: A tenger alatti, tengerparti környezetben megvalósuló projekteknek figyelembe kell venniük a sós víz korróziós hatásait.

A víz alatti építkezések azonban nem most kezdődtek, mert néhány ősi civilizáció kitalálta már, hogyan lehet ezeket az akadályokat megfelelő anyagok és egyszerű víz alatti építési módszerek felhasználásával leküzdeni, például a folyókon átívelő hidak tartóoszlopainak építéséhez.

A vízben történő építkezés során olyan anyagokat kell használni, amelyek ellenállnak a különböző hatásoknak, beleértve a víznyomást, a korróziót és az eróziót.

A víz alatti építéshez leggyakrabban használt anyagok

Beton: A víz alatt használt beton egy speciális fajtája a vízáramlatok ellenére gyorsan szilárdul, és jól bírja a sós vizet.

Acél: A jellemzően betonnal burkolt acél erős szerkezetet képez a víz alatti épületek számára.

Akrilüveg: A napfénynek ellenálló, tartós és meglehetősen merev akril műanyagok jól alkalmazhatók a víz alatti építkezésekhez. Mivel átlátszó, az akrilüveget víz alatti ablakokhoz használják.

Ezekkel az anyagokkal a speciális építésekre vállalkozó építőipari cégek készen állnak arra, hogy különféle építési módszereket alkalmazzanak, amelyek lehetővé teszik lenyűgöző víz alatti szerkezetek létrehozását.

A víz alatti építés módszerei

Az évek során több olyan fontos technika alakult ki, amelyek lehetővé teszik az építőipari vállalatok és az építőmunkások számára, hogy kisebb és nagyobb vízfelületeken is építkezzenek.

A legfontosabb víz alatti építési módszerek közé tartoznak

• Keszonok és kazettásgátak használata.
• Fúrt cölöpök.
• Helyszínen kívüli építés, utána a helyszínre úsztatás és süllyesztés.

Érdekes módon mindezen „víz alatti építési” módszerek mögöttes célja ugyanaz: a víz alatti építkezés elkerülése. Ehelyett a vizet különböző módon elterelik vagy „kiiktatják” az építkezés során – ez azért lényeges megközelítés, mert a vízben szinte lehetetlen ténylegesen építeni. A „víz alatti építkezés” tehát inkább arról szól, hogy kreatív módokat találjunk a víz „elkerülésére”, de olyan szerkezeteket hozzunk létre, amelyek az építkezés befejezése után ellenálljanak a víznek.

Keszon

A keszonok olyan vízzáró szerkezetek, amelyek a vízbe süllyeszthetők, miközben belül megmarad a száraz környezet. Egy felülről nyitott és száraz keszon belsejében a munkások addig áshatnak, hogy elérjék a szilárd felületet, amelyen a tényleges építőelem fog nyugodni. Végül a keszonok teste egy szerkezet, gyakran egy híd vagy egy gát alapjának részévé válnak.

Bár a hidakra és gátakra nem gyakran gondolunk úgy, mint „víz alatti szerkezetekre”, az igazság az, hogy számos fontos elemük a víz alatt van. Sok hatalmas híd nem lenne lehetséges a nagyméretű tartóoszlopok nélkül, amelyek az átvezető fesztávokat tartják.

Az 1870-ben építeni kezdett Brooklyn-híd például két nagy keszont használt, hogy leásson az alapkőzetig, és kialakítsa a híd tornyainak alapját.

Bár mindegyik ugyanazokat az alapelveket alkalmazza, több különböző típusú keszon létezik:

Nyitott keszon: A nyitott keszon nem rendelkezik fenékkel, és csak függőleges falakat tartalmaz, ami lehetővé teszi a munkások számára, hogy az alján dolgozzanak.

Pneumatikus keszon: A pneumatikus keszon hasonló a nyitotthoz, de sűrített levegőt pumpálnak bele, hogy megakadályozzák a víz beszivárgását.

Dobozos keszon: A többi keszontól eltérően a dobozos keszon padlórészt is tartalmaz, így azt egy előre elkészített alapra süllyesztik le. Bár a keszonokat még ma is használják, hasznosságuk korlátozott, ezért sok helyzetben inkább kazettás gátakat kell használni.

Kazettásgátak

A kazettás gátak olyan ideiglenes burkolatok, amelyek lehetővé teszik a víz kiszivattyúzását, és száraz környezetet teremtenek az építkezéshez. Ahogy a neve is mutatja, a kazettásgátak a gátakhoz hasonlóan működnek, megakadályozva a víz el, vagy befolyását egy adott területről. Egy teljesen felépített kazettásgát úgy néz ki, mint egy nagy, fallal körülvett „gödör”, amelyet víz vesz körül.

A gátakat különböző anyagokból, többek között acélból és nagy szilárdságú kőzetből vagy betonból lehet létrehozni. A legegyszerűbb típusú kazettásgátak egyszerűen nagy mennyiségű föld felhalmozásával készülnek. Az ilyen típusú gátak azonban gyakran igényelnek valamilyen megerősítést az erózió megakadályozása érdekében.

A kazettásgátakat a legkülönfélébb építmények építéséhez lehet használni, a rakpartoktól és mólóktól kezdve a részben vagy teljesen víz alá kerülő épületekig. A kazettásgátakat állandó gátak építésénél is használják – például a Hoover-gát építéséhez számos kazettásgátat emeltek a Colorado folyóból történő vízkivezetéshez.

Cölöpök

A víz alatti alapelemek építésénél a vert cölöpök lehetővé teszik a személyzet számára, hogy stabil szerkezeteket hozzanak létre anélkül, hogy a vizet egyáltalán el kellene távolítaniuk. A hosszú, függőleges oszlopoknak látszó cölöpöket erős gépi kalapáccsal lehet a talajba ütni, így stabil alapot hozva létre a víz alatti vagy víz feletti szerkezetek számára. A cölöpöket úgy képzelheti el, mintha szögeket vernének egy fadarabba, csakhogy a víz alatti építkezések esetében a cölöpöket a meder aljába verik be.

A víz alatti építkezéseknél a cölöpök leggyakrabban acélból készülnek, bár részben üreges belsővel rendelkeznek. A cölöpök elhelyezése után egy cső segítségével betonnal töltik fel a cölöp belsejét, amely kiszorítja a korábban a cölöp belsejében lévő vizet. A beton akkor is képes megszilárdulni, ha víz veszi körül, és a folyamat végén egy olyan acélbeton-pillér marad, amelynek belsejében egyáltalán nincs víz.

A fúrt cölöpök az egyik legköltséghatékonyabb módja a víz alatti építmények alapelemeinek építéséhez, amelyeket biztonságosan kell rögzíteni a helyükön, hogy ne mozogjanak a víz sodrásával. Például az Apple lenyűgöző, részben víz alá süllyesztett áruházának rögzítéséhez a szingapúri Marina Bay Sandsben vert cölöpöket használtak.

Helyszínen kívüli építés

Mint már tisztáztuk, a víz alatti építkezés fő célja, hogy ne kelljen ténylegesen a víz alatt építkezni. Ennek eredményeképpen a víz alatti építkezés egyik legelterjedtebb gyakorlata a helyszínen kívüli építés. A szerkezeteket a helyszínen kívül építik és szerelik össze, néha moduláris építéssel, majd az építkezés helyszínére szállítják.

Gyakran előfordul, hogy a szerkezeteket vagy a szerkezet darabjait uszályokon úsztatják ki vagy vontatják, majd a helyükre engedik le. Egyes darabokat a saját súlyukkal engednek le, míg más darabokat súlyokkal terhelnek, amelyek segítenek nekik rögzülni a tengerfenékre. Ha szükséges a víz kiszivattyúzása a szerkezetből, akkor az a helyére történő leeresztés után történik.

Az egyik ilyen módon épített építmény az Utter Inn, egy kis svédországi szálloda, amelyet a parton építettek, majd később egy tó közepén elsüllyesztettek. A szálloda bejárata csak csónakkal közelíthető meg.

Bár ez az építési módszer drága lehet, lényegesen költséghatékonyabb, mint a közvetlenül a víz alatt történő építkezés, amely bonyolult szerszámokkal, képzett búvárokkal és óriási kockázatokkal jár.

Mindezen építési módszerek – a keszonok, a kazettás gátak, a vert cölöpök és a helyszínen kívüli építés – hihetetlenül szép és hasznos víz alatti szerkezetek létrehozását teszik lehetővé. Víz alatti alkotások százai léteznek szerte a világon – kutatóállomásoktól a szállodákig, vasúti alagutaktól az éjszakai klubokig.

Bármilyen különbségek vannak is a különböző építmények között, egy dolog közös bennük: hatalmas építészeti, mérnöki és építőipari kreativitás került felhasználásra a megépítésükhöz.