Η μετακίνηση μεγάλων βαρών (λίθων) εμφανίζεται ήδη από την 5η χιλιετία π.Χ. στις εντυπωσιακές μεγαλιθικές κατασκευές της δυτικής Ευρώπης, και αργότερα παίρνει επικές διαστάσεις με τα κολοσσιαία οικοδομικά προγράμματα των πρώτων σπουδαίων πολιτισμών (Αιγυπτίων κ.ά.). Όμως, πρόκειται για οριζόντια μετακίνηση ή έλξη επί ειδικά διαμορφωμένου κεκλιμένου επιπέδου με τη χρήση μοχλών, ελκήθρων και σχοινιών, και απαιτούσε τη συγχρονισμένη εργασία πλήθους ανθρώπινου δυναμικού. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν και οι επιβλητικές κατασκευές των Μυκηναίων: οι θολωτοί τάφοι και τα γιγάντια ανώφλια πυλών σε τείχη.
Η μεγάλη επανάσταση και στον τομέα αυτό συντελέστηκε από τους Έλληνες (τουλάχιστον από τον 6ο αιώνα π.Χ.), με την εφεύρεση της τροχαλίας και τη χρήση της σε ποικίλα πολύσπαστα (δίσπαστα, τρίσπαστα, κλπ. για το διπλασιασμό, τριπλασιασμό, κ.ο.κ. της ασκούμενης δύναμης), σε συνδυασμό με την επινόηση και εφαρμογή διαφόρων τύπων βαρούλκου για τον πολλαπλασιασμό της ασκούμενης δύναμης ανάλογα με τον λόγο του μήκους των κινητήριων μοχλοβραχιόνων προς την ακτίνα των κυλίνδρων περιέλιξης των ελκτικών σχοινιών. Η εφεύρεση και ανάπτυξη πολλαπλών ανυψωτικών μηχανημάτων –όπως η μονόκωλος ανυψωτική μηχανή (σημερινός μονήρης γερανοβραχίων), η δίκωλος ανυψωτική μηχανή (σημερινή γερανογέφυρα), η συνεργασία τετράκωλων ανυψωτικών μηχανών (σημερινά ικριώματα) κ.ά.– σε συνδυασμό με τη χρήση ευφυών συστημάτων πρόσδεσης των λίθων, εντυπωσιακών συστημάτων πέδησης και αναστολής, λιπαντικών αλλά και ειδικών ολισθητήρων, κυλίστρων και κατάλληλων τροχοφόρων οδήγησαν στο ελληνικό αρχιτεκτονικό θαύμα.
Η σημερινή ανυψωτική τεχνολογία είναι άμεση εξέλιξη της εντυπωσιακής ανυψωτικής τεχνολογίας των αρχαίων Ελλήνων που πραγματεύτηκαν θεωρητικά σπουδαίοι Έλληνες μηχανικοί, όπως ο Αρχιμήδης, ο Ήρων, ο Πάππος κ.ά.
Τα πολύσπαστα
Αποτελούνταν από συνδυασμό μιας σταθερής και μιας ελεύθερης «τροχαλίας» σε ένα αλληλοεξαρτώμενο σύστημα μέσω του σχοινιού ανύψωσης. Στην ξύλινη ή μεταλλική «θήκη» κάθε «τροχαλίας» προσαρμόζονταν ένας ή περισσότεροι άξονες και γύρω από τον καθένα τους περιστρέφονταν ένας ή περισσότεροι «τροχίλοι». Τρίσπαστο ονομαζόταν το σύστημα με τρεις τροχίσκους (δύο στην πάνω «τροχαλία» και έναν στην κάτω). Τετράσπαστο ονομαζόταν το σύστημα με τέσσερεις τροχίσκους (από δύο στην κάθε «τροχαλία»), κ.ο.κ.
ΠΗΓΕΣ: Βιτρούβιος, Περί αρχιτεκτονικής, Χ, Ήρων ο Αλεξανδρεύς, Μηχανική, Πάππος ο Αλεξανδρεύς, Μηχανική.
Σύνδεσμοι, γόμφοι και εμπόλια
Για την ασφαλή οριζόντια συναρμογή των γειτονικών λίθων χρησιμοποιούνταν ορειχάλκινοι ή σιδερένιοι «σύνδεσμοι» συνήθως σχήματος I που τοποθετούνταν σε αντίστοιχες λαξευμένες υποδοχές των λίθων και σταθεροποιούνταν και προστατεύονταν με τη χύτευση μόλυβδου. Για τη σταθερή κατακόρυφη συναρμογή τους χρησιμοποιούνταν οι «γόμφοι» δηλ. ορειχάλκινα ή σιδερένια ελάσματα που τοποθετούνταν με παρόμοιο τρόπο. Για την ασφαλή σύνδεση των σπονδύλων των κιόνων χρησιμοποιούνταν τα «εμπόλια» δηλ. ξύλινα στοιχεία τετραγωνικής διατομής που τοποθετούνταν σε αντίστοιχες τετραγωνικές εγκοπές στο κέντρο των σπονδύλων. Τα «εμπόλια» έφεραν οπές στο κέντρο τους και συνδέονταν μεταξύ τους με τον «πόλο» έναν κατακόρυφο ξύλινο συνήθως αξονίσκο που επέτρεπε την ελεύθερη περιστροφή των σπονδύλων.
ΠΗΓΕΣ: Α. Ορλάνδος, Τα υλικά δομής των αρχαίων Ελλήνων (Ι και ΙΙ), Μανώλης Κορρές, Από την Πεντέλη στον Παρθενώνα.
Τα βαρούλκα
Αποτελούνταν κατά βάση από ένα μεγάλο άξονα όπου τυλιγόταν το σχοινί έλξης του φορτίου και είτε σταθερά προσαρμοσμένους στον άξονα ακτινωτούς τροχούς, είτε κινητούς μοχλοβραχίονες σε ειδικές υποδοχές του, για να εφαρμόζεται η απαιτούμενη ελκτική δύναμη από τους χειριστές. Πολλές φορές έφεραν τροχαλίες και σπανιότερα οδοντωτούς τροχούς ή και ατέρμονες κοχλίες για επιπλέον αύξηση της παραγωγικότητάς τους.
Τα βαρούλκα εδάφους για την έλξη του σχοινιού ανύψωσης και την τάνυση των «επιτόνων» προσδένονταν σε έναν ισχυρά πακτωμένο κατακόρυφο πάσσαλο ενώ τα βαρούλκα των ικριωμάτων τοποθετούνταν με κατρακύλια πάνω σε οριζοντιωμένες δοκούς για την ευχερή οριζόντια μετατόπισή τους.
ΠΗΓΕΣ: Βιτρούβιος, Περί αρχιτεκτονικής, Χ», Ήρων ο Αλεξανδρεύς, Μηχανική, Πάππος ο Αλεξανδρεύς, Μηχανική.
Τρόποι ανάρτησης των λίθων
Για την ανύψωσή τους οι λίθοι περιβάλλονταν συνήθως με χοντρά σχοινιά (με τη χρήση ξύλων για την προστασία των ακμών τους), που προσδένονταν στην αρπάγη του γερανού. Λόγω, όμως, της δυσχερούς απομάκρυνσης των σχοινιών σε αρκετές περιπτώσεις (τα σχοινιά πλακώνονταν από τον υπερκείμενο λίθο μετά την τοποθέτησή του), επινοήθηκαν διάφορα άλλα ευφυή συστήματα πρόσδεσης των λίθων, όπως:
Α) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων μέσω οπών σχήματος U που λαξεύονταν στην επάνω επιφάνεια και εσωτερικά του λίθου (π.χ. Ολυμπία, Δελφοί, Αφαία κ.α.).
Β) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων μέσω λαξευμένων προεξοχών (αγκώνες) στις επιμήκεις πλαϊνές επιφάνειες των λίθων, οι οποίες αργότερα συνήθως αφαιρούνταν (π.χ. Παρθενών, Προπύλαια κ.α.).
Γ) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων μέσω λαξευμένων εγκάρσιων αυλάκων στο κάτω μέρος και ενίοτε και στα πλάγια του λίθου (π.χ. Σελινούς κ.α.).
Δ) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων μέσω λαξευμένων αυλάκων σχήματος U στις εγκάρσιες πλαϊνές επιφάνειες του λίθου (π.χ. Ακράγας, Αφαία κ.α.).
Ε) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων με τη βοήθεια ζεύγους λαβών (άγκυρες και αρπάγες) αγκιστρωμένων σε τόρμους, εντορμίες και κατάλληλα λαξευμένες οπές του λίθου (π.χ. Ακρόπολη, Ολυμπία, Δελφοί, Επίδαυρος κ.α.).
ΣΤ) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων με τη βοήθεια του καρκίνου, μιας ψαλιδόσχημης αρθρωτής λαβίδας που τα κάτω άκρα της αγκιστρώνονταν σε κατάλληλες υποδοχές στο επάνω μέρος ή στα πλάγια του λίθου και περισφίγγονταν αυτόματα με την ανύψωσή του (π.χ. Σούνιο κ.α.).
Ζ) Σύστημα πρόσδεσης των λίθων με τη βοήθεια του λύκου, ενός συστήματος δύο μεταλλικών ή, σπανιότερα, ξύλινων στελεχών (το ένα ορθογώνιας και το άλλο τραπεζοειδούς διατομής με τη μία μόνο πλευρά κεκλιμένη), τα οποία εφαρμόζονταν σε αντίστοιχα λαξευμένες τραπεζοειδείς υποδοχές του λίθου (λοξές στη μία πλευρά), ώστε να σφηνώσουν αυτόματα κατά την ανύψωση (π.χ. Ναός του Ηφαίστου στην Αρχαία Αγορά κ.α.). Η ανάρτηση γινόταν είτε από μία οπή είτε από το διαμορφωμένο άγκιστρο του τραπεζοειδούς στελέχους. Κατά την ύστερη Ελληνιστική περίοδο χρησιμοποιήθηκε λύκος με τρία στελέχη, τα δύο εκ των οποίων τραπεζοειδούς διατομής με αντίθετες κλίσεις (καμπάνα).
ΠΗΓΕΣ: Α. Ορλάνδος, Τα υλικά δομής των αρχαίων Ελλήνων (Ι και ΙΙ), Μανώλης Κορρές, Από την Πεντέλη στον Παρθενώνα.