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Conformément aux normes romaines pour des bains publics aussi importants, on aménagea de nombreuses galeries souterraines pour le chauffage et la vidange de l’eau. En étudiant ces infrastructures d’exploitation, on a pu établir que les bains des thermes n'ont jamais fonctionné car, après le transfert du palais de Constantin à Constantinople, ces bâtiments demeurèrent désaffectés, jusqu'à ce que l’empereur Valentinien les convertisse en caserne en 360 après J.-C.