ローマの技術：水道、道路、コンクリート

ポン・デュ・ガールの上を通る水路は、456 mでわずか2.5 cmしか下がりません。勾配は約1万8000分の1です。

50 kmにわたって下り続ける水

ローマの水道の大部分は、多くの人が思い浮かべる高いアーチではありません。泉から都市まで重力だけで水を運ぶ、ふたをした石の水路です。そのため1メートルごとにゆるやかな下り坂にしなければなりませんでした。ローマ最初の水道である紀元前312年のアッピア水道は全長約16.6 kmで、約90メートルを除いてすべて地下にありました。アーチを使ったのは、水路が谷を渡らなければならない場所だけです。南フランスのポン・デュ・ガールは、西暦1世紀につくられた全長50 km以上のニーム水道をガルドン川の上に通す橋です。高さは川面から48.77メートルあります。技術者たちは経路にそって勾配を変えました。ずっと同じ勾配にしていたら橋はとても建てられない高さになっていたはずで、勾配を変えたことで橋を約6メートル低くできました。

測量士たちは簡単な道具でこうした勾配を決めました。ウィトルウィウスは、水平を出すための水の溝と下げ振りのついた長い木の台コロバテスと、まっすぐな線や直角を測るための、棒の先に十字をつけたグロマについて書いています。都市に入った水は配水槽に流れ込み、そこから鉛の管を通って送られました。鉛を意味するラテン語plumbumは、英語で配管工を表すplumberの語源です。西暦97年に水道長官に任命されたセクストゥス・ユリウス・フロンティヌスは、ローマの水道についての本を書きました。その中で彼は当時の9本の水道について述べ、水を盗む違法な引き込みに不満をもらし、水道をエジプトの「役に立たないピラミッド」とくらべてほめています。

アーチが崩れないわけ

石は押しつぶす力にはとても強く、引っぱる力には弱い材料です。すき間に平らな石の梁を渡すと梁はたわみ、下側が引き離されるので、梁は短い距離しか渡せません。アーチは荷重を圧縮の力に変えます。くさび形の石である迫石の一つひとつが隣の石を押し、重さは曲線にそって伝わり、下の橋脚へと流れます。つくっている途中のアーチは自分では立てないので、建設者たちは迫枠と呼ばれる曲がった木の枠の上に石を載せます。頂上の要石がはまれば枠を外してもよく、アーチは自分の重さを自分で支えます。アーチを発明したのはローマ人ではありませんが、ポン・デュ・ガールのように何段にも重ねて、とても大きな規模で使いました。

道路

「街道の女王」アッピア街道は、紀元前312年に監察官アッピウス・クラウディウス・カエクスによって建設が始まりました。最初の水道をつくったのと同じ人物です。ローマからカプアまで132ローママイル、約195 km続き、のちにイタリア半島のかかとにあたるブルンディシウムまで延ばされました。ローマの道路は何よりも軍隊のためにつくられました。地形が許すかぎりまっすぐで、路面は中央を高くして、雨が両わきの溝に流れるようにしてありました。教科書にはよく整った4層の断面図が載っていますが、そのモデルはウィトルウィウスの床についての記述からとったもので、発掘された道路は土地の石や土によって大きく異なります。道ぞいの石のマイル標石には、都市からの距離が刻まれていました。

コンクリート

ローマのコンクリート、オプス・カエメンティキウムは、紀元前150年ごろから広く使われました。石灰に火山灰、特にナポリ近くのポッツオーリ周辺の火山灰を混ぜ、石のかたまりや割れたれんがを加えたものです。流し込むのではなく層にして積み重ね、水の中でも固まったので、建設者たちは外海にも港をつくることができました。最も偉大な建造物はローマのパンテオンのドームで、ハドリアヌスのもとで西暦125年ごろに完成しました。ドームの直径は約43メートルあり、今も鉄筋を使わないコンクリートのドームとしては世界最大です。建設者たちは上のほうほど軽い石を混ぜ、ドームが最も薄い部分を軽くしました。