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Il territorio come valore

Territory as a value

Il Gruppo Sina, leader nel settore dell’ingegneria del territorio e nell’ingegneria di controllo, è impegnato da anni nella ricerca, studio, realizzazione e gestione di nuove opere nei settori della viabilità e dei trasporti. L’attività di Sina e Sineco abbraccia tutte le fasi che, dall’idea iniziale, conducono alla messa in esercizio di una nuova infrastruttura: studi di fattibilità e di impatto ambientale, progettazione, direzione dei lavori, sicurezza, nonché monitoraggio, adeguamento e gestione dell’opera nel tempo.

Sina Group, leader in territory and control engineering services, has been dedicated for years in the research, study, construction, and management of new works in the fields of roading and transports. Sina Group’s activity covers all the steps of the process, from the initial idea to the commissioning of a new infrastructure: feasibility and environmental impact studies, design, construction supervision, safety, monitoring, adjustment and management of the work in time.

Ingegneria del Territorio Territory Engineering

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SEMPLIFICARE

PROCEDURE E CONSENSI PER IL RILANCIO DELLE OPERE PUBBLICHE a strada per avvicinarsi all’obiettivo di realizzare opere pubbliche senza ritardi e costi raddoppiati, l’ha tracciata il Ministro dell’economia Tremonti. Con proposte di mettere un tetto alle riserve e agli aumenti di spesa da parte delle Imprese e nello stesso tempo frenare le richieste per le opere compensative da parte degli Enti locali, per consentire il passaggio e il prosieguo dei grandi progetti. Combattere la burocrazia e snellire i passaggi procedurali anche attraverso un Disegno di Legge sulla semplificazione proposto dall’omonimo Ministero e già approvato dalla Camera e che dovrà entrare nel vivo del dibattito in questo mese al Senato. Un pacchetto di modifiche a cui hanno lavorato il Ministero delle Infrastrutture, i Costruttori con l’Associazione Grandi Imprese, le Stazioni appaltanti e la Commissione Lavori Pubblici.

soprattutto le Concessionarie Autostradali, con investimenti di 2.600 milioni e con l’incremento di quasi il 200%, che hanno contribuito al rilancio delle grandi opere: certamente per noi un segno importante che ci dà fiducia.

Importante che queste semplificazioni portatrici di sviluppo e motore per la ripresa dell’economia nazionale, si facciano subito, entro il mese di Settembre, con un unico organico provvedimento senza dispersioni e senza complicare le procedure per le Imprese. Tutti questi provvedimenti comunque, per essere efficaci, dovranno avere una regia di coordinamento con un disegno organico degli interventi. Non ci sono più risorse economiche che il Governo possa stanziare, ma la cosa più importante è che i circa 11 miliardi di Euro, assegnati dalle delibere del CIPE un anno fa, e tuttora fermi per varie ragioni, vengano sbloccati; non si può perdere altro tempo, altrimenti rischiamo di far fallire altre Imprese e le opportunità di crescita si trasformeranno in nuova disoccupazione.

Le cause di queste criticità sono da attribuire particolarmente anzitutto a procedure e consensi: per i veti durante le Conferenze dei Servizi, per opere compensative richieste da parte dei Comuni dissenzienti. Purtroppo occorre ancora l’unanimità di accordo e per i Lavori Pubblici, quindi, prevale questa regola sostenuta dalla giurisprudenza prevalente secondo la quale la Conferenza dei Servizi non può scavalcare il Comune dissenziente sulla localizzazione dell’opera nel proprio territorio. Ci sono poi le opere compensative richieste dagli Enti locali, le procedure di compensazione e contenimento dell’impatto ambientale, la mancanza di risorse, le difficoltà in cantiere, le varianti in corso d’opera, i contenziosi, i fallimenti, e gli infiniti intoppi. Anche le varianti in corso d’opera sono una grosso problema per lo snellimento dei tempi di realizzazione. La causa principale sono le carenze progettuali, e la soluzione potrebbe essere un incontro preliminare approfondito, tra le Imprese qualificate alla Gara e l’Ente appaltante, nel quale si chiariscano i problemi sul progetto; solo dopo diventerebbe possibile fare l’offerta che a quel punto dovrà essere definitiva e blindata.

Nei primi sette mesi del 2010, i Bandi di gara per la realizzazione di infrastrutture sono aumentati del 15%, le grandi opere (maxiappalti oltre i 500 milioni) addirittura del 70%. Anche i Comuni, nonostante il vincolo del patto di stabilità, stanno investendo nella manutenzione stradale con un incremento del 22%, ma sono

Da un recente studio del Dipartimento Politiche di Sviluppo (DPS) del Ministero delle Politiche per lo Sviluppo Economico, oggi occorrono più di dieci anni da quando un’opera pubblica inizia il proprio iter sino ad arrivare all’inaugurazione. Più di quattro anni si perdono per le progettazioni e l’approvazione dell’opera, un anno per aggiudicare la gara e almeno cinque per l’esecuzione. Sono tempi biblici insostenibili che creano forti aumenti di costi e creano prolungati disagi nei territori attraversati.

Claudio Capocelli

EDITORIALE

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Semplificare procedure e consensi per il rilancio delle opere pubbliche

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5 Settembre/Ottobre 2010 - Anno XIV

Asfalti & Bitumi 88

Gaetano Di Mino - Ciro Maurizio Di Liberto

Claudio Capocelli

Strade & Autostrade 12

La Nuova Orientale Sarda Eugenio A. Merzagora

20 28

L’Osservatorio ANAS

Alessio Belloli

A cura di Marina Capocelli

Novità per il risparmio delle risorse naturali

Insieme per le infrastrutture siciliane

103

L’eccellenza tecnologica dedicata alle risorse energetiche e alla salvaguardia dell’ambiente

La Strada Regionale n° 6 “Eridania”

Pavimentazioni & Manti

Le pavimentazioni stradali in cubetti di pietra Sandro Colagrande

Un legante polimerico per pavimentazioni ecologiche prive di cemento, fibre o additivi Claudio Garbari - Michela Visentin

Gallerie & Tunnelling 40

Il bloccaggio delle infiltrazioni d’acqua all’interno di una galleria di servizio in Algeria Luigi Franco Lamanna

Fehmarnbelt Fixed Link: ponte o galleria? Piero Dangera

Galleria di Gallerie A cura di Monica Sigismondo

Ponti & Viadotti 54

Il Bello, il Brutto e l’Antico Luca Piacentini - Elena Manni

Demolizione e rifacimento di ponti con impiego di carriponte Carlo Costa - Paolo Duiella

Il nuovo ponte sul Po sulla Via Emilia Luca Lanzoni

Ferrovie & Metropolitane 72

I TEN-T Days 2010 Fabio Camnasio

Le Linee 2 e 3 della metropolitana di Milano si estendono fuori dalla città Marco Broglia

L’Osservatorio TAV A cura di Gaetano Moroni

Aeroporti & Hub 80

Un impianto discontinuo tradizionale e innovativo

102

Otello Bergamo

Pavimentazioni drenanti fibrorinforzate: l’impiego delle fibre miste cellulosa-sintetico (C-S) Gianluca Cossale

100

Serena Bisacca 30

Indagine di laboratorio sulla permeabilità di conglomerati bituminosi aperti

Valutazione dell’efficacia della portanza della CGA (Cleared and Graded Area) Andrea Benedetto - Costanza Grifi Marco Paolocci - Mario Russello

Giuseppina Pisaniello - Vincenzo Buccino

Cementi & Calcestruzzi 108

Manufatti scatolari prefabbricati sulla Lainate-Como-Chiasso Matteo Stella - Matteo Bernareggi - Francesco Cuscianna

112

L’uso del calcestruzzo ad alta resistenza nella progettazione di ponti su luci medie Giuseppe Faggioni - Mario Organte - Carlo Pellegrino

Materiali & Inerti 116

Un approccio analitico ai geosintetici attraverso test di laboratorio Eleonora Cesolini - Gabriele Camomilla - Pierluigi Bernardinetti

124

La Linea C della Metropolitana di Roma Alessandro Boscaro

Tecnologie & Sistemi 129

HP Trade-in: la tecnologia che fa crescere il tuo business

130

Punto di Vista Konrad Bergmeister

131

Rilievo (As-Built) di infrastrutture con laser a nuvole di punti Donato De Angelis - Enzo Maoret

134

Il valore della sicurezza in cantiere Daniele Martiradonna

136

Sistemi per l’estrusione in situ dei manufatti in calcestruzzo Lucio Garofalo

140

Sistemi di lavaruote completamente automatici Alberto Battan

142

La polifera modulare prefabbricata Martina Crotti

Macchine Stradali 144

Strade, autostrade e molto altro ancora... Gaia Cacciari

148

La finitrice che vince “due volte” il Palio di Siena Lucio Garofalo

150

Forze verticali e orizzontali con effetto unico Marco Garofalo

Macchine Movimento Terra 154

Nuovo miniescavatore EC20C progettato per durare nel tempo

158

Escavatore compatto cingolato DX140LCR a raggio ridotto

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Sommario Sommario BIMESTRALE PER LA COSTRUZIONE, MANUTENZIONE E GESTIONE DI STRADE - AUTOSTRADE - PONTI - GALLERIE E OPERE PUBBLICHE NELLA TUTELA E NEL RISPETTO DELL’AMBIENTE 160

162

L’efficienza sorprendente racchiusa in determinazione e grande potenza

222

Elisabetta Cataluffi

224

164

Un concetto differente Federico Tamburri

168

Gaetano Moroni

Macchine Movimento Terra: balzo in avanti

Attrezzature & Componenti Un’ampia gamma di interventi manutentivi di piccola e media entità Un felice incontro tra prestazioni ed economicità

172

Piattaforme di risanamento Stafan Parth

Traffico & Mobilità 176 182

La valutazione del rischio di incidente e la gestione della sicurezza stradale

228

Letizia Solari - Luigi Brighenti 230

A cura di Fabio Camnasio

256

Parte da Padova “la strada del rilancio”

A cura di Eugenio A. Merzagora

258

SAMOTER 2011: una Rassegna di livello internazionale

260

SAIE 2010: integrare per costruire

Il rilevamento automatico di incendi all’interno di gallerie La barriera ridirettiva al led Il Fire Test nel tunnel di Bolu Verso uno spazio europeo di sicurezza stradale Un occhio alla Sicurezza

I biocarburanti di prossima generazione Fabio Camnasio

La frana di Corniolo Luca Lanzoni

Finanza & Progetti 218

Norme & Leggi Controlli antimafia: nuova Direttiva del Ministero dell’Interno

262

Gli appuntamenti dell’ultimo quadrimestre A cura di Lea Masotina e Valeria Ferrazzo

264

La quarta edizione della EATA Conference Luca Lanzoni

Rassegne & Notiziari 266

Il Notiziario SIIV Orazio Baglieri

268

Rassegna Stampa di Periodici nazionali ed esteri

269

Recensioni di libri e cd-rom

270

Il Notiziario ERF Irene Fusco

272

Servizio ai Lettori

CALL FOR PAPERS.......

274

Il Notiziario CRISS

Se desiderate proporre articoli inerenti le tematiche trattate da Strade & Autostrade (costruzione, manutenzione e gestione di infrastrutture, materiali e attrezzature, tecnologie e sistemi, ecc...), potete contattare la Segreteria di Redazione al numero 02.5456045 o scrivere una e-mail all’indirizzo redazione@stradeeautostrade.it Ringraziamo anticipatamente per la collaborazione.

Francesco Bella - Fabrizio D’Amico 276

Il Notiziario Assosegnaletica

278

Il Notiziario SITEB Michele Moramarco

280

News dall’Europa

I prezzi dei materiali: pubblicato il Decreto con le variazioni

284

News Regioni

Piero Scotti

288

Indice Inserzionisti

Piero Scotti 220

Gaia Cacciari

Manovra finanziaria: semplificata la Conferenza dei Servizi Piero Scotti

219

Manifestazioni & Formazione

Rassegnaletica

Ambiente & Territorio 216

Stefano Nervo

“Tecnologo del Calcestruzzo”

A cura di Gaetano Moroni

214

Innovazione e tecnologia negli impianti di stoccaggio del sale da disgelo

254

Fabio Camnasio 210

Bruno Amatucci 242

Costruire il futuro del sistema Italia: il ruolo dell’Ingegneria e la riforma della professione

Mario Mancini 206

L’uomo che agisce... scientificamente

250

Marco Aurelio Piangatelli 202

232

Buon compleanno Autostrada dei Fiori!

Luca Longoni 198

Incontri & Interviste

248

Introduzione alle analisi di Risk Assessment per infrastrutture a rete soggette a rischio sismico

Segnaletica & Sicurezza 194

L’UE informa

“Barriere di sicurezza stradali”

Alessio Pipinato

192

Il nuovo Codice della Strada

247

Rodolfo Grossi - Vittorio de Riso di Carpinone - Marco Murolo 188

Le Norme sulle tubazioni plastiche per la costruzione di sifoni nell’ambito di lavori stradali Marco Maroncelli

Un SIT a supporto di analisi dell’incidentalità pedonale Giuseppe Mussumeci - Christian Nello Giorgio Donnini

La nuova scadenza e le modifiche degli adempimenti del Sistri Gaetano Moroni

225

Dragan Stevanovic’ 170

Varato il nuovo Regolamento sui lavori pubblici

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ANAS SpA Società Nazionale per le Strade

ASSO.DI.MI. Associazione Distributori Macchine Industriali

ASSOSEGNALETICA Associazione italiana segnaletica stradale

CTA Collegio dei Tecnici dell’Acciao

ERF European Union Road Federation

FASTIGI Ingegneria della Sicurezza e Protezione

IATT Italian Association for Trenchless Technology

SIIV Società Italiana Infrastrutture Viarie

SITEB Associazione Italiana Bitume Asfalto Strade

TUNNELBUILDER Portale per l’industria mondiale del Tunnelling

UNI Ente Nazionale Italiano di Unificazione

UNOSS Unione Nazionale Operatori Sicurezza Stradale

VIS Direzione Generale per la Vigilanza e Sicurezza nelle Infrastrutture

Via Emilio Morosini, 22 - 20135 Milano Tel. 02.5456045 (r.a.) - Fax 02.59904064 amministrazione@stradeeautostrade.it

Sede Legale e Amministrativa

Via Amatore Sciesa, 6/A - 20135 Milano Tel. 02.5456045 (r.a.) - Fax 02.59904064 redazione@stradeeautostrade.it

Sede Operativa e Redazione

Claudio Capocelli

Direttore Responsabile Marina Capocelli

Caporedattore Eugenio Augusto Merzagora

Direttore Tecnico

Da Milano: Luigi Brighenti - Gaia Cacciari - Piero Dangera Lucio Garofalo - Marzio Gatti - Daniele Martiradonna Giulio Novi - Attilio Settimi - Monica Sigismondo Letizia Solari - Livio Stoveri - Enrico Tagliati Margherita Testa - Claudio Vitruvio Da Roma: Bruno Amatucci - Luigi Franco Lamanna Gaetano Moroni - Piero Scotti Da Bruxelles: Fabio Camnasio

Redattori e Collaboratori

Progetti & Infrastrutture: Prof. Giovanni Da Rios Gallerie & Tunnelling: Sen. Pietro Lunardi Ponti & Viadotti: Prof. Mario Paolo Petrangeli Normative: Dott. Alberto Galeotto Macchine Stradali: Prof. Maurizio Crispino Sicurezza: Prof. Marco Anghileri Ambiente: Prof. Francesco Annunziata Materiali & Tecnologie: Prof. Konrad Bergmeister

Comitato Scientifico

Leonarda Masotina - Valeria Ferrazzo

Segreteria e Amministrazione Cecilia Alvarez - Valentina Greco

Grafica e Impaginazione

Grafiche Moretti SpA - Via Edison, 10 20090 Segrate (MI)

Stampa

Iscrizione al Registro Nazionale della Stampa no 5349. Iscrizione al ROC Registro Operatori di Comunicazione n°10068 del 12 Luglio 2004 - 6 numeri l’anno. Spedizione in abbonamento postale - 45% art. 2, comma 20/b, legge 662/96 - Milano Prima Registrazione al Tribunale di Busto Arsizio n. 12/96 del 16/12/1996 - Seconda Registrazione al Tribunale di Milano n. 1/00 dell’11/01/2000.

Responsabilità La riproduzione totale o parziale - sia in forma scritta sia in forma digitale - di articoli, pubblicità e illustrazioni pubblicati sulla rivista, nonché la loro traduzione, è vietata e perseguibile per legge. I manoscritti e le illustrazioni inviati alla Redazione non saranno restituiti anche se non pubblicati e anche se esemplari unici. La Casa Editrice non si assume la responsabilità di quanto scritto negli articoli firmati, essendo tale responsabilità da ascriversi unicamente agli Autori. La Casa Editrice non si assume la responsabilità per i casi di eventuali errori contenuti negli articoli pubblicati o di errori in cui fosse incorsa nella loro riproduzione sulla Rivista.

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“Pavimentazioni, Impianti e Macchine” Studi, Progetti, Innovazioni

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Strade

Strade & Autostrade

Lo scorso 8 Settembre è stato dato traffico al tratto che consente di evitare l’abitato di Bari Sardo (OG). “Strade & Autostrade” ha visitato l’opera in anteprima

LA NUOVA ORIENTALE SARDA Figura 1

Eugenio A. Merzagora

La S.S. 125 “Orientale Sarda” si snoda per 354,8 km nella parte orientale dell’isola, collegando Cagliari con Palau (S.S. 133) attraverso le provincie di Cagliari, dell’Ogliastra, di Nuoro e di Olbia-Tempio. A questa arteria, dal 2001, per evitare i tratti più tortuosi del percorso e l’attraversamento dei centri abitati, si sta affiancando la Nuova Orientale Sarda, una strada a scorrimento veloce che riduce i tempi di percorrenza tra il capoluogo sardo e Tortolì. uando fu istituita, con la legge 1.094 del 17 Maggio 1928, l’Azienda Autonoma Statale della Strada (l’odierna ANAS), la prima strada statale a essere classificata in Sardegna fu proprio la S.S. 125, che all’epoca collegava Cagliari con Terranova Pausania (l’attuale Olbia). L’importanza di questa Statale non risiede tuttavia unicamente nell’aspetto storico, ma anche e soprattutto nel fatto di essere l’unica via di collegamento nella parte orientale dell’isola. Anche per questo motivo l’ANAS sta provvedendo all’ammodernamento di questa storica strada, realizzando di fatto una variante interamente in nuova sede. La Società stradale gestisce nella regione 3.070 km di strade, per le quali ha investito nell’ultimo decennio 872 milioni di Euro; investimenti quanto mai necessari, sia perché la rete viaria della Sardegna, come è noto, è priva di autostrade, sia perché è tuttora caratterizzata da gravi inefficienze, con zone mal collegate.

mento che consentirà alla nuova S.S. 125 di allacciarsi alla S.S.V. 389 (che attualmente si attesta nei pressi di Villanova Strisaili), arteria che permette un rapido collegamento con Nuoro e con la S.S. 131 dcn.

Il tratto Cagliari-Villasimius

Il tracciato della nuova S.S. 125 In sostituzione dell’ormai inadeguata S.S. 125, e in accordo con la Regione Sardegna, l’ANAS ha concepito questa nuova arteria attraverso i Monti dei Sette Fratelli e i paesi del Sarrabus e dell’Ogliastra, per collegare Cagliari con Tortolì e il porto di Arbatax. Per raggiungere Olbia e le località della Gallura, è in fase di progetto il collega-

Figura 2 - Il tracciato della Nuova orientale Sarda

STRADE & AUTOSTRADE 5-2010

Da Cagliari la nuova S.S. 125 si allaccerà alla variante della S.S. 554 presso lo svincolo di Flumini. Percorrerà quindi sette viadotti e le gallerie di Maripintau (1.290 m), Is Stellas (213 m) e Murtineddu (2.591 m), il terzo tunnel nella regione a superare i 2 km di lunghezza dopo quelli di Arcu Sa Porta e Gutturu Frascu. Questo primo tratto, di circa 5,6 km, è stato aggiudicato a Todini il 20 Giugno 2008 ed è in fase costruttiva. Attualmente si percorre ancora un breve tratto della S.P. 17

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Strade quindi allo svincolo per Solanas-Villasimius, nei pressi di Capo Boi. Il tratto Terra Mala-Capo Boi, di circa 8,79 km, è stato realizzato dall’ATI Safab SpA - GE.CO.PRE SpA - Della Morte SpA tra Febbraio 2005 e Maggio 2010. I lavori della variante esterna all’abitato di Cagliari in alternativa alla strada statale 554 (1° Lotto 2° stralcio lungo le strade statali 554 e 125), verranno completati a breve con alcuni mesi di ritardo rispetto alle previsioni a causa di problemi connessi ad alcuni importanti ritrovamenti archeologici, mentre il 2° lotto del tronco Terra Mala-Capo Boi sarà verosimilmente completato nella seconda metà del 2012.

Figura 3 - Il portale settentrionale della galleria Maripintau

dopodiché, lasciata alle spalle la galleria Is Canaleddus (300 m), già completata ma non ancora aperta al traffico, ci si immette sul tracciato della Nuova Orientale Sarda nei pressi di Terra Mala e si imbocca il tunnel Bruncu Su Campu (600 m). Si raggiunge quindi lo svincolo per Geremeas, dal quale una serie di viadotti (Geremeas, 540 m; Baccu Peddis, 480 m; Baccu Mandara, 400 m e Arcu sa Ruxi, 320 m) intervallati dalla galleria Arcu Sa Ruxi (120 m) conduce alla già citata galleria Arcu Sa Porta (2.650 m) e

Il tratto Villasimius-Muravera

Figura 4 - Al termine del tunnel Bruncu Su Campu la S.S. 125 si immette provvisoriamente sulla S.P.17

Figura 6 - Il portale meridionale della galleria Gutturu Frascu, inaugurata il 3 Dicembre 2003

Figura 5 - La galleria Arcu Sa Porta è attualmente la più lunga della Sardegna

Figura 7 - Il viadotto sul Rio Solanas

Da Capo Boi la nuova S.S. 125 piega decisamente verso Nord, e raggiunge lo svincolo di Castiadas percorrendo numerosi viadotti, tra i quali si citano nell’ordine quelli sul Cungiau Mannu (417 m), sul Rio Castangia (361 m), sul Rio Solanas (725 m) e sul Rio Masone Murtas (977 m) e le due gallerie di S’Arridellargiu (140 m) e di Gutturu Frascu (2.628 m). Percorrendo la Gutturu Frascu ci si rende conto che è soprattutto nelle gallerie come questa che si può apprezzare la moder-

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Strade nità della Nuova Orientale Sarda: impianti che rispondono alle più recenti normative, totalmente automatizzati, di illuminazione, di rilevazione antincendio, di sorveglianza del traffico, di qualità dell’aria - supportati in questo caso da 18 ventilatori totalmente reversibili -… Nella galleria Gutturu Frascu sono altresì presenti nove piazzole d’emergenza, disposte a quinconce, in corrispondenza delle quali la sezione passa da 80 a 105 m2. Questo tratto, realizzato dalle Imprese C.I.R. Costruzioni, Fabiani, Condotte e Provera Carassi, è stato inaugurato nel Dicembre 2003 fino allo svincolo di Burcei-San Priamo, che viene raggiunto dopo una serie di viadotti tra cui spiccano quelli sul Rio Corr’e Pruna (695 m) e sul Rio Picocca (474 m). Dal Luglio 2006 è stata aperta al traffico la sezione di 7,80 km che collega San Priamo allo svincolo di Muravera-Villaputzu. Il tratto, i cui lavori sono stati eseguiti da Irces 95 Ingg Pisa (ora Pisa Costruttori) e da Impresa SpA, è caratterizzato da quattro viadotti di lunghezza inferiore ai 100 m (Rio Mannu, Arrusadulu, Cuilipaderi e Tremetzu) e soprattutto dalla galleria Arrexini (1.921 m), sotto la foresta di Baccu Arrodas.

Figura 10 - Il viadotto Sa Ruinosa

Figura 11 - La galleria Pitzu Agus

Figura 8 - La galleria Arrexini è equipaggiata con 12 ventilatori CBJET 100/10 R-C

Il tratto Muravera-San Giorgio Anche la realizzazione di questo tratto di circa 17,50 km è relativamente recente, poiché la sezione tra Muravera e lo svincolo di Murtas è stata inaugurata nell’Aprile 2006, mentre alla successiva tratta tra Murtas e San Giorgio (Quirra) è stato dato traffico nel Febbraio 2007. Nel primo tratto (lotto 3) i lavori sono stati eseguiti da Impresa Cavalleri Ottavio (stralcio 1) e dall’ATI Gelfi-Romana Scavi (stralcio 2), mentre il secondo (lotto 2), anch’esso suddiviso in due stral-

Figura 12 - Il viadotto Barcone

Figura 9 - L’imbocco verso Sud del viadotto sul Flumendosa (1.415 m), il più lungo del tracciato

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ci, è stato realizzato dall’ATI Tirrena Scavi-Società Internazionale Gallerie (stralcio 1) e da Todini (stralcio 2). Subito dopo lo svincolo di Muravera si attraversa il secondo fiume della Sardegna, il Flumendosa, con un viadotto di 1.415 m, cui fanno seguito le gallerie Sa Sperruma (588 m) e Pitzu Agus (475 m), separate dai viadotti Sa Ruinosa (492 m) e Loi (360 m). Si giunge quindi allo svincolo di Murtas, e si prosegue attraversando le brevi gallerie Fraccis 2 (126 m), Fraccis (240 m), Marongiu (285 m), Becciu (240 m), Sa Tramatzu (290 m), Craitta Intra (275 m) e Su Pirastu (243 m), intervallate dal viadotto Barcone (690 m) e da altri con lunghezze minori.

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Strade Quest’ultimo tratto, privo di rettilinei ma con raggi di curvatura molto ampi, dopo altri quattro viadotti (tra cui si cita il Murgioni, di 360 m), permette di giungere allo svincolo di San Giorgio. Da notare che il tratto di 49,8 km della Nuova Orientale Sarda compreso tra l’innesto in località S. Barbara con la S.P. n° 20 “Solanas Castiadas” e l’innesto con la S.S. 125 al km 87+000 è attualmente classificato da ANAS come NSA (Nuova Strada ANAS) 232.

ti sospesi a seguito dell’abbandono dell’Impresa Gestim. Entro la fine dell’anno è comunque previsto l’appalto per l’intervento di completamento, del valore di oltre 18 milioni di Euro. All’altezza del Lido di Orrì la S.S. 125 si innesta nell’esistente tangenziale di Tortolì, che permette la connessione con le S.S. 198 per Lanusei e S.S. 125 dir per il porto di Arbatax e l’aeroporto di Tortolì-Arbatax, nonché di evitare l’abitato e di raggiungere Lotzorai, da dove inizia la salita per raggiungere il passo Genna Silana.

Il tratto San Giorgio-Tertenia-Tortolì La sezione che da San Giorgio conduce a Tertenia è ancora in fase di progettazione (sono in fase di attivazione le procedure di Conferenza dei servizi per il 1° lotto, 1° stralcio, del valore di 70 milioni di Euro). Ciò però non causa eccessivi problemi alla circolazione, poiché in questo tratto la S.S. 125 storica si snoda con ampi rettilinei in una zona priva di centri abitati lungo il Rio di Quirra, un corso d’acqua che scorre in una vallata parallela alla costa. Quando nei pressi di Tertenia ci si riimmette sulla Nuova Orientale Sarda, si è già lasciata la provincia di Cagliari per entrare nella nuova provincia dell’Ogliastra. Il tratto fino allo svincolo di Marina di Gairo (circa 10 km), è stato il primo di tutto il tracciato ad essere aperto al traffico, nel Luglio 2002. Realizzato dalle Imprese Gelfi Costruzioni, Intercantieri Vittadello e BTP, è caratterizzato - oltre che dai circostanti vigneti del Cannonau - dalla galleria Is Quaddazzonis (1.390 m), dalle gallerie artificiali a volta Is Funtaneddas (200 m) e Pranargia (90 m), da alcuni brevi viadotti e dagli svincoli per Tertenia e Jerzu. Con la galleria Is Quaddazzinis si abbandona la valle del Rio di Quirra e ci si riavvicina alla costa.

Figura 14 - La S.S. 125 nel tratto verso il Passo Genna Silana (1.017 m), il punto più alto del tracciato

La variante di Bari Sardo La sezione recentemente inaugurata - che “S&A” ha percorso in anteprima nella sua totalità - ha un tracciato planoaltimetrico caratterizzato da zone debolmente ondulate con modeste incisioni vallive prodotte da corsi d’acqua ad andamento stagionale. La nuova strada attraversa varie vallate e piccoli rii con opere d’arte maggiori, quali gallerie artificiali e viadotti, e opere minori quali tombini idraulici e scatolari. Nell’ambito dei lavori sono state eseguite anche varie tratte di strade secondarie per la viabilità minore. Come accennato, questo tratto consente di evitare l’attraversamento dell’abitato di Bari Sardo; è costituito, a Sud, dallo Svincolo Bari Sardo Sud, facente parte del 3° lotto 2° stralcio del tronco Tertenia-Tortolì, di collegamento con l’attuale S.S. 125, dall’intero 3° lotto 3° stralcio e da un tratto di circa 2 km del 4° lotto 1° stralcio, che si riallaccia a Nord all’attuale S.S. 125. Figura 13 - La galleria Is Quaddazzonis, aperta al traffico il 25 Luglio 2002

Nel Febbraio 2007 la Nuova S.S. 125 è giunta alle porte di Cardedu, con un tratto di 3,5 km privo di gallerie e caratterizzato dal viadotto sul Rio Pardu (621 m), in prossimità del quale è presente lo svincolo per la succitata località. Il successivo tratto (lotto 3, stralci 1-2) fino allo svincolo di Bari Sardo Sud è già interamente realizzato, e verso la fine del mese dovrebbero essere appaltati gli impianti tecnologici della galleria Genna Ortiga (1.692 m), l’opera principale del lotto. Per percorrere il tratto Tertenia-Tortolì senza soluzione di continuità, si dovrà quindi attendere la prima metà del 2011. All’inizio di Settembre, come anticipato in apertura di articolo, è stato dato traffico al 3° lotto - 3° stralcio e parzialmente al 3° lotto - 2° stralcio e al 4° lotto - 1° stralcio, per un totale di poco più di 5,3 km. Il tratto inaugurato permette di evitare l’attraversamento dell’abitato di Bari Sardo, come descritto in seguito. Sul secondo stralcio del quarto lotto, che permetterà il collegamento tra lo svincolo di Cea e Tortolì, i lavori già iniziati sono sta-

Figura 15 - La galleria Genna Ortiga (1.692 m) dovrebbe entrare in esercizio nel corso del 2011

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Strade L’estesa complessiva è di 5.034,55 m. Il nuovo tratto è stato progettato in base alle Norme C.N.R. n° 78 del 28 Luglio 1980 adottando la piattaforma prevista dalla suddetta Norma per la sezione di tipo IV. La velocità di progetto è di 80/ 100 km/h e la carreggiata è formata da due corsie di marcia (3,75 m) e da due banchine pavimentate (1,50 m), per una larghezza totale della piattaforma di 10,50 m. Il Progetto è stato cofinanziato dalla Comunità Europea con i Piani Operativi Plurifondo (POP) 1994-99 per la Regione Sardegna misura 1.1.1.1. - Piano triennale ANAS 97-99 ed assegnazione del finanziamento a seguito dell’Accordo di Programma Quadro - Min. LL.PP. relativo alla viabilità per la Regione Sardegna stipulato il 21 Aprile 1999.

6,50 m composta da una corsia da 4,50 m fiancheggiata, a sinistra e a destra, da banchine di 1,00 m, mentre quelle a doppio senso hanno una piattaforma pavimentata larga 9,50 m composta da una carreggiata da 7,50 m con banchine da 1,00 m per parte. Con il completamento dei lavori saranno percorribili anche i viadotti Gennalioni (18 m) e Grisoni (108 m), mentre è già in esercizio il ponte Svincolo Bari Sardo, di 30 m. Le opere d’arte sono state realizzate con impalcato costituito da travi prefabbricate a V in c.a.p. a fili aderenti semplicemente appoggiate, e soletta collaborante gettata in opera per il ponte di 30 m. L’Impresa appaltatrice del tratto è la Baldassini-Tognozzi-Pontello Costruzioni Generali SpA, che aveva iniziato i lavori nel Marzo 2003.

Lo Svincolo di Bari Sardo Sud Il 3° lotto, 1° e 2° stralcio, ha una lunghezza complessiva di 3.540 m; in attesa del completamento degli impianti tecnologici nella galleria Genna Ortiga, è stato dato traffico a un tratto di 240 m comprendente lo svincolo di Bari Sardo Sud. Lo svincolo è a livelli sfalsati in corrispondenza della progressiva 3+050 e permette il collegamento con l’esistente Strada Statale 125. Lo schema è del tipo a trombetta con innesti a raso, di tipo a T canalizzato, sulla citata statale. Le rampe a senso unico hanno una piattaforma pavimentata di larghezza pari a

Figura 18 - Lo svincolo di Bari Sardo Nord consente la connessione con la S.S. 390

Il tratto Bari Sardo Sud-Bari Sardo Nord

Figura 16 - Lo svincolo di Bari Sardo Sud ha una tipologia a trombetta con innesti a raso sull’esistente S.S. 125

Figura 17 - Vista dal portale Nord della galleria Genna Ortiga, con il viadotto Gennalioni

Il 3° stralcio del 3° lotto, interamente aperto al traffico, ha una lunghezza complessiva di 2.794,55 m, ed è stato realizzato da Impresa SpA a partire da Marzo 2004. Le opere d’arte principali comprendono otto viadotti (sviluppo complessivo 1.017 m), tre gallerie artificiali a volta (estesa totale 375,61 m) e infine un cavalcavia di 19 m (sottovia della S.S. 390) e una galleria artificiale piana (72 m), ambedue presso lo svincolo di Bari Sardo Nord. In dettaglio, dallo svincolo di Bari Sardo Sud sono presenti,

Figura 19 - La galleria artificiale Silimannu deve il nome a un monumento naturale della zona

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Strade nell’ordine, due viaQuantità dotti (321 e 144 Sterri 268.636 m3 m), la galleria SuRiporti 183.390 m3 sanna Fenu (117 Muri Prefabbricati 3.990 m2 m), altri due brevi Pavimentazioni 50.100 m2 viadotti (60 e 48 m) e la galleria Baccu Barriere di sicurezza 4.000 m Mula (152 m), che Sistemazioni a verde 20.900 m2 precede un ulterioVerniciatura protettiva re viadotto di 312 44.370 m2 calcestruzzo m e la galleria CucCalcestruzzi 31.700 m3 cureddu (108 m). Acciaio per calcestruzzi 2.600.000 kg L’ultimo viadotto (60 m) consente di Travi prefabbricate 3.700 m superare le rampe Geotessili Tessuto-non tessuto 28.500 m2 di svincolo a serviTabella 1 - Il 3° lotto - 3° stralcio in pillole zio della direzione Nord (sulle quali è presente un ulteriore viadotto di 72 m), mentre poco oltre le rampe di svincolo da e per Cagliari è presente la galleria Silimannu (72 m). I viadotti sono stati realizzati in c.a. su fondazioni dirette e pile a setto a sezione rettangolare e da impalcati costituiti da travi prefabbricate a “V” in calcestruzzo armato precompresso a fili aderenti, semplicemente appoggiate, con soletta collaborante gettata in opera. Le opere d’arte minori sono essenzialmente costituite da tubolari in lamiera di acciaio ondulata e zincata avente la funzione di attraversamento idraulico per lo smaltimento delle acque (uno scatolare 6x5 m e uno scatolare 3x3 m). Lo svincolo di Bari Sardo Nord consente anche il collegamento con la S.S. 390 per Loceri e Lanusei.

m: dal precedente svincolo, si percorSterri 89.188 m3 rono nell’ordine i Riporti 146.224 m3 viadotti Riu Mannu Muri rivestiti in pietra 1.031 m2 (310 m), Riu Bau Pavimentazioni 51.387 m2 de Giuanni (510 m), Accu Nieddu Barriere di sicurezza 7.459 m 2 (270 m, dopo il Sistemazioni a verde 14.780 m quale è stato posiVerniciatura protettiva zionato l’allaccia62.223 m2 calcestruzzo mento provvisorio Tabella 2 - Il 4° lotto - 1° stralcio in pillole con la S.S. 125), S’Abba Sa Murta (420 m) e Riu Baccu Arridela (360 m). Queste ultime due opere saranno aperte al traffico una volta completato il 2° stralcio. I viadotti sono realizzati in c.a., con pile circolari, impalcati con travi prefabbricate a “V” in calcestruzzo armato precompresso a fili aderenti, semplicemente appoggiate, con soletta collaborante gettata in opera. Le opere d’arte minori sono essenzialmente costituite da due sottopassi scatolari in c.a. e da tubolari in lamiera di acciaio ondulata e zincata aventi la funzione di attraversamento idraulico per lo smaltimento delle acque. I muri di sostegno sono realizzati in c.a. e rivestiti in pietra. Quantità

La querelle semaforica

Del 1° stralcio del 4° lotto, come accennato in precedenza, è stata aperta al traffico una sezione di circa 2,3 km su una lunghezza totale dell’intervento di 4.180 m. L’allacciamento con la sede storica della S.S. 125 avviene all’incirca in corrispondenza della p.k. 132+300, in un punto dove le due arterie risultano essere pressoché contigue e complanari. I lavori, appaltati all’Impresa Condotte SpA, sono iniziati nel Luglio 2003 e sono stati ultimati il 24 Ottobre 2007; il certificato di collaudo è stato rilasciato il 26 Novembre 2009. Il lotto è caratterizzato da cinque viadotti aventi un’estesa complessiva di circa 1.870

L’apertura al traffico della Variante di Bari Sardo era stata precedentemente prevista per lo scorso 3 Agosto, in tempo per il culmine della stagione turistica. L’innesto tra la nuova opera e la sede storica della S.S. 125, tra i viadotti Accu Nieddu e S’Abba Sa Murta, avrebbe comportato la chiusura del tratto esistente di strada verso il centro di Bari Sardo. Ineccepibile, dal punto di vista della sicurezza e della scorrevolezza del traffico; inaccettabile secondo l’immancabile comitato cittadino, che ha richiesto il posizionamento di un impianto semaforico per mantenere l’accesso verso le proprie abitazioni e i propri esercizi commerciali senza dover impegnare lo svincolo di Bari Sardo Nord. L’ANAS era invero pronta a realizzare le richieste emerse nel corso di una riunione tenutasi il 2 Agosto presso la Prefettura di Nuoro: la realizzazione di un impianto semaforico a due vie in attesa della realizzazione dello svincolo da parte della Provincia dell’Ogliastra, con riserva di verifica, nelle successive settimane, del funzionamento

Figura 20 - Il viadotto Baccu Arridela e il vecchio tracciato della S.S. 125

Figura 21 - Il punto in cui avviene l’interconnessione provvisoria tra la Nuova Orientale Sarda e il tracciato storico

Il tratto Bari Sardo Nord-allacciamento S.S. 125

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Strade dell’impianto. Una “vittoria del buon senso”, tuttavia non accettata dal comitato nella stessa serata del 2 Agosto. Di fronte al “rilancio”, la richiesta dell’immediato posizionamento di un impianto semaforico a tre vie sull’intersezione tra il vecchio percorso e il nuovo tratto della S.S. 125 l’ANAS, sentita la Regione Sardegna, ha dovuto rinviare l’apertura al traffico del nuovo tratto, stante l’impossibilità di realizzare nel breve termine un impianto così concepito.

Conclusioni La Nuova Orientale Sarda è un’opera notevole, caratterizzata da innumerevoli opere d’arte che si distribuiscono lungo i circa 115 km di tracciato (di cui circa 90 già aperti al traffico). Tracciato che rende più scorrevole e sicuro il tragitto tra Cagliari e Tortolì, e garantisce una miglior qualità di vita agli abitanti dei comuni precedentemente attraversati dal traffico di transito della S.S. 125. La maggior sicurezza viene avvertita dall’utenza percorrendo i lunghi rettifili e le curve ad ampio raggio di una carreggiata che risponde alle più recenti indicazioni normative, nonché le oltre 20 gallerie attualmente aperte al traffico, che presentano impianti moderni e totalmente automatizzati. Un’unica perplessità viene dall’utilizzo, pressoché su tutta la tratta, di segnaletica orizzontale realizzata con vernici di tipo spartitraffico, con tutte le problematiche connesse per quel che concerne la durabilità e i continui interventi manutentivi. Materiali semipermanenti sarebbero certamente risultati più consoni a un’opera di queste caratteristiche, ma siamo nell’ambito dei dettagli. Tra i vantaggi apportati dalla nuova infrastruttura, si segnala anche un calo dell’inquinamento ambientale e acustico; inoltre la costa si

vede raramente dalla nuova arteria, ma ciò significa anche che dal mare le opere non impattano visivamente sul paesaggio, anche in virtù della scelta cromatica operata per la verniciatura protettiva del calcestruzzo dei viadotti, specialmente nel tratto più recentemente aperto al traffico. La nuova arteria consentirà un maggior sviluppo industriale, commerciale e turistico nei territori che attraversa, contribuendo inoltre al rilancio del porto di Arbatax e dell’aeroporto di Tortolì. Dati tecnici ANAS SpA Compartimento della Viabilità per la Sardegna Capo Compartimento: Ing. Giorgio Carboni Responsabile dei Procedimenti: Arch. Luciano Berardi 3° Lotto-1° e 2° Stralcio Direttori dei Lavori: Ing. Francesca Tedde - Ing. Emanuele Perra Direttore Operativo: Geom. Roberto Amorino 3° Lotto-3° Stralcio Direttore dei Lavori:Ing. Pierpaolo Ruggeri Direttore Operativo:Geom. Roberto Amorino 4° Lotto-1° Stralcio Direttore dei Lavori:Ing. Marco Roberto Direttore Operativo:Geom. Salvatore Cogotzi Costi Complessivi Delle Opere 3° Lotto-1° e 2° Stralcio: 22,52 milioni di Euro 3° Lotto-3° Stralcio: 13,34 milioni di Euro 4° Lotto-1° Stralcio: 15,94 milioni di Euro

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Strade

A cura di Marina Capocelli

Novità per il Gestore della rete stradale e autostradale italiana, punto di eccellenza e di riferimento per la realizzazione delle opere pubbliche

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L’OSSERVATORIO ANAS

FIRMATO IL CONTRATTO DI PROGRAMMA 2010 CON IL MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE E DEI TRASPORTI Il Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti e ANAS hanno firmato il Contratto di programma 2010 che disciplina la realizzazione degli interventi di manutenzione straordinaria e la gestione della rete stradale e autostradale di competenza della Società. Il Contratto dà immediata attuazione alla Delibera assunta dal CIPE nella seduta dello scorso 22 Luglio, che ha stanziato 268 milioni a favore dell’ANAS, a valere sul fondo infrastrutture, da destinare alla manutenzione della rete stradale. I fondi consentiranno di effettuare i necessari interventi per il ripristino della rete stradale in gestione danneggiata dagli eventi straordinari che si sono verificati nel corso dell’anno. Il Contratto di programma 2010, oltre a disciplinare la realizzazione degli interventi di manutenzione straordinaria, definisce la prestazione dei servizi a cui è tenuta ANAS per la gestione della propria rete stradale. Dovrà quindi essere approvato con Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti e del Ministero dell’Economia e delle Finanze e verrà successivamente trasmesso alla Corte dei Conti per il visto di competenza.

Manutentorio presso il Compartimento della Liguria, sia della realizzazione di nuove opere, come la nuova AstiCuneo, seguita sia nel ruolo di Direttore dei Lavori sia in quello di Responsabile del Procedimento di numerosi lotti costruttivi. Nel 2004 è diventato Dirigente Tecnico dell’Area Nuove Costruzioni del Compartimento della Viabilità per il PieFigura 1 - Il Presidente Ciucci monte e quattro anni dopo è stato nominato Capo Compartimento della Viabilità per la Valle d’Aosta, continuando tuttavia a mantenere la qualifica di Responsabile del Procedimento, per conto di ANAS, dei lotti in costruzione della Asti-Cuneo.

Con BNL, rinnovato l’accordo per la gestione dei flussi finanziari

Il nuovo Capo Compartimento della Viabilità per la Valle d’Aosta

ANAS e BNL Gruppo BNP Paribas hanno firmato la nuova convenzione che regolerà le condizioni economiche e i livelli di servizio per la gestione dei flussi finanziari di ANAS. L’accordo è stato firmato dal Presidente Ciucci e dall’AD di BNL Fabio Gallia, alla presenza del Presidente di BNL Luigi Abete. La sottoscrizione è avvenuta a seguito di un’apposita gara comunitaria e l’offerta di BNL è risultata complessivamente la più competitiva.

L’Ing. Antonio Marasco è il nuovo Capo Compartimento della Viabilità dell’ANAS per la Valle d`Aosta. Gestisce oltre 150 km di Statali, tra cui la S.S. 26 dir di collegamento con il Traforo del Monte Bianco verso il confine francese e la S.S. 27 di collegamento con il Traforo del Gran San Bernardo verso la Svizzera. Nato a Salerno il 5 Dicembre 1969, si è laureato in Ingegneria Civile all’Università Federico II di Napoli; è stato Progettista, Direttore dei Lavori e Responsabile del Procedimento di numerose opere nel campo stradale e infrastrutturale. Lavora in ANAS dal 1998, prima con la qualifica di Capo dell’Ufficio Progetti e Direttore dei Lavori presso il Compartimento della Viabilità per il Veneto, poi, trasferito presso la Direzione Regionale per la Sicilia in qualità di Dirigente Tecnico del Settore Progettazione e Nuove Costruzioni. Ha progettato e seguito oltre 40 interventi relativi a nuove opere stradali e autostradali nonché di manutenzione straordinaria. E’ stato inoltre nominato componente di diverse Commissioni di collaudo nonché di Commissioni tecniche interne aziendali.

Il nuovo Capo Compartimento della Viabilità per la Calabria Dal 1° Luglio l’Ing. Domenico Petruzzelli è il nuovo Capo Compartimento della Viabilità per la Calabria. Nato a Bari il 24 Ottobre 1967, è laureato in Ingegneria Civile al Politecnico di Bari e lavora in ANAS dal 1997. Ha iniziato la sua carriera come Progettista di strutture in acciaio e infrastrutture aeroportuali, ma ha ricoperto numerosi incarichi occupandosi sia di manutenzione, avendo ricoperto per quattro anni il ruolo di Capo Centro

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PROGETTI, CONVENZIONI, CONCESSIONI, NUOVI APPALTI Progetti esecutivi A3 Salerno-Reggio Calabria: l’ammodernamento del tratto compreso tra lo svincolo di Lamezia Terme e il ponte sul torrente Randace Continuano i lavori e gli appalti della Salerno-Reggio Calabria: il CdA ha approvato un importante progetto esecutivo relativo all’area calabrese della A3, in particolare il tronco 3° - tratto 1° - lotto 3° dallo svincolo di Lamezia Terme al ponte sul torrente Randace, tratto compreso tra il km 320+164 e il km 331+400, per un investimento complessivo di oltre 110 milioni. Grazie all’approvazione, a breve andranno in gara i lavori relativi ad altri 11 km di autostrada che riguardano un tratto dell’A3 in Calabria. Nel progetto rientra la realizzazione del nuovo svincolo di Lamezia Terme che rappresenta un collegamento fondamentale per raggiungere Catanzaro, la Statale 106 “Jonica”, percorrendo la S.S. 280 “dei Due Mari”, nonché l’aeroporto e la stazione ferroviaria poco distanti dall’autostrada. L’intervento prevede l’ammodernamento del tratto rispettando in gran parte il progetto originario e l’adeguamento alle nuove Normative dell’impianto di illuminazione per lo svincolo di Lamezia e delle opere di regimentazione delle acque di piattaforma. Le procedure di gara saranno avviate a breve.

L`intervento lotto 2.1 ricade nella tratta autostradale compresa all’interno del territorio comunale di Novara e si sviluppa per circa 7.027 m, immediatamente a Nord della Linea Alta Capacità Torino-Milano. Il tracciato prevede, tra le opere d’arte principali, l’ammodernamento del ponte sul diramatore Vigevano, del ponte sul canale Langosco e del cavalcavia Vergè. L’intervento lotto 2.3 ricade nei territori comunali di Pero e Milano e si sviluppa per circa 3.975 m, a ridosso della Linea Alta Capacità TorinoMilano. Il tracciato prevede, tra le opere d’arte principali, l’ammodernamento del ponte sul Fiume Olona, del ponte sul torrente Fugon, del ponticello sul fontanile Parea e del viadotto sull’ex S.S. 33. Per entrambe le opere l’avvio delle gare di appalto avverrà entro fine anno.

Figura 3 - l’Autostrada A4 Torino-Milano

S.S. 38: il lotto 4 - nodo di Tirano, tratta A - Bianzone-La Ganda e tratta B - La Ganda-Campone in Tirano Figura 2 - L’Autostrada A3 Salerno-Reggio Calabria

Progetti definitivi A4 Torino-Milano: l’ammodernamento dei lotti 2.1 e 2.3 del tronco Novara Est-Milano Sono stati approvati i progetti definitivi presentati dalla Società concessionaria SATAP SpA relativi agli interventi di ammodernamento e di adeguamento del tratto Novara Est-Milano, lotto 2.1, dal km 91+000 al km 98+027 e lotto 2.3, dal km 121+000 al km 124+975, della A4 Torino-Milano. Il lotto 2.2 era stato già approvato (si veda “S&A” n° 82). I lavori di ammodernamento e di potenziamento dell’autostrada prevedono l’adeguamento della sezione trasversale della carreggiata a tre corsie per senso di marcia più la corsia di emergenza e rispondono alle esigenze di sicurezza e fluidità del traffico autostradale, contribuendo a elevare il livello di servizio offerto conformemente agli obiettivi della concessione.

Approvato il progetto definitivo ai fini dell’avvio delle procedure di approvazione del progetto definitivo di ammodernamento della S.S. 38 “Accessibilità della Valtellina” relativamente al lotto 4 - nodo di Tirano (tratta A “Bianzone-La Ganda” e tratta B “La Ganda-Campone in Tirano”). L’opera - che avrà uno sviluppo complessivo di circa 6,60 km consentirà di superare l’abitato di Tirano, favorendo il decongestionamento del centro abitato. Il nuovo progetto - caratterizzato dalla presenza di una galleria naturale e di una galleria artificiale, di due ponti sull’Adda di Stazzona e sull’Adda di Tirano - prevede principalmente nuove localizzazioni urbanistiche e, in particolare, una significativa variazione nel tratto iniziale di attraversamento dell’Adda, una semplificazione dello svincolo La Ganda e una modifica di tracciato nel tratto interrato tra il km 4+300 e il km 6+100. L’investimento richiesto per il complessivo ammodernamento dell’opera ammonta a 136 milioni. Il progetto verrà inviato al Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti per le successive procedure approvative e per il finanziamento.

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LE PIÙ RECENTI INAUGURAZIONI Calabria: la variante alla ex Strada Statale 670 “Dei Piani Dell’Aspromonte” E’ stata aperta al traffico la variante, tra i comuni di Fiumara di Muro e San Roberto, alla ex S.S. 670 “Dei Piani Dell’Aspromonte”, nel territorio provinciale di Reggio Calabria, per un investimento complessivo di 9 milioni. La nuova arteria, che rientra nel più ampio progetto di collegamento tra i comuni di San Roberto e Campo Calabro, presenta un’estensione complessiva di 3.750 m ed è stata realizzata secondo le caratteristiche plano-altimetriche e di sezione trasversale richieste dalle Norme per le strade extraurbane secondarie, prevedendo quindi la realizzazione di una carreggiata composta da due corsie da 3,75 m, una per senso di marcia, e banchine laterali pavimentate. Il tracciato si sviluppa prevalentemente in rilevato affiancando il torrente Catona e costituirà un più rapido e agevole collegamento tra il litorale tirrenico e il centro aspromontano, che presenta una geometria plano-altimetrica fortemente penalizzata dalla complessa morfologia del versante collinare. Il nuovo tratto stradale è caratterizzato dalla presenza di sette opere d’arte maggiori e di alcune minori, in prevalenza a carattere idraulico, la cui realizzazione si è resa necessaria per via della conformazione “a pettine” del sistema idrogeologico del versante aspromontano. La realizzazione degli ultimi lotti, che completeranno l’itinerario, verrà effettuata dall’Amministrazione Provinciale, a cui sono state trasferite le competenze gestionali della ex Statale 670.

te altri tratti. Il lotto compreso tra Contursi e Sicignano è lungo 6 km, costruito per il 50% in variante rispetto a quello esistente, ma molto impegnativo dal punto di vista delle opere d’arte. Sono infatti previsti cinque viadotti, alcuni dei quali di grande rilevanza, come i viadotti Tanagro e Molino, e due gallerie a doppia canna (Sant’Angelo e San Michele) ormai in avanzata fase di completamento. Sempre sulla Salerno-Reggio Calabria, sono stati completati i lavori tra gli svincoli di Sala Consilina e Padula, tra il km 88+000 e il km 103+800. Il nuovo tratto, aperto al traffico su due corsie per senso di marcia, è lungo circa 15 km, comprende sei cavalcavia, quattro ponti e il nuovo viadotto Quattro Querce. Si tratta della parte finale del tratto campano dell’A3 prima di entrare nella grande area di cantiere del 2° macrolotto e nel territorio della regione Basilicata. L’ intera opera è costata circa 35 milioni.

Marche: i primi due cavalcavia nell’ambito del raddoppio della S.S. 16 “Adriatica” tra Falconara Marittima e Ancona Sono stati aperti al traffico i primi due nuovi cavalcavia realizzati nell’ambito del progetto di ampliamento a quattro corsie della S.S. 16 “Adriatica” tra Falconara Marittima e Ancona. Le due opere, ubicate nel comune di Falconara Marittima (AN), rappresentano il primo stralcio del primo lotto e sostituiscono i vecchi sovrappassi, con-

Sulla Salerno-Reggio Calabria, nuove aperture E’ stato aperto al traffico un nuovo tratto in carreggiata Nord compreso tra Contursi e Sicignano, tra il km 53+350 e il km 53+985. Si tratta di altri 800 m che rientrano nei lavori di realizzazione della nuova autostrada. Si sono conclusi gli interventi per l’apertura del nuovo viadotto Molino. Il 1° Luglio scorso è stato aperto al traffico il nuovo viadotto Tanagro, nei giorni successivi sono stati aperti gradualmen-

Figura 5 - Uno dei nuovi cavalcavia sulla S.S. 16 “Adriatica”

Figura 4 - L’apertura del viadotto Tanagro (carreggiata Nord)

sentendo alla viabilità secondaria l’attraversamento della strada statale in modo tale da generare lo spazio necessario al successivo allargamento della direttrice. Questo primo stralcio ha richiesto un investimento di circa 5,6 milioni finanziati dalla Regione Marche. La lunghezza complessiva della prima opera (al km 291+857) è di circa 236 m, con un impalcato a un’unica campata di 31,50 m. La seconda opera (al km 292+227) si sviluppa per circa 193 m complessivi, con un impalcato a due campate rispettivamente di 17,53 e 18,41 m.

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Strade Emilia Romagna: il viadotto Case Bruciate sulla Statale 3bis “Tiberina” Sono stati completati i lavori di ricostruzione delle solette, di rifacimento della pavimentazione e di adeguamento delle barriere in carreggiata Sud del viadotto Case Bruciate, in località Bagno di Romagna, nella provincia di Forlì-Cesena, tra il km 170+359 e il km 172+200 della S.S. 3bis “Tiberina”, che fa parte dell’itinerario della strada di grande comunicazione “Orte-Ravenna”. I lavori, realizzati dall’associazione temporanea d’imprese Capretto Costruzioni Srl-Co.Fer.Met Sas, hanno richiesto un investimento complessivo di 4,8 milioni. Sarà così eliminata la deviazione di 5 km sulla viabilità provinciale, elevando in modo significativo gli standard di sicurezza e migliorando sensibilmente i tempi di percorrenza, in direzione Roma, del fondamentale collegamento stradale tra l’Emilia Romagna e la Toscana. I lavori, consegnati nel Settembre 2007, avrebbero dovuto concludersi nel Febbraio 2009, ma sono stati rallentati più volte a causa delle condizioni climatiche eccezionalmente sfavorevoli e per limitare i disagi alla circolazione veicolare (sempre in accordo con la Prefettura di Forlì e con gli Organi di Pubblica Sicurezza preposti e gli Enti territoriali competenti) durante il periodo invernale, evitando le deviazioni sulla Provinciale. La carreggiata direzione Sud del viadotto, realizzata in calcestruzzo armato, è composta da 36 campate di luce pari a 42 m e per ciascuna di esse è stata ricostruita, a seguito di demolizione controllata, la soletta.

lità provinciali e comunali esistenti. Il nuovo tratto è stato realizzato utilizzando, ove possibile, l’infrastruttura preesistente, minimizzando i costi di investimento e migliorando il coordinamento plano-altimetrico del tracciato. L’opera d’arte maggiore è il viadotto Scalilli, della lunghezza complessiva di 140 m. Nella realizzazione dell’opera, particolare attenzione è stata posta al rispetto dell’ambiente circostante con soluzioni tecniche progettuali mirate, quali: la bonifica dei relitti del vecchio tracciato restituendoli all’ambiente con l’apporto di terreno vegetale; le opere di mitigazione ambientale e rivestimenti con pietra locale; la realizzazione di appositi impianti di trattamento delle acque di piattaforma, precedentemente non presenti; l’inserimento di otto disoleatori per il trattamento di oli e materiali inquinanti provenienti dalla piattaforma stradale. Il progetto definitivo di ammodernamento prevede che il nuovo tracciato della Statale si sviluppi nell’area di sedime dell’ex ferrovia e dell’attuale Statale. Tale soluzione è stata scelta al fine di limitare la fascia di esproprio necessaria per la realizzazione dell’opera.

Friuli Venezia Giulia: il raccordo autostradale Cimpello-S.S. 13 “Pontebbana” Si sono conclusi i lavori di realizzazione del raccordo autostradale Cimpello-S.S. 13 “Pontebbana”, in corrispondenza dello svincolo al km 85+500 della Statale 13, nei comuni di Pordenone, Zoppola e Fiume Veneto, che hanno richiesto un investimento complessivo di circa 28 milioni. L’opera è stata inserita nell’elenco degli interventi previsti dalla Legge Obiettivo per la Regione Friuli Venezia Giulia “Corridoi autostradali e stradali completamento del Corridoio autostradale 5 e dei valichi confinari”. L’intera opera, si sviluppa fra il km 82+800 e il km 85+800 della “Pontebbana”, comprende la rotatoria Ponte Meduno, complanari a senso unico e canali di gronda, importanti opere di salvaguardia del territorio a seguito di alcuni eventi alluvionali e l’importante rotatoria di Pian di Pan.

Sicilia: aperto al traffico il terzo lotto di 6 km della S.S. 118 “Corleonese-Agrigentina”

Figura 6 - La S.S. 118 “Corleonese-Agrigentina”

L’opera, che va dal km 18+700 al km 24+600 e che costituisce il terzo di cinque lotti che porteranno alla messa in sicurezza dell’intera infrastruttura, ha richiesto un investimento di 20 milioni. Si veda anche, a riguardo, l’articolo a pag. 28. Il progetto complessivo di ammodernamento della S.S. 118 (tra Marineo e Corleone, dal km 10+500 al km 32+800), si sviluppa con un tracciato di circa 20,60 km - articolato in cinque lotti che attraversano i territori comunali di Santa Cristina Gela, Piana degli Albanesi, Monreale e Corleone - e comporta un investimento complessivo di circa 130 milioni. L’ammodernamento dell’intero tratto prevede 13 viadotti e ponti, una galleria artificiale, sei intersezioni e rotatorie con le viabi-

Toscana: aperta la variante alla S.S. 63 “del Cerreto” ANAS ha aperto al traffico la variante alla S.S. 63 “del Cerreto”, tra il km 14+400 e il km 15+400, nel comune di Fivizzano, in provincia di Massa e Carrara. Il nuovo tratto stradale rientra nell’ambito degli interventi previsti per il ripristino delle infrastrutture pubbliche danneggiate dagli eventi alluvionali che hanno colpito la zona. Ha richiesto un investimento di circa 5 milioni ed è stato eseguito dall’Impresa Antigone Srl. La nuova arteria ha una sezione stradale a due corsie, ciascuna di larghezza pari a 3,50 m, affiancata da due banchine larghe 1,25 m, per una larghezza complessiva di 9,50 m.

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Strade

Figura 7 - La variante alla S.S. 63 “del Valico del Cerreto”

Nell’ambito degli interventi di miglioramento della S.S. 63 “del Cerreto”, l’ANAS ha anche provveduto alla progettazione dell’adeguamento del tratto tra il km 11+970 e il km 14+400, contiguo a quello oggetto della recente apertura. Allo stato attuale, si è svolta la Conferenza dei Servizi e, una volta ottenuti i finanziamenti da parte del CIPE, si procederà alle procedure di appalto.

Veneto: il prolungamento della circonvallazione Ovest di Montegrotto Terme con il nuovo innesto sulla S.S. 16 “Adriatica” E’ stato aperto al traffico il prolungamento della circonvallazione Ovest di Montegrotto Terme con il nuovo innesto sulla S.S. 16 “Adriatica”, in provincia di Padova. Il prolungamento della circonvallazione con

il nuovo innesto a livelli sfalsati sulla Statale consentirà la chiusura del ponte di Mezzavia, attuale unica via d’accesso all’area termale attraverso la Statale 16 per chi proviene dal casello delle Terme Euganee o da Est. In questo modo sarà migliorata l’intersezione semaforica e la sicurezza stradale della zona. Il tracciato della variante ha inizio all’incrocio dell’esistente circonvallazione Ovest di Montegrotto con la S.P. 63 Via Catajo e con Via Neroniana, mediante una rotatoria. Le opere d’arte principali sono il ponte in c.a.p. con luce di 32 m, sul canale Rialto, il sottopasso alla linea ferroviaria Bologna-Venezia, il ponte in c.a.p. con luce di 13 m sul canale Cannella, il ponte con luce di 17 m sul canale Menona, il viadotto con sei campate e lungo 162 m che attraversa il canale Battaglia e la Statale 16. La circonvallazione si raccorda con la “Adriatica” con uno svincolo a livelli sfalsati. La sezione stradale è costituita da due corsie larghe 3,75 m e da due banchine pavimentate da 1,5 m, la carreggiata nel complesso è di 10,5 m. La lunghezza complessiva dell’asta principale è di 1.833 m. L’importo dell’intervento ammonta complessivamente a circa 18,5 milioni.

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Infrastrutture

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Dopo la metropolitana di Catania e il passante ferroviario di Palermo, Case continua ad essere protagonista delle grandi opere infrastrutturali dell’isola, questa volta al fianco di Tecnis

INSIEME PER LE INFRASTRUTTURE SICILIANE

Serena Bisacca*

Un’opera da 20 milioni di Euro. Un cantiere che ha visto impiegati 40 mezzi e una forza lavoro di 60 uomini al giorno, per costruire un fondamentale raccordo tra importanti realtà territoriali della provincia palermitana. a Strada Statale 118 Corleonese-Agrigentina, i cui lavori di adeguamento sono stati commissionati dall’ANAS - Compartimento della Viabilità per la Sicilia -, è stata completata in meno di 500 giorni (rispettando i tempi contrattuali) dall’Associazione temporanea di Imprese Tecnis - Cogip - Sigenco, ed è stata inaugurata lo scorso 12 Luglio dal Presidente del Senato Renato Schifani, dal Ministro dei Trasporti e delle Infrastrutture Altero Matteoli e dal Presidente della Regione Siciliana Raffaele Lombardo, alla presenza di diverse altre Autorità. Il nuovo tronco stradale riguarda il tratto compreso tra il km 18+700 e il km 24+650, per una lunghezza complessiva di quasi 6 km (5,997 km), situato tra gli abitati di Marineo e Corleone (PA). L’obiettivo raggiunto dall’opera è quello di aver adeguato la piattaforma stradale esistente a una viabilità più sicura, con minori tempi di percorrenza. L’infrastruttura, che avrà un’importante ricaduta positiva sull’economia locale, è stata concepita e realizzata nel rispetto del contesto am-

Figura 1 - Il viadotto Scalilli

bientale: grande attenzione all’impatto visivo delle opere in calcestruzzo a vista, che sono state rivestite in pietra locale. Inoltre nel corso dei lavori sono stati presi tutti gli accorgimenti necessari per tutelare i pini secolari che caratterizzano il paesaggio. “E’ stato particolarmente curato il rispetto del reticolo idrografico del territorio con l’inserimento di ben 28 tombini di sottopasso e con un sistema di smaltimento superficiale di cunette e fossi di guardia - ha aggiunto il Direttore Tecnico dei lavori - l’inserimento di otto disoleatori impedisce l’inquinamento del territorio da olii e materiali inquinanti provenienti dalla piattaforma stradale”. “Ci preme sottolineare - concludono i rappresentanti della Tecnis - che durante i lavori non si sono verificati infortuni. Questo va letto non solo nel pieno rispetto delle Norme di sicurezza ma nella salvaguardia innanzitutto delle nostre risorse umane che sono la vera forza edificante delle nostre opere e della nostra filosofia aziendale”. I lavori hanno incluso il varo del nuovo viadotto Scalilli (140 m) strutturato su cinque travi di appoggio, con campate di circa 30 m - realizzate con struttura mista acciaio-calcestruzzo che hanno visto l’impiego di due gru da 300 t.

La grande maggioranza a marchio Case

Figura 2 - Il taglio del nastro da parte delle Autorità presenti

Il cantiere stradale è ovviamente complesso, con molteplici necessità di impiego di macchine di diversa potenza. In particolare, per la commessa sono stati utilizzati escavatori cingolati, pale gommate e terne. Tra i mezzi Case, gli escavatori cingolati CX130B (70,90 kW/96 CV,

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Infrastrutture

Figura 3 - Le macchine Case al lavoro nel cantiere siciliano

Figura 4 - Un escavatore cingolato Case CX210

del peso operativo di 14,30 t), il CX160B (89,20 kW/120 CV, del peso operativo di 16,70 t) e il CX210B (117 kW/157 CV, del peso operativo di 21,30 t). In tutti e tre i modelli il motore common rail è emissionato Tier 3, per emissioni molto meno inquinanti e consumi particolarmente contenuti. Il carro è realizzato con materiali particolarmente resistenti. L’impianto idraulico a pistoni ad alto rendimento aumenta al massimo la pressione e la portata. Il sistema della coppia della pompa a controllo variabile calibra la potenza del motore in funzione della richiesta idraulica, per movimenti fluidi e precisi.

noi è fondamentale. Inoltre, sono macchine ottime: tecnologicamente all’avanguardia, ma semplici da manovrare e con comandi intuitivi per l’operatore. I nostri uomini si sono trovati molto bene sia in fatto di manovrabilità e di precisione sia di potenza. Inoltre, abbiamo verificato che i consumi sono particolarmente bassi”.

La Concessionaria Ortes La Ortes (Officina Riparazione Trattori-Escavatori) è Concessionaria Case da ben 15 anni. Un caso di successo. Tre sedi: Catania (sede centrale), Caltanissetta (Sicilia centrale) e Palermo (Sicilia occidentale); un totale di 40 dipendenti e tre soci, tutti con ruoli operativi, affiancati da giovani venditori, tutti formati sul campo, tramite il lavoro e i corsi di formazione. Altro valore aggiunto di Ortes, che va a corredare l’indiscussa qualità del prodotto, è l’assistenza post-vendita, seguita fin nei minimi dettagli, assicurata dal team di esperti meccanici pronti a raggiungere ogni cantiere sull’intera isola e dai tre magazzini ricambi ben forniti e con pezzi subito disponibili. * Responsabile Comunicazione di Case Construction Equipment Europa

Figura 5 - Una veduta aerea del cantiere

Grazie anche alla ridotta frequenza di ingrassaggio delle boccole EMS (1.000 ore), l’intero progetto degli escavatori cingolati Case è formulato per assicurare ai Clienti costi di esercizio ancora più bassi. E sono proprio l’affidabilità, i minori consumi e l’assistenza eccellente offerta dal Concessionario Ortes i punti di forza che hanno determinato la scelta da parte di Tecnis. Come spiega il Responsabile del parco mezzi dell’Azienda siciliana: “Le macchine Case e l’assistenza offerta dal Concessionario Ortes ci danno la garanzia che tutto filerà liscio e che riusciremo a rispettare i tempi contrattuali. Questo per

Figura 6 - Un particolare della piazzola di sosta

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Strade

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Le pavimentazioni stradali in Veneto

LA STRADA REGIONALE “ERIDANIA”

N°6

Otello Bergamo*

La Strada Regionale Eridania si pone come uno dei collegamenti più importanti tra il Veneto e la Lombardia, attraversando comuni in via di elevato sviluppo industriale, con un elevato transito di veicoli pesanti che mettono a dura prova la strada, creando una forte usura del manto stradale che in più punti presenta dissesti, avvallamenti, e zone pericolose per il transito. ammaloramento della pavimentazione (Figura 2) stradale è ampiamente diffuso su entrambi i lati della carreggiata, con presenza di fessurazioni reticolari che interessano le fasce di scorrimento delle ruote dei veicoli. In alcuni tratti tali spaccature raggiungono dimensioni considerevoli, tali da comportare il distacco di frammenti dello Figura 1 - La Strada Regionale Eridania al km 1+650 strato superficiale, testimoniati dai diversi interventi di manutenzione con asfalto freddo. Le indagini sulla pavimentazione esistente Nei tratti più critici si riscontrano sfondamenti in alcuni casi piuttosto Sul tratto in esame, al fine di raccogliere i dati necessari ad una valupronunciati. tazione dello stato di degrado della pavimentazione preesistente, con Il degrado a fatica del piano viabile è quindi decisamente marcato e l’individuazione delle sue cause e la conseguente formulazione di una non assicura le caratteristiche di regolarità ed aderenza richieste, eviproposta di intervento, sono state effettuate preventivamente delle prodenziando, in definitiva, la necessità di un intervento risolutivo a breve su campioni di conglomerato bituminoso e su campioni di aggreve termine. gati, che sono consistite nella determinazione del modulo di deformazione Md e Md’ mediante prova di carico a doppio ciclo con piastra circolare (CNR B.U. n° 146-1992), nell’analisi granulometrica di una terra mediante crivelli e setacci (CNR B.U. n° 23-1971), nella determinazione dei limiti di consistenza o di Atterberg di una terra (CNR B.U. n° 69:1978) - Procedimento AASHO modificato e dell’indice di portanza C.B.R. di una terra (CNR-UNI n° 10009:1964) L’interpretazione dei dati ha permesso di definire l’andamento stratigrafico della pavimentazione, con particolare riguardo allo spessore dei conglomerati bituminosi; di individuare la presenza di anomalie profonde nello strato di fondazione e nel sottofondo, quali cavità o cedimenti; di verificare l’eventuale presenza di elementi interrati e non segnalati che potessero essere di ostacolo alla successiva attività di fresatura. Nelle Figure 3 e 4 sono indicati il pacchetto stradale rilevato e la relativa curva granulometrica. Figura 2 - Lo stato di degrado della pavimentazione stradale al km 1+200

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Strade noso completo per la regolare distribuzione dei carichi, rinforzato o da uno strato semirigido (georete in fibra di vetro) o da uno strato rigido (misto stabilizzato a cemento in sito), fattibile solo se incontrano materiali nel sottofondo idonei per la stabilizzazione, o semplicemente utilizzando conglomerati ad alto modulo confezionati con bitumi modificati.

La tecnica di intervento

Figura 3 - L’attuale pacchetto stradale

Figura 4 - La curva granulometrica

Dalle indagini effettuate sulla pavimentazione in oggetto si evince che le deformazioni e il dissesto verificatosi sono prevalentemente dovuti ad una rottura degli strati bituminosi, sia per la mancanza di uno strato portante di base sia per la tipologia di intervento di ripristino superficiale via via eseguito con materiali a granulometria fine e di scarso spessore. Si tratta di una pavimentazione bituminosa datata che, una volta fessurata e reticolata dall’azione del traffico, ha permesso all’acqua di infiltrarsi fino allo strato di fondazione provocando mobilizzazioni di componente fine con conseguente assestamento. Date le accettabili caratteristiche fisico-meccaniche dello strato di fondazione si ritiene che sia fondamentale ricostruire un pacchetto bitumi-

I lavori si possono suddividere in quattro soluzioni di intervento (A, B, C e D): intervento di fresatura del piano viabile di 3 cm, con rifacimento del tappeto d’usura per uno spessore di 3 cm; intervento di fresatura del pacchetto stradale di 7 cm, con rifacimento del binder di 4 cm, tappeto d’usura di 3 cm; intervento di fresatura del pacchetto stradale di 14 cm, con rifacimento base di 7 cm, binder di 4 cm, tappeto di 3 cm; intervento di fresatura del pacchetto stradale di 14 cm, con rifacimento base di 7 cm, binder di 4 cm, tappeto di 3 cm e uso della tecnica per la rigenerazione in sito per 30 cm (Figura 5). Al fine di reperire inerti di buona qualità ad un costo sostenibile garantendo la riapertura della strada in breve termine, si è deciso quindi, nei punti maggiormente danneggiati, di intervenire con la stabilizzazione in situ del materiale di fondazione mediante doppio trattamento calce cemento su uno spessore di 30 cm. Il riciclaggio è stato condotto mediante granulazione dei conglomerati bituminosi e loro contemporanea stabilizzazione con bitume schiumato e cemento, senza alcuna integrazione di materiale vergine di correzione. I dosaggi medi posti in opera sono stati i seguenti: 2,5% di bitume di tipo base modificato; 2,5% di acqua di schiumatura (percentuale riferita al peso di bitume); 2,4% di cemento Portland 32,5 R, posto in sospensione in forma di slurry (boiacca) nell’acqua di costipamento attraverso il mescolatore WM 1000; 4,5% di acqua di costipamento, a temperatura ambiente. Le caratteristiche espansive del bitume verificate in opera dall’ugello di prova installato sulla riciclatrice sono risultate le seguenti: rapporto di prova di espansione (rapporto tra il volume della schiuma e quello della corrispondente quantità di bitume allo stato liquido): 18; tempo di semitrasformazione (tempo di dimezzamento del volume della schiuma): 46 s. * Ingegnere Progettista e Direttore Lavori di Veneto Strade SpA

Figura 5 - Lo schema di intervento tipo “D” con l’impiego della tecnica per la rigenerazione in sito

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Pavimentazioni

Pavimentazioni & Manti

Un catalogo di pavimentazioni stradali in cubetti di pietra per favorire un valido e concreto ausilio nella progettazione

PAVIMENTAZIONI STRADALI IN CUBETTI DI PIETRA

Sandro Colagrande*

Le pavimentazioni stradali realizzate in pietra hanno un riconosciuto pregio estetico ed un elevato valore storico tanto da essere spesso oggetto di tutela. Questo tipo di pavimentazione è tuttora presente sia in molti centri storici di importanti città italiane sia in tantissimi Paesi minori che, grazie proprio allo loro origine spesso antica, rappresentano un patrimonio da conservare e valorizzare. Tra le tante città che hanno il centro storico con strade pavimentate in pietra, citiamo L’Aquila dove dovranno essere smantellate tutte le pavimentazioni a causa dei danni procurati dal sisma del 6 Aprile 2009 ai sottoservizi. l presente lavoro, utilizzando un approccio progettuale basato sul metodo agli elementi finiti (FEM), propone un catalogo di pavimentazioni stradali in cubetti di pietra, al fine di fornire un valido e concreto ausilio ai Tecnici del settore nel dimensionamento di tali pavimentazioni. Nello studio sono state indagate pavimentazioni stradali realizzate con due tipi di cubetti in modo da fornire diverse soluzioni anche dal punto di vista estetico, precisamente cubetti in porfido di dimensioni 6/8 e in calcare di dimensioni 10/12 cm. Le schede del catalogo forniscono, per determinate condizioni di carico, gli spessori dei vari strati della sovrastruttura che hanno determinato stati tenso-deformativi inferiori a quelli ritenuti ammissibili e tali da garantire una vita utile alle pavimentazioni di almeno 20 anni. Il degrado strutturale delle pavimentazioni stradali è all’origine del decadimento del livello di sicurezza dell’esercizio viario, che è connesso al-

Figura 1

Figure 2A e 2B - Esempi di pavimentazioni in cubetti di pietra: a) degradata, b) integra

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l’insorgere di difetti e singolarità in corrispondenza dei quali vengono meno i caratteri di omogeneità e regolarità del piano stradale. Tali aspetti procurano evidenti effetti negativi sulla funzionalità e sul comfort della guida e incrementano la probabilità d’incidente. Pertanto risulta importante individuare quali siano le cause che originano tale degrado. Tra queste è molto ricorrente il sottodimensionamento degli strati della sovrastruttura in relazione alle caratteristiche dei materiali impiegati e all’entità del carico dovuto al traffico. Quanto detto risulta molto frequente anche per le pavimentazioni stradali realizzate in cubetti di pietra che trovano ancora un largo impiego in ambito urbano prevalentemente nei centri storici di elevato pregio estetico e architettonico (Figure 2A e 2B) [1, 2, 3].

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Pavimentazioni Infatti, la progettazione delle pavimentazioni stradali dei centri storici, in genere a basso volume di traffico, spesso viene realizzata in un contesto avente limitate disponibilità economiche ed in più i requisiti di funzionalità, affidabilità e sicurezza sono quasi sempre meno stringenti riguardo a quelli delle pavimentazioni destinate a strade a medio e elevato traffico. Tutto ciò può rendere eccessivi i costi relativi alla progettazione, con metodi razionali, se rapportati ai benefici che ne derivano. Per tale motivo i cataloghi possono essere un valido strumento di progettazione per questi tipi di pavimentazioni. Lo scopo di questo lavoro è stato proprio quello di predisporre un catalogo per le pavimentazioni stradali in cubetti di pietra utilizzando un approccio progettuale basato sul metodo agli elementi finiti (FEM) per mezzo dell’impiego del programma ANSYS della Swanson Analysis Systems Inc. Più precisamente nel catalogo proposto sono state considerate tre soluzioni di sovrastrutture così costituite: la prima prevede il solo strato di fondazione in misto granulare, la seconda e la terza considerano, oltre alla fondazione, rispettivamente anche uno strato di base in misto cementato o una lastra in calcestruzzo, che rendono la sovrastruttura più rigida. Per ciascun tipo di sovrastruttura le verifiche progettuali sono state effettuate considerando condizioni di carico tipiche del traffico urbano (autobus) applicate in due modi (carico disposto al centro oppure sul bordo della pavimentazione) e tre tipi di capacità portante del terreno di sottofondo (scarsa, media e buona). Per quanto riguarda la natura del rivestimento in pietra sono state considerate le seguenti due tipologie in modo da avere diverse soluzioni anche dal punto di vista estetico: cubetti in porfido di dimensioni 6/8 cm (6x6 di base e 8 di altezza) e in calcare di dimensioni 10/12 cm (10x10 di base e 12 di altezza). Inoltre è stata considerata l’apparecchiatura (disposizione geometrica dei cubetti) ad archi contrastanti che comunemente viene adottata per questi tipi di pavimentazioni stradali nei centri storici e nei borghi antichi di elevato pregio. Infine è stato previsto, come è di consuetudine, uno strato di sabbia di allettamento, dello spessore di 5 cm, interposto tra i cubetti di pietra e lo strato di fondazione o di base. In definitiva, dalle elaborazioni eseguite, sono scaturite delle schede di catalogo che risultano di facile lettura: infatti per ogni tipo di cubetto di pietra e capacità portante del terreno di sottofondo le schede forniscono gli spessori degli strati per le tre tipologie di sovrastrutture studiate.

fattori, tra i quali lo spessore dei cubetti, le caratteristiche dei giunti, lo spessore e le proprietà del materiale di allettamento, le caratteristiche degli strati sottostanti e la capacità portante del piano di sottofondo. Pertanto, nel presente lavoro, si è utilizzato un metodo basato su un’analisi agli elementi finiti in analogia a quanto è già stato fatto per le pavimentazioni stradali in masselli di calcestruzzo, essendo tali pavimentazioni molto simili a quelle in cubetti di pietra. In particolare si è utilizzato, con i dovuti adattamenti, un originale software progettuale rappresentato da una Macro realizzata con il programma ANSYS e scritta nel linguaggio APDL (Ansys Parametric Design Language) [4, 5]. Dopo aver immesso i parametri richiesti, la procedura automatica esegue la generazione del modello FEM tridimensionale. Lo studio è stato condotto su una porzione di multistrato di pavimentazione in pietra di dimensioni 2x2 m in pianta, con altezza pari alla somma degli spessori dei singoli strati costituenti il pacchetto più uno spessore di 1,50 m rappresentante il sottofondo. La mesh è stata realizzata su piani paralleli. Passando alla caratterizzazione dei materiali impiegati si evidenzia che, per la sabbia di sigillatura dei giunti (larghezza considerata di 0,50 cm) e dello strato di allettamento (spessore considerato di 5 cm), è stato assunto un legame costitutivo non lineare di tipo elastico-perfettamente plastico, adottando il modello di Drucker-Prager. Tale modello è particolarmente adatto ai materiali granulari e richiede l’immissione in input di soli tre parametri: coesione, angolo di attrito interno e angolo di dilatanza. Si precisa che i giunti sono, in prossimità della superficie, in minima parte sigillati con boiacca cementizia o con mastice di bitume (in genere per una profondità pari ad almeno il doppio della larghezza del giunto [3]; pertanto, in questo caso, del valore di circa 1 cm). Questi materiali hanno la sola funzione di evitare il dilavamento della sabbia di riempimento del giunto e non partecipano come componente strutturale dell’ultimo strato, dove si considera, appunto, la sola presenza della sabbia. Per i materiali costituenti gli altri strati della pavimentazione si è assunto un comportamento elastico lineare, fornendo i rispettivi moduli elastici e coefficienti di Poisson. Per ognuno dei materiali, inoltre, si è considerato il corrispondente peso per unità di volume. A riguardo, si sono utilizzati i valori (Tabella) che si trovano in letteratura [1, 4, 6, 7, 8]. Si precisa che per la sabbia si sono considerati, inoltre, una coesione pari a 0 N/mm2, un angolo di attrito interno pari a 27° e un angolo di dilatanza pari a 0°.

Il calcolo strutturale delle pavimentazioni in cubetti di pietra con metodo FEM La letteratura offre pochi riferimenti sui criteri e sulle modalità di progettazione e di costruzione delle pavimentazioni stradali in pietra. In particolare, per quanto riguarda i metodi di dimensionamento, mancano codici ai quali fare riferimento e ci si affida quasi esclusivamente alla tradizione e all’esperienza accumulata in questo settore. Il calcolo strutturale delle pavimentazioni in pietra, secondo un approccio rigoroso, non può essere ricondotto a quello delle pavimentazioni tradizionali flessibili, semirigide e rigide perché la conformazione dello strato superiore, la presenza in esso di giunti di separazione ravvicinati e le difficoltà connesse alla quantificazione delle forze trasferite fra cubetti contigui, sono elementi che impongono un approccio teorico originale. A tal fine la pavimentazione in pietra deve essere schematizzata con una serie di elementi rigidi immersi in un materiale più deformabile. In particolare, riguardo all’interconnessione tra il cubetto e i materiali al contorno, è necessario tener conto di molti

Materiali

Modulo di elasticità (N/mm2)

Coefficiente di Poisson

Peso x unità di volume (kg/m3)

Porfido

60.000

0,2

2.555

Calcare

40.000

0,2

2.500

Sabbia

100

0,3

1.600

Misto granulare

200

0,3

1.700

Misto cementato

2.500

0,25

2.000

Calcestruzzo

30.000

0,2

2.400

Terreno con portanza scarsa

0,4

1.600

Terreno con portanza media

0,4

1.600

Terreno con portanza buona

150

0,4

1.600

Le caratteristiche dei materiali

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Pavimentazioni Per quanto riguarda le condizioni di vincolo assunte nella discretizzazione, si precisa che, lungo i lati AB e CD (Figura 3) e per tutta l’altezza del multistrato, gli spostamenti dei nodi lungo la direzione Y (UY) risultano impediti, mentre sono lasciati liberi gli spostamenti lungo X (UX), lungo Z (UZ) e le rotazioni (ROTX, ROTY, ROTZ). Lungo il lato BD e per tutta l’altezza del multistrato, gli spostamenti dei nodi lungo la direzione X risultano impediti, mentre sono lasciati liberi gli spostamenti lungo Y, lungo Z e le rotazioni. In questo modo si è simulato l’effetto di confinamento dovuto alla continuità della pavimentazione. Tale confinamento ha la principale funzione di evitare il distacco tra i cubetti e, di conseguenza, la perdita dell’attrito che si genera tra la sabbia nei giunti ed i cubetti stessi. Lungo il lato AC e per tutta l’altezza del multistrato sono impediti gli spostamenti lungo X e lungo Y, mentre sono lasciati liberi gli spostamenti lungo Z e le rotazioni. In questo modo si è simulato l’effetto di confinamento laterale dovuto ai cordoli in pietra o muri di fabbricati posizionati a margine della strada. Infine, ai nodi posti sul fondo del multistrato, sono state impedite tutte le traslazioni e le rotazioni possibili. Per quanto riguarda i carichi, lo studio si riferisce a strade ricadenti in centri Figura 3 - Le condizioni di vincolo storici che sono assimilabili, secondo la Normativa vigente, a strade urbane di quartiere e locali. Pertanto, in conformità alla classifica dei carichi di progetto per pavimentazioni stradali a cura del CNR [6], si è considerata una composizione del traffico che corrisponde ad una percentuale dell’80% di autocarri leggeri (veicoli di tipo 1) e una del 20% di autobus urbani (veicoli di tipo 14), rispetto al totale dei mezzi commerciali circolanti (Tabella 3 di [6]). Tra i due tipi di veicoli citati, ai fini del dimensionamento, si è considerato il secondo perché induce maggiori sollecitazioni sulla pavimentazione. In particolare esso è composto da due assi: quello anteriore del peso complessivo di 40 kN e quello posteriore del peso complessivo di 80 kN (Tabella 2 di [6]). In corrispondenza dell’asse più caricato SM (Figura 4), si ha un carico verticale di progetto pari a 0,65 N/mm 2, uniformemente distribuito su una circonferenza di 14 cm di raggio, nell’ipotesi di forma circolare della superficie di impronta del singolo pneumatico posto su ogni lato del mezzo. Le elaborazioni di calcolo sulle pavimentazioni sono state eseguite valutando due condizioni di carico: disposto al centro e sul bordo della piastra. Figura 4 - Il carico verticale adottato

La definizione degli stati tenso-deformativi ammessi In superficie A causa della particolare configurazione a gradini, che assume la superficie della pavimentazione in cubetti di pietra quando si origina l’ormaiamento, occorre limitare al massimo le possibili deformazioni permanenti che la pavimentazione può subire sotto carico. Tale disposizione, infatti, rispetto alle ormaie presenti su altri tipi di pavimentazioni, comporta una serie di inconvenienti di cui alcuni assolutamente non trascurabili come quelli di seguito riportati: aumento della rumorosità della pavimentazione dovuta alle sconnessioni tra i cubetti; riduzione del comfort di guida causato dall’aumento della rumorosità interna all’abitacolo e delle vibrazioni; irregolarità particolarmente fastidiose per i cicli e i motocicli, molto utilizzati in ambito urbano; possibili cedimenti differenziali degli spigoli dei cubetti e conseguente perdita di regolarità della pavimentazione, con ripercussioni sulla sicurezza del traffico pedonale che, soprattutto nei centri storici, si alterna frequentemente a quello dei veicoli; formazione di pozze d’acqua in caso di pioggia; possibilità che i cubetti si tocchino, soprattutto in corrispondenza degli spigoli, e che si rompano, con la conseguente perdita di autobloccanza per effetto della mancanza di continuità nella trasmissione delle sollecitazioni taglianti attraverso i giunti in sabbia; riduzione della valenza estetica della pavimentazione. Sulla base di queste considerazioni, il cedimento massimo in superficie (uZamm), in condizioni statiche, è stato posto pari a 2 mm e quello massimo sul piano di sottofondo (uZamm,s) pari a 0,50 mm [4].

Sulla fondazione in misto granulare Per evitare la formazione di ormaie sulla superficie della pavimentazione, si deve inoltre limitare la deformazione verticale permanente sulla fondazione. A tal fine si può intervenire sul valore della sollecitazione verticale massima σZmax,f che deve risultare compresa, secondo i materiali e lo spessore dello strato, fra 0,20 e 0,40 N/mm2. Nel caso specifico, si è assunto σZamm,f = 0,30 N/mm2. È altresì opportuno evitare che all’interno della fondazione (in materiale non legato) si creino sollecitazioni di trazione. Con riferimento alla pratica corrente, si è considerata, però, ammissibile una sollecitazione di trazione σtamm,f ≤ 0,40÷0,50 ∙ σZmax,f, ammettendo cioè che tale sollecitazione possa essere assorbita dall’attrito lungo la superficie di separazione fra fondazione e sottofondo. Nelle nostre verifiche è stata considerata una σtamm,f ≤ 0,40 ∙ σZmax,f. I limiti di deformazione e di tensione assunti, tenendo conto anche dell’esiguità del traffico previsto per il tipo di strade esaminate (che nell’arco di una vita utile di 20 anni risulta compreso tra 400.000 e 1.500.000 passaggi di veicoli commerciali - Tabella 4 di [6]), consentono di poter scongiurare il raggiungimento del collasso a fatica della fondazione [4].

Sullo strato in misto cementato Lo strato di base in misto cementato viene realizzato con lo scopo di diminuire l’entità delle deformazioni prodotte dal traffico veicolare pesante, a cui sono legati i fenomeni di fatica della sovrastruttura. La Norma CNR 29/72 prevede che le caratteristiche meccaniche delle miscele debbano essere valutate attraverso l’esecuzione di prove di compressione assiale ad espansione laterale libera su provini cilindrici realizzati con le modalità di confezionamento impiegate per la prova CBR. Allo scopo di evitare un’eccessiva rigidezza dello strato, e anche per controllare il fenomeno della fessurazione, la stessa Norma CNR richiede che

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Pavimentazioni la resistenza a compressione sia compresa tra 3 e 7 N/mm2. Considerando il valore minimo (3 N/mm2) e ipotizzando di far lavorare in esercizio il misto con un coefficiente di sicurezza pari a 2, si è considerata ammissibile una sollecitazione di compressione (σZamm,mc) pari a 1,50 N/mm2. Negli strati realizzati in misto cementato è importante valutare anche il comportamento alla fatica, attraverso la misura della resistenza a trazione. A questo scopo in laboratorio si eseguono prove di trazione indiretta (prova Brasiliana). Molti Capitolati Speciali d’Appalto (Società Autostrade per l’Italia SpA, ANAS, CIRS, ecc.) prevedono che provini realizzati con le medesime modalità richieste per la prova a compressione, debbano fornire una resistenza a trazione indiretta superiore a 0,25 N/mm2. Si è quindi considerato, come valore di tensione ammissibile, una sollecitazione di trazione (σtamm,mc) pari a 0,25 N/mm2 [9]. Pertanto risultano soddisfatte tutte quelle verifiche che presentano sollecitazioni di compressione e di trazione minori o al massimo uguali a quelle ammissibili. I vari criteri di progetto proposti in letteratura per il misto cementato, che tengono conto del comportamento a fatica del materiale, fanno riferimento a diversi parametri, come la resistenza di trazione massima e il rapporto tra sollecitazione applicata e resistenza del materiale al primo ciclo di carico. Secondo quest’ultimo criterio, la legge di fatica per questo tipo di materiale può essere espressa secondo la relazione [10]: dove: σt,max = sollecitazione di trazione massima in esercizio; σt,R = sollecitazione di trazione a rottura dopo un ciclo di carico; N = numero di ripetizioni di carico; β = coefficiente il cui valore è compreso tra 0,03 e 0,05. Per risalire alla resistenza a trazione per flessione di rottura dopo un ciclo di carico è possibile far riferimento al valore del rapporto tra la resistenza a trazione per flessione e la resistenza a compressione che mediamente è pari a circa 0,10 [10]. Assumendo un valore di tale rapporto pari a 0,12 e avendo considerato una resistenza a compressione pari a 3 N/mm2, si ha una resistenza a trazione per flessione di rottura dopo un ciclo di carico pari a 0,36 N/mm2. Con i valori considerati (che nel nostro caso sono: σt,max = 0,25 N/mm2; σt,R = 0,36 N/mm2; β = 0,045) si ottiene, dalla relazione precedente, un numero di ripetizioni di carico N pari a 6.167.703, il che garantisce una vita utile della pavimentazione di molto superiore ai 20 anni (quattro volte superiore), scaturiti dai calcoli effettuati per il caso della sola fondazione in misto granulare.

Sulla lastra in calcestruzzo Nel caso in cui si consideri la presenza della lastra in calcestruzzo, questa ha quasi unicamente il compito di distribuire sullo strato sottostante i carichi concentrati per cui è concepita come non armata. Piccole quantità di armatura metallica, sotto forma di rete, vengono comunque annegate nella parte superiore della lastra allo scopo di limitare l’apertura delle fessure dovute alle contrazioni da ritiro. La lastra di calcestruzzo deve essere calcolata e dimensionata con la verifica delle tensioni di trazione che per flessione sollecitano le fibre inferiori, nel caso di carico posto nelle zone centrali della pavimentazione, o superiori, nel caso di carico agente sugli angoli o sui bordi della pavimentazione stessa. Sulla base di queste considerazioni si è effettuato il dimensionamento della lastra in calcestruzzo in base alla resistenza media a trazione per flessione fcfm [11]:

dove: fctm = valore della tensione di trazione semplice (assiale) che, secondo la Normativa vigente, si può assumere pari a: In relazione al numero di cicli di carico-scarico della pavimentazione è bene assumere la tensione di trazione di esercizio del calcestruzzo σ in relazione al fattore di sicurezza FS = fcfm/σ. Considerando un calcestruzzo di classe Rck 30 e assumendo un fattore di sicurezza pari a 2, in base alle formule viste, si ottengono i valori di seguito riportati: resistenza media a trazione semplice (assiale): fctm = 2,60 N/mm2; resistenza media a trazione per flessione: fcfm = 3,10 N/mm2; resistenza a trazione per flessione ammissibile: σtamm,c = 1,55 N/mm2; modulo elastico: Ec = 5.700 ∙ (Rck)1/2 = 31.220 N/mm2 (si è comunque assunto un valore pari a 30.000 N/mm2). Avendo considerato un fattore di sicurezza pari a 2, la lastra in calcestruzzo risulta in grado di sopportare un numero di passaggi teoricamente pari a ∞ [11]; pertanto la sua vita utile sarà sicuramente sempre maggiore a quella prevista nei casi precedenti (fondazione in misto granulare e base in misto cementato).

La proposta di catalogo Sulla base delle considerazioni di carattere funzionale e delle scelte di natura progettuale effettuate nei paragrafi precedenti, si è proceduto alla realizzazione di un catalogo che ha come obiettivo quello di fornire all’Ingegnere stradale un concreto riferimento nella progettazione delle pavimentazioni stradali in cubetti di pietra [5, 12]. A tal fine è stata condotta una campagna di simulazione mediante analisi FEM, eseguita tramite il programma ANSYS. Sono state considerate diverse combinazioni, ottenute variando gli spessori degli strati della sovrastruttura. Per ogni tentativo sono stati messi a confronto gli stati tenso-deformativi con quelli ammissibili, determinati secondo i criteri precedentemente stabiliti. Da tali confronti si è potuto individuare immediatamente quali fossero le combinazioni che soddisfacessero tutte le verifiche strutturali (per ognuno degli strati costituenti le pavimentazioni) e che potessero quindi essere accettate. Tali verifiche sono state ripetute per entrambe le condizioni di carico (disposto al centro oppure sul bordo della piastra). Nelle Figure 5A e 5B si riportano gli esempi di due modelli FEM tridimensionali elaborati dal programma, uno per ogni condizione di carico, che prevedono la disposizione dei cubetti in pietra ad arco contrastante. In particolare, per individuare la configurazione ottimale del pacchetto per ognuna delle tre tipologie di Figure 5A e 5B - I modelli FEM 3D sovrastrutture analizzate, elaborati dal programma ANSYS: A) il sono stati eseguiti diversi carico è disposto al centro; B) il carico è tentativi adottando inizial- disposto sul bordo

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Pavimentazioni mente spessori ridotti che via via venivano incrementati, con intervalli minimi di 5 cm, fino a raggiungere quelli che soddisfacevano i requisiti richiesti. Nel caso delle sovrastrutture con la presenza del solo strato di fondazione in misto granulare, l’indagine è risultata abbastanza agevole. Nel caso delle sovrastrutture con presenza sia dello strato di fondazione che di quello in misto cementato o lastra in calcestruzzo, si è considerato fisso lo spessore dello strato di fondazione (sempre pari a 15 cm ad eccezione del solo caso in cui è previsto lo strato in misto cementato con terreno a scarsa portanza dove è stato considerato da 20 cm) e si è incrementato quello dell’altro strato finché gli stati tenso-deformativi risultassero ammissibili. Tale criterio è stato adottato in modo da raggiungere gli obiettivi del corretto dimensionamento strutturale, con pavimentazioni di minimo spessore. Infatti sia il misto cementato che la lastra di calcestruzzo hanno caratteristiche meccaniche superori a quelle del misto granulare e pertanto forniscono, a parità di spessore, un contributo superiore. Lo spessore minimo dello strato di fondazione è stato fissato in 15 cm, perché questo valore rappresenta il limite inferiore che consente di mettere in opera correttamente il misto granulare con i mezzi che comunemente vengono utilizzati. Per le stesse motivazioni anche lo strato in misto cementato è stato considerato con uno spessore minimo di 15 cm; mentre per la lastra in calcestruzzo lo spessore minimo preso in esame è stato di 10 cm. Dalle elaborazioni eseguite è emerso che le sovrastrutture con il solo strato di fondazione in misto granulare, tenendo conto delle due condizioni di carico (disposto al centro o sul bordo della piastra), hanno fornito risultati piuttosto diversi. Pertanto, in questo caso, sono state riportate entrambe le schede di catalogo (Figure 6 e 7) in modo da consentire al Progettista una più ampia scelta in relazione al fatto di dover analizzare una strada urbana di dimensioni trasversali limitate (per la quale è molto probabile che l’azione dei carichi delle ruote dei mezzi circolanti possano effettivamente interessare i bordi della pavimentazione) oppure una di dimensioni medio-grandi (con alta probabilità che l’azione dei carichi non interessi significativamente le zone di bordo, grazie al maggiore franco laterale disponibile). Nel caso di pavimentazioni con fondazione in misto granulare e base in misto cementato o lastra in calcestruzzo, le analisi eseguite, tenendo conto delle due condizioni di carico, hanno fornito risultati simili fra loro e pertanto è stata riportata, per ogni tipo di sovrastruttura, una sola scheda di catalogo (Figure 8 e 9) valida per entrambe le condizioni di carico. Da un confronto tra le schede del catalogo si può innanzitutto osservare che le maggiori differenze tra gli spessori degli strati portanti, in relazione alle due condizioni di carico, si hanno nella tipologia di sovrastruttura con sola fondazione in misto granulare, dove si registrano variazioni di 15÷20 cm. In particolare, nel caso di sottofondo con terreno di scarsa portanza e carico disposto sul bordo, la pavimentazione addirittura non risulta adatta; in queste circostanze è quindi necessario far ricorso a tipologie che contemplino sempre la presenza di uno strato di base in misto cementato o in calcestruzzo. Da un confronto globale tra le schede del catalogo è risultato che, sia dal punto di vista funzionale che strutturale, i cubetti in porfido rappresentano la tipologia di rivestimento in pietra che meglio si presta al fine della realizzazione di pavimentazioni stradali in cubetti di pietra. Infatti grazie alla loro elevata resistenza a compressione e flessione consentono, con elementi di soli 8 cm di altezza, di avere spessori per gli strati di base e di fondazione uguali e in alcuni casi anche inferio-

Figura 6

Figura 7

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Pavimentazioni ri a quelli che si riscontrano con l’uso di elementi in calcare di 12 cm di altezza. Inoltre l’alto contenuto di silice consente loro di avere un’elevata resistenza agli agenti esterni, permettendo alla superficie esposta di rimanere scabra e antisdrucciolevole pur in presenza di acqua, garantendo così una maggior sicurezza, nel tempo, sia al traffico veicolare che pedonale.

Conclusioni L’obiettivo del presente studio è stato quello di fornire un catalogo per il dimensionamento delle pavimentazioni stradali realizzate in cubetti di pietra al fine di fornire un valido e concreto strumento ai Tecnici del settore per la progettazione di questo tipo di pavimentazione. Dall’analisi svolta, si può in conclusione affermare che nella realizzazione di pavimentazioni stradali in cubetti di pietra è preferibile, quando possibile, far ricorso ai cubetti in porfido e all’utilizzo di uno strato in misto cementato o di una lastra in calcestruzzo, in modo da garantire alla sovrastruttura una maggiore vita utile e fornire all’esercizio viario un migliore livello di sicurezza anche nel caso di aumento dei volumi di traffico nel tempo. Inoltre è importante evidenziare che, pur notando che alcune delle soluzioni presenti nel catalogo sono risultate simili tra loro nonostante i diversi tipi di sottofondo, nel caso di terreni con portanza migliore le verifiche sono risultate soddisfatte con un margine di sicurezza superiore, garantendo, quindi, una vita utile più lunga alle pavimentazioni. * Professore Associato di Costruzioni di Strade Ferrovie e Aeroporti nel Dipartimento di Architettura e Urbanistica dell’Università dell’Aquila Figura 8

BIBLIOGRAFIA [1]. G. Blanco - “Pavimentazioni in pietra”, La Nuova Italia Scientifica, Roma, 1995. [2]. S. Colgrande, R. Quaresima - “Metodologia per l’identificazione delle cause di degrado di pavimentazioni stradali in pietra nei centri storici”, in Pavimentazioni Storiche - Uso e Conservazione: Atti del XXII° Convegno Nazionale Scienza e Beni Culturali, Bressanone, 11-14 Luglio, pp. 271-279, 2006. [3]. M. Crispino - “Analisi di caratteristiche funzionali e strutturali di pavimentazioni in pietra a cubetti”, in Infrastrutture Viarie del XXI° Secolo - Classificazione e riqualificazione del patrimonio esistente: Atti del X° Convegno Nazionale SIIV, Acireale, 26-28 Ottobre, 2000. [4]. M. Agostinacchio, S. Olita - “Proposta di catalogo di pavimentazioni in cubetti autobloccanti di calcestruzzo in ambito urbano”, “Strade & Autostrade” n° 27/2001, EDI-CEM Srl, pp. 113-120, 2001. [5]. F. Cardone, G. Cerni, S. Colagrande, A. Virgili - “Proposta di catalogo di pavimentazioni stradali in cubetti di pietra in ambito urbano”, in Manutenzione e adeguamento delle strade esistenti: atti del XVI Convegno Nazionale SIIV, Cosenza, 20-22 Settembre, pp. 1-18, 2006. [6]. Norma CNR n°178 - “Catalogo delle pavimentazioni stradali”, 1995. [7]. E. Corbella, R. Zini - “Manuale dei marmi, pietre, graniti”, Vallardi, 1998. [8]. A. Boeri - “Sistemi di pavimentazione”, Hoepli, Milano, 2005. [9]. M. Bocci, F. Cardone, S. Colagrande - “Impiego dei materiali di riciclo nella confezione dei misti cementati”, in riqualificazione funzionale e sicurezza del sistema viario: Proceedings of the 2nd International SIIV Conference, Parma, 3031 October, Volume 2, pp. 62-75, 2002. [10]. L. Domenichini - “Pavimentazioni stradali in calcestruzzo. Progettazione/Esecuzione/Manutenzione”, A.I.T.E.C. Associazione Italiana Tecnico Economica del Cemento, Roma, pp. 18-20, 1985. [11]. E. Ceroni - “Pavimentazioni in calcestruzzo soggette a carichi concentrati”, Dario Flaccovio, 2003. [12]. S. Colagrande - “Pavimentazioni stradali in masselli di pietra”, “Strade & Autostrade” n° 70, EDI-CEM Srl, pp. 40/45, 2008.

Figura 9

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Manti Stradali

Pavimentazioni & Manti

La Società Full Service Srl lavora al completamento del percorso ciclo-pedonale nella frazione Cassone del comune di Malcesine, sul lago di Garda

LEGANTE POLIMERICO PER PAVIMENTAZIONI ECOLOGICHE PRIVE DI CEMENTO, FIBRE O ADDITIVI Claudio Garbari* Michela Visentin**

Il Comune di Malcesine (VR) aveva la necessità di completare nella frazione di Cassone il percorso ciclo-pedonale lungolago iniziato nel 2007 per il quale, nelle sezioni lavorate dal 2007 ad oggi, erano state utilizzate altre tipologie di prodotti (asfalto e resine). L’intervento prevedeva la formazione di un sottofondo portante che permettesse il transito saltuario di autobotti di servizio, con cordolo in ferro dell’altezza di circa 5 cm all’interno del quale andava posato il tappetino d’usura lavorato con inerti e legante. La scelta del materiale da utilizzare per i rimanenti 2.200 m 2 finali, previa campionatura visionata anche dai Tecnici del Comune, è caduta sul legante polimerico Soil Sement New Formula®, utilizzato da oltre 30 anni in tutto il mondo per creare pavimentazioni ecologiche prive di cemento, fibre o additivi. a Full Service ha proposto la propria soluzione all’Impresa aggiudicatrice dei lavori (Barzoi-Righetti) che ha scelto il Soil Sement a scapito di leganti cementizi. La scelta è stata supportata dalle fasi di test effettuate da Tecnici della Full Service sull’inerte proposto dall’Impresa Barzoi-Righetti, dalla

Figura 1

velocità e dalla facilità di esecuzione e dall’aspetto naturale che il Soil Sement New Formula® lascia all’inerte. A differenza dei conglomerati cementizi, questo prodotto non fa uso di ossidi coloranti per nascondere il grigio dato dalle alte quantità di cemento solitamente usate, quindi il colore dalla pavimentazione rimane naturale. Inoltre, il Soil Sement è assolutamente eco-compatibile e non rilascia residui tossici sul terreno o nelle falde acquifere. Le sue caratteristiche possono essere così riassunte: sicuro per l’ambiente; atossico; non corrosivo;

Figura 2

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Manti Stradali

non infiammabile; non inquina l’acqua e il suolo; non danneggia la vegetazione; non aumenta il grado di acidità o di alcalinità del suolo. Le operazioni di stesa hanno visto impegnate due autobotti per il trasporto dell’inerte in cantiere, una Figura 4 - La prova di coesione vibrofinitrice, un rullo e una botte dell’inerte bagnato con il Soil per la bagnatura finale. Sement NF® La premessa per ottenere un risultato ottimale è la scelta dell’inerte da utilizzare in funzione dei carichi alla quale la pavimentazione sarà soggetta una volta ultimata. In questo caso, sono state selezionate tre differenti granulometrie su indicazione del tecnico della Full Service, che miscelate insieme hanno permesso di arrivare alla curva granulometrica ottimale. L’inerte è stato poi caricato su autobotti, leggermente bagnato con acqua e trasportato sul sito. Una volta arrivati in cantiere, i carichi di inerte sono stati bagnati con il Soil Sement New Formula® nella quantità di 8 l/m3, con l’eventuale aggiunta di acqua quando necessario, e miscelati in autobetoniera per alcuni minuti; poi sono stati versati all’interno della tramoggia della finitrice che ha iniziato la stesa con piastre fredde e vibranti per uno spessore massimo di 6 cm; infine, la compattazione è avvenuta con un rullo di 20 q.

Figura 7

Figura 8

Figure 7 e 8 - Il risultato finale

A pavimentazione asciutta si è intervenuti con la bagnatura finale di rifinitura composta da 50 l di Soil Sement New Formula® miscelati con 250 l di acqua per una copertura di 450 m2 di pavimentazione. Inutile sottolineare la differenza di impatto ambientale tra questa pavimentazione che permette, soprattutto in fascia lago, di apprezzare in tutta la loro bellezza e naturalezza paesaggi mozzafiato che richiamano turisti da tutto il mondo.

Conclusioni Le operazioni di cantiere sono state seguite dallo Staff tecnico della Full Service, nella persona del Sig. Claudio Garbari, che ringrazia della collaborazione e dell’impegno le Imprese Barzoi e Righetti. Figura 5 - La stesura dell’inerte bagnato con il Soil Sement NF® per mezzo della finitrice

* Responsabile Tecnico di Full Service Srl ** Responsabile Divisione Polveri di Full Service Srl

Il Soil Sement New Formula® ha dimostrato la sua facilità di posa soprattutto quando, per motivi tecnici, si è dovuto interrompere la posa dell’inerte già miscelato per quasi due ore: è stato sufficiente aggiungere dell’acqua in Figura 6 - L’aspersione dello strato antiautobotte per tenere bausura dopo la compattazione gnato l’inerte e far sì che questo non iniziasse ad asciugare e quindi a legare. Con altri prodotti soprattutto a base cementizia questo non sarebbe stato possibile, ulteriore riprova della validità e dei vantaggi garantiti dal Soil Sement.

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Impermeabilizzazione

Gallerie & Tunnelling

Un formulato di resina poliuretanica per evitare il fenomeno di carbonatazione nel calcestruzzo e il dilavamento in galleria

BLOCCAGGIO DELLE INFILTRAZIONI D’ACQUA IN UNA GALLERIA DI SERVIZIO IN ALGERIA Luigi Franco Lamanna*

Attraverso le pagine di questa Rivista abbiamo più volte affrontato l’oggetto dell’intervento, cioè il bloccare le infiltrazioni d’acqua all’interno di una galleria affinché venga scongiurato il fenomeno di carbonatazione nel calcestruzzo nonché cosa ben più grave - il dilavamento del terreno al di sotto della stessa galleria. impiego della resina denominata GlobalfoamWR si è dimostrato una scelta di successo al fine di garantire l’assoluta impermeabilità in modo sicuro e rapido. Il problema sopra accennato è stato sottoposto all’Autore dal Sig. Pietro Palermo, Titolare della Società Sarl Speed Forage, Travaux de Forage & Travaux Public sita nella città di Rouiba (Algeria), incaricata di risolvere il problema nel tunnel di

L’

Figura 1 - Vista dall’alto dell’imbocco al tunnel di servizio del progetto Raccordement Aval della stazione di dissalatura dell’acqua di mare di Algeri

servizio facente parte del progetto “Raccordement Aval de la Station de Dessalement d’Eau de Mer du Hamma vers le Reseau d’Aep d’Alger”. La richiesta da parte del Committente dell’opera includeva che l’impiego della resina scelta, cioè il Globalfoam-WR assicurasse anche un’alta affidabilità nel preservare ininterrottamente la struttura in calcestruzzo dagli attacchi delle acque sotterranee presenti, oltre da quelli di origine meteorica (acqua che filtra nel terreno). Infatti, l’acqua è un problema serio e va affrontato con grande professionalità, competenza, con l’impiego di materiali adeguati e tecnologie appropriate.

Le iniezioni di schiuma poliuretanica Globalfoam-WR

Figura 2 - Il disegno di progetto

Il formulato resinoso Globalfoam-WR è stato iniettato attraverso dei packers, studiato e messo a punto per il particolare problema, per l’impermeabilizzazione e il consolidamento del terreno circostante la galleria. Inoltre, è servito a riempire tutte le fessure e le cavità presenti nonché a bloccare le infiltrazioni d’acqua verso l’interno della galleria di servizio e, come detto, contemporaneamente impedire che l’acqua dilavasse il terreno al di sotto della galleria.

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Impermeabilizzazione Conclusioni

Figura 3 - Una vista del tunnel di servizio

Il Globalfoam-WR è un formulato di resina poliuretanica progettata specificatamente per il rapido bloccaggio dell’acqua sia durante la fase di scavo di gallerie con frese del tipo TBM-EPB che in quelle esistenti. Quando il formulato entra in contatto con l’acqua, si verifica rapidamente una reazione chimica che conduce alla formazione di una schiuma consolidante a celle chiuse, caratterizzata da assoluta impermeabilità e stabilità chimica. Abbiamo visto, durante applicazioni pratiche di cantiere, che il fattore di espansione è legato alla quantità di catalizzatore introdotto (poiché il Globalfoam-WR è un prodotto monocomponente che reagisce solo in presenza di acqua; se non c’è presenza di acqua questi rimane stabile, sotto forma di gel, per parecchi anni), e di conseguenza il potere di bloccaggio dell’acqua, è determinato dalle quantità e dalla pressione di acqua presente e dalla quantità di catalizzatore introdotto (1÷5%). Caratteristiche tecniche (a +20°C e 60% U.R.) Peso specifico (kg/dm3)

Componente “Base”: 1,195±0,02 Catalizzatore: 1,06±0,02

Peso specifico (kg/dm3) 1,195±0,02

1,06±0,02

Rapporto di miscelazione

da 100:1 a 100:5 secondo la velocità di reazione desiderata

Tempo di reazione

100 + 2 parti in peso: da 1÷2 minuti

+1 parti in peso: da 3÷4 minuti 100 + 5 parti in peso: da 20÷30 secondi Temperatura di esercizio

30°C÷+80°C

Deformazione alla rottura a sette giorni

±1

Per terminare questa breve esposizione ed esperienza in territorio algerino, si vuole ricordare ai Tecnici del settore che il trattamento con particolari formulati resinosi, non deve essere considerato come semplice soluzione per lavori di questo tipo, poiché occorre una corretta interpretazione idraulica e geotecnica delle situazioni e una corretta sequenza delle operazioni d’intervento. Molto importante è stata la scelta del prodotto da impiegare, la cura nella messa in opera, e in particolar modo, non ci si stancherà di ripeterlo ogni volta che si affronta questo problema, avere avuto operatori dotati di esperienza e di particolari capacità decisionali. Va ricordato che i materiali, quando si affronta questo tipo di problema, devono essere affidabili, collaudati e studiati attentamente per anni sia in laboratorio sia attraverso un invecchiamento precoce in camera climatica, che su strutture in esercizio, per garantire un ottimo risultato e una durabilità inalterata nel tempo. Infatti, il tipo di intervento descritto è consistito nell’esecuzione di un sistema di “iniezioni” direttamente attraverso le lesioni presenti nel calcestruzzo, sufficiente a eliminare le copiose infiltrazioni d’acqua. Questo particolare processo è servito anche ad otturare i pori e i capillari presenti nel calcestruzzo sigillandolo contro tutte le possibili future infiltrazioni di acqua. Parlando di particolari formulati, è importante ricordare che questi non devono essere recepiti come unica sostanza chimica presente sul mercato, anche se quella illustrata nella presente memoria è tra le più impiegate rispetto ai più diffusi materiali sintetici usati nei lavori di ingegneria civile in presenza d’acqua. Tale formulato risulta essere più affidabile rispetto ai materiali tradizionali - che spesso hanno dato esiti negativi su interventi similari -, vuoi per la rapidità richiesta alla prestazione o ancora per le condizioni in cui si trova il manufatto quando si interviene. Importante è anche un equilibrio fra la risoluzione dell’esigenza di bloccare le forti infiltrazioni d’acqua e un severo rispetto dell’ambiente oltre al recupero funzionale dell’opera ottimizzando prodotto e tecnologia. Inoltre, il prodotto iniettato in sede di test in situ e successive analisi di laboratorio, ha dimostrato di aver influenzato in modo positivo le caratteristiche meccaniche, fisiche e chimiche del terreno circostante la struttura. * Professore Tecnologo della EPC Consulting Srl Ringraziamenti Si ringrazia il Sig. Pietro Palermo, Titolare della Società esecutrice dei lavori Sarl Speed Forage, Travaux de Forage & Travaux Publics, Rouiba (Algeria), che per conto della Società Astaldi Algeria ha eseguito i lavori, per tutti i dati messi gentilmente disposizione e un particolare ringraziamento al Direttore di cantiere Geom. Virgilio Mulas di Iglesias (CI) che ha eseguito il delicato intervento di iniezione della resina.

Figure 4, 5 e 6 - Il riempimento di tutte le fessure e le cavità per bloccare le infiltrazioni d’acqua verso l’interno della galleria di servizio

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Tunnel Attraverso lo Stretto di Fehmarn è in progettazione un collegamento fisso di circa 19 km tra l’isola tedesca di Fehmarn e quella danese di Lolland

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FEHMARNBELT FIXED LINK: PONTE O GALLERIA? Piero Dangera

La Società danese Femern A/S, una consociata di Sund & Bælt Holding A/S - di proprietà statale -, ha il compito di progettare il collegamento fisso tra Danimarca e Germania attraverso il Fehmarnbelt. La connessione, tra Puttgarden (D) e Rødbyhavn (DK), ridurrà considerevolmente i tempi di viaggio tra la Scandinavia e l’Europa continentale, abbreviando di circa 160 km l’attuale itinerario attraverso il ponte sul Great Belt. l Trattato firmato tra i due Stati nel Settembre 2008, e in seguito approvato dai rispettivi Parlamenti, considerava come soluzione tec- Figura 1 - Il collegamento fisso tra Danimarca e Germania attraverso il Fehmarnbelt nica preferita per il Fehmarnbelt Fixed Link un ponte strallato, con un tunnel immerso come soluzione alternativa. Ciò non costituisce però una petenti e quindi per la costruzione dell’infrastruttura. I punti di forza e decisione vincolante: infatti tutte le opzioni in sotterraneo e in superficie sodi debolezza di tutte le proposte saranno descritti, documentati e sotno attualmente allo studio in modo approfondito, e la soluzione tecnica detoposti a un’analisi incrociata per eliminare le soluzioni meno compefinitiva - e il tracciato - saranno decisi solo al termine delle valutazioni e titive. Nel frattempo procedono le indagini geologiche e di impatto amdelle relative procedure di approvazione. Tutte le ipotesi comprendono cobientale dell’opera, sia durante la costruzione sia durante il suo esermunque un’autostrada a quattro corsie e un collegamento ferroviario a dopcizio, mentre l’analisi sulla sicurezza della navigazione, iniziata nel 2009, pio binario, la cosiddetta soluzione “4+2”. proseguirà nel corso dell’anno. I punti del programma ambientale terranno altresì conto delle raccomandazioni emerse dalle udienze pubIl tunnel prende quota bliche tenutesi in Danimarca, Germania e negli altri Paesi Baltici in qualUn tunnel sotto il Fehmarnbelt potrebbe essere più conveniente rispetto che modo interessati dal progetto. Nell’ipotesi che le analisi indichino a quanto preventivato. Questi parrebbero essere i primi risultati di doun chiaro vincitore, Femern A/S ritiene di essere in grado di presentadici mesi di studi su possibili scenari alternativi, condotti da due Conre il progetto definitivo e il tracciato nel Gennaio 2011. sorzi di consulenti. Un primo raggruppamento, guidato da Cowi (DK) e Obermeyer (D), si è occupato dell’ipotesi “ponte”, mentre l’altro, forIl ponte strallato mato da Rambøll (DK), Ove Arup & Partners (UK) e TEC (NL), ha stuIl ponte strallato multimodale ipotizzato è a doppio impalcato, con diato la possibilità di realizzare un tunnel. un’autostrada a quattro corsie nella parte superiore e due binari ferLe analisi sembrerebbero indicare, come migliori soluzioni, il ponte stralroviari in quella inferiore. Si è valutata l’ipotesi con tre e quattro pilolato (rispetto alla tipologia sospesa) nell’ambito dei ponti, e il tunnel imni, con luci di diversa lunghezza sopra il canale navigabile. Il ponte merso (rispetto al subalveo) tra le ipotesi in sotterraneo. Le due ipotestrallato sul Fehmarnbelt si baserà su tecnologie note; la sfida consisi al vaglio sono al momento testa a testa per ciò che concerne gli aspetste nel fatto che sarà il più grande del mondo nel suo genere. ti finanziari, tecnologici e di sicurezza. Da quest’estate Femern A/S sta infatti valutando le proposte e i risultati elaborati dai Consulenti, e la decisione è attesa per la fine dell’anno. Al Consorzio prescelto sarà affidato il compito di redigere il progetto finale, che sarà utilizzato da Femern A/S per le successive approvazioni da parte delle Autorità comFigura 2 - L’ipotesi del ponte strallato multimodale a tre piloni

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Tunnel Il tunnel immerso

Il ponte sospeso

Un tunnel immerso con due binari e due canne stradali può essere realizzato in diversi modi. La soluzione più semplice e più economica è legata all’ottimizzazione della linea di produzione dei conci in calcestruzzo armato. Per questo motivo i Consulenti hanno analizzato diverse possibilità, inclusa la realizzazione su uno o due livelli.

E’ stata presa in considerazione anche l’ipotesi di un ponte sospeso, tipologia però più “flessibile” rispetto ai ponti strallati. Gli studi hanno cercato di rendere questo tipo di struttura sufficientemente stabile per sopportare il transito dei treni merci di grandi dimensioni che attraverseranno il Fehmarnbelt.

Figura 4 - La soluzione del ponte sospeso

Comunque un record Figura 3 - Il tunnel immerso nella configurazione su un unico livello

Il tunnel subalveo I metodi di scavo e le TBM si sono sviluppati rapidamente negli ultimi 20 anni. Le macchine attuali hanno diametri tali che un’unica canna può ospitare due carreggiate autostradali sovrapposte o due binari separati da una paratia centrale. I problemi sono principalmente legati alla geologia; faglie e strati instabili possono infatti far lievitare i costi e ritardare il progetto, nonché rendere più difficile la realizzazione di misure di sicurezza come le vie di fuga.

Indipendentemente dal fatto che il Fehmarnbelt sia attraversato da un tunnel o da un ponte, il progetto creerà nuovi record mondiali. Un tunnel immerso di 19 km sarebbe cinque volte più lungo di quello di Drogden (3.520 m) sotto l’Øresund, il più lungo tunnel multimodale del mondo, mentre il ponte strallato sarebbe più lungo, più alto e con una campata maggiore rispetto a qualsiasi altro nel suo genere. A titolo di esempio, il ponte strallato sull’Øresund, che ha una campata di 492 m e due piloni alti 203 m, potrebbe essere tranquillamente ospitato all’interno di una delle campate dello strallato sullo Stretto di Fehmarn. Il Fehmarnbelt Fixed Link dovrebbe entrare in esercizio alla fine del 2018.

Figura 5 - Il confronto tra il ponte dell’Øresund (in nero) e il possibile ponte strallato sullo Stretto di Fehmarn

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Gallerie

A cura di Monica Sigismondo

Le ultime notizie dal mondo sulle realizzazioni in sotterraneo

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Galleria di Gallerie Continua la collaborazione, in esclusiva, tra la nostra Rivista e Tunnelbuilder, il principale e più completo sito a livello mondiale per ciò che concerne le realizzazioni in sotterraneo, punto di riferimento per tutti i Professionisti del settore.

Norvegia: procedono i lavori nel Toventunnel L’Impresa Haehre AS di Vikersund si era aggiudicata il contratto per la costruzione dei 13,50 km da Brattlia a Leirosen, della Rv 78 HolandLeirosen, comprendente il tunnel di Toven, lungo 10.665 m. Le prime volate sono state effettuate dal fronte di Leirosen e da quello di Brattlia, rispettivamente il 18 Marzo e il 17 Giugno scorsi. Al 13 Agosto 2010 l’avanzamento complessivo era di oltre 1 km.

Norvegia: definito il progetto per lo Jondaltunnel Kruse Smith AS si è aggiudicata il contratto “chiavi in mano” per la costruzione del tunnel Jondal e ha iniziato i lavori nel Settembre 2009. Il breakthrough è previsto per l’Ottobre 2011, mentre l’intero progetto dovrebbe essere concluso nel mese di Agosto 2013. I progetti proposti includevano sostanzialmente due diverse vie di accesso al tunnel Jondal a entrambe le estremità. Il progetto defitivo approvato contempla le alternative S1 + S6 a Kvinnherad e N6 in Jondal. L’infrastruttura è principalmente composta dai tunnel Jondal (10.150 m) e Ødegaard (580 m) e da tratti di strade di accesso a Nordrepollen (540 m) e a Jondal (1.485 m).

Svezia: prima caduta di diaframma nel tunnel ferroviario di Hallandsås Il 25 Agosto la TBM Åsa ha completato la scavo della prima canna a singolo binario del tunnel ferroviario di Hallandsås, lungo 8,60 km, tra Bastad sul versante Nord del crinale e Förslöv sul lato Sud. La TBM sarà ora disassemblata e portata all’entrata del tunnel occidentale. Si tratta del primo tunnel ferroviario costruito nella Svezia Sud Occidentale. Sino ad oggi ha richie-

Figura 1 - L’inizio dello scavo del tunnel Toven dal portale di Brattlia

sto 17 anni di lavoro, in una difficile geologia. L’inaugurazione dell’intera opera è prevista per il 2015. Il tunnel ha richiesto un investimento di 10,50 miliardi di Corone Svedesi (circa 1 miliardo di Euro).

Svezia: inaugurata la Bothnia Line Il 28 Agosto 2010, il Re Carlo Gustavo XVI di Svezia ha inaugurato la prima linea ferroviaria ad alta velocità (250 km/ora) del paese: la Bothnia Line. La nuova linea a singolo binario è lunga 190 km, con 143 ponti e 16 tunnel (per un totale di 25 km di tunnel principali e 16 km di tunnel di accesso o di servizio). Procedendo da Umeå sino al ponte sull’Ångermanälven, a Nord dell’aeroporto di Kramfors i tunnel sono: Håknäs (670 m), Ava (320 m), Gammbacks (230 m), Gamm-Herrgårds-Bergs (235 m), Öberget (483 m), Hjalta (1.254 m), Kalldals (1.118 m), Stranneberget (1.436 m), Åsberget (1.000 m), Varvsberget (2.080 m), Gållnäs (395 m), Hällberget (635 m), Finnborgs (400 m), Björnböles (5.160 m), Namntall (5.985 m) e Åskotts (3.270 m).

Irlanda: modificato il tracciato del tunnel nella Sruwaddacon Bay Figura 2 - I festeggiamenti dopo l’uscita della TBM ad Hallandsås (foto di Staffan Andersson)

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Shell ha rivisto il tracciato del gasdotto Corrib nella contea di Mayo, al fine di allontanarsi il più possibile dalle abitazioni. Come ulteriore misura di si-

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Gallerie curezza ridurrà inoltre la pressione del gas nella sezione onshore del gasdotto. Il nuovo percorso è più lungo, e richiede un tunnel di 4,90 km sotto la Sruwaddacon Bay, riserva naturale. Il gasdotto, con i suoi 80 pozzi, soddisferà per 15-20 anni, il 60% del fabbisogno di gas naturale dell’Irlanda. Per approfondimenti, collegarsi a www.tunnelbuilder.it, settimana 36/10.

Irlanda: inaugurato il tunnel Limerick Il 27 Luglio 2010 è stato aperto al traffico il tunnel Limerick, lungo 675 m, sotto il fiume Shannon, completando così la tangenziale Sud di Limerick. Il progetto in PPP tra lo stato Irlandese e Direct Route, e il consorzio composto da Strabag, John Sisk & Son (Holdings) Ltd, Lagan Holdings Ltd e Roadbridge Ltd, ha richiesto un investimento di 605 milioni di Euro. La proprietà tornerà allo Stato nel 2041. Per approfondimenti, collegarsi a www.tunnelbuilder.it, settimana 32/10.

Trentino Alto Adige: aperto il primo tratto della variante di Riva del Garda Il 13 Agosto 2010 è stato aperto al traffico il primo tratto di 1.150 m della nuova variante di Riva del Garda. La tratta aperta si estende dal tracciato della S.P. 37 “del Tombio” dove è già stato dato traffico alla rotatoria, di diametro esterno di 48 m con corsia di marcia (bitumata) di 8 m, fino all’intersezione con la S.S. 45 bis in località Monte Oro, dove è stata realizzata e già aperta al traffico la rotatoria del diametro esterno di 32,50 m con corsia di marcia (bitumata) di 7,50 m. Tra le opere realizzate, la galleria naturale Monte Englo, lunga 654 m con piattaforma stradale della larghezza di 7,50 m e due marciapiedi tecnici della larghezza di circa 1 m ciascuno; la galleria artificiale Ardano di 162 m, con piattaforma stradale della larghezza di 8 m e due marciapiedi tecnici per le operazioni di manutenzione e per la posa della segnaletica verticale della larghezza di circa 0,60 m ciascuno; tratti in trincea a cielo aperto per circa 335 m; il nuovo ponte sul torrente Albola, il parcheggio in località Monte Oro e le opere accessorie per la gestione impiantistica. Particolare attenzione è stata posta alle opere di mitigazione acustica mediante la realizzazione di barriere fonoassorbenti in corrispondenza degli imbocchi della galleria naturale, del tratto all’aperto tra le due gallerie e in corrispondenza delle due nuove rotatorie realizzate in località Monte Oro e Comai. Sono previsti successivi interventi di realizzazione impiantistica da effettuarsi in periodi di basso traffico con chiusure per brevi periodi di tempo. L’intera opera potrà essere definitivamente inaugurata e aperta al traffico entro un anno.

Trentino Alto Adige: il collegamento con funicolare tra San Martino di Castrozza e Passo Rolle Il 4 Agosto 2010, nella sede della Comunità di Valle del Primiero, si è svolta la riunione per fare il punto sul lavoro fin qui svolto in am-

Figura 3 - Il tunnel subalveo di Limerick

Australia: lavori in corso per il collegamento con l’aeroporto di Brisbane Entrambe le TBM EPB di Herrenknecht, diametro 12,45 m, hanno iniziato lo scavo per il tunnel del collegamento stradale con l’aeroporto di Brisbane. Partendo da Clayfield dirette ad Ovest, le TBM scaveranno 2,5 dei 4,8 km di tunnel previsti. I nastri trasportatori sono stati forniti da H+E Logistik, le casseforme da Herrenknecht Formwork, i sistemi di controllo e guida da VMT. Per approfondimenti, collegarsi a www.tunnelbuilder.it, settimana 35/10.

Figura 4 - Il tracciato della funicolare San Martino di Castrozza-Passo Rolle

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Gallerie bito di Valutazione ambientale strategica per il progetto di collegamento San Martino-Passo Rolle, una linea funicolare a terra tipo va e vieni (alternativa funicolare 1) sul percorso Prà delle Nasse-Malga Fosse di Sotto-Passo Rolle, lungo 3,90 km di cui oltre 2 km in galleria naturale. Si è ipotizzato di definire la gara di appalto entro il 2011, salvo intoppi. Tempi stimati di realizzazione 24 mesi con un costo di 38 milioni. Il 5 Agosto il progetto di questa cremagliera, simile a quelle in esercizio in Val d’Isere e a Innsbruck, è stato presentato con successo alla popolazione di San Martino di Castrozza.

Figura 5 - Il profilo geologico della galleria San Gerolamo

Regno Unito: proseguono i lavori nel tunnel Hindhead Dopo tre anni e mezzo di lavori, un tratto di 2,4 km di strada di approccio al portale Sud del tunnel Hindhead (2x1,70 km) nel Surrey, è stato aperto al traffico nel mese di Settembre. E’ stato così completato il raddoppio nell’unico tratto ancora a singola carreggiata sulla A3 tra Londra e Portsmouth. Il progetto, del valore di circa 446 milioni di Euro, dell’Hindhead by-pass della A3 (6,40 km) è caratterizzato dal tunnel Hindhead, che sarà il più lungo tunnel autostradale e il terzo in assoluto del Regno Unito, dopo i due subalvei di Liverpool. Nel corso dell’anno avrà luogo l’installazione degli impianti meccanici ed elettrici del tunnel (il cui breakthrough, si ricorda, è avvenuto per entrambe le canne il 26 Febbraio 2009), la costruzione degli edifici di servizio e il completamento dei restanti lavori all’esterno. L’apertura, prevista per il 2011, dovrebbe migliorare i tempi di viaggio tra Londra e Portsmouth.

Francia: in fase di assemblaggio la TBM per il prolungamento della Linea B a Lione La TBM Herrenknecht con 9,50 m di diametro e lunga 70 m, che in autunno inizierà lo scavo del prolungamento di 1,40 km della linea B della metropolitana di Lione tra Gerland e Ouillins, è in fase di pre-assemblaggio in superficie a Gerland. In seguito sarà calata nel pozzo di partenza, situato a 20 m di profondità. Alcuni elementi della fresa, pesanti oltre un centinaio di tonnellate, sono spostati da una gru in grado di sopportare carichi fino a 800 t.

Lombardia: il Cipe approva il II Lotto della Lecco-Bergamo Lo scorso 23 Luglio il CIPE ha approvato il progetto definitivo del Lotto II di 2,7 km della variante Calolziocorte-Vercurago sulla direttrice Lecco-Bergamo (S.P. 639), che prevede la galleria San Gerolamo di 2,4 km a unico fornice e a percorrenza bidirezionale anziché a doppio fornice e con una sola corsia per senso di percorrenza, come indicato nel progetto preliminare, in modo da consentire, in vista di un futuro raddoppio della strada, di adattare parte degli impianti senza intervenire sulla struttura.

Ora manca la registrazione della Corte dei Conti, che però, data la completezza e la correttezza delle procedure seguite, non dovrebbe comportare alcun problema. L’inserimento dell’arteria nella Legge Obiettivo, la progettazione preliminare, l’acquisizione di tutti i pareri, in particolare quelli del Ministero dell’Ambiente e dei Beni culturali, l’iter tutt’altro che facile per il reperimento delle risorse, l’approvazione al CIPE del progetto preliminare, la stesura del progetto definitivo, la conferenza di servizi e infine l’approvazione sono stati tutti gradini seguiti passo passo, per far sì che le tempistiche fossero ridotte al minimo possibile. Per il raggiungimento di questo successo è stata fondamentale la scelta della Provincia di Lecco di destinare ben 22 milioni all’opera, che senza questi fondi non avrebbe potuto vedere la luce.

Algeria: aggiudicata la linea ferroviaria Relizane-Tissemsilt L’Azienda spagnola FCC in ATI con il Gruppo privato algerino Etrhb Haddad si è aggiudicata l’appalto per la progettazione e costruzione di una linea ferroviaria di 185 km di lunghezza a Ovest di Algeri, che collega le città di Relizane, Tiaret e Tissemsilt. Questa nuova linea ha un budget di 935,5 milioni di Euro, e sono previsti 54 mesi per il suo completamento. Consentirà una velocità massima di 160 km/ora, ed è divisa in due sezioni: Relizane-Tiaret (121,1 km), in una zona orograficamente complessa dove il New Austrian Tunnelling Method (NATM) sarà utilizzato per costruire cinque gallerie; e Tiaret-Tissemsilt (64,2 km). Il progetto prevede la costruzione di sette stazioni passeggeri, cinque interconnessioni, sette edifici per la manutenzione e lavori di ristrutturazione nelle esistenti stazioni di Relizane e di Tissemsilt. La linea sarà elettrificata in futuro. L’opera fa parte del programma di sviluppo economico 2009-2014 del Governo algerino, un impegno di 114 miliardi di Euro gran parte dei quali è dedicato alla costruzione di infrastrutture.

Lombardia: Linea 5 della metropolitana di Milano prolungata sino a San Siro Il 29 Luglio 2010 il Sindaco di Milano, in qualità di Commissario Straordinario Delegato per EXPO 2015, ha decretato l’affidamento a Metro 5 SpA dell’estensione della concessione per la realizzazione della Li-

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Gallerie nea 5 della metropolitana di Milano dalla stazione Garibaldi allo stadio Meazza di San Siro. Il valore dell’investimento per la nuova tratta metropolitana è pari a 901 milioni e sarà finanziato per 391 milioni di Euro dal Ministero delle Infrastrutture a valere del Fondo Infrastrutture (Delibera CIPE del 06.11.2009), per 83 milioni dal Comune di Milano e per la restante parte dai privati. Per realizzare i 7 km di tracciato saranno utilizzate quattro TBM contemporaneamente.

Cina: TBM Robbins con un nuovo sistema di supporto al lavoro a Qinling I tunnel ferroviari di West Qinling, lunghi 16,60 km, passeranno attraverso le montagne con una copertura di circa 1,5 km e quindi hanno richiesto un particolare sistema di supporto per le TBM. Le due TBM di Robbins stanno avanzando con uno scudo protettivo che permette lo scavo in sicurezza. Per approfondimenti, collegarsi a www.tunnelbuilder.it, settimana 30/10.

Canada: tunnel pedonale per l’aeroporto di Toronto Nel 2011 la TPA (Toronto Port Authority) inizierà i lavori di costruzione del tunnel pedonale sotto il Canale Occidentale, valore 33,50 milioni di Euro, che collegherà il Western Gap del porto di Toronto ai piedi di Bathurst Street con il TCCA (Toronto City Centre Airport) di Billy Bishop. Una volta completata la valutazione ambientale, si istituirà un contratto in PPP per la costruzione del tunnel. Il bando avrà luogo nel primo trimestre 2011.

Russia: contratto per il tunnel Orlovsky Il 22 Giugno 2010 il governo di San Pietroburgo e il consorzio Nevskaya Kontsesionnaya Kompania (NKK), che rappresenta l’Impresa di costruzioni francese Vinci Group, hanno firmato un contratto di concessione per progettare, costruire e gestire il tunnel a pedaggio Orlovsky, che collegherà Smolnaya e Sverdlovskaya, e passerà sotto il fiume Neva a San Pietroburgo. Il valore del contratto ammonta a circa 1,13 miliardi di Euro, e l’inizio dei lavori è previsto a Maggio 2011; l’inaugurazione dell’opera dovrebbe invece avvenire nel 2016. Il consorzio NKK guidato da Vinci e composto da First Quantum aveva vinto la concessione per default a Marzo 2010 essendo l’unico offerente per il progetto. Gli altri tre consorzi, guidati da Strabag, Hochtief e Bouygues, che avevano partecipato al primo bando per la concessione indetto del 2007, dopo che il governo aveva sospeso la gara, a seguito della crisi economica che avrebbe limitato l’ammontare dei finanziamenti disponibili per finanziare la propria quota del progetto, non hanno ripresentato l’offerta. NKK contribuisce per un terzo del finanziamento, con il resto equamente suddiviso tra il governo di San Pietroburgo e la Russia Investment Fund.

India: iniziati i lavori per il tunnel di Rohtang Il 28 Giugno 2010 si è svolta la cerimonia di inizio lavori per il tunnel di Rohtang, lungo 8,82 km, la cui conclusione è prevista nel 2015. BRO (Border Roads Organisation) ha affidato alla Società SMEC International Pvt Ltd i servizi di consulenza durante la costruzione del tunnel, bidirezionale con due corsie di marcia. Stante la lunghezza della galleria e la rarefazione dell’aria dovuta all’altitudine, il sistema di ventilazione sarà di tipo semitrasversale.Gli scavi sono iniziati al portale Sud, a 30 km dalla città di Manali, e proseguiranno sotto il Rohtang Pass, che con i suoi 3.978 m di altitudine è uno dei più alti valichi al mondo.

India: lo scavo della metropolitana di Bangalore sta per iniziare Sono iniziati i lavori di costruzione delle rampe e dei servizi pubblici per la tratta in sotterraneo lunga 3,4 km da Est a Ovest della metropolitana di Bangalore, da MG Road sino a Leprosy Hospital passando per Vidhana Soudha, KR Circle, KG Road e Majestic, congiuntamente a quattro stazioni in Cut & Cover. L’ATI CEC-Soma attende per Novembre la consegna di due TBM Slurry della Hitachi Zosen. L’avvio dello scavo è previsto entro la fine del 2010. Per approfondimenti, collegarsi a www.tunnelbuilder.it, settimana 36/10.

Spagna: terminato lo scavo del tunnel di Sarria sulla linea AV Madrid-Frontiera francese Il 22 Giugno 2010 è stato abbattuto il diaframma del tunnel di Sarria, sulla tratta Sarria de Ter-Sant Julià de Ramis (4,96 km) della linea AV Madrid-Barcellona-Frontiera francese. Il tunnel è lungo 3.118 m, di cui 3.058 m sono stati realizzati con metodo Drill & Blast e i restanti 60 m sono in Cut & Cover. Il tunnel di Sarria e il pozzo di estrazione della TBM Gerunda prolungano il secondo tunnel urbano di Girona, formando un’unica galleria di 7,4 km. Il pozzo da cui sarà estratta la TBM Gerunda risulta quindi ora accessibile.

Spagna: approvato lo studio informativo della linea AV Ourense-Vigo E’ stato approvata l’alternativa 3 dello studio informativo relativo alla linea AV Ourense-Vigo. Il tracciato, lungo 54,60 km, si snoda su due piattaforme parallele a singolo binario dalla connessione con la linea AV Ourense-Santiago (nel comune di O Carballiño) sino alla connessione con l’Asse Atlantico ad alta velocità (10 km a Nord di Pontevedra), in direzione di Vigo. E’ prevista la costruzione di 14 viadotti e di sette tunnel di cui quello centrale lungo circa 18 km, dal fiume Testeiro sino a Cerdedo.

Spagna: concluso lo scavo del tunnel di Mendigain L’ATI formata da Construcciones Moyua (33%), Construcciones y Promociones Balzala (33%) e Azvi (33%), in data 2 Luglio 2010 ha completato lo scavo del tunnel di Mendigain, sulla tratta Abadiño-Durango della linea AV Vitoria-Bilbao-San Sebastián. Questa tratta, lunga 3.520 m, scorre per oltre il 50% in sotterraneo e comprende i tunnel Eguskiza e Mendigain. Quest’ultimo, a doppio binario, è lungo 1.050 m, ha una sezione di 85 m2 ed è stato realizzato con il metodo tradizionale.

Spagna: iniziato lo scavo con TBM del tunnel Sorbas Il 9 Luglio, il Ministro dello Sviluppo, Jose Blanco, accompagnato dal Presidente di ADIF, Antonio González Marín, ha visitato i lavori di costruzione attualmente in corso alla sezione Sorbas-Barranco de los Gafarillos della linea AV Murcia-Almeria, eseguiti in JV da FCC. La costruzione di questa sezione comporta un investimento di oltre 251,3 milioni ed è caratterizzata per il 98,7% dell’intera lunghezza dalla galleria Sorbas (7,50 km).

Svizzera: avviato il progetto generale per la tangenziale di Lucerna Il 24 Giugno 2010 il Consiglio federale ha inserito il progetto “tangenziale di Lucerna” nel modulo 3 del programma per l’eliminazione dei problemi di capacità sulla rete di sua competenza.

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Gallerie Il progetto dovrà essere approfondito a livello di pianificazione e sottoposto ad una nuova valutazione entro il 2013. Tra le diverse proposte di tracciato esaminate per l’ampliamento della rete, la migliore soluzione emersa consiste nel realizzare un bypass corto di circa 4,50 km, con una galleria a doppia canna, ciascuna a due corsie di marcia. La galleria prevede anche un attraversamento del fiume Reuss, tra la diramazione Rotsee a Nord e il raccordo di Lucerna Kriens a Sud.

lari, prevede l’allargamento di 9 km della RN 1A, il principale corridoio Nord-Sud tra Hanoi e Ho Chi Minh City, e la costruzione di una nuova sezione di 11 km comprendente due tunnel lunghi 5.450 m e 350 m, tre ponti per complessivi 1.260 m e 4 km di strade di accesso. Deo Ca Investment JSC ha firmato tre altri MOU: uno con Egis, che si occuperà degli studi tecnici e finanziari per il progetto, uno con Apave, che seguirà la direzione lavori e il controllo qualità, un terzo con Crédit Agricole e Société Générale per il finanziamento.

Svizzera: sull’A13 il cunicolo pilota della Circonvallazione di Roveredo

Toscana: abbattuto l’ultimo diaframma della galleria Melarancio sulla A1

A fine Giugno 2010, con l’arrivo della TBM al portale Nord (Val Gugia), sul cantiere della Circonvallazione di Roveredo, si è concluso lo scavo in roccia del cunicolo pilota del tunnel San Fedele (a canna singola, 2,60 km). Attualmente è in fase esecutiva lo scavo in materiale sciolto che completerà la realizzazione del cunicolo pilota. I lavori di scavo con la TBM, iniziati lo scorso mese di Gennaio, sono proceduti senza alcun intoppo. In autunno la fresa, riportata al portale Sud (zona Valasc), inizierà lo scavo per la realizzazione del cunicolo di sicurezza, previsto a circa 20 m di distanza dalla galleria principale. Sempre in autunno, sarà avviato l’allargamento del tunnel San Fedele (da Sud verso Nord) mediante l’esplosivo. Entro la fine del 2010 sono previsti inoltre il completamento delle installazioni per la gestione del materiale e la preparazione del misto granulare da utilizzare quale sottofondo per il tracciato autostradale, l’ultimazione del ponte Campagnola con il secondo ponte per la carreggiata Sud/Nord, il completamento del sottopassaggio Vera nella zona del nuovo svincolo autostradale di Roveredo e infine la costruzione della centrale di trasformazione Nord prevista sotto il futuro tracciato autostradale in zona De Profundis. La Circonvallazione di Roveredo - che prevede un investimento complessivo di circa 380 milioni di Franchi - sarà messa in esercizio nel 2016.

Il 1 Luglio 2010 l’Impresa BTP SpA ha abbattuto l’ultimo diaframma della galleria Melarancio (1.096 m), parte dell’ampliamento a tre corsie della Tratta B della A1 Milano-Napoli, nel tratto compreso tra gli svincoli di Firenze Scandicci e Firenze Certosa, che comporta un investimento di circa 380 milioni di Euro. I lavori autostradali sono eseguiti in parte allargando la sede attuale e in parte realizzando in variante la sola carreggiata Sud.

Figura 6 - Il tracciato della Circonvallazione di Roveredo

Vietnam: Memorandum d’intesa per i tunnel attraverso il Ca Pass Il 22 Giugno 2010 l’Impresa VINCI Construction Grands Projets ha firmato un Memorandum d’intesa (MOU) con la Concessionaria vietnamita Deo Ca Investment JSC per il progetto chiavi in mano dei tunnel attraverso il Ca Pass e delle relative vie di accesso. L’accordo riguarda una prima fase di discussione in vista della firma del contratto di progettazione e costruzione. Il progetto, del valore 600 milioni di Dol-

Liguria: presentato il tracciato dell’Aurelia Bis sezione variante di Sanremo Il presidente della Regione Liguria Claudio Burlando ha presentato a Sanremo, lo scorso 1° Luglio, il tracciato dell’Aurelia Bis agli Enti locali, alla presenza di Anas. Regione, Comune e Provincia hanno concordato di prevedere lo sviluppo del progetto dell’Aurelia Bis tra Taggia e Ospedaletti accelerando la realizzazione del tratto più breve che sbocca sulla vecchia Aurelia a Pian di Poma, senza per questo pregiudicare in futuro il tracciato che giunge fino a Ospedaletti. Questa soluzione avvicina nel tempo, anche con un risparmio notevole dei costi, la funzionalità della nuova arteria al servizio della zona. Oltre all’ANAS anche la Società Autofiori sarà coinvolta nella definizione del progetto. Il lotto dell’Aurelia Bis in corso di realizzazione - è stato detto - dovrebbe essere concluso nel Marzo del 2011. Il secondo lotto per Pian di Poma è già previsto dalla programmazione dell’ANAS e ne è stata definita la progettazione preliminare. La realizzazione del progetto dell’Aurelia bis di Sanremo è avvenuta negli anni Ottanta e fino a oggi ne sono stati realizzati 7,40 km, dall’intersezione con la S.P. 548 a Taggia fino a Sanremo, in località San Lazzaro. Parte di tale infrastruttura è a doppia carreggiata, mentre una parte e la prosecuzione fino al completamento sono a carreggiata unica. In totale lo sviluppo dell’infrastruttura, che permetterà di by-passare completamente l’abitato di Sanremo, fino all’innesto sulla via Aurelia in località Pian di Poma, sarà di 12,10 km, dei quali circa l’80% in galleria. La scelta di innestare la nuova Aurelia bis a Pian di Poma è dettata dalla necessità di accelerare la soluzione dei grossi problemi viari di Sanremo e per questo motivo la precedente soluzione che prevedeva anche il bypass di Ospedaletti molto più costosa e meno efficace è stata superata. Il lotto di Sanremo che è in esecuzione è denominato “variante all’abitato di Sanremo tra San Lazzaro e Sanremo Centro” e ha uno sviluppo di circa 1,60 km tutti in galleria. Si prevede la conclusione dell’opera e l’apertura al traffico nel Marzo del 2011, a causa di alcune difficoltà realizzative che hanno fatto slittare di alcuni mesi il termine dei lavori. Il costo previsto di questo intervento è di circa 38 milioni di Euro. Il proseguimento tra Sanremo Centro (dove si realizzerà un semplice innesto con la viabilità comunale) e Pian di Poma (dove è previsto il terminale della circonvallazione di Sanremo) al momento è diviso in due lotti, così strutturati:

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Gallerie

Figura 7 - Il tracciato dell’Aurelia-bis a Sanremo

Sanremo Centro-Sanremo Foce (sviluppo circa 1,10 km, attualmente previsto nel piano quinquennale ANAS con appaltabilità 2012); Sanremo Foce-Pian di Poma (sviluppo circa 2 km, attualmente non previsto nella programmazione ANAS e suscettibile di essere suddiviso in due lotti). Per entrambi i progetti è stato realizzato un studio di fattibilità unitario da IGEAS di Torino. Per quanto attiene la tratta Sanremo CentroSanremo Foce, sempre IGEAS ha fatto il progetto preliminare, già approvato dal consiglio di amministrazione di ANAS per un importo di circa 78 milioni (di cui solo 19 sono espropri). Recentemente il Consiglio comunale di Sanremo ha proposto di integrare il progetto con un raccordo con lo svincolo autostradale di Sanremo-Coldirodi che ha suscitato notevole interesse perché eviterebbe l’attraversamento di zone densamente abitate, pur cogliendo l’obiettivo funzionale di raccordare anche la rete autostradale. Da Roma si è in attesa del via libera al proseguimento della progettazione.

re Esecutivo di ASFINAG Bau Management GmbH, Gernot Brandtner. Il traforo raggiungerà la piena operatività alla fine di Giugno 2011, al termine dei lavori per la ristrutturazione della prima canna. L’intero progetto, vale a dire la costruzione della nuova canna e la ristrutturazione di quella esistente, avrà un costo di 212 milioni.

Austria: inaugurato il raddoppio del Tunnel dei Tauri La seconda canna del Tauern Tunnel, sulla A10, è stata aperta al traffico lo scorso 30 Aprile, dopo meno di quattro anni di lavori. Un passo importante verso la fine delle gravi congestioni su una delle più trafficate vie di transito Nord-Sud in Austria. Il tunnel di 6.400 m di lunghezza è stato scavato da Porr Tunnelbau GmbH in soli 22 mesi. E’ dotata di sette piazzole di sosta, 26 by-pass (di cui 17 accessibili - sei per i veicoli di emergenza e tre per autocarri UE), ventilazione trasversale e un brillante rivestimento parietale per la riflessione della luce, la nuova canna si pone tra le più avanzate in Austria secondo le locali Linee Guida per la costruzione di gallerie (RVS - Richtlinien Vorschriften und für den Straßenbau). “Con una spesa di 173 milioni di Euro Asfinag ha ottenuto la massima qualità nella realizzazione della seconda canna, un tunnel che è considerato un progetto pilota per le future gallerie” - ha affermato il Diretto-

Figura 8 - I portali meridionali del tunnel dei Tauri

Stati Uniti: avanzamenti per la East Side Access line Il 2 Giugno 2010 una TBM Main Beam Robbins, in uso alla JV Dragados-Judlau, ha completato una serie di brevi tunnel ferroviari sotto la Grand Central Station di Manhattan. Il completamento è una tappa importante per il progetto East Side Access, che era stato bloccato nel 1970 per mancanza di fondi. Nel complesso, la macchina Robbins ha scavato 5,20 km di gallerie a partire dal 2007, con un avanzamento medio di 16 m al giorno nell’ultimo mese di scavi. Una seconda TBM a doppio scudo si appresta a intraprendere lo scavo della terza di quattro gallerie, che completeranno le banchine superiore e inferiore del-

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Gallerie Stati Uniti: il Recovery Act finanzia il progetto di sostituzione del Drive Doyle Il 21 Luglio 2010 sono iniziati i lavori di scavo per il primo dei quattro tunnel facenti parte del progetto di sostituzione del Drive Doyle, collegamento a Sud-Ovest del Golden Gate Bridge a San Francisco, in California. Arup, capofila dell’ATI con PB Americas Inc. si occuperà dei servizi di ingegneria. Il Recovery Act finanzierà il progetto che sarà terminato entro il 2013, con 129 milioni di Dollari (99 milioni di Euro). Per approfondimenti, collegarsi a www.tunnelbuilder.it, settimana 31/10.

Pakistan: il tunnel Lowari sarà concluso nel 2012 Figura 9 - La TBM Main Beam Robbins da 6,70 m di diametro

le due stazioni principali in costruzione. Gli equipaggi hanno mantenuto le medie di avanzamento del progetto, nonostante le condizioni difficili. In un punto gli scavi paralleli delle TBM erano separati solo da una sottile spessore di roccia (1,50 m), che ha richiesto alle macchine un avanzamento al 45-50% della pressione di spinta. Gran parte degli scavi sono stati inoltre eseguiti appena 1,50 m al di sotto di un’esistente linea metropolitana. L’East Side Access Project della Metropolitan Transportation Authority collegherà i quartieri di Manhattan e Queens sotto l’East River, favorendo gli spostamenti di circa 160.000 cittadini ogni giorno. La linea ferroviaria toglierà migliaia di automobili dalle strade, con un risparmio di tempi di viaggio per i pendolari stimato in 30-40 minuti. Lo scavo nei terreni soffici sul versante di Queens dovrebbe partire entro la fine dell’anno. L’intera East Side Access line è prevista in servizio entro il 2016.

Il progetto di una galleria sotto il Lowari Pass è stato concepito negli anni Settanta. I lavori, originariamente iniziati nel 1974, erano stati in seguito sospesi per motivi politici, e ripresi solo nel Settembre del 2005. I mezzi di cantiere percorrono l’intera galleria già dal Gennaio 2009, ma l’apertura al traffico, prevista per questo autunno, per vari motivi politici ed economici è stata ulteriormente procrastinata al 2012. La lunghezza totale del tunnel è di 8,80 km, per un’altezza di 7,14 m e una larghezza di 7,55 m. L’opera è situata nelle province di frontiera Nord-occidentali di Dir e Chitral. Durante la stagione invernale, e fino all’apertura del tunnel, la popolazione della valle di Chitral per raggiungere le altri parti del Paese è obbligata a transitare attraverso i territori afghani per poi rientrare in Pakistan. Il tunnel è realizzato dall’Azienda sudcoreana SAMBU, ed ha comportato un investimento di circa 72,3 milioni di Euro. Per ulteriori notizie e per le ultime novità consultare il sito www.tunnelbuilder.it.

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Riqualificazione

Ponti & Viadotti

Sulle prime pendici dell’Appennino modenese, nel comune di Prignano, tre ponti per superare la stretta gola del torrente Pescarolo

IL BELLO,

BRUTTO

E L’ANTICO

Luca Piacentini* Elena Manni**

Nel 1998 il ponte vecchio del Pescale viene chiuso al traffico per rischio di collasso strutturale: gli archi manifestano vistose lesioni longitudinali. Poiché la S.P. 19 costituisce un importante collegamento tra la montagna e il distretto ceramico di Sassuolo, viene immediatamente montato un ponte Bailey per consentire il traffico a senso unico alternato. Figura 1 - Un ponte nuovo in fotosimulazione: moderno, in acciaio, per una percorrenza scorrevole e sicura

Il progetto complessivo Il ponte vecchio: le lesioni alle strutture, la chiusura al traffico e il montaggio del ponte Bailey

L’iter progettuale e il rapporto con la Soprintendenza: la soluzione definitiva

Da 1998 inizia un lungo rapporto con la Soprintendenza ai Beni Architettonici e Ambientali, che esprime parere negativo in merito a diverse soluzioni progettuali. A questa si aggiunge la Soprintendenza ai Beni Archeologici che, per tutelare il sito formalmente riconosciuto “rupe del Pescale”, nega la possibilità di allargare la curva all’imbocco del ponte.

Il progetto viene interamente ripensato come un’opera di più grande respiro: il ponte vecchio sarà consolidato e restaurato riproponendone fedelmente proporzioni e particolari architettonici, supporterà temporaneamente il traffico a senso unico alternato dopo lo smontaggio del Bailey e per tutta la durata dei lavori di realizzazione di un nuovo ponte; dopodiché farà parte del percorso natura, pedonale e ciclabile (Figura 4)

Figura 2 - Un ponte Bailey per consentire il traffico nel periodo transitorio

Figura 3 - Un ponte ad arco dei primi del Novecento, in pietra e laterizio, di pregevole architettura ma fortemente lesionato

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Riqualificazione I due progetti esecutivi, oltre a una differente e consequenziale collocazione temporale e spaziale del cantiere, comportano infatti anche procedure di gara differenti: una gara ristretta a 15 Imprese con qualifica SOA OG2 “restauro e manutenzione dei beni immobili sottoposti a tutela ai sensi delle disposizioni in materia di beni culturali e ambientali” per il ponte vecchio, un’asta pubblica OG3 “strade, autostrade, ponti, viadotti, ecc.” per il ponte nuovo. A conti fatti, la strategia adottata consentirà effettivamente un andamento del cantiere senza fermi, se non quelli imposti dagli eventi meteorologici.

Il primo progetto esecutivo: l’Antico, ovvero il ponte esistente

Figura 4 - Il progetto integrato

che, partendo da Modena e costeggiando tutto il fiume Secchia, arriva al percorso didattico del sito archeologico e si conclude, attraversando il ponte, presso il punto di ristoro della storica Trattoria del Pescale. Il ponte nuovo sarà dedicato esclusivamente al traffico veicolare. L’iter progettuale è complesso: si decide per un unico progetto definitivo nel quale esaurire a priori tutte le procedure di carattere tecnicoburocratico: nulla osta, pareri, autorizzazioni, procedure di esproprio, modifica agli strumenti urbanistici, ecc., nonché le problematiche tecniche trasversali a tutte le opere come bonifica bellica, spostamenti di servizi tecnologici, regolazioni del traffico, organizzazione della sicurezza, minimizzazione del disagio. Il progetto definitivo viene poi suddiviso in due progetti esecutivi: consolidamento e restauro del ponte esistente e spostamento del traffico e smontaggio del ponte Bailey; realizzazione del nuovo ponte, esecuzione delle ultime opere di riqualificazione sul vecchio ponte e di adeguamento per il solo traffico pedonale ciclabile.

Figura 5 - La planimetria dei tre ponti

Trattasi di un ponte ad archi in muratura di laterizio (le volte) e pietra (pila e spalle), a due luci di circa 11 m e carreggiata di larghezza pari a circa 6 m. La quota del piano stradale rispetto al fondo alveo è di circa 14 m. Eretto nel 1920 circa, venne minato durante la Seconda Guerra Mondiale; la volta in destra idraulica, parzialmente crollata (Figura 6), venne ricostruita nell’immediato Dopoguerra.

Figura 6 - La sezione storica del crollo

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Riqualificazione Lo stato di fatto: le condizioni di stabilità del ponte esistente

Le scelte progettuali

Le fessurazioni principali avevano giacitura corrispondente a quella dei due muri di timpano soprastanti, le altre erano localizzate in una fascia di circa 2 m dal lato di valle. Nella volta dal lato di Prignano le fessurazioni erano di entità minore e discontinue. In nessuna delle due volte erano riscontrabili lesioni trasversali; sul prospetto di valle, in alcuni tratti, era leggibile un principio di distacco dei muri di timpano all’appoggio sulla volta.

Dall’analisi congiunta del quadro fessurativo sopra descritto e della struttura interna del ponte, era ipotizzabile che i problemi strutturali fossero dovuti essenzialmente alle spinte orizzontali che il materiale di riempimento aveva esercitato ciclicamente sui muri di timpano al passaggio dei carichi pesanti. I muri di timpano, sostenuti dalle volte e ad esse collegati, hanno trasmesso le spinte orizzontali ed innescato le fessurazioni longitudinali in questione. Il progetto si proponeva come obiettivo, a livello strutturale, di riparare i danni, bloccare i fenomeni di fessurazione ed eliminarne le cause. Si prevedeva anzitutto di intervenire sulle parti più degradate, cioè i muri di timpano e la volta in destra idraulica, ricostruendo le parti mancanti, iniettando le fessurazioni, quindi “impacchettando” le volte in laterizio e i muri di timpano, prima mediante la chiodatura dal lato di valle e poi con l’inserimento di barre iniettate passanti con funzione di tiranti. Trattasi di barre in acciaio, filettate in modo da poterle tirare stringendo i bulloni con apposita chiave dinamometrica, previa interposizione fra la superficie di battuta e il dado di un “chiavistello” all’uso antico (quando si volevano incatenare delle murature che “aprivano”). Fatto ciò, il progetto prevedeva di procedere a vuotare il ponte per far posto alla nuova struttura che sarebbe stata realizzata all’interno del vecchio ponte: un solettone in c.a. collegato alla struttura esistente mediante chiodature diffuse; al momento del getto, i muri di timpano avrebbero fatto da cassero. Nel corso dei lavori ci si renderà conto che tale soluzione non è realizzabile, e verrà adottata una variante tecnica (Figura 10).

Figura 7 - Le fessurazioni longitudinali nella volta dal lato di Sassuolo

Si riscontravano inoltre ammanchi localizzati, anche grossi, nei muri di timpano (Figura 8), dovuti presumibilmente al dilavarsi della malta e alla crescita di vegetazione negli interstizi. I due cappucci della pila erano completamente rovinati e al loro posto c’era solo vegetazione che, mettendo radici all’interno della pila, aveva causato il distacco di alcune bozze della pila in sommità e un principio di fessurazione a 45° in corrispondenza dello sporto (Figura 9). Dallo studio della documentazione storica, e da un piccolo scavo in chiave all’arco del lato Prignano, si era potuto ipotizzare la struttura interna del ponte: sotto a un sottile strato di asfalti, si trovava uno spessore (50 cm) di materiale di piccola pezzatura, poi uno strato di ulteriori 50 cm di spessore di pietre irregolari giustapposte, a secco, quindi 6 cm di calce e infine la volta in laterizio alta circa 60 cm. Da ulteriori indagini sulla struttura esistente mediante carotature nella pila e nella spalla in sinistra idraulica, si era visto che l’interno della pila era costituito sempre da materiale sciolto a granulometria eterometrica.

Figura 8 - Gli ammanchi nei muri di timpano

Figura 10 - La sezione longitudinale della variante tecnica

Figura 9 - Il distacco di alcune bozze della pila in sommità e un principio di fessurazione a 45° in corrispondenza dello sporto

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Per quanto riguarda le fondazioni, il progetto prevedeva di realizzare pali nelle spalle e nella pila centrale. I pali nella pila, ancorché indispensabili, presentavano diverse problematiche alle quali era necessario dare soluzione. Anzitutto una pila in pietra è un sistema fortemente più rigido rispetto a dei pali in c.a.. Teoricamente ciò comporta che essi non “lavorano” finché la pila non viene ad avere deformazioni pari a quelle dei pali stessi, deformazioni inaccettabili per una struttura muraria poiché corrisponderebbero a un principio di collasso.

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Riqualificazione In realtà i pali trivellati, armati e iniettati uno a uno venivano ad essere intimamente connessi con la struttura della pila mediante il getto della boiacca, la quale, provenendo da un’altezza di 12 m, possedeva anche una discreta pressione e quindi si poteva supporre che penetrasse bene negli interstizi del materiale sciolto che costituiva l’interno della pila. Nella scelta delle armature si era optato per diametri piccoli e forti spessori dell’armatura, per minimizzare il disturbo arrecato alla pila dalla trivellazione e per minimizzare l’accorciamento dei pali dovuto al carico. I pali affondavano per 2-3 m nello strato di roccia sottostante il letto in ghiaia. Essi avevano dunque elevata portata alla punta e affondamento pressoché nullo. Il rischio di instabilità del singolo palo che ne derivava veniva eliminato mediante la cerchiatura (Figura 11) della pila con fasce in acciaio nei punti di maggior instabilità; la stessa cerchiatura aveva anche funzione di contenimento del materiale sciolto nella fase di trivellazione. La trivellazione è stata eseguita “a secco” per evitare il dilavamento del materiale fine, procedendo per posizioni sfalsate. Dopodiché, il progetto prevedeva di realizzare le opere propriamente di restauro, quali la ricostruzione dei particolari architettonici: cornicine in laterizio rettangolari e stondate, cappucci della pila, murelle e ringhierina. A questo punto si sarebbe proceduto all’impermeabilizzazione, all’asfaltatura e alla posa delle barriere di sicurezza stradali, quindi alle necessarie prove di carico.

Fatto ciò, sono iniziate le operazioni per la realizzazione dei tiranti all’interno delle volte: perforazione del passante delle volte, inserimento del tirante realizzato mediante una barra d’acciaio ad aderenza migliorata, appositamente filettata alle estremità, inserimento del chiavistello, e iniezione della malta speciale. Durante la perforazione, i cilindretti estrusi evidenziavano la presenza dei diversi materiali: il laterizio rosato originale dell’epoca di costruzione, il laterizio di colore più vivo dell’epoca della ricostruzione parziale post-bellica della volta, le venature di resina da poco iniettata. Finito il consolidamento della struttura originaria e realizzati i pali nelle spalle e nella pila senza complicazioni di sorta, si è cominciato a scavare, con molta cautela, all’interno del ponte. Fra i due muri di timpano, il materiale di riempimento, completamente slegato, aumentava di pezzatura all’aumentare della profondità, comprendendo anche massi ciclopici.

La variante tecnica: una struttura interna “indipendente”

L’esecuzione dei lavori: la variante tecnica e la ricostruzione dei particolari architettonici

La presenza di questi grossi blocchi rendeva difficoltosa e pericolosa la perforazione passante del ponte, e la scarsa consistenza dei muri di timpano inficiava dal punto di vista statico la soluzione prevista nel progetto di appalto. Era quindi necessario studiare una soluzione alternativa. La nuova soluzione prevedeva: lo scavo all’interno della struttura esistente per una profondità pari a un solo 1 m circa, grossomodo corrispondente al primo strato di materiale sciolto di riempimento, di pezzatura modesta; la realizzazione dei plinti di fondazione in corrispondenza della pila e delle spalle; la posa di travi in c.a., prodotte in stabilimento, di luce pari a una campata del ponte, incastrate alle estremità nei plinti di collegamento dei pali di fondazione (Figura 12). Date le forti deformazioni della nuova struttura in c.a., sottile e sollecitata dal traffico, rispetto a quelle prevedibili nella struttura vecchia in pietra e muratura, più rigida e sollecitata solo dal peso proprio e dalle variazioni termiche, le due strutture dovevano essere rese completamente indipendenti. Tale non-interazione veniva garantita dalla presenza di una intercapedine di spessore tale da consentire con sicurezza le suddette deformazioni: in particolare la freccia in mezzeria delle travi, corrispondente alla chiave degli archi.

Il consolidamento della struttura Allestito il cantiere e redatto il progetto del ponteggio, è iniziato il montaggio dello stesso e la cerchiatura della pila: alla base, a metà altezza e, previa ricostruzione delle parti mancanti o dissestate della muratura in pietra, in sommità. Dopodiché vengono eseguite le ricuciture e le ricostruzioni parziali dei muri di timpano, utilizzando materiali recuperati in loco. Già in questa fase si evidenzia la debolezza della struttura originaria: scoprendo i muri di timpano in sommità, si vede che trattasi di muratura a sacco, ovvero due paramenti in bozze di pietra con un riempimento in pietrame di varia pezzatura, completamente sciolto. Dopodiché si è intervenuti sulle volte: innanzitutto sono state inserite delle cannucce, quindi sono state stuccate tutte le fessurazioni. Per definire il colore dello stucco sono state eseguite diverse prove colore nei toni del laterizio. Quindi, è stata applicata su tutta la superficie delle volte una malta di sabbia a spruzzo in modo tale evitare qualsiasi colatura, e si è potuto procedere con le iniezioni di resina bicomponente epossidica, a bassa pressione.

Figura 12 - La posa delle travi prefabbricate

Figura 11 - La cerchiatura della pila

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Riqualificazione I particolari architettonici I singoli componenti di particolari parzialmente distrutti sono stati riprodotti prendendo a campione un pezzo originario: in questo modo si è proceduto ad esempio per le cornici in laterizio stondato, in sommità alla pila e alle spalle: smontati e numerati alcuni pezzi, se ne è preso uno, se ne è fatto il disegno quotato, trasmesso alla ditta produttrice di elementi in laterizio, avendo cura di specificarne il colore. Una leggera rastrematura sul fronte interno ha consentito un più facile inserimento dei pezzi nella struttura originaria. Ogni particolare architettonico è stato disegnato partendo dalla documentazione storica del ponte, foto e disegni, o, quando impossibile, prendendo a riferimento ponti della stessa epoca presenti sul territorio. Per quanto riguarda i cappucci ad esempio, è stato realizzato un disegno basandosi sulla traccia ancora leggibile sul muro di timpano e sulla documentazione storica. Gli stessi sono stati poi realizzati in calcestruzzo a superficie bocciardata, utilizzando stampi realizzati appositamente, con risultato apprezzabile. Per quanto riguarda le murelle, che dalla documentazione storica risultano continue su tutto il ponte, si è proceduto in questo modo: sono state spaccate alcune pietre dei pochi tratti di murella ancora esistenti per accertarne la cromia giallo-grigia originaria non annerita dal traffico e si è cercato un materiale di analoghe caratteristiche.

Figura 14 - La realizzazione della copertina

A fine lavori, fatte alcune prove a campione per decidere numero di passate e granulometria, è stata eseguita la sabbiatura su tutto il ponte.

Lo smontaggio del Bailey Inaugurato il ponte vecchio il 26 Luglio 2008, iniziano i lavori di smontaggio del ponte Bailey. Se il ponte Bailey nasce come ponte di emergenza bellica, un vero e proprio “meccano”, dal cui manuale del Genio Pionieri si impara che con 71 uomini ben addestrati e condizioni meteo favorevoli, si monta un ponte Doppio-Doppio di 54 m di luce in sette ore diurne, ora i tempi sono cambiati: oggi bastano pochi uomini, si utilizzano gru di grande portata, i tempi sono un po’ più lunghi, i rischi per le persone minori. Il nostro ponte viene smontato in due settimane e tutti i componenti riposti ordinatamente nel magazzino della Provincia. Nel prossimo fascicolo tratteremo la relazione del nuovo ponte. * Ingegnere dello Studio Tecnico Piacentini Ingegneri Srl di Casalecchio di Reno (BO) ** Ingegnere della Provincia di Modena

Figura 13 - La ricostruzione delle murelle

Per quanto riguarda la pezzatura, guardando il prospetto di monte del ponte, si legge una differenza di pezzatura tra la struttura originaria e la parte ricostruita in epoca post-bellica. Il materiale fornito in cantiere aveva una pezzatura molto grande rispetto ad entrambe: ogni pezzo è stato spaccato in opera fino a ottenere una tessitura omogenea al resto dell’opera - con forte disappunto iniziale dell’impresa, ma soddisfazione a fine lavoro. Le stesse murelle celano al proprio interno una rete di ferri verticali collegati al cordolo e orizzontali, immersi nel cls di riempimento fra i due paramenti in bozze, con funzione di contenimento. La copertina (Figura 14) delle murelle è stata realizzata con apposita dima per riprodurre la superficie curva tipica delle murelle a coronamento dei muri di recinzione delle magioni dell’epoca. La ringhierina metallica, non presente nel ponte originalmente, è stata introdotta dal progettista per realizzare l’altezza necessaria ai sensi della Normativa per i ciclisti che percorreranno il ponte.

Dati tecnici PROGETTO COMPLESSIVO Responsabile del Procedimento: Dott. Ivano Campagnoli Progettisti: Ing. Luca Piacentini e Ing. Elena Manni Direttore dei Lavori e Coordinatore della Sicurezza: Ing. Elena Manni Collaboratori alla Progettazione e Direttore dei Lavori: Ing. Fabio Dall’Aglio, Geomm. Luca Barbieri, Marco Asciano, Alessandro Berselli, Sauro Marchesi, Fabio Rossi, Barani Patrizia CONSOLIDAMENTO E RESTAURO DEL PONTE VECCHIO Impresa appaltatrice: Consorzio Stabile CO.SEAM SpA di Modena (ha indicato quale Impresa consorziata esecutrice dei lavori la Ditta Piacentini Costruzioni SpA di Palagano (MO) Direttore di Cantiere: Geom. Silvano Rocco SUBAPPALTATORI E FORNITORI CON POSA IN OPERA Venturelli (ponteggi), Iton (perforazioni delle volte), Socogen (pali di fondazione), Gemmalpe (iniezione delle resine), Prometal (sabbiatura e stuccatura), Laska Nikoll (murelle in pietra), Off. Carpenteria L.F. (ringhierina), Cma (scavi e impianti), Icis (asfalti), Cempi (barriere)

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Impalcati Stradali L’esempio di Autobrennero per la sostituzione totale dell’impalcato e per il suo allargamento mantenendo inalterati i flussi di traffico

Ponti & Viadotti

DEMOLIZIONE

E RIFACIMENTO DI PONTI CON IMPIEGO DI CARRIPONTE

Carlo Costa* Paolo Duiella** Figura 1 - Il carroponte sul viadotto Serravalle 1

L’Autostrada del Brennero è caratterizzata dalla presenza di numerose opere d’arte. Se si considera lo sviluppo totale del nastro di competenza A22 si può rilevare come la lunghezza di tali opere raggiunga il 10% dello sviluppo totale dello stesso, con punte del 30% circa nel tratto Brennero-Bolzano. Per una serie di cause concatenate (uso di sali disgelanti, cicli di gelo-disgelo, fenomeni di fatica, ecc.), lo stato di degrado delle opere d’arte autostradali si manifesta in maniera via via crescente; per questo motivo la Società ha attuato già da tempo un programma di interventi manutentivi complessivi a tutela delle proprie opere principali, atti altresì all’adeguamento ai nuovi disposti normativi rispetto alla capacità portante (D.M. 4 Maggio 1990 e D.M. 14 Settembre 2005, n° 159) e all’antisismica. i simili interventi, volti tra le altre cose all’adeguamento statico-funzionale delle opere stesse, nel tratto autostradale compreso tra Bolzano e Verona hanno beneficiato alcuni ponti sul fiume Adige: Mori, Preabocco, Ossenigo, Rivalta, Brentino, Ceradello e Belluno Veronese, ai quali si aggiungono anche i ponti Serravalle 1, Serravalle 2 e Sdruzzinà, da ricondursi altresì tra quelli funzionali all’ampliamento dell’impalcato della corsia di emergenza (3,50 m) e all’utilizzo della stessa come corsia dinamica. Di rilievo particolare e innovativo nell’ambito del rifacimento di questi ultimi viadotti è l’impiego di carriponte che permettono di mantenere l’infrastruttura aperta al traffico anche durante le fasi di lavorazione, escluse le ore durante le quali il macchinario stesso viene varato.

Le opere prima della demolizione I tre viadotti denominati Serravalle 1 (pk 168+869, della lunghezza di 288,20 m), Serravalle 2 (pk 170+653, della lunghezza di 178,70 m) e Sdruzzinà (pk 178+659, della lunghezza di 215,20 m) sono posti lungo l’asse A22 in attraversamento dell’alveo del fiume Adige, nel tratto compreso tra Rovereto Sud e Affi. Tutte e tre queste opere sono attualmente in fase di demolizione e rifacimento. Ciascuna delle tre opere è costituita attualmente da due impalcati in parallelo (uno per ciascun senso di marcia) realizzati con tre travi parallele in calcestruzzo armato presollecitato (c.a.p.) e soletta di completamento in calcestruzzo armato ordinario. La larghezza della piattaforma stradale è attualmente pari a metri 10,30 e accoglie due corsie di traffico di 3,75 m ciascuna e una corsia di emergenza di 2,50 m. Tra i due impalcati vi è una distanza di 1,40 m in senso trasversale e una traslazione longitudinale relativa tale a far sì che le coppie di pile affiancate dei due ponti siano ubicate su piani paralleli alle linee di corrente. L’interasse tra le pile (di sezione circolare), pari a 36,50 m, è regolare. Lo sviluppo longitudinale è costituito da una

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Figura 2 - La sezione trasversale dei viadotti prima della demolizione

sequenza di campate in semplice appoggio su luci di 31,50 m (Sdruzzinà) o 32 m (Serravalle 1 e 2) e di tratti realizzati sulla testa del pulvino. La pavimentazione è dunque caratterizzata dalla presenza di due giunti sugli appoggi in corrispondenza di ciascun pulvino e uno in spalla.

Lavori di riqualificazione in fase di esecuzione

ri margini di resistenza in fondazione atti a garantire la verifica globale a fronte delle nuove e più gravose azioni variabili (statiche e sismiche) considerate. In particolare, si è prevista la completa sostituzione dell’impalcato esistente con una nuova più moderna ed efficace struttura in acciaio a lastra ortotropa, la cui realizzazione è stata articolata in modo tale da minimizzare l’interferenza con il traffico autostradale. Si è proceduto pertanto alla seguente fase di interventi: sostituzione degli impalcati; adeguamento del tracciato plano-altimetrico in corrispondenza dei viadotti; ripristino dell’integrità del calcestruzzo “copriferro” sulle superfici delle pile, delle spalle, dei muri andatori e dei sottopassi adiacenti.

Nel corso delle periodiche ispezioni sullo stato manutentivo delle opere d’arte si è riscontrato come le principali anomalie caratterizzanti i viadotti in oggetto siano derivate dall’inefficienza del meccanismo di tenuta all’acqua dei giunti di dilatazione delle travate, posti in opera ai tempi della costruzione del ponte, ovvero oltre 30 anni fa. Nell’intorno dei giunti di dilatazione la pavimentazione autostradale versava in condizioni di collasso e i profili di tenuta all’acqua si preLa sostituzione degli impalcati con carroponte sentavano, per lunghi tratti, del tutto inefficienti. Ciò ha permesso che Intervenendo per fasi, il lavoro di riqualificazione ha previsto la demoliziol’acqua proveniente dalla sede autostradale, ricca di cloruri nella stane dell’impalcato esistente dei viadotti mediante l’utilizzo di lame diagione invernale, bagnasse sia le testate delle travi sia, soprattutto, i mantate, fili diamantati, martelli demolitori, pinze idrauliche e carriponte. pulvini delle pile. Il progetto ha previsto che, per il tratto interessato dal cantiere, rimaTali opere necessitavano pertanto di una completa riqualificazione per nessero sempre aperte al traffico due corsie in carreggiata Nord e due le seguenti motivazioni: corsie in carreggiata Sud, senza impiego della corsia di emergenza l’incremento dei carichi transitanti dovuto alle mutate caratteristi(Figura 3). che del traffico, nonché le novità legislative in materia, sopravvenute successivamente alla realizzazione delle opere stesse (D.M. 4 Maggio 1990 e D.M. 14 Settembre 2005, n° 159); la necessità di garantire un adeguato grado di sicurezza sismica, aspetto divenuto obbligatorio in relazione all’avvenuta adozione della nuova Normativa con relativa riclassificazione sismica del territorio; la necessità di adeguare, mediante un allargamento di piattaforma, le caratteristiche geometriche della piattaforma stradale alle nuove Norme e alle esigenze dell’arteria autostradale. Anche in ragione dell’opportunità di eliminare i numerosi giunti in pavimentazione a favore di un migliore comfort per l’utenza e di minori costi manutentivi per la struttura, l’intervento per cui si è optato consiste in una riduzione delle masse strutturali della sovrastruttura al fine di conseguire i necessa- Figura 3 - L’impiego del carroponte con il contemporaneo mantenimento del traffico

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Figura 4 - Uno schema generale del carroponte

Originariamente il progetto prevedeva che la rimozione delle travi in calcestruzzo e la conseguente posa dell’impalcato in acciaio Corten avvenisse con l’ausilio di grosse gru. Tale procedura, tuttavia, avrebbe implicato la continua chiusura della corsia in carreggiata Nord e pertanto, per ovviare a tale limitazione e per incrementare la produttività nonché migliorare l’organizzazione del cantiere, si è deciso di predisporre un sistema di sollevamento con l’ausilio di due carriponte, posti su tutti e tre i viadotti.

Il carroponte, destinato al sollevamento e allo spostamento di materiali e merci, con movimenti ristretti e confinati, è costituito da un argano installato su un carrello e da un ponte costituito da una trave IPN che scorre su binari posti alla stessa altezza. I movimenti tipici sono quello longitudinale del ponte, quello trasversale del carrello, il sollevamento e l’abbassamento del carico effettuato tramite l’argano, al quale vengono applicate una o più funi. Tali funi, con un sistema di carrucole, rinvii e ganci, consentono il sollevamento dei pesi. La capacità di carico di ogni carroponte utilizzato per l’intervento di demolizione e rifacimento dei ponti “Serravalle 1”, “Serravalle 2” e “Sdruzzinà” è pari a 25 + 25 t (Figura 4). L’intervento relativo alla posa dei carriponte è consistito nella seguente procedura: esecuzione di 3+3 carotaggi da 100 mm dei pulvini; posa di 2+2 barre diwidag di sostegno delle travi porta binario e 1+1 barriere di sicurezza; posa delle travi porta binario sotto tutti i pulvini; posa di due travi binario parallele alla carreggiata; posa di due carriponte su ogni impalcato; posa di una passerella in acciaio con luce di circa 32 m tra pulvino e pulvino all’intradosso dell’impalcato, in sostituzione dei ponteggi (tale passerella si muove meccanicamente sia in orizzontale sia in verticale per tutta la luce del ponte, Figura 5);

Figura 5 - Un dettaglio delle travi, della passerella e dei binari carriponte lungo il viadotto Serravalle 2

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varo dei carriponte implicante una chiusura della carreggiata Nord di circa 2 ore; collaudo statico a campione delle opere provvisionali. Grazie all’impiego dei carriponte è possibile garantire al traffico di fluire in maniera regolare durante le fasi di lavorazione: inizialmente viene chiusa al traffico esclusivamente la corsia di sorpasso (fase 1), la quale viene tagliata longitudinalmente. Dopo aver sostituito la prima metà dell’impalcato, vengono chiuse al traffico la corsia di emergenza e la corsia di marcia (fase 2) affinché possa venir sostituita la seconda metà di impalcato. La sezione trasversale di ciascun viadotto al termine dei lavori di sostituzione dell’impalcato (previsto per primavera 2011) sarà costituita da due cassoncini affiancati di altezza pari a 2 m e larghezza del nucleo pari a 2,50 m circa, dotati di traversi e telai trasversali di irrigidimento posti a passo di 3 m (Figura 6). La larghezza del piano stradale verrà elevata nel contempo a 11,35 m, in modo da contenere due corsie da 3,75 m e una da 3,50 m. Anche il nuovo impalcato risulterà composto da campate semplicemente appoggiate (luce di calcolo 31,50/32 m), ma i giunti in pavimentazione verranno eliminati realizzando un collegamento passante tra le campate (catena cinematica), sopra il pulvino, costituito da una lastra della stessa tipologia di quella dell’impalcato, ma dotata di irrigidimenti di dimensioni maggiorate in relazione alle maggiori sollecitazioni ivi presenti (luce di flessione caratteristica = 4,50 m, maggiore azione membranale indotta dalle azioni longitudinali e distorsioni imposte dalla rotazione delle sezioni d’estremità delle campate). Tale operazione impone di elevare complessivamente la quota di imposta della pavimentazione di 50 cm circa, con la conseguente riprofilatura del tracciato. La soluzione a lastra ortotropa è stata preferita a quella più economica della soluzione mista (acciaio-calcestruzzo) perché rende possibile una significativa riduzione delle masse strutturali in gioco (oltre il 35% di riduzione, pur allargando e allungando l’impalcato con i tratti sopra pulvino), con il conseguente sgravio di peso delle sottostrutture e il concomitante aumento dei coefficienti di sicurezza in condizioni di normale esercizio (nonostante l’utilizzo delle più gravose azioni da traffico previste dalla Normativa vigente). Considerato che l’equilibrio delle azioni sismiche non poteva esse-

re soddisfatto in maniera canonica, si è deciso di adottare uno schema di appoggio tradizionale, integrato con dissipatori sismici. La verifica sismica in direzione trasversale risulterebbe per contro soddisfatta anche con vincoli diretti di tipo tradizionale (considerando però un fattore di struttura q = 3,50), tuttavia la presenza di pile di altezze differenti, unitamente a un criterio di minimizzazione del danneggiamento associato al sisma SLU, hanno suggerito anche in questa direzione l’adozione di uno schema di isolamento sismico, soluzione che è stata quindi prescelta per omogeneità anche ai fini del vincolo longitudinale. La necessità di contenere gli effetti sulle pile prodotti dalle azioni parassite ha implicato l’uso di appoggi gomma-piombo guidati longitudinalmente (ossia scorrevoli con slitte acciaio-teflon) e muniti di accoppiatori dinamici secondo uno schema in serie. Tali dispositivi agiscono solo per velocità relative (vincolo impalcato) superiori a 1 mm/s e mobilitano quindi il vincolo elastico longitudinale solo in presenza di azioni dinamiche (frenatura e accelerazione sismica).

L’adeguamento del tracciato plano-altimetrico in corrispondenza dei viadotti La necessità di eliminare i giunti in corrispondenza delle pile realizzando un collegamento passante tra le campate (catena cinematica) sopra il pulvino, costituito da una lastra della stessa tipologia di quella dell’impalcato, ha imposto di elevare complessivamente la quota di imposta della pavimentazione di 50 cm circa, con la conseguente riprofilatura del tracciato dal punto di vista altimetrico. A ciò si aggiunge che a monte e a valle dell’opera l’allargamento della carreggiata per l’adeguamento della corsia di emergenza viene prodotto a scapito dello spartitraffico, quindi tutto verso l’interno, mentre sul ponte viene realizzato in maniera simmetrica rispetto all’attuale carreggiata. Ciò comporta che anche planimetricamente è necessario adeguare il tracciato in prossimità dei viadotti. Tale intervento viene attuato con l’allargamento laterale della banchina mediante la realizzazione di cordoli in calcestruzzo armato e con la demolizione e successiva ricostruzione della pavimentazione per un tratto a monte e a valle dei ponti di circa 200 m.

Figura 6 - La sezione trasversale dei viadotti dopo la ricostruzione

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Impalcati Stradali Il ripristino dell’integrità del calcestruzzo “copriferro” sulle superfici delle pile, delle spalle, dei muri andatori e dei sottopassi adiacenti Per le superfici in esame, la ristrutturazione e il potenziamento del “copriferro” vengono effettuati con malta cementizia additivata con polimeri, previa idrodemolizione dello strato corticale di calcestruzzo degradato. Per quanto riguarda le caratteristiche della malta additivata con polimeri si impiega un materiale caratterizzato da un modulo elastico di circa 16.000 N/mm2. Qualunque barra metallica viene comunque dotata di uno spessore di ricoprimento di almeno 10 mm. Tutte le superfici sono infine rivestite e ulteriormente protette da una vernice a base di resine metacriliche.

Figura 7 - Fase 1: lo stato di sforzo nelle lamiere (sinistra) e nei traversi (destra)

La modellazione a elementi finiti delle opere Con lo sviluppo delle tecnologie elettroniche e la produzione di computer via via più potenti e capaci, il calcolo strutturale ha subito, negli ultimi tre decenni, una vistosa metamorfosi. Le procedure di calcolo, eseguite manualmente dai singoli Ingegneri, con l’ausilio dei metodi tradizionali (di tipo approssimato o grafico), sono state progressivamente sostituite e ormai soppiantate dalle procedure di calcolo automatico eseguite dai moderni calcolatori. Se infatti sino ad alcuni anni fa il calcolo delle deformazioni e delle sollecitazioni interne di strutture a geometria complessa, non potendosi affrontare in forma chiusa, veniva eseguito con approssimazioni, a volte grossolane e in certi casi scarsamente realistiche, oggigiorno i modelli numerici consentono di dimensionare e verificare anche le strutture più complesse mediante analisi agli elementi finiti (FEA), cioè analisi ingegneristiche eseguite tramite simulazioni al computer che utilizzano una tecnica numerica chiamata Metodo degli Elementi Finiti (FEM - Finite Element Analysis). Il metodo degli elementi finiti è al tempo stesso un metodo di discretizzazione, poiché considera un numero finito sebbene grande di nodi strutturali, e nel contempo un metodo di interpolazione, poiché consente di stimare le grandezze statiche e cinematiche anche al di fuori dei nodi definiti nel modello. Anche l’Autostrada del Brennero, per la progettazione e le verifiche strutturali dei propri ponti e viadotti, esegue da anni analisi agli elementi finiti realizzando modelli numerici tridimensionali anche complessi, sfruttando appieno tutte le potenzialità offerte dalle moderne tecnologie hardware e software. In particolare la Società utilizza, a tale scopo, i programmi Straus7 e Atena3D. Entrambi sono in grado di condurre analisi statiche o dinamiche di tipo non lineare (per geome-

Figura 8 - Fase 2: lo stato di sforzo nelle lamiere (sinistra) e nei traversi (destra)

Figura 9 - L’analisi sismica: il primo modo di vibrare (sinistra) e il secondo (destra)

tria e per materiale), ma in particolare con il programma Atena3D, è possibile condurre analisi non lineari passo passo che tengano conto del comportamento fessurativo delle sezioni in conglomerato cementizio armato, consentendo di determinare il reale comportamento deformativo e tensionale delle strutture in calcestruzzo armato ordinario o precompresso. * Ingegnere Direttore Tecnico di Autostrada del Brennero SpA ** Dottore Amministratore Delegato di Autostrada del Brennero SpA

Figura 10 - La vista del carroponte installato sul viadotto Serravalle 1

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Una nuova mobilità legata alle energie rinnovabili in A22 L’A22, certificata ISO 9001/14001, è da sempre attenta agli aspetti ambientali e punta alla promozione dell’impiego di energie rinnovabili nei sistemi di trasporto Si pone come obiettivi principali in ambito ambientale: o

o o o o

creazione di una rete di impianti di produzione e distribuzione di idrogeno mediante elettrolisi, sfruttando l’energia idroelettrica, eolica e fotovoltaica messa in esercizio di una barriera fonoassorbente fotovoltaica in grado di garantire energia pulita per 680.000 kWh annui impiego di fuel cells alimentate ad idrogeno per l’esercizio dei pannelli a messaggio variabile dislocati lungo il tracciato compatibilità ed autarchia energetica (con sistemi fotovoltaici e geotermici a beneficio dell’autonomia energetica degli edifici della Società) utilizzo di accumulatori VRB ad elettrolita liquido per conservare l’energia nel tempo

Via Berlino 10 38100 Trento Tel. +39 0461 212611 Fax +39 0461 234976

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Ponti Lo scorso 17 Luglio, si è tenuta l’inaugurazione per il varo della prima campata del ponte sul Po, tra San Rocco al Porto (LO) e Piacenza

Ponti & Viadotti

NUOVO PONTE SUL SULLA VIA EMILIA

Luca Lanzoni

Il 30 Aprile 2009 il crollo della campata n° 8 del ponte sul fiume Po, lungo la strada statale 9 “Via Emilia” di collegamento tra la sponda di Lodi (comune di San Rocco al Porto) e quella di Piacenza, aveva bloccato la viabilità. L’ANAS aveva immediatamente avviato tutte le attività finalizzate alla ricostruzione della struttura danneggiata e, per ristabilire in tempi brevi la circolazione stradale tra le due sponde, aveva disposto la costruzione di un ponte provvisorio su strutture galleggianti, che è stato aperto al traffico già nel Novembre 2009. lavori di ricostruzione di un nuovo ponte permanente sono stati dichiarati, con Ordinanza del Presidente del Consiglio dei Ministri n° 3791 del 15 Luglio 2009 (GU del 21 Luglio 2009), indifferibili, urgenti e di pubblica utilità. Per questi interventi d’urgenza è stato nominato un Commissario Delegato (il Capo Compartimento ANAS della viabilità per la Lombardia) ed il progetto definitivo dei lavori di ricostruzione è stato approvato il 4 Settembre 2009. A seguito della pubblicazione del Bando avvenuta il 10 Settembre 2009, si è proceduto all’esperimento della gara con il

criterio dell’offerta economicamente più vantaggiosa e l’8 Ottobre i lavori sono stati aggiudicati al Consorzio Stabile Cons.Fer con sede in Selvazzano Dentro (PD). Trattandosi di appalto integrato, l’Impresa aggiudicataria ha assunto la titolarità della redazione del progetto esecutivo. Il costo dell’opera è di circa 44 milioni. In pieno rispetto con il cronoprogramma, il 17 Luglio 2010 è stata varata la prima campata del ponte (Figura 3). La spettacolare operazione di varo, condotta dai Tecnici dell’Impresa esecutrice dei lavori sotto la supervisione dell’ANAS è stata eseguita mediante un sistema di funi e di argani che hanno trainato la prima campata da 650 t lungo l’allineamento di spalle e pile. Figura 2

Figura 1 - Un rendering del nuovo ponte

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Ponti

Figura 3 - L’impalcato è costituito da un cassone tralicciato in acciaio, con soletta superiore, anch’essa in acciaio, a lastra ortotropa

Figura 4 - La prima campata immagine frontale

La struttura del nuovo ponte Il 23 Novembre 2009 l’ANAS ha consegnato al Consorzio Stabile Cons.Fer, composto da Fip Industriale SpA, Rizzi Zuin e C.Rz Snc ed Edil 2000 Srl, i lavori di ricostruzione del nuovo ponte sul fiume Po lungo la S.S. 9 “Via Emilia”, dal km 262+392 al km 263+487, tra San Rocco al Porto (LO) e Piacenza. L’opera principale del progetto è il ponte di scavalco del fiume Po. Il ponte è costituito da 11 campate di luce minima pari a 61,72 m (l’ultima tra pila 10 e la spalla 2) e massima pari a 76,40 m, per uno sviluppo totale di circa 815 m. L’impalcato è costituito da un cassone tralicciato in acciaio, con soletta superiore, anch’essa in acciaio, a lastra ortotropa. L’impalcato ha larghezza pari a 14,50 m e comprende la carreggiata, un marciapiede di servizio e una pista ciclabile, aventi rispettivamente larghezza di 9,50, 1 e 3 m. La seconda opera, in progetto, è il viadotto di accesso lato Piacenza del nuovo ponte sul fiume Po. Esso è realizzato al di sopra del sistema di archi in muratura che costituivano il preesistente viadotto ed è realizzato in sistema misto acciaio-calcestruzzo e composto da tre impalcati indipendenti in successione. La lunghezza complessiva dell’intervento è di circa 1.100 m e la sezione stradale utilizzata è tipo C2 come da D.M. 05.11.01. Il progetto per la ricostruzione del ponte sul fiume Po è stato modernamente impostato avendo cura, soprattutto, dell’architettura e dell’inserimento ambientale, della sicurezza, della funzionalità, della durabilità e della sostenibilità.

Figura 5 - La prima campata del ponte sui binari (uscita dal capannone)

Il ponte in alveo e in golena sinistra Il ponte sul Po è costituito da una travata reticolare metallica con impalcato in piastra ortotropa. La travata metallica poggia sulle esistenti pile in muratura n° 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, sottoposti a opere di consolidamento da parte dell’Impresa appaltatrice Else SpA, e su tre nuove pile in calcestruzzo armato comprese tra la pila n° 7 e la nuova spalla lato Lodi. Strutturalmente, l’impalcato è composto: da una piastra ortotropa superiore, costituita da una lamiera di spessori 14 mm e 20 mm, irrigidita e saldata ai traversi, posti a interasse di circa 2.900 mm, e alle tre briglie superiori della travatura reticolare;

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Ponti Tra queste, quella di attraversamento della linea ferroviaria Alessandria-Piacenza presenta uno schema isostatico mentre le altre due sono di tipo iperstatico. Le tre travate poggiano su nuove pile in calcestruzzo armato, affiancate alle arcate murarie ma separate dalle stesse. Il viadotto sovrappassa la viabilità comunale di Piacenza (Via del Pontiere e Via XXI Aprile) e la ferrovia, sottopassando l’Autostrada A21. La transizione tra la travata reticolare del ponte e la travata a sezione mista acciaio e calcestruzzo del viadotto di accesso è effettuata su una nuova pila in calcestruzzo armato, posta in destra idraulica alla esistente pila 1.

La piattaforma stradale

Figura 6 - La struttura della spalla del nuovo ponte

dalle tre briglie superiori, poste a interasse trasversale di 4.500 mm e di altezza pari a 500 mm per le due briglie esterne e di 600 mm per la briglia interna centrale. Tali briglie sono costituite da lamiere saldate di vari spessori; da due briglie inferiori, poste ad interasse trasversale di 4.500 mm e di altezza pari a 500 mm; da diagonali tubolari del diametro esterno di 324 mm e di spessori 22/28/33 mm, che collegano a forma piramidale le briglie superiori e inferiori; da una controventatura inferiore formata da profili composti saldati a doppio T, che si incrociano, e da tubolari di diametro 219 mm e spessore 14 mm; da “capitelli metallici”, ovvero da un concio in struttura metallica posto in corrispondenza delle pile dalla n° 1 alla n° 9 che viene solidarizzato alla parte di impalcato metallico ad altezza costante a varo ultimato ed è costituito da due anime verticali a parete piena, poste a interasse 4.500 mm, e da quattro puntoni inclinati. La parte superiore di tale concio presenta una controventatura formata da profili UPN accoppiati. L’impalcato metallico viene preassemblato e verniciato all’interno dell’officina di cantiere formata da cinque capannoni (realizzati all’interno di un’apposita area delimitata mediante un sistema di palancole in grado di garantire una adeguata difesa contro le eventuali piene del Po). In particolare, nel primo dei cinque capannoni vengono effettuate operazioni di saldatura preliminari tra elementi tubolari ed elementi di nodo. I pezzi così preassemblati vengono poi posizionati all’interno di altri due capannoni più grandi (secondo e terzo), laddove i preassemblati vengono a loro volta uniti, mediante saldature e bullonature, agli altri elementi di carpenteria metallica per formare le travi che costituiranno l’impalcato del ponte. Le singole travi, così strutturate, mediante un sistema di binari e carri di trasporto verranno posizionate lungo la pista di varo ove sono ubicati il quarto e il quinto capannone, di cui uno mobile. All’interno di questi ultimi avviene la verniciatura dell’intera travata (quarto capannone) e l’unione, mediante saldatura, tra le singole travate da 75 m circa (quinto capannone). La trave, così allestita, viene poi varata mediante sistema di spinta al di sopra delle pile del ponte.

Il viadotto di accesso lato Piacenza Il viadotto di accesso lato Piacenza si estende per 279 m, praticamente quasi completamente fuori della golena, ed è costituito da tre travate a sezione mista in acciaio e calcestruzzo.

La piattaforma carrabile su ponte corrisponde ad una sezione stradale tipo C2 (strada extraurbana secondaria), larga quindi 9,50 m. Nella zona prossima a Piacenza, la piattaforma carrabile si amplia fino a 11,25 m, al fine di canalizzare il traffico sulle attuali corsie della esistente rotatoria (piazzale Milano). L’impalcato ospita, limitatamente alla parte di ponte in alveo e golena, un marciapiede di servizio con funzioni di ispezionabilità, avente larghezza utile pari a 1,00 m e, per tutta l’estensione compresa tra piazzale Milano e l’argine lombardo, un percorso ciclopedonale avente larghezza di circa 3 m. La larghezza del ponte è pari a 14,50 m, mentre la larghezza del viadotto di accesso varia da 13,60 m a 15,35 m. Il percorso ciclopedonale è ubicato sul marciapiede destro della piattaforma e separato da questa a mezzo di barriere metalliche di sicurezza. L’accesso al percorso ciclabile è, altresì, reso possibile da una rampa ubicata in adiacenza al viadotto di accesso lato Piacenza che si sviluppa sull’impronta di Via Nino Bixio. Il percorso ciclopedonale sbarca quindi sul rilevato stradale lato Lodi, per concludersi, con andamento suborizzontale, a tergo dell’argine maestro sulla Via della Cascina di San Sisto.

Le opere di completamento e di restauro La scala monumentale La realizzazione della nuova struttura, che in corrispondenza dell’arrivo su piazzale Milano è più larga di circa 3 m rispetto all’attuale, comporta la parziale demolizione e ricostruzione delle due scale monumentali di collegamento tra Piazzale Milano e la Via XXI Aprile.

Gli archi del viadotto lato Piacenza Gli archi in muratura del vecchio viadotto di accesso a Piacenza saranno oggetto di interventi di restauro conservativo, che prevedono anche la demolizione degli interventi in c.a. e c.a.p. realizzati negli anni Sessanta per allargare la piattaforma del viadotto di accesso.

Gli impianti di illuminazione E’ previsto un sistema di illuminazione di tipo continuo, con lampade a Led, per tutta la lunghezza del tratto rettilineo della pista ciclabile, mentre l’illuminazione della rampa ciclabile su Via Bixio e del tratto su Via Cascina di San Sisto sarà realizzata a mezzo di lampade stradali montate su pali in alluminio dal design moderno. L’illuminazione del tratto stradale sarà realizzata, per i primi metri da Piazzale Milano alla progressiva 0+255, a mezzo di lampade stradali montate su palo della stessa tipologia utilizzata per l’illuminazione della pista ciclabile. Per garantire un elevato livello di sicurezza agli utenti della pista ciclabile e per prevenire azioni vandaliche, è stato previsto un impianto di videosorveglianza con telecamere fisse lungo tutta la lunghezza della pista ciclabile e delle rampe di scale integrate con due telecamere brandeggiabili alle estremità del ponte.

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Ponti Le opere idrauliche Per la protezione idraulica delle opere saranno effettuati: il riempimento della buca presente nell’alveo di magra in corrispondenza della pila 1. Il riempimento della buca, realizzato con sacconi, sarà protetto dall’erosione mediante la posa in opera di uno strato di massi appositamente dimensionati; la protezione di tutte le restanti pile in golena ed in alveo mediante massi opportunamente dimensionati in modo da ridurre lo scalzamento localizzato. La protezione con massi sarà realizzata al di sotto della quota di fondo alveo attuale, mediante scavo, in modo da non creare ulteriore ostacolo al deflusso; la protezione al piede del rilevato in golena lato Lodi mediante gabbioni. La conclusione dei lavori di costruzione del nuovo ponte è prevista per il 18 Dicembre 2010.

L’intervento d’emergenza: il ponte galleggiante Il primo intervento strutturale da parte di ANAS, per ripristinare velocemente la viabilità tra Piacenza e la provincia di Lodi, è stato avviare già nel Luglio 2009 la procedura di ricerca del contraente per la progettazione, la realizzazione e la gestione di un collegamento provvisorio mediante ponte su elementi galleggianti, in alveo del fiume Po, e rilevati stradali, lungo le zone golenali. La gara d’appalto è stata aggiudicata il 7 Agosto 2009 all’Associazione Temporanea d’Imprese Solidus Srl - Cimolai SpA. Il progetto esecutivo ha previsto per i due tronchi di fiume Po divisi, al centro, dall’isolotto Maggi, due sistemi galleggianti similari. Il primo (ponte 1), lato Piacenza, presenta lunghezza complessiva pari a 185 m e franco libero di oltre 3 m; è costituito da una luce centrale di circa 50 m, due laterali di 45,50 m, oltre alle due rampe di accesso, basculanti, di 22 m. Il secondo (ponte 2), attraversa il ramo Milano in sponda lodigiana ed è lungo 90 m, con due campate centrali di 31 m e le due rampe di accesso di 14 m. Nel corso della progettazione dell’opera, è stato perseguito l’intento di conciliare ricerca storica e sperimentazione di nuove tecnologie, obiettivo raggiunto anche attraverso l’attività di ricerca svolta, negli ultimi anni, da parte dei progettisti della Solidus, nel campo delle strutture galleggianti. I ponti sono stati aperti alla circolazione il 14 Novembre 2009 e dal 22 Giugno 2010 è consentita la circolazione 24 ore su 24, quindi anche nella fascia, precedentemente interdetta al traffico, dalle ore 23 alle ore 5.

Figura 8 - La planimetria generale

La demolizione del ponte danneggiato Il 21 Settembre sono stati consegnati all’Impresa Despe SpA di Bergamo i lavori di demolizione dell’impalcato metallico del vecchio ponte sul fiume Po, preservando l’integrità delle pile in alveo, e del viadotto di adduzione lato Lodi, per un importo di circa 2 milioni di Euro. Il lasso di tempo trascorso tra l'aggiudicazione e l'inizio dei lavori è stato necessario per le attività di bonifica da ordigni bellici, attività effettuata anche grazie al contributo dell'Amministrazione Militare di Padova. L’attività di demolizione si è articolata in diverse fasi. La demolizione del viadotto di accesso lato Lodi Demolizione di un tratto di impalcato compreso fra due pile mediante due escavatori da 300-400 q, attrezzati con braccio speciale da demolizione e pinza frantumatrice, agenti da un lato dell’impalcato e procedendo verso l’altro lato. Un terzo escavatore è stato posizionato dietro agli altri per operare una prima riduzione di pezzatura del materiale demolito, in modo da facilitare il successivo carico ed evacuazione delle risulte. Demolizione delle travi che componevano gli impalcati partendo dagli elementi più esterni. Ogni trave oggetto della demolizione è stata alleggerita progressivamente su tutta la sua lunghezza asportando la componente inerte e liberando così la parte in acciaio annegata nella struttura; alla fine dell’operazione gli stessi sono stati sezionati ed accompagnati a terra.

Figura 9 - Lo schema della demolizione con mezzi sul pontone

Figura 7 - La visualizzazione planimetrica

Figura 10 - L’intervento è avvenuto con un pontone ancorato in prossimità della campata da demolire

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Ponti

Figura 11 - Una panoramica del ponte galleggiante

Terminata la demolizione dell’impalcato, è seguita quella della pila liberata fino alla quota del piano di campagna, mediante escavatore con pinza oleodinamica o, al bisogno, martellone. La demolizione dell’impalcato metallico Considerando la non accessibilità del ponte e quindi onde evitare il transito del personale sul ponte in questione, la demolizione della soletta in calcestruzzo armato, è stata condotta agendo con l’ausilio di macchinari in grado di intervenire in completa sicurezza e

nel rispetto delle problematiche ambientali presenti. Infatti l’intervento è avvenuto con un pontone ancorato in prossimità della campata da demolire, sul quale è stata allestita una autogru con il compito di sostenere un escavatore da 130 q, che ha provveduto a frantumare la soletta in elementi di ridotta pezzatura. Le porzioni di calcestruzzo armato così sconnesse sono state raccolte sul pontone stesso o altro pontone, in modo da evitare la loro dispersione in fiume, e poter essere facilmente raccolte e poi evacuate per successiva deferizzazione in cantiere e conferimento a destino finale.

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Reti di Trasporto

Ferrovie & Metropolitane

Si è svolto a Saragozza l’annuale appuntamento dedicato alla rete transeuropea dei trasporti

I TEN-T DAYS 2010 Fabio Camnasio

“Questo appuntamento è una pietra miliare nel processo di revisione della politica transeuropea dei trasporti”. Con queste parole il Commissario ai Trasporti Siim Kallas ha aperto la due giorni di lavori nel Giugno scorso, alla quale hanno partecipato circa 600 persone fra Delegazioni ministeriali, rappresentanti delle Istituzioni europee, degli Enti pubblici e Imprese private attive nel settore. lavori si sono articolati intorno a tre distinti Workshop (TEN-T Network: arterie sostenibili fra Est e Ovest; Il futuro della TEN-T: politica, innovazione, logistica; Costruire un piano di finanziamento per la TENT), varie sessioni parallele incentrate su argomenti specifici (trasporti e logistica nel Nord Europa; il futuro della rete di trasporto trans-mediterranea e i suoi collegamenti con la TEN-T) e Tavole Rotonde (integrazione del sistema ferroviario iberico nel sistema europeo dei trasporti; superare le strozzature nella rete europea dei trasporti da Est a Ovest). Infine, è stata lanciata una consultazione con gli attori impegnati nel settore. Nel corso dell’appuntamento si sono svolta anche le tre cerimonie ufficiali della firma dei memorandum d’intesa per i progetti prioritari 3, 6 e 27 (si veda l’articolo a pag. 230).

I risultati generali I due giorni di lavoro hanno dato inizio a quello che la commissione ha definito “spirito di Saragozza” e che ha portato un consenso unanime su quattro punti: il bisogno di sviluppare una politica europea per le infrastrutture di trasporto, come base per un trasporto europeo integrato; il bisogno di avere una rete TEN-T veramente interconnessa, sostenibile, interoperativa e sicura; la focalizzazione dei lavori sulle sezioni transfrontaliere e l’eliminazione dei “colli di bottiglia” che provocano strozzamenti e ritardi;

la conciliazione fra competitività e coesione territoriale tra vecchi e nuovi Stati membri e fra le regioni periferiche e il “cuore” dell’Europa grazie a migliori collegamenti. Sono stati definiti i principi generali sui quali dovrà fondarsi la futura politica europea dei trasporti: integrazione, sostenibilità, interoperabilità, coesione territoriale, apertura ai Paesi terzi. La rete TEN-T deve infatti essere per ogni singolo Stato membro un mezzo per integrarsi con il resto dell’Europa. Per quanto riguarda i finanziamenti, è stato riconosciuto l’impatto negativo dell’attuale crisi economica sul finanziamento, sia pubblico, sia privato, dell’infrastruttura di trasporto; da più parti è stato richiesto un miglior coordinamento fra la politica dei trasporti e le possibilità di finanziamento comunitarie (fondo di coesione, Banca Europea per gli Investimenti, ecc.) ed è stato sottolineato il bisogno di trovare alternative complementari di finanziamento e di incentivare il partenariato pubblico/privato. A lungo termine, il futuro della rete TEN-T dipenderà in gran parte dall’abilità dei soggetti impegnati nel riuscire in questa nuova sfida. È stata inoltre confermata l’importanza di pubblicare regolari rapporti sui progressi dei progetti prioritari, visti come strumento indispensabile per garantire trasparenza, migliorare il coordinamento e magari incentivare i finanziamenti. Sulla base di queste conclusioni, la Commissione lavorerà ad una proposta di “linee guida per la rete TEN-T” che dovrebbe essere resa pubblica nel primo semestre del 2011.

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Reti di Trasporto I risultati specifici Workshop 1 - TEN-T Network: arterie sostenibili fra Est e Ovest Obiettivo del Workshop era valutare in che modo la metodologia finora utilizzata per realizzare la politica comunitaria dei trasporti possa migliorare i collegamenti fra Europa dell’Est e dell’Ovest. Come risultato, i partecipanti hanno riconosciuto l’importanza delle città principali sull’asse Est-Ovest come “nodi multimodali” per le loro regioni e dei porti e degli aeroporti come “porta d’ingresso”. Particolare importanza deve essere data ai problemi ambientali e all’integrazione dei differenti metodi di trasporto.

Workshop 2 - Il futuro della TEN-T: politica, innovazione, logistica Obiettivo principale del Workshop era di stabilire in che misura la rete TEN-T potesse contribuire a raggiungere gli obiettivi comunitari in materia di politica dei trasporti. Il “valore aggiunto europeo” della rete TEN-T deve essere considerato sia a livello di Stati membri, sia di singoli cittadini. Il ruolo primario della rete nelle politiche comunitarie (non solamente in quella dei trasporti) è stato più volte sottolineato dai Relatori, i quali hanno posto l’accento anche sull’importanza della rete a livello sociale ed economico, sottolineando come un miglioramento della rete (eliminazione delle strozzature, logistica, armonizzazione di alcuni standard qualitativi) debbano essere una priorità per il prossimo periodo.

Workshop 3 - Costruire un piano di finanziamento per la TEN-T La revisione della politica comunitaria in materia di reti transeuropee di trasporto non può prescindere da adeguati strumenti finanziari. Obiettivo di questo Workshop era di valutare la situazione creatasi a causa dell’attuale crisi economica e cercare di suggerire strategie alternative in materia di finanziamenti. Preso atto che la crisi in corso ha spinto molti attori del settore (sia pubblici, sia privati) a diminuire o addirittura interrompere i finanziamenti in materia di infrastrutture di trasporto e che i sistemi di finanziamento tradizionali non sono sufficienti, i partecipanti hanno concordato sull’importanza di un maggior coordinamento fra Stati membri implicati nei progetti ed Unione Europea, al fine di poter impiegare al meglio i fondi comunitari e sulla ricerca di misure atte ad invogliare e incrementare la partecipazione del settore privato (grazie a particolari regole finanziarie che incentivino la creazione di partnership pubblico-privato). E’ stato inoltre sottolineato il ruolo fondamentale che può giocare la Banca Europea per gli Investimenti.

La sessione inter-istituzionale La riunione, presieduta dal Commissario europeo ai trasporti, ha avuto come partecipanti i coordinatori dei vari progetti prioritari, i Ministri dei trasporti degli Stati membri e i Rappresentanti delle Istituzioni europee (Commissione e Parlamento). Pur dichiarandosi soddisfatti dei progressi finora compiuti, i partecipanti hanno riconosciuto l’esistenza di alcuni problemi (ritardi nei lavori, strozzature da eliminare, fondi insufficienti, necessità di una migliore cooperazione fra le parti in causa). Hanno inoltre ribadito i principi generali che devono ispirare tutti i lavori riguardanti la rete TENT: multimodalità, interoperabilità, sostenibilità, coesione territoriale. Considerando che i finanziamenti comunitari destinati alle infrastrutture di trasporto provengono attualmente da fonti diverse (fondi strutturali, fondo di coesione, Commissione Europea), i partecipanti si sono chiesti se non sarebbe meglio creare un fondo specifico destinato alle infrastrutture di trasporto.

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Metropolitane

Ferrovie & Metropolitane

La pianificazione dello sviluppo della rete metropolitana milanese

LE LINEE 2

E 3 DELLA METROPOLITANA DI MILANO SI ESTENDONO FUORI DALLA CITTÀ Marco Broglia*

Affrontare le problematiche dei trasporti a Milano non può prescindere dall’allargare l’osservazione a un’area periurbana più ampia in cui vivono circa 4,5 milioni di persone: in un raggio di 35 km dal centro della città, ogni giorno hanno luogo più di 900.000 spostamenti verso Milano. La percentuale di utilizzo del mezzo pubblico, che all’interno dei confini comunali si avvicina al 50%, vede un forte calo per le provenienze dai comuni dell’hinterland, con una ripresa all’allontanarsi maggiormente dal polo centrale dovuta principalmente al vantaggio dell’utilizzo delle linee ferroviarie regionali, imperniate ormai da vari anni sul passante ferroviario, con la possibilità quindi di raggiungere direttamente molte destinazioni centrali e gli interscambi con tutte e tre le linee metropolitane in esercizio.

a pianificazione dello sviluppo della rete metropolitana milanese, sia a livello di Piano Urbano della Mobilità sia di programmazione regionale, ha visto da un lato l’ideazione di due nuove linee urbane, la M4 e la M5, dall’altro lo studio di prolungamenti verso l’esterno della città delle tre linee esistenti, in parte già realizzati (M1 a Rho-Fiera Milano), in parte in costruzione (M2 ad Assago e M1 a Monza Bettola); infine vi sono i due importanti prolungamenti della Linea 2 verso Vimercate e della Linea 3 verso Paullo, attualmente in fase di progettazione e di reperimento dei finanziamenti, che vengono illustrati nel presente articolo.

Figura 2 - Rendering della tratta in trincea della M2 (elaborato MM SpA)

Figura 1 - La corografia della M2 Cologno Nord-Vimercate (elaborato MM SpA)

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Metropolitane La realizzazione di tutti questi prolungamenti, prevedibile in un arco di dieci anni, porterà la rete metropolitana di Milano dagli attuali 79 km con 88 stazioni a 150 km e 153 stazioni; il 36% della rete e 32 stazioni si troveranno al di fuori del territorio comunale di Milano. I primi studi dei due prolungamenti M2 e M3 sono stati sviluppati alla fine degli anni Novanta, ma solo nel 2007 sono arrivati a una definizione a livello di progetto preliminare e sono entrati in due importanti accordi, sottoscritti nel Luglio e nel Novembre di quell’anno tra Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, Regione Lombardia, Provincia di Milano e Comune di Milano, accordi che hanno confermato la volontà di realizzazione e fissato i rispettivi impegni di finanziamento. Un successivo accordo di programma, sottoscritto nello stesso anno sempre tra Ministero ed Enti locali, nonché con i Concessionari ANAS e CAL, riguardante la realizzazione della Tangenziale Est Esterna di Milano e il potenziamento del sistema della mobilità dell’Est milanese e del Nord lodigiano, ha confermato la priorità dei due interventi e la loro complementarietà allo sviluppo della nuova viabilità. Ambedue le linee vanno a coprire quadranti di territorio ad alta domanda, non coperti dalla rete ferroviaria, che oggi molto difficilmente potrebbe inserirsi con nuovi tracciati in aree già fortemente urbanizzate e comunque con problemi di inserimento nel nodo di Milano, già complesso e al limite della capacità; aree caratterizzate anche da viabilità fortemente caricata.

Il prolungamento M2 Cologno Nord-Vimercate La Linea 2 già oggi si prolunga al di fuori di Milano: oltre l’ultima stazione di Cascina Gobba si dirama verso Gessate per circa 16 km con dieci stazioni e verso Cologno Nord per 4 km con tre stazioni. Questi due prolungamenti, aperti all’esercizio tra il 1972 e il 1981, hanno offerto un servizio di connessione rapido tra molti comuni e i principali poli urbani di Milano, contribuendo allo sviluppo urbanistico delle due direttrici verso Gessate e Cologno Monzese. Nello specifico dell’ambito territoriale di Nord-Est interessato dal prolungamento, che si svilupperà per 9,70 km oltre Cologno Nord e sino a Vimercate, si evidenziano i seguenti principali obiettivi:

il miglioramento generalizzato, in termini di capacità, frequenza e velocità commerciale dell’offerta di servizio lungo la direttrice radiale considerata; il recupero di competitività del sistema pubblico nel suo complesso con conseguente riequilibrio del riparto modale, e incremento del coefficiente di utilizzo del mezzo collettivo; la conseguente riduzione del carico veicolare lungo le arterie stradali di forza del quadrante Nord-Est dell’area metropolitana milanese e in particolare lungo la tratta settentrionale della Tangenziale Est; l’incremento dell’integrazione modale gomma/ferro sia col trasporto pubblico che con quello privato mediante la realizzazione di parcheggi di interscambio e attestamenti delle autolinee; un deciso miglioramento dell’efficienza dei collegamenti interpolo lungo l’asse viario considerato e con la rete di forza milanese. L’area di influenza del prolungamento interessa una trentina di comuni densamente urbanizzati, con una popolazione complessiva di oltre 310.000 abitanti. Dalle simulazioni effettuate sulla domanda di traffico il carico massimo nella tratta viene raggiunto tra Brugherio e Cologno Nord, con un valore di 8.600 passeggeri verso Milano e di 4.300 verso Vimercate, tra Brugherio e Carugate. In conseguenza dei passeggeri indotti dal prolungamento, il carico massimo sull’intera Linea 2 arriverà nella punta e in direzione di Assago, in corrispondenza della tratta centrale tra Garibaldi e Moscova, a 27.500 passeggeri per ora e direzione, mentre nella direzione contraria si verificherà tra Garibaldi e Gioia, con 24.900 passeggeri. La linea nei suoi 9,70 km si estende per il 77% in sotterraneo, per il 2% in superficie (a raso o in rilevato), per il 20% in trincea (profonda e superficiale) e per l’1% circa su viadotto o ponti. Le stazioni di nuova realizzazione sono cinque: Brugherio, Carugate, Agrate-Colleoni, Concorezzo, Vimercate Torri Bianche. Le prime quattro stazioni sono con piano mezzanino fuori terra e la restante parte completamente interrata. La distanza interstazionale media è pari a circa 1.800 m.

Figura 3 - La corografia della M3 San Donato-Paullo (elaborato MM SpA)

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Metropolitane A causa delle caratteristiche e delle esigenze dei territori che attraversa, la maggior parte del tracciato è in sotterraneo con prevalenza di galleria realizzata a cielo aperto, mentre la costruzione a foro cieco è limitata ai tratti di interferenza con le grandi arterie viabilistiche che vengono coinvolte (A51 Tangenziale Est Milano e autostrada A4 tratto Milano-Venezia). Gli standard geometrici del tracciato del prolungamento di M2 da Cologno Nord a Vimercate riprendono quelli della linea metropolitana M2 già in esercizio, ovvero: sopraelevazione del binario (massima): 160 mm; massima pendenza relativa fra le rotaie lungo i raccordi di sopraelevazione (sghembo): 3‰; pendenza massima: 35‰; raggio di curvatura verticale minimo: 1. nelle tratte con velocità di 85 km/ora: 3.000 m; 2. nelle tratte con velocità di 50 km/ora: 1.800 m. La velocità massima consentita è di 85 km/ora e il raggio di curvatura minimo in linea è di 350 m. Lungo l’estensione del prolungamento si segnalano alcune opere di rilievo, come il ponte a trave reticolare metallica che scavalca la Tangenziale Est tra Cologno e Brugherio con una luce di circa 120 m e le due gallerie a foro cieco da 8,90 m di larghezza, realizzate in tradizionale, con un’estensione complessiva di 840 m. Le stazioni sono di due tipologie: interrata e con mezzanino fuori terra; sono state progettate nel rispetto della Normativa vigente e in particolare delle Norme per l’eliminazione delle barriere architettoniche, delle Norme UNI relative alle Metropolitane e del D.M. 11.1.88, che regola la prevenzione degli incendi nelle metropolitane. Sono previste due importanti aree di interscambio con il traffico privato e con le autolinee del TPL che, ristrutturando opportunamente la rete, svolgeranno una funzione importante di adduzione dal territorio verso il nuovo asse di forza: presso il capolinea di Vimercate Torri Bianche, in corrispondenza del nodo viabilistico della Tangenziale Est con la S.P. 2 Monza-Trezzo e presso la fermata di Agrate-Colleoni, dove è prevista una passerella pedonale di scavalco della Tangenziale Est per collegare direttamente la stazione al parcheggio. Avranno invece una valenza locale tre ulteriori aree d’interscambio collocate presso le stazioni di Brugherio, Carugate e Concorezzo, a ridosso degli omonimi centri urbani. L’armamento e gli impianti rispecchieranno gli standard già adottati dalla Linea 2, con gli opportuni adeguamenti tecnologici; l’alimentazione di trazione, a 1.500 V cc con linea di contatto aerea, sarà garantita da tre nuove sottostazioni elettriche ubicate in corrispondenza delle stazioni di Brugherio, Concorezzo e Vimercate-Torri Bianche. A prolungamento completato il servizio sulla Linea 2 sarà impostato attestando le corse del ramo Vimercate ad Assago, diramazione a Sud che verrà completata a fine 2010, e le corse del ramo Gessate alla stazione Abbiategrasso, con una frequenza nella punta di 6’, così da avere nella tratta urbana comune (Cascina Gobba-Famagosta) una frequenza di 3’. La velocità commerciale sarà pari a 30 km/h per le tratte urbane, e a 40 km/ora per le tratte extraurbane. In considerazione del suddetto modello di esercizio è stato stimato un fabbisogno di sei nuovi treni, che verranno forniti unitamente alla realizzazione del prolungamento. Il costo totale, comprensivo di materiale rotabile, somme a disposizione, competenze di ingegneria, espropri, collaudi e IVA ammonta a 477 milioni ed è stato valutato un tempo di costruzione di cinque anni.

Il prolungamento M3 a Paullo La Linea 3 si attesta oggi al terminale di San Donato, punto di interscambio per le direttrici dalla ex Statale Paullese (Crema/Cremona) e dalla Via Emilia (Lodi). Il prolungamento verso Paullo seguirà la prima di queste due direttrici, la seconda essendo già in parallelo al servizio ferroviario regionale, andando a sostituire un gran numero di linee automobilistiche, che potranno attestarsi a terminali più esterni rispetto all’attuale. Nell’ambito territoriale di Sud-Est immediatamente a ridosso della Statale Paullese il prolungamento M3 di circa 15 km, si prefigge i seguenti principali obiettivi: il miglioramento generalizzato dell’offerta di servizio lungo la direttrice radiale considerata; il recupero di competitività del sistema pubblico nel suo complesso, grazie anche alla realizzazione di un assetto di rete integrato; il conseguente riequilibrio del riparto modale, con incremento del coefficiente di utilizzo del mezzo collettivo; un deciso miglioramento anche dell’efficienza dei collegamenti interpolo lungo l’asse viario considerato e della qualità del servizio; una sostanziale crescita dell’accessibilità alla rete di forza milanese. L’ambito di influenza della nuova linea, definito come l’insieme degli insediamenti che intrecciano maggiori relazioni con la Paullese, individua un’area tra le provincie di Milano, Cremona e Lodi con un peso demografico di oltre 200.000 abitanti e con circa 75.000 addetti. Il carico massimo nella tratta è stimato in 11.100 passeggeri verso Milano e 3.400 nella direzione opposta tra San Donato Centro e l’attuale capolinea di San Donato; il carico massimo su tutta la Linea 3 verrà di conseguenza incrementato, raggiungendo, in direzione di Comasina e nella tratta tra Brenta e Lodi TIBB, i 19.600 passeggeri ora per direzione, mentre nella direzione contraria si verificherà tra Repubblica e Turati, con 22.000 passeggeri. La nuova tratta di M3 linea si estende per 14,83 km, il 60% dei quali in sotterraneo, il 24% in superficie (a raso o in rilevato), il 5% in trincea (profonda e superficiale) e l’11% circa su viadotto o ponti. Conta sei stazioni: San Donato Centro, Peschiera Centro, Pantigliate-Mediglia, Caleppio Cerca, Paullo Centro e Paullo Est. Le prime tre sono sotterranee; le restanti sono edificate fuori terra: in particolare Caleppio Cerca e Paullo Est sono in viadotto; la distanza interstazionale media è pari a circa 2.500 m. Anche nel caso di M3 i principali standard geometrici del tracciato riprendono quelli della linea già in esercizio, ovvero: sopraelevazione del binario (massima): 160 mm; massima pendenza relativa fra le rotaie lungo i raccordi di sopraelevazione (sghembo): 3‰; pendenza massima: 35‰; raggio di curvatura verticale minimo: 1. nelle tratte con velocità di 85 km/ora: 3.000 m; 2. nelle tratte con velocità di 50 km/ora: 1.800 m. La velocità massima di progetto è di 85 km/ora; i parametri cinematici sono conformi a quanto prescritto dalla norma UNI 7836; il raggio di curvatura minimo adottato sul prolungamento è di 250 m. Nello sviluppo del tracciato si distinguono due tratte di lunghezza pressoché analoga: la prima, estesa nei comuni di Milano, San Donato Milanese e Peschiera Borromeo, è interamente sotterranea e prevede, a valle della stazione di Peschiera Centro, un’asta di ma-

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Metropolitane novra intermedia; la successiva metà del tracciato è sostanzialmente “esterna” (salvo una breve tratta in sotterraneo nell’attraversamento del nucleo urbanizzato di Pantigliate-Mediglia) e termina in corrispondenza dell’interscambio sito in prossimità dello snodo tra la Superstrada Paullese e la Tangenziale Est Esterna. Per la prima tratta si adotterà la tecnica a foro cieco con scudo meccanizzato, con una profondità di riferimento del piano del ferro di circa –20 m in linea e –15 m in stazione e una profondità massima di –23 m tra le stazioni di San Donato Centro e Peschiera Centro. Per la seconda tratta, in gran parte scoperta, si è fatto ricorso a una vasta gamma di sezioni tipo di riferimento che prevedono: trincea profonda con piano ferro (p.f.) compreso tra –5,5 m e –1 m, paratie in c.a. e larghezza della sezione di circa 10 m; trincea superficiale, a raso, in rilevato con declivi naturali e conseguente larghezza di sezione tra 28 m e 38 m, comprese le recinzioni, in viadotto con altezze libere da 2,5 m a 6 m. La presenza di distanze interstazionali considerevoli in sotterraneo, in particolare fino a oltre 2,80 km lungo la tratta San Donato CentroPeschiera Centro, ha imposto la disposizione di numerosi manufatti di linea: sono previsti in totale 22 manufatti distribuiti lungo gli 8.655 m di galleria. La tratta in superficie prevede alcuni manufatti di scavalco di altre infrastrutture; i più significativi sono: lo scavalco della S.P. 39 Cerca; lo scavalco obliquo della ex S.S. 415 Paullese presso Caleppio di Settala su cassoni scatolari in c.a.; il ponte sul Canale Muzza in comune di Paullo e il ponte sulla Tangenziale Est Esterna, a Est di Paullo. Le caratteristiche della linea e i vincoli progettuali affrontati hanno determinato l’elaborazione di tre diverse tipologie funzionali di stazione: stazione interrata (p.f. a –15 m), stazione a raso, stazione su viadotto. La stazione capolinea di Paullo Est è su viadotto; lungo l’asta di manovra successiva alla stazione è prevista una zona di ricovero treni. Anche per questo prolungamento hanno un’importanza notevole le aree d’interscambio, complessivamente quattro: i due principali interscambi con il traffico privato e con le autolinee del TPL sono situate presso il capolinea di Paullo Est, in corrispondenza dello svincolo tra la Paullese e la futura TEM, e presso la fermata di Caleppio Cerca, in prossimità dell’intersezione tra la Paullese e la Provinciale Cerca. Le altre due aree d’interscambio, collocate, rispettivamente, presso le fermate Pantigliate-Mediglia e Paullo Centro, a ridosso dei due omonimi centri urbani, avranno una valenza locale. Per quanto riguarda gli impianti e l’armamento restano gli standard già adottati sulla linea in esercizio; in particolare per l’armamento sarà impiegata la soluzione su ballast dove il tracciato risulta lontano da ricettori sensibili, mentre dove risulta necessario il taglio delle vibrazioni per contenere il disturbo in ambito urbano sarà impiegato l’armamento “Milano massivo”. L’alimentazione di trazione, a 1.500 V cc con linea di contatto aerea, sarà garantita da quattro SSE, ubicate in corrispondenza delle stazioni di Peschiera Centro, Paullo Centro e Paullo Est e a metà della tratta tra Peschiera Centro e Pantigliate-Mediglia. Gli impianti di segnalamento e automazione corrispondono, in via generale, agli schemi e ai principi già adottati per gli impianti in esercizio, che prevedono un sistema di protezione, di controllo e di regolazione della circolazione treni con un elevato livello di automazione. Il servizio è previsto con frequenza 6’ sull’intera linea Paullo-Comasina, con l’inserimento alternato di corse “barrate” tra Comasina e San Donato con pari frequenza, in modo da assicurare, nel tratto comune, una frequenza di un treno ogni 3’.

Figura 4 - Il rendering della stazione Paullo Est della M3 in viadotto (elaborato MM SpA)

La velocità commerciale sarà pari a 30 km/ora per le tratte urbane, e a 45 km/ora per le tratte extraurbane, in considerazione dell’elevata distanza tra le stazioni. In considerazione del suddetto modello di esercizio è stato stimato un fabbisogno di sei nuovi treni del tipo “Meneghino” a sei casse, che verranno forniti unitamente alla realizzazione del prolungamento. Il costo totale, comprensivo di materiale rotabile, somme a disposizione, competenze di ingegneria, espropri, collaudi e IVA, ammonta a 750 milioni di Euro con un tempo di costruzione di cinque anni.

L’iter realizzativo Ambedue i prolungamenti presentano una complessità di progetto dovuta alla notevole estensione, alla presenza di tratte all’aperto, sia a raso che in viadotto, alla necessità di concordare le soluzioni di tracciato con parecchi enti locali. Le due delibere CIPE di approvazione dei preliminari, adottate nel Dicembre 2007, sono state bloccate dalla Corte dei Conti a Luglio 2008, con la richiesta di parziale revisione dei progetti e riduzione dei costi di investimento. Sono stati quindi rivisti i due preliminari, che sono stati prima approvati dagli Enti locali e dalla Regione Lombardia, anche ai fini della procedura V.I.A., e quindi presentati al Ministero delle Infrastrutture e Trasporti nel 2009. Il CIPE, nella seduta del 13 Maggio 2010, li ha quindi approvati. Metropolitana Milanese, dopo avere curato i progetti preliminari e seguito e coordinato il relativo processo approvativo, sta ora sviluppando i due progetti definitivi con l’obiettivo di completarli entro fine 2010 e avviare nel 2011 l’iter approvativo presso il CIPE, che dovrà comprendere anche lo stanziamento dei finanziamenti statali. L’interesse che tutti gli Enti locali coinvolti, a partire dai Comuni toccati dai due prolungamenti sino alle Province e alla Regione, hanno sempre concretamente dimostrato per la realizzazione di queste due importanti infrastrutture è un elemento importante per il futuro dei due progetti: l’intervallo temporale che ci separa dall’inizio dei lavori non è solo legato ai tempi dell’iter approvativo, ma soprattutto al reperimento dei finanziamenti, sia a livello statale che locale. Peraltro le risorse per sviluppare le due progettazioni definitive sono già state messe a disposizione e il lavoro sinora svolto fa guardare con ottimismo al futuro dei prolungamenti M2 e M3. * Ingegnere Responsabile Area Progettazione Sistemi per la Mobilità di Metropolitana Milanese SpA

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Alta Velocità

A cura di Gaetano Moroni

Aggiornamenti sui lavori dell’Alta Velocità ferroviaria

Ferrovie & Metropolitane

L’OSSERVATORIO TAV

Avviati i lavori per la costruzione della nuova stazione AV di Napoli Afragola Sono stati avviati lo scorso 16 Luglio i lavori per la realizzazione della stazione per l’Alta Velocità di Napoli Afragola. Il nuovo terminal, progettato dall’Arch. Zaha Hadid, sarà utilizzabile entro la fine del 2011, mentre il completamento della parte commerciale è previsto per Luglio 2012. L’appalto, del valore di 74 milioni, è andato all’ATI DEC di Bari. Alla cerimonia di avvio cantieri hanno partecipato il Ministro delle Infrastrutture e dei Trasporti, Altero Matteoli, il Presidente della Regione Campania, Stefano Caldoro, il Presidente della Provincia di Napoli, Luigi Cesaro, il Sindaco di Afragola, Vincenzo Nespoli, l’Assessore Trasporti e Viabilità Regione Campania, Sergio Vetrella, e l’Assessore alla Mobilità Urbana del Comune di Napoli, Agostino Nuzzolo. L’AD del Gruppo FS, Mauro Moretti, ha fatto gli onori di casa. La nuova stazione di Napoli Afragola, “porta” partenopea del Sistema AV/AC, posizionata pochi chilometri a Nord del Capoluogo campano, garantirà l’interscambio tra la linea Alta Velocità/Alta Capacità RomaNapoli e le future linee regionali: variante Napoli-Cancello e prolungamento della Circumvesuviana. Inoltre, sarà la fermata intermedia per i collegamenti Nord/Sud, realizzati attraverso il raccordo (in costruzione) tra le linee veloci RomaNapoli e Napoli-Salerno, offrendo così un’opportunità di riqualificazione anche all’hinterland napoletano. Il progetto di Zaha Hadid, vincitore del Concorso internazionale bandito da FS, prevede che una maestosa struttura a ponte, lunga 400 m, scavalchi i binari, ricucendo le aree prima divise dai binari e dando continuità al paesaggio e alla rete viaria. Grandi vetrate costituiranno il corpo principale le cui forme sinuose riconducono, astrattamente, all’immagine di un moderno treno in corsa. Ampi corridoi luminosi, di-

stribuiti su quattro livelli per uno sviluppo complessivo di 30.000 m2, ospiteranno i servizi destinati alla clientela e le attività commerciali in ambienti spaziosi, accoglienti e confortevoli.

Meno di un anno per la riapertura della Tiburtina La conferma arriva dal Direttore programmi e investimenti del Lazio RFI Marco Rettighieri: entro Giugno 2011 si potrà utilizzare lo scalo che è stato progettato dallo Studio Abdr di Roma. Lo snodo ferroviario innovativo servirà tanto la TAV, quanto la rete FS, la Metro B e il trasporto urbano ed extraurbano di superficie. Si sta pre-

parando per superare in affluenza la stazione centrale di Roma Termini, che movimenta circa 1.100 treni al giorno; Tiburtina è possibile che riesca a superare questo volume. Costata 322,5 milioni, la nuova infrastruttura sarà pronta a Giugno del 2011 e collegherà due quartieri della Capitale. Al posto di un solo atrio di ingresso, infatti, ce ne saranno due: uno sul lato Nomentana, uno sul lato Pietralata. Ad unirli, una galleria-ponte in vetro di 330 m che sorvolerà i binari e che sarà dotata di scale mobili ad accesso diretto. Ci saranno servizi e aree ristoro pensate per tutti i cittadini e non solo per gli utilizzatori dello scalo. E soprattutto, per la prima volta, una stazione non dividerà ma unirà due quartieri divisi dal lontano 1934. Il modello di riferimento non sarà quello tradizionale degli snodi ferroviari italiani, bensì quello di Londra e Berlino. Nata da un concorso di idee a cui hanno partecipato Progettisti da tutta Europa (e che è stato vinto dall’associazione di Architetti Abdr), la Nuova Tiburtina avrà un sistema di viabilità dedicato. Nelle stazioni londinesi il taxi o l’auto possono arrivare quasi sul binario, lasciare le persone e poi andarsene. Alla stazione Tiburtina sarà possibile utilizzare il medesimo sistema di accessibilità denominato “kiss and ride”. Sul lato di Pietralata, chi vorrà prendere il treno al volo non dovrà fer-

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Alta Velocità marsi nei parcheggi, ma potrà farsi accompagnare in macchina fino alla piattaforma. Anche le fermate dei bus saranno molto vicine agli ingressi della stazione, mentre per chi vorrà concedersi una sosta un po’ più lunga ci saranno i 440 nuovi parcheggi sul lato di Pietralata e un alto centinaio su quello di Nomentana. “Con questi concetti - conferma Marco Rettighieri - ci aspettiamo che Tiburtina triplicherà o quadruplicherà il suo traffico diventando la stazione di Roma.

Ad Ansaldo-Bombardier la gara per 50 treni A.V. Sarà il consorzio italo-canadese Ansaldo Breda-Bombardier a costruire il supertreno del futuro, voluto dalle Ferrovie dello Stato. La controllata di Finmeccanica e il colosso di Montreal hanno infatti vinto ai punti la gara per fornire 50 treni supertecnologici per l’Alta Velocità.

Una maxicommessa che vale 1,54 miliardi. L’aggiudicazione formale da parte del CdA di Trenitalia è già avvenuta e la firma del contratto sarà a breve (entro 60 giorni). Migliore sia per l’offerta tecnica, sia per quella dei prezzi, Ansaldo Bombardier ha battuto il Gruppo francese Alstom, che peraltro sta costruendo i treni del concorrente futuro di FS sull’Alta Velocità, la Nuovo Trasporto Viaggiatori di Luca Cordero di Montezemolo e Diego Della Valle. Il Consorzio italo-canadese ha infatti totalizzato 56,533 per la parte tecnica (su 70) e 28,28 per la parte prezzi (su 30, prezzo per treno 30,800 milioni); l’offerta del Gruppo francese Alstom ha ottenuto 50,795 per la parte tecnica e 28,61 per quella relativa al prezzo (prezzo per treno 35 milioni). Il treno disegnato di proprio pugno dall’AD di FS, Mauro Moretti, sarà tutto “Made in Italy” nella parte strutturale, costruito

negli stabilimenti di Ansaldo Breda a Pistoia e Bombardier a Vado Ligure. Grande soddisfazione per i Costruttori che hanno un gran trampolino di lancio per ulteriori gare sia in Europa sia all’estero.

A Roma il 10° summit dei CEO delle Società ferroviarie europee Pianificare e sviluppare le strategie delle ferrovie europee per i prossimi dieci anni e assegnare un ruolo di coordinamento e controllo più incisivo all’Agenzia Ferroviaria Europea rispetto alle Autorità Nazionali di Sicurezza. Questi gli obiettivi principali della 10a riunione dei CEO delle Compagnie ferroviarie di tutta Europa che si è svolto a Roma lo scorso 26 Giugno sotto la Presidenza di Mauro Moretti. L’incontro di quest’anno è stato dedicato principalmente all’organizzazione di Railway 2020: la creazione di un gruppo di lavoro, composto dai vertici delle principali Imprese di settore e dai Sindacati, coordinato dal Vice Presidente della Commissione Europea e Commissario ai Trasporti Siim Kallas, che lavorerà per incrementare le potenzialità del sistema ferroviario e contribuire così all’uscita dall’attuale crisi economico-finanziaria. Dall’incontro sono emerse proposte concrete e prospettive di medio e lungo termine da inserire nel Libro Bianco dei Trasporti che la Commissione Europea adotterà a fine del 2010. Sarà definita così una tabella di marcia con le principali misure da adottare nei prossimi dieci anni. Altro punto focale dell’incontro, la proposta alla Commissione Europea del riconoscimento di un ruolo primario e più incisivo all’Agenzia Ferroviaria Europea (ERA), cosicché possa sovraintendere e coordinare le attività delle singole Autorità Nazionali di Sicurezza con maggiori poteri di controllo e supervisione. L’ERA - a detta dei CEO - rappresenta l’unica strada possibile per garantire alle Imprese ferroviarie un accesso equo a un mercato unico europeo. Indispensabili in tal senso una Legislazione omogenea nei diversi Paesi, una spinta nel processo verso l’interoperabilità e l’uniformità nelle procedure di rilascio ai newcomers delle licenze e dei certificati di sicurezza. I CEO si sono confrontati, inoltre, sullo sviluppo di Innotrack, un innovativo progetto di ricerca ferroviaria, co-finanziato dall’Unione Europea, finalizzato allo sviluppo della produttività, al potenziamento della capacità delle infrastrutture ferroviarie e all’incremento della quota di mercato dei passeggeri e delle merci.

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Piste di Volo Un aggiornamento della modellazione numerica relativa al calcolo analitico dell’affondamento del carrello di un aeromobile nei materiali che costituiscono le strisce di sicurezza delle piste di volo

Aeroporti & Hub

VALUTAZIONE

DELL’EFFICACIA DELLA PORTANZA DELLA CGA (CLEARED AND GRADED AREA) Andrea Benedetto* Costanza Grifi**

Marco Paolocci** Mario Russello***

Negli ultimi dieci anni il trasporto aereo, soprattutto grazie a nuovi assetti societari delle Compagnie, a dinamiche concorrenziali, ovviamente al progresso tecnologico, ma soprattutto all’incremento significativo dell’offerta di tipo low cost, si è sviluppato in misura assai rilevante. Ciò ha prodotto una serie di problemi nuovi, tra i quali i più rilevanti investono gli aspetti ambientali nei terminali secondari e la sicurezza del volo. Con riferimento a questo aspetto è rilevante il controllo delle conseguenze di episodi di fuoriuscita dalla pista. Per citare un drammatico caso recentissimo, che dà la misura delle conseguenze della fuoriuscita, il 22 Maggio del 2010 all’aeroporto di Mangalore-Bajpe (India) un Boeing 737-800 in atterraggio lungo è uscito di pista, ha percorso una rilevante distanza, sino a fermarsi in una valle fittamente vegetata e si è incendiato. Nell’evento hanno perso la vita 158 persone. e prime ricerche sperimentali condotte sui sistemi d’arresto per aeromobili risalgono alla fine degli anni Sessanta. Fu la Royal Aircraft Establishment a eseguire per prima prove in vera grandezza sulla base di studi teorici preliminari [4, 8]. In quell’occasione venne sperimentata l’efficacia di letti soffici costruiti con schiuma di formaldeide (urea formaldehyde foam), ma a questi non fecero seguito applicazioni pratiche a causa degli elevati costi [10]. In seguito però a un fuori pista di un DC-10 della Scandinavian Airlines, verificatosi nel 1984 presso l’aeroporto internazionale John Fitzgerald Kennedy di New York, nacque l’idea di sperimentare letti soffici per l’arresto dei velivoli. Il primo letto d’arresto fu realizzato dieci anni dopo, proprio presso il JFK International Airport di New York, nell’area antistante la pista 4R, sulla quale era avvenuto l’incidente del DC-10 della Scandinavian Airlines [1]. Dall’analisi delle statistiche, si desume che nella gran parte dei casi l’errore del pilota, la perdita di controllo dell’assetto, l’eccessiva velocità o il cosiddetto “atterraggio lungo” costituiscono le cause principali d’incidente nell’approccio di un velivolo alla pista [17].

Figura 1 - Il Gemini Cargo MD-11 arrestato in sicurezza oltre la fine della pista 4R dell’aeroporto JFK di New York il 30 Maggio 2003

Al di là della singola circostanza e dei primi tentativi sperimentali, ai fini della definizione di criteri, metodi e materiali di progetto, i report pubblicati dal National Transportation Safety Board (NTSB) e dall’International Civil Aviation Organization (ICAO) forniscono informazioni essenziali relativamente all’evento di overrun. Nel 90% dei casi esaminati, tale velocità si attesta sui valori di 70 nodi (130 km/ora). Inoltre risulta che, nella maggior parte dei casi (88%), l’arresto dell’aeromobile è avvenuto a una distanza trasversale di 100 piedi (30,50 m) dall’asse della pista e di 1.000 piedi dalla sua zona terminale. Gli studi condotti dall’Ascend World Aircraft Accident Summary sostanzialmente concordano con quanto citato su 120 eventi tra il 1998 e il 2007: la maggior parte degli aeromobili si è arrestata nei primi 1.000 piedi a partire dalla fine della pista e all’interno del suo prolungamento [18]. All’interno della striscia di sicurezza per le piste strumentale di precisione di codice 3 e 4 deve essere prevista un’area livellata priva di ostacoli (Cleared and Graded Area - CGA), con una portanza in grado di sostenere l’aereo critico e tale da essere percorribile dallo stesso aereo senza che subisca gravi danni. Questo obiettivo è perseguibile, in linea teorica, attraverso un’opportuna scelta e lavorazione dei materiali. Le “Linee Guida ENAC 07.02.2008 per l’adeguamento delle strip aeroportuali” recitano piuttosto genericamente che “sebbene la fascia di sicurezza debba garantire la stabilità dell’aereo critico e il transito dei mezzi aeroportuali, l’area compresa nella CGA potrà avere valori di

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Piste di Volo portanza gradualmente inferiori in direzione trasversale verso l’esterno (… omissis…) in modo che il progressivo affondamento dell’aereo ne possa favorire l’arresto in sicurezza”. E inoltre, ai fini del collaudo aggiunge che “il calcolo finale dei cedimenti dovrà essere eseguito sulla superficie dell’aerea comprensiva del terreno vegetale, per il quale andranno individuate le caratteristiche di portanza, finalizzate a limitare l’affondamento del carrello anteriore dell’aereo critico ai 15 cm previsti dalle raccomandazioni internazionali”. Il presente lavoro vuole contribuire a fornire uno strumento aggiornato di valutazione quantitativa della idoneità della portanza della CGA. La FAA (Federal Aviation Administration) prevede che, laddove non sia possibile realizzare la RESA (Runway End Safety Area) con le dimensioni adeguate, si utilizzino i letti di arresto a portanza variabile. Nella maggior parte dei casi i sistemi sono composti da un sottofondo, uno strato di arresto vero e proprio e un rivestimento di protezione. Il materiale che costituisce il letto d’arresto deve resistere alle azioni degradanti dell’ambiente, non deve costituire rifugio per gli animali o base su cui possano attecchire le piante. Durante un fuori pista non deve reagire chimicamente con i carburanti e deve resistere agli olii che possono fuoriuscire dall’aereo incidentato [7]. Tali requisiti sono garantiti da diverse tipologie di materiali: conglomerati cellulari [9], inerti granulari [8], urea formaldeide [10], schiuma fenolica [2] e EMAS (Engineered Material Arresting System) [6, 12, 16]. Questi ultimi sono un particolare tipo di schiume fenoliche, la cui efficacia sembra ottima. Per questa ragione nell’ultimo decennio la FAA, in cooperazione con l’Engineered Systems, Co. (ESCO) of Logan Township, NJ, ha condotto delle ricerche nel campo della progettazione e della valutazione dell’efficacia degli EMAS [25]. Quella degli EMAS è, ormai, considerata una tecnologia collaudata ed efficace, utilizzata in più di 20 aeroporti in tutti gli Stati Uniti. In particolare nel Maggio del 1999 un aereo oltrepassò la pista, finendo negli EMAS al JFK International Airport di New York. Nel Dicembre 2002, gli EMAS arrestarono in sicurezza un Pacific Jet Gulfstream II all’aeroporto di Burbank in California. Infine, nel Maggio 2003 un Gemini Cargo MD-11, sempre al JFK Airport, venne decelerato senza problemi. In tutti e tre i casi furono evitati seri danni al velivolo e non si registrarono feriti tra i passeggeri a bordo. Considerati altresì i costi di tali materiali, sembra difficile una applicazione alle CGA. Con la presente memoria si intende proporre un aggiornamento della modellazione numerica relativa al calcolo analitico della penetrazione della ruota in materiali naturali, al fine di fornire elementi quantitativi per la valutazione, in fase di verifica, dell’efficacia della portanza delle CGA e, in fase di progetto, per il calcolo della portanza necessaria a garantire la sicurezza degli svii accidentali.

Gli attuali standard normativi Il quadro normativo di livello nazionale e internazionale di settore non è allo stato attuale compiutamente definito. Più specificamente, a livello internazionale, l’International Civil Aviation Organization [14] definisce i requisiti della fascia di sicurezza (Runway Strip) e della RESA (Runway End Safety Area) posta in ogni testata della pista e alla fine della strip sia in termini geometrici (lunghezza, larghezza, pendenze longitudinali e trasversali) che progettuali (presenza di oggetti o installazioni a supporto della navigazione, qualità del costipamento dell’area e valori di capacità portante, sempre in relazione al tipo di pista).

Più in dettaglio si fa riferimento alle due funzioni dell’area di sicurezza: da un lato quella di fornire resistenza al velivolo in fuoriuscita, dall’altro quella di evitarne il danneggiamento. Per soddisfare queste esigenze si assume uno spessore di 15 cm della fascia di sicurezza quale profondità massima alla quale il carrello anteriore dell’aereo può affondare senza collassare. Per questo il terreno alla profondità di 15 cm al di sotto della superficie finita della strip (comprensiva della CGA) deve avere un valore di CBR compreso tra 15 e 20, mentre la parte superiore può avere una capacità portante inferiore, per decelerare facilmente il velivolo in sicurezza. In ottemperanza a quanto previsto dall’ICAO, la Federal Aviation Administration è intervenuta sulla materia con l’Ordinanza FAA 5200.8 del 01.10.1999: “Runway Safety Area Program” [15]. Questa ha lo scopo di delineare il procedimento di messa in sicurezza della RESA, in maniera conforme ai requisiti riportati nell’ “Airport Design”. Successivamente con l’Ordinanza FAA 5200.9, 15.03.2004: “Financial Feasibility and Equivalency of Runway Safety Area Improvements and Engineered Material Arresting Systems” [16] la FAA introduce, per prima, direttive sui materiali idonei alle zone adibite alla sicurezza passiva del volo. Individua, così, negli Engineered Material Arresting Systems (EMAS) la soluzione ottimale per rallentare e fermare un aeromobile che percorra e oltrepassi la pista di atterraggio, limitando i danni al velivolo e ai passeggeri. Più in dettaglio con la circolare “Advisory circular about Engineered Material Arresting Systems (EMAS) for aircraft overruns” (FAA, U.S. Department of Transportation AC 150/5220 - 22A del 30.09.2005) [7] la FAA definisce gli standard di pianificazione, progettazione, installazione e manutenzione degli EMAS, nella zona di sicurezza, RESA, delle piste aeroportuali. Di questi materiali speciali, in grado di assorbire energia con una resistenza prestabilita, per poi rompersi in maniera facile e prevedibile sotto il peso di un velivolo, sono analizzati sia i requisiti di conformità, che le proprietà chimico-fisiche. Nel nostro Paese il riferimento regolamentare è costituito dalle Linee Guida ENAC del 07.02.2008 per “L’adeguamento delle strip aeroportuali” [13]. In particolare, l’Ente Nazionale per l’Aviazione Civile, con una lettera circolare e alla luce di recenti aggiornamenti della Normativa internazionale, in data 7 Febbraio 2008 ha ritenuto opportuno fornire linee guida per la verifica delle condizioni delle strip e della progettazione degli interventi di sistemazione, laddove necessari. Questi ultimi devono essere attuati con le seguenti finalità: riportare i valori planoaltimertici delle superfici delle strip, all’interno di quelli stabiliti dal “Regolamento per la costruzione e l’esercizio degli aeroporti” dell’ENAC [19]; assicurare un’adeguata portanza dei terreni interessati; valutare i requisiti di portanza in relazione al passaggio dell’aereo critico; calcolare i cedimenti; assumere i valori medi dei moduli elastici sulla base dei dati risultanti dalle campagne di prova; limitare i valori differenziali di portanza e dei cedimenti in zone adiacenti; eliminare gli ostacoli al rotolamento; rifare i manufatti con l’inserimento degli appositi raccordi a rottura prestabilita come previsto dal Regolamento per la Costruzione e l’Esercizio degli Aeroporti; definire, laddove utile, i percorsi prioritari per gli interventi dei mezzi di soccorso e antincendio. Sebbene la fascia di sicurezza debba garantire la stabilità dell’aereo critico e il transito dei mezzi aeroportuali, secondo le linee guida, l’a-

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Piste di Volo rea compresa nella Cleared and Graded Area potrà avere valori di portanza gradualmente decrescenti in direzione trasversale verso l’esterno, laddove risulti, da apposito studio di valutazione del rischio, la compatibilità delle scelte con i livelli di rischio minimi da garantire su tale area, in modo che il progressivo affondamento dell’aereo ne possa favorire l’arresto in sicurezza. Per quanto concerne, invece, il calcolo dei cedimenti, questo può essere effettuato a diverse distanze dall’asse della pista, fino a 75 m, prendendo in considerazione in particolare il carrello anteriore dell’aereo critico, i cui effetti, in assenza di sovrapposizione dei bulbi di pressione dei carichi e del probabile effetto piastra (effetti presenti, viceversa, per il carrello posteriore), portano in genere a valori diversi dei cedimenti per i due tipi di carrello. Il calcolo finale dei cedimenti dovrà essere eseguito sulla superficie dell’aerea comprensiva del terreno vegetale, per il quale andranno individuate le caratteristiche di portanza, finalizzate a limitare l’affondamento del carrello anteriore dell’aereo critico ai 15 cm previsti dalle raccomandazioni internazionali. Infine, per assicurare su tutta la strip, anche al di fuori della CGA, la transitabilità dei mezzi di soccorso, le Linee Guida suggeriscono prove dirette con mezzi dei Vigili del Fuoco aeroportuali, per misurare gli effettivi cedimenti massimi a diverse distanze dall’asse della pista.

Cenni alla modellistica numerica

Il fenomeno di interazione ruota-terreno

Il modello è stato pubblicato in “Aircraft Landing Gear Dynamic Loads Induced By Soil Landing Fields” dalla Air Force Flight Dynamics Laboratory - Air Force Systems Command - Air Force Base, avvalendosi degli studi condotti dall’U.S. Army Corps of Engineers Waterways Experiment Station (WES) e dal NASA Langley Landing Loads Track [20]. Questo modello simula il processo dinamico di affondamento della ruota di un velivolo in terreni naturali come quelli che possono costituire le CGA aeroportuali. Lo studio originale è arricchito da prove sperimentali condotte con un mezzo dell’Aeronautica Militare Americana, un C-130, che validano il modello proposto, fornendo interessanti spunti di riflessione e ampi margini di calibrazione e miglioramento della metodologia. Più recentemente, grazie allo sviluppo di risorse computazionali estremamente potenti, si sono sviluppati due ulteriori approcci, che possono essere considerati, in linea generale, più rigorosi, sotto il profilo fisico matematico, e, potenzialmente, maggiormente rappresentativi della forte eterogeneità del dominio di calcolo. I modelli di classe Multibody System (MBS) permettono di investigare il comportamento dinamico del velivolo, delle ruote e del terreno attraverso un processo integrato di calcolo che concettualizza ciascun elemento del sistema attraverso uno schema meccanico definito [11]. Nelle Figure 2A e 2B si riporta a titolo esemplificativo un esempio di Multibody. Questo approccio evidentemente consente di raffinare la simulazione di molti dei fenomeni a scala del singolo elemento pur conservando un discreto livello di concettualizzazione. Per contro, ai fini applicativi, necessita di una serie di informazioni di dettaglio che non sempre sono disponibili o facilmente acquisibili. Attraverso questo approccio analitico è possibile delineare con buona approssimazione le reali condizioni di interazione tra i due sistemi con riferimento all’area di contatto ruota-terreno. D’altra parte in letteratura (“High-Speed Tyre-Soil Interaction Of Aircraft On Soft Runways”, DLR - German Aerospace Center, Institute of Robotics and Mechatronics - 2004) [11] si è riscontrato come sussistano problemi rilevanti nella descrizione del comportamento fisico del suolo, in particolare a causa delle sue proprietà non-deterministiche; ciò porta, in simulazione, a esiti lontani da quelli misurati sul campo.

Il fenomeno di interazione tra ruota e terreno, nella fase in cui l’aeromobile svia fuori pista, risulta assai complesso e regolato essenzialmente da azioni dissipative in grado di ridurre l’energia cinetica sino all’arresto. Tali azioni sono provocate: dalla compattazione del materiale intrappolato al di sotto dell’area di contatto tra pneumatico e superficie della fascia di sicurezza; dalla dispersione di una parte del materiale in direzione trasversale e longitudinale rispetto alla direzione del moto; dall’attrito lungo la superficie laterale dello pneumatico a causa delle sollecitazioni tangenziali che si sviluppano in seguito al taglio esercitato dallo pneumatico sul mezzo attraversato; dall’isteresi dei materiali costituenti gli pneumatici; dalla frantumazione di una parte del materiale della fascia di sicurezza; dallo spostamento delle particelle di fronte all’area di contatto; dall’attrito interno agli organi meccanici dei carrelli. Se si considera un terreno composto da materiali coesivi, il fenomeno dissipativo prevalente è quello dovuto al costipamento del materiale. Nei terreni costituiti invece da materiale granulare non coesivo, oltre al succitato fenomeno si osserva che un consistente contributo alla dissipazione dell’energia è dovuto all’allontanamento di una parte del materiale dal solco realizzato dagli pneumatici (processo di fluidificazione). I principali parametri che influiscono nei fenomeni dissipativi sono: il carico su ruota, la velocità, la pressione di gonfiaggio degli pneumatici e la portanza del terreno, in condizioni di rotolamento libero o in fase di frenatura. Nel corso dell’arresto la maggiore quantità d’energia è dissipata nella deformazione degli pneumatici e, nel caso di terreni composti di materiale granulare, anche nel trasferimento di una parte della quantità di moto al materiale che rifluisce lateralmente. Ovviamente, in linea generale, trascurare gli altri fenomeni dissipativi equivale all’assunzione di un margine di sicurezza certamente utile nelle fasi di dimensionamento.

I primi modelli numerici affidabili, sviluppati per interpretare i problemi di interfaccia ruota-terreno, sono dei primi anni Settanta. Nel 1972 si è imposto un approccio fisico matematico di tipo concettuale che consente di investigare dettagliatamente il rapporto tra i carichi agenti sulla singola ruota di un velivolo e i relativi affondamenti, tenendo in conto le forze attive e reattive, il tipo di terreno su cui l’aereo si trova a operare e le caratteristiche dello pneumatico.

Figure 2A e 2B - Esempi di modello Multibody

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Piste di Volo Problema analogo, in forma ancor più esasperata, si verifica per i Modelli agli Elementi Finiti (FEM) che permettono un’accurata discretizzazione delle deformazioni dei materiali di arresto e degli pneumatici. Infatti questo approccio, sebbene più preciso e verosimile nella simulazione dei cedimenti del terreno generati dall’interazione con la ruota, richiede informazioni di dettaglio sulle caratteristiche dei terreni in generale non disponibili e processi di implementazione più complessi, cosicché, nelle applicazioni si tende spesso a favorire i Multibody System, le cui schematizzazioni in merito alle relazioni dinamiche tra carrello e fusoliera dell’aereo e superfici di atterraggio, sono comunque molto affidabili [11]. Ovviamente i tempi computazionali di un Multibody e di un Modello FEM risultano significativamente elevati rispetto a un modello concettuale. L’utilizzo congiunto di metodi Multibody e FEM consente di ottenere risultati interessanti, come dimostrato recentemente dall’Institute of Robotics and Mechatronics. In particolare il modello Multibody è utilizzato per la simulazione di carrelli e fusoliera, mentre la ruota e le sue deformazioni così come il terreno (Drucker-Prager) sono simulati attraverso un approccio FEM. In genere però nell’applicazione di modelli di questo tipo si riscontrano, come accennato, problemi di reperimento dati e caratterizzazione continua dei terreni, per cui all’elevato rigore della schematizzazione fisco matematica, non corrisponde una coerente descrizione quantitativa del dominio di analisi. Ciò pone un problema che è possibile affrontare attraverso due vie: l’acquisizione di dati continui e dettagliati per la caratterizzazione meccanica dei terreni, ovvero la semplificazione del modello a fronte di una verifica della sua affidabilità. In questo lavoro si è scelto di approfondire questa seconda via ritenuta generalmente più promettente, proponendo un modello concettuale verificato attraverso alcune prove su scala reale. In linea generale l’approccio del modello di interfaccia tra pneumatici e terreni soffici prevede una ruota rigida e una superficie di rotolamento plastica (Knothe) [11]. La resistenza al rotolamento di una ruota su un terreno soffice è funzione quindi della compattazione del suolo, dell’effetto bulldozing, dello spostamento delle particelle di terreno e dell’attrito laterale. L’effetto bulldozing, in particolare, si manifesta ogniqualvolta si abbia una particolare combinazione di pneumatici, terreno e velocità, che configura un’onda (reflusso) di particelle, davanti alla ruota in movimento.

Il modello proposto Il modello numerico proposto è finalizzato a indagare il comportamento della ruota di un velivolo che percorre terreni naturali, sia di tipo coesivo che incoerenti, analizzando l’affondamento nella situazione più gravosa. Il riferimento a un solo pneumatico è possibile benché non tutte le ruote di un velivolo siano caricate nella stessa maniera; infatti si considera che su quelle posteriori, per esempio nel caso degli aerei che più comunemente transitano negli aeroporti italiani (Airbus e Boeing), ricade il 94-95% circa del peso massimo al decollo (MTOW: Max Take-Off Weight) [21], e inoltre, in virtù della loro disposizione, sono chiamate a percorrere una superficie ancora non costipata. In linea con la concettualizzazione già citata del 1972 (WES) l’approccio fisico adottato consiste in un sistema composto da quattro molle, che rappresentano complessivamente la relazione carico-deformazione. Tali molle rappresentano disgiuntamente lo pneumatico (Tire Spring) e l’interazione con il terreno (Drag Interaction Spring), le quali agiscono incrementando la profondità dell’ormaia, la resistenza del terreno (Soil Spring) e la forza d’inerzia funzione della portanza del suolo (Lift Spring), che invece lavorano per limitare lo spessore del solco.

Lo pneumatico è descritto da una prima molla caratterizzata da una curva carico-deformazione non lineare, il carico è ipotizzato essere applicato in un punto. La resistenza del terreno è espressa da una relazione empirica il cui parametro fondamentale è il mobility number Ω. Tale relazione evidenzia come l’ormaia diminuisca all’aumentare di questo parametro: nel caso di materiali attritivi l’affondamento è completamente descritto da questo parametro attraverso la seguente relazione

a differenza del caso di materiali coesivi ove l’affondamento

è solo un contributo all’affondamento complessivo; queste quantità mostrano una rapida diminuzione dell’affondamento all’aumentare dei valori dei dynamic mobility numbers: Ω’s e Ω’c. Il mobility number, di espressione diversa a seconda del tipo di materiale in esame (coesivo o attritivo), è stato introdotto dalla WES, con l’obiettivo di mettere in relazione le caratteristiche dello pneumatico con le proprietà del suolo. Nel caso di materiali incoerenti [23]:

Nel caso di materiali coesivi: con b: larghezza della ruota [in]; d: diametro della ruota [in]; Ft: carico applicato sulla singola ruota (lb); δt: deflessione della ruota [in]; ht: altezza della ruota [in]; CI: indice di cono; G: incremento del valore dell’indice di cono a una profondità pari alla larghezza della ruota (psi/in, ma considerato adimensionale) [24]; gli esponenti 1,2 e 0,5 tengono conto della pressione di gonfiaggio della ruota. La resistenza dovuta all’interazione col terreno si basa sull’ipotesi che la condizione di equilibrio dell’ormaia non dipenda solo dal carico verticale agente sulla ruota, ma anche dalla reazione resistente che il carico provoca nel terreno: i due contributi appaiono correlati e pertanto non possono essere determinati separatamente. Alle basse velocità le forze d’inerzia sono limitate e la distribuzione delle pressioni non è molto differente da quella che si genera al di sotto di una ruota statica; l’entità dell’ormaia diminuisce all’aumentare delle velocità, poiché la resistenza del terreno aumenta per l’incremento dei carichi agenti. A velocità più elevate (superiori a 20 nodi = 37 km/ora) le forze d’inerzia iniziano a superare quelle resistenti, per bilanciare il sistema si genera una asimmetria nella pressione agente sull’impronta, che a sua volta determina sollecitazioni maggiori nel terreno e ormaie più profonde. L’incremento di cedimento causato da questa ulteriore forza, determinato dapprima empiricamente sulla base dei risultati di alcuni test, può essere così calcolato:

Kd: costante adimensionale funzione della pressione di gonfiaggio degli pneumatici; Fx: è la forza resistente indotta dal carico. La forza di inerzia funzione della “portanza” del terreno aumenta con il quadrato della velocità e non indica una portanza letteralmente intesa, bensì un fenomeno di sostentamento simile a quello che si genera allorquando una ruota soggetta ad aquaplaning scivola sulla superficie di una pavimentazione.

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Piste di Volo La forza che si sviluppa sulla ruota si può esprimere così: con ρ: densità del terreno [lb s2/in4]; CL: coefficiente di portanza del terreno adimensionale determinabile in funzione del CBR. Si nota come a velocità pari a 0 il contributo della forza dovuta alla “portanza” si annulli. Da qui, la forza netta agente sulla ruota e che ne determina la penetrazione nel terreno è:

Dal momento che l’entità dell’ormaia dovuta a questo contributo è proporzionale alla forza netta, cioè alla differenza tra il carico applicato sulla ruota e la resistenza del terreno alla deformazione, si avrà:

Kl: costante adimensionale funzione della deflessione della ruota. La forza resistente indotta dal carico può essere espressa come segue:

ma a velocità nulle, quando il tempo di pulsazione diventa infinito e D risulta pari a 1, l’uguaglianza tra affondamento statico e dinamico non ha riscontri sperimentali. Da qui la necessità di aggiornare il modello. Alla luce di queste considerazioni, è stata ricalibrata la formulazione del Dynamic Factor, per tener conto delle implicazioni del fenomeno alla basse velocità. Sono state proposte due diverse relazioni per il calcolo del Dynamic factor, con un discrimine alla velocità di 40 nodi:

Il Dynamic mobilty number è il mobility number corretto, attraverso il Dynamic factor, per tener conto degli aspetti dinamici del fenomeno:

Il modello così modificato è stato implementato attraverso un algoritmo iterativo di soluzione delle equazioni in linguaggio Compaq Visual Fortran e i risultati sono stati validati rispetto a dati di misure reali rintracciati in letteratura. In Figura 3 si riporta il confronto tra gli esiti della simulazione numerica in termini di affondamento e le misure di profondità delle ormaie reali in relazione allo svio di un C-130 [20].

dove: µ0 = coefficiente di rotolamento su superficie coesiva, adimensionale; CD = coefficiente di resistenza “aerodinamica” del terreno, adimensionale, funzione della velocità di avanzamento del velivolo. Dall’espressione appare chiaro che la forza resistente gode di due diversi contributi: uno attritivo, funzione della natura del materiale, e uno paragonabile a una forza “aerodinamica” che è legato al quadrato della velocità. Inoltre per completezza si riportano a seguire le grandezze principali che regolano il fenomeno. La lunghezza dell’impronta Lt è espressa in pollici, serve a calcolare il tempo di pulsazione relativo alla fase di carico del terreno, per determinare il Dynamic Factor. Corrisponde alla lunghezza della corda di un cerchio avente diametro pari a quello di una ruota indeformata che penetra il terreno fino a una profondità di (δt+Zs), con Zs pari allo spessore dell’ormaia [in].

Il tempo di pulsazione tp è una grandezza espressa in secondi, che mette in relazione la lunghezza dell’impronta con la velocità della ruota e costituisce la “load history” di un particolare punto del terreno sul quale lo pneumatico è passato.

Figura 3 - Il confronto tra affondamento simulato e le misure di profondità delle ormaie reali per lo svio di un C-130 [20]

La validazione sperimentale Allo scopo di caratterizzare dal punto di vista geotecnico i materiali costituenti la fascia di sicurezza in esame e di verificare la validità del modello di calcolo proposto per simulare gli effetti del carico esercitato dal carrello dell’aereo critico qualora gravasse sulla CGA in fase di svio, si è ritenuto necessario procedere con una campagna di sperimentazioni sul campo all’aeroporto di Roma Urbe (Figura 4).

Il Dynamic Factor costituisce un fattore di conversione tra un affondamento statico e uno dinamico. Da prove sperimentali è emerso come questo parametro, quando moltiplicato per un cedimento statico, lo attenui di un valore proporzionale al ciclo di carico agente, e come dia risultati comparabili con quelli ottenuti sul campo, soprattutto alle alte velocità. Al diminuire delle velocità le discrepanze che il modello numerico restituisce rispetto alle prove sperimentali hanno indotto a una ricalibrazione di questo parametro. In origine il Dynamic Factor si esprime così:

Dall’espressione stessa del parametro è evidente come ad alte velocità l’equazione empirica sia attendibile nel descrivere il fenomeno,

Figura 4 - Un’immagine satellitare dell’area di studio (Aeroporto di Roma Urbe)

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Figura 5 - Il mezzo utilizzato per le prove sperimentali

In particolare sono state effettuate tre diverse prove, utilizzando un mezzo dei VVF, in Figura 5, (Mercedes-Benz Sprinter CHINETTI RIV 1200) a pieno carico del peso totale di 4 t ugualmente ripartite tra gli assi anteriore e posteriore, lanciato fuoripista in folle e senza utiFigura 6 - La caratterizzazione geotecnica del Programma Opportune Landing Site (OLS) [22]

lizzare i freni, alle velocità iniziali di fuoriuscita rispettivamente di 50, 60 e 70 km/ora. Il carico di questo mezzo risulta confrontabile con il carico dell’aereo critico che decolla e atterra su tale aeroporto. Si è proceduto quindi alla rilevazione della distanza percorsa dal mezzo e dei cedimenti progressivi, alle scansioni della superficie di rotolamento mediante georadar e alla stima del modulo elastico del terreno (ogni 10 m) mediante deflettometro portatile LFWD. L’indice di portanza CBR rappresenta l’unico parametro di resistenza del terreno (relazionato all’indice di cono CI) di cui tiene conto il modello di interazione pneumatico-terreno. In Figura 6 si riportano a tal proposito gli esiti del Programma Opportune Landing Site (OLS) [22].

Tale caratterizzazione empirica della capacità portante del terreno è spesso poco significativa e, come accennato in precedenza, presenta limiti oggettivi: è una prova puntuale, distruttiva, richiede onerose operazioni di campionamento, di trasporto dei campioni in laboratorio e un periodo di almeno quattro giorni per completare le prove. Ad oggi esistono strumenti più avanzati per la valutazione delle caratteristiche delle pavimentazioni stradali e delle superfici non pavimentate che sfruttano moderne tecnologie, non tradizionali, basate sull’uso del Ground Penetrating Radar (GPR) e del deflettometro a massa battente (FWD o LFWD). A queste tecnologie si fa riferimento in questo lavoro. Per completezza delle analisi, sono state eseguite prove di caratterizzazione granulometrica del materiale prelevato in situ e di determinazione dell’indice di portanza CBR. Dall’analisi granulometrica del campione prelevato in situ e dalla determinazione dei limiti di Atterberg, è emerso che la terra in esame si classifica, tra le terre limo-argillose, come una A4: limo poco compressibile, secondo la classificazione dei terreni HRB-AASHTO (CNR-UNI 10006). Limite liquido LL = 35,7, Limite plastico LP = 30,6, Indice di Plasticità = 5,1. Nel rispetto delle disposizioni normative (norma CNR-UNI 10009 del 1964), sono state realizzate tre diverse prove CBR. La prima con un contenuto d’acqua pari al 31% proprio del materiale al momento delle fuoriuscite. La seconda e la terza prova con un contenuto d’acqua ottimo pari al 15% del peso del campione, effettuate rispettivamente dopo quattro giorni di imbibizione e a fine rigonfiamento. Gli esiti, tutti concordi, forniscono valori scadenti di CBR dell’ordine dell’unità percentuale. La profondità delle ormaie è stata rilevata lungo le traiettorie di svio del mezzo dei VVFF con un campionamento ogni 10 m, infiggendo nel suolo una lama di acciaio cui aderisce un foglio sul quale viene tracciato il profilo dell’ormaia come nelle Figure 7A, 7B e 7C. Successivamente tali profili sono stati digitalizzati e approssimati con un approfondimento equivalente di forma rettangolare, uguagliando le aree dell’ormaia rilevata e del rettangolo equivalente come in Figura 8.

Figure 7A, 7B e 7C - Il rilievo dell’ormaia lungo la CGA per la valutazione dell’affondamento

Figura 8 - Il calcolo dell’affondamento attraverso il metodo delle aree equivalenti

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Figure 9A e 9B - Gli esiti del rilievo dei moduli elastici e degli affondamenti nelle prove di svio 2 e 3

Nelle Figure 9A e 9B è riportato per le uscite 2 e 3 l’andamento dei moduli elastici rilevati e delle profondità delle ormaie. Avendo utilizzato la prima prova solo ai fini della calibrazione delle procedure di misura. Utilizzando il modello proposto per simulare le uscite 2 e 3 sono stati ottenuti risultati assai promettenti come si vede nelle Figure 10A e 10B.

Figure 10A e 10B - Il confronto tra l’andamento degli affondamenti osservati e quelli previsti con CBR uniforme lungo la CGA

Quindi, avendo successivamente discretizzato la traiettoria di uscita del mezzo per intervalli di 10 m, coerentemente ai rilievi effettuati, e conseguentemente avendo assunto nell’algoritmo di calcolo un valore delle caratteristiche meccaniche dedotte dalle misure LFWD attraverso relazioni di regressioni disponibili in letteratura tra il modulo elastico e il CBR [26], sono state reiterate le simulazione ottenendo i risultati riportati nelle Figure 11A e 11B che dimostrano l’assoluta efficacia del modello a interpretare il fenomeno con errori mediamente nulli e comunque per l’80° percentile inferiori ai 2 mm.

Figure 11A e 11B - Il confronto tra l’andamento degli affondamenti osservati e quelli previsti utilizzando il CBR calcolato dalla prova LFWD lungo la traiettoria di svio

Le applicazioni per l’adeguamento degli standard di sicurezza aeroportuale Il modello numerico così come modificato, calibrato e validato attraverso i dati sperimentali rilevati dalle prove sul campo, pur conservando non trascurabili margini per essere migliorato, specialmente sul piano della possibilità di descrivere un più ampio scenario di casi, sia in termini di tipologie di aeromobili, sia in riferimento alle tipologie dei materiali, appare, dall’analisi dell’affidabilità delle simulazioni, uno strumento di calcolo altamente efficace ed efficiente per applicazioni, sia in ordine alla verifica degli standard di progetto di zone di sicurezza esistenti, sia in ordine alla definizione di adeguate scelte di progetto, quali la valutazione della portanza per le CGA. In questo senso il modello rende possibile da un lato prevedere, note le caratteristiche di profondità e di portanza delle CGA o delle RESA per esempio da indagini di tipo GPR o LFWD, l’affondamento e lo spazio di arresto per un aeromobile che dovesse fuoriuscire dalla pista in condizioni prefissate di velocità e angolo, dall’altro stabilire gli spessori e le caratteristiche geomeccaniche dei materiali costituenti le CGA nonché la portanza, in modo tale che l’aereo critico, in caso di svio dalla pista a velocità prefissata e angolo d’uscita noto, si arresti in spazi adeguati con un opportuno affondamento. A titolo esemplificativo si è condotta una simulazione seguendo le indicazioni contenute nelle Linee Guida ENAC [13] studiando il caso di un Airbus A319 che fuoriesca di pista a una velocità di 100 km/ora con un angolo d’uscita inferiore ai 45° (pari a 30°) che attraversa due fasce di sicurezza con caratteristiche di portanza alquanto ridotte e decrescenti verso l’esterno. Specificamente la prima fascia (CGA) estesa trasversalmente per 75 m ha un CBR pari a 7, la seconda fascia è estesa trasversalmente per ulteriori 75 m e ha un CBR pari a 5. Dalla simulazione si osserva come il velivolo si arresti nello spazio compreso all’interno della CGA (simboleggiato col cerchietto rosso in Figura 12) e come la ruota posteriore affondi in misura inferiore al suo raggio (massimo valore ammissibile), senza quindi incorrere in fenomeni di instabilità e di rottura della gamba di forza.

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Piste di Volo BIBLIOGRAFIA

Figura 12 - L’esito della simulazione e spazio di arresto su una CGA secondo le raccomandazioni delle Linee Guida ENAC [13]

Un affondamento accettabile della ruota posteriore rende superflua la verifica per il carrello anteriore prescritta dalla Circolare (si ricorda infatti che su quest’ultimo insiste solo il 5% del peso massimo dell’aereo al decollo) e suggerisce di non prevedere obbligatoriamente la presenza di uno strato più resistente al di sotto dei 15 cm di terreno vegetale, ma di valutarne l’effettiva necessità caso per caso.

Conclusioni In conclusione il lavoro, alla luce di elementi ancora non definiti da Norma circa la valutazione della portanza per una CGA, presenta un metodo e uno strumento calibrato su dati di letteratura e su prove sperimentali effettuate ad hoc che, sulla base degli esiti dell’analisi sull’affidabilità delle simulazioni, risulta efficace ed efficiente per applicazioni, sia in ordine alla verifica degli standard di progetto di zone di sicurezza esistenti, sia in ordine alla definizione di adeguate scelte di progetto, quali proprio la valutazione della portanza per le CGA. L’applicazione effettuata con riferimento alla Linee Guida ENAC conferma in linea generale l’efficacia delle disposizioni esistenti, ma inoltre dimostra la possibilità di migliorarne alcuni aspetti e circoscriverne le relative raccomandazioni e prescrizioni. Infine è possibile delineare alcuni ambiti di ricerca per successivi sviluppi che riguardano una più ampia validazione della modellazione numerica in relazione a una banca dati più rappresentativa, una descrizione ancor più compiuta dei caratteri topologici e geomeccanici delle CGA, una eventuale ottimizzazione delle procedure di calcolo computazionale. * Professore Associato del Dipartimento Scienze dell’Ingegneria Civile dell’Università Roma Tre ** Ingegnere Libero Professionista ** Ingegnere Libero Professionista *** ENAC - Ente Nazionale per l’Aviazione Civile Direzione Eliporti e Aeroporti Minori Ringraziamenti Gli Autori desiderano ringraziare per la piena disponibilità offerta nell’ambito delle attività sperimentali descritte il Dott. Marco Cimaglia, Responsabile dell’Aeroporto di Roma Urbe, e per l’esecuzione delle misure e l’assistenza tecnica nel laboratorio del CRISS il Sig. Spartaco Cera.

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Conglomerati I conglomerati bituminosi aperti utilizzati nelle pavimentazioni drenanti-fonoassorbenti devono garantire precise prestazioni in termini di conducibilità idraulica e rifrazione acustica

Asfalti & Bitumi

INDAGINE

DI LABORATORIO SULLA PERMEABILITÀ DI CONGLOMERATI BITUMINOSI APERTI Gaetano Di Mino* Ciro Maurizio Di Liberto**

I conglomerati bituminosi aperti utilizzati nelle pavimentazioni drenanti-fonoassorbenti devono garantire in opera precise e specifiche prestazioni in termini di conducibilità idraulica e rifrazione acustica, la cui quantificazione è demandata a indagini da effettuare “a posteriori” sulla sovrastruttura già realizzata. Questa prassi, registrata e regolata dai principali e più significativi Capitolati speciali per opere stradali, mostra un notevole limite qualora si voglia stabilire “a priori” il livello di prestazione del conglomerato, misurando il valore della grandezza in esame - per esempio la permeabilità - già in ambito di laboratorio e progettando di conseguenza la miscela, intervenendo sulla distribuzione e sulle dimensioni dell’aggregato, sul tenore di legante e più in generale sulle caratteristiche volumetriche della miscela. Giova ricordare in tal senso che, essendo fisicamente controverse, a parità di percentuale dei vuoti le condizioni per le quali si raggiungono i massimi prestazionali di permeabilità e fonoassorbenza (Figura 2), qualora si abbiano gli appropriati strumenti di misura e non si voglia privilegiare una caratteristica rispetto all’altra, non possono che risultare di compromesso.

Figure 1A e 1B

ella presente ricerca, dopo alcuni cenni sulla permeabilità e sulle apparecchiature di laboratorio per la determinazione delle capacità drenanti dei conglomerati bituminosi, si riportano i risultati ottenuti durante il collaudo sperimentale di un prototipo di permeametro messo a punto all’interno del Laboratorio del Dipartimento di Ingegneria delle Infrastrutture Viarie dell’Università di Palermo.

Alcuni cenni sulla permeabilità Le pavimentazioni stradali drenanti fonoassorbenti sono caratterizzate dalla presenza di manti d’usura in conglomerato bituminoso a elevata percentuale di vuoti intercomunicanti, per mezzo dei quali l’acqua può penetrare per gravità verso il basso, in analogia a quanto accade nei mezzi porosi naturali. Durante la fase di mix-design la scelta di una curva granulometrica discontinua per gli aggregati configura, a parità di tenore di legante,

Figura 2 - Gli schemi volumetrici di distribuzione monogranulare (elevata permeabilità/percorso poco tortuoso) e la distribuzione assortita (elevata fonoassorbenza/percorso molto tortuoso)

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Figura 3 - Un’immagine ai raggi UV dei percorsi di filtrazione con fluoresceina

uno scheletro litico fortemente poroso con elevata probabilità di generazione di canalicoli o meati (vuoti intercomunicanti). Per tale tipo di conglomerato bituminoso è possibile determinare la permeabilità sia su campioni di laboratorio sia sul manto d’usura della pavimentazione stradale, anche se in quest’ultimo caso sarebbe più corretto discutere di capacità drenante. Sotto il profilo idraulico, se l’asfalto è saturo, si è in presenza di un tipico moto di filtrazione, instauratosi per la presenza di meati (porosità cosiddetta aperta) e per il dislivello piezometrico tra le sezioni iniziale (monte) e finale (valle) del moto. All’interno del mezzo i percorsi di filtrazione sono in genere tortuosi (Figura 3) ed è consuetudine riferirsi al percorso nominale, inteso come quello geometricamente più breve e generalmente coincidente con l’altezza del campione. Nel caso di moto di filtrazione monodimensionale vige la legge sperimentale di Darcy (1) (1) dove: Q = portata che attraversa la sezione trasversale del mezzo poroso [cm3/s]; hm = quota piezometrica della sezione di monte [cm]; hv = quota piezometrica della sezione di valle [cm]; L = lunghezza nominale del percorso di filtrazione [cm]; A = area della sezione trasversale del mezzo poroso [cm2]; k = coefficiente di permeabilità o conducibilità idraulica [cm/s]. Il gradiente piezometrico “i” incide notevolmente sull’entità del moto di filtrazione ed è funzione della configurazione del sistema sperimentale, mentre il coefficiente di permeabilità o conducibilità idraulica K rappresenta la velocità nominale del fluido che dipende sia dalla densità e dalla viscosità del fluido permeante stesso sia dalle caratteristiche del mezzo poroso quali dimensione delle particelle, percentuali dei vuoti, composizione granulometrica e tortuosità dei canalicoli. Come è evidente, tali caratteristiche strutturali sono tra loro interconnesse ed alcune, come la reale configurazione dei canalicoli e dualmente la posizione effettiva dei vuoti all’interno del mezzo, sono di ardua individuazione, almeno con tecniche di uso comune mentre, una volta noto il genere di fluido e la sua temperatura, le proprietà di densità e viscosità sono univocamente determinate.

La struttura dello scheletro litico di un conglomerato mostra un progressivo incremento della percentuale dei vuoti qualora i grani costituenti abbiano una dimensione media relativamente grande e una distribuzione tendenzialmente monogranulare. Proprio l’assortimento granulometrico, a parità di volume del mezzo, comporta la maggiore o minore tortuosità, definita come il rapporto tra lunghezza effettiva e nominale del percorso di filtrazione. La tortuosità tende quindi ad aumentare spostandosi progressivamente da una distribuzione dimensionale degli aggregati discontinua, al limite monogranulare, verso una continua con frazioni fini presenti; inoltre, un suo valore troppo elevato, sinonimo idraulico di perdita di carico, determina la transizione da moto laminare a turbolento per il quale la legge di Darcy cade in difetto. Altro elemento essenziale da verificare affinché il moto possa essere regolato dalla legge di Darcy è che il mezzo possa definirsi saturo, dal momento che il coefficiente di permeabilità aumenta al progredire del grado di saturazione del mezzo [1]. Nell’ottica di una corretta applicazione della legge di Darcy durante l’indagine sperimentale, occorre riprodurre in laboratorio o sul campo tutte le condizioni, in particolare moto laminare e totale saturazione del mezzo, che conferiscano ai risultati di permeabilità il crisma dell’affidabilità, dato che il fenomeno del deflusso verticale delle acque meteoriche su manti drenanti avviene, in circostanze ordinarie, sotto tali condizioni [2].

Metodi e tecniche di misura della permeabilità Sotto il nome di permeametri, talvolta erroneamente, vanno tutti gli strumenti che misurano la permeabilità direttamente, o indirettamente mediante la determinazione di altre grandezze e proprietà quali la portata, la velocità di filtrazione o il tempo di deflusso. I permeametri di laboratorio mostrano quasi tutti duttilità di funzionamento, avvalendosi di dispositivi per prove a carico costante e variabile e alloggiando campioni Marshall o provini provenienti da carotaggi della pavimentazione. L’opportunità colta in laboratorio di riprodurre le condizioni per le quali è valida la legge di Darcy, sia nella sua forma classica relativa al moto laminare sia nella forma modificata attinente al moto turbolento, consente sempre di determinare direttamente il coefficiente di permeabilità k, connotando così la prestazione drenante del conglomerato. Tra i diversi permeametri quelli di maggiore impiego, perlomeno in Europa sono essenzialmente: quello a colonna d’acqua, nel quale sono introdotti provini Marshall sottoposti ad un moto di filtrazione laminare; il permeametro VH di brevetto francese, utilizzato per valutare la permeabilità di carote di miscele drenanti, anche con soluzioni saline disciolte che lo rendono particolarmente adatto per scenari invernali di esercizio con temperature fino a –20°C, tanto da essere noto anche come “permeametro di viabilità invernale"; il permeametro belga, infine, con il quale si misura la permeabilità in entrambe le condizioni di carico, variabile e costante, su carote di spessore anche superiore a 30 mm, grazie al possibile assemblamento modulare della cella di alloggiamento [3]. Ideato negli Stati Uniti il Flexible Wall Permeameter merita una specifica citazione, perché il relativo metodo sperimentale è stato poi tradotto nella Norma ASTM PS-129. La prova si esegue su carote sature, le cui dimensioni sono variabili tra 100 e 150 mm sia in diametro sia in spessore. Il coefficiente di permeabilità K, viene determinato a mezzo della seguente relazione (2) :

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dove, oltre ai già noti significati dei simboli, si ha: h1 = quota iniziale della colonna d’acqua rispetto alla superficie del manto [cm] ; h2 = quota finale della colonna d’acqua rispetto alla superficie del manto [cm]; t = tempo intercorso affinché il livello dell’acqua passi da h1 a h2 [s]; a = area della sezione interna della colonna [cm2]. Con il Flexible Wall Permeameter si possono condurre due specifici test, il Falling Head Test e il Costant Head Test, sia a carico variabile sia a carico costante. Nel primo test si riproducono condizioni di moto turbolento, espresse dalle legge di flusso detta di Darcy modificata (3):

costante il carico idraulico. Il livello idrico all’interno del serbatoio è controllato tramite piezometro. Il flusso idrico è garantito da una pompa centrifuga immersa in un serbatoio di accumulo e di circolo. I collegamenti tra i serbatoi ed il permeametro sono realizzati con tubazioni flessibili in PVC, con differenti diametri a seconda delle funzioni assolte; ciò allo scopo di limitare le perdite di carico nelle varie parti del percorso idraulico. I volumi effluiti vengono raccolti in serbatoi preventivamente tarati (di capacità pari a 5 l). Allo scopo di controllare il flusso idrico, nel sistema è stata inserita un serie di rubinetti di controllo. Il permeametro è costituito da una camera a tenuta di forma prismatica di base quadrata, realizzata in plexiglas con elementi di spessore di 1 cm. La camera ha lato di base “L” pari a 12 cm e altezza “H”, pari a 8,70 cm (Figura 5). Le misure sono state condotte utilizzando campioni prismatici di base quadrata di dimensione 10x10x7 cm.

(3) con n < 1 determinato sperimentalmente. Nel corso della prova Falling Head Test (prova a carico variabile), la procedura prevede che sia misurata la variazione temporale del carico idraulico a mezzo di un trasduttore di pressione posto alla base del cilindro graduato del permeametro. Mediante analisi di regressione dei dati misuraFigura 5 - La cella del permeametro DIIV ti, si ottiene in forma lineare logaritmica la legge di variazione della velocità di filtrazione. Lungo le due direzioni ortogonali, su enNella prova Costant Head Test (prova a carico cotrambe le facce del permeametro, sono stante), simile alla precedente, il cilindro graduato praticati i fori per l’ingresso e la fuoriudel permeametro viene in questo caso connesscita dell’acqua. In tali fori, filettati, sono so ad un serbatoio d’acqua, mantenuto a livello inseriti dei raccordi portatubo in ottone, costante, calcolando il valore di permeabilità su dove si innestano i tubi in PVC, per il coldue determinazioni sperimentali in corrisponlegamento con il circuito idraulico. denza di due diversi valori di cadente [2, 4, 5]. Sulle medesime facce, corrispondenti alIn Italia, esempio recente meritevole di nota è il Figura 4 - Il permeametro DIIV le sezioni di ingresso dell’acqua nella capermeametro messo a punto nel Laboratorio di mera, sono state installate due valvole di Ingegneria Civile dell’Università Roma 3, che consente di effettuare sfiato, per consentire la fuoriuscita dell’aria che può rimanere intrapprove tanto a carico variabile quanto a carico costante, su carote di polata tra le pareti del permeametro e i campioni. pavimentazione e su I campioni si introducono nella camera rimuovendo il coperchio supeprovini Marshall indifferentemente, determinando il coefficiente di perriore, nel quale si trova una scanalatura, all’interno della quale allogmeabilità secondo Darcy, nelle ipotesi di omogeneità e isotropia del gia una guarnizione in gomma che garantisce la perfetta tenuta idraumateriale e moto unidirezionale. lica della camera. Il coperchio viene fissato al corpo del permeametro La struttura composita dello strumento permette di effettuare conattraverso otto perni prigionieri. L’inserimento dei campioni all’interno temporaneamente più misure di permeabilità su provini diversi, fino a del permeametro può avvenire anche attraverso un secondo coperun numero di sei, con innegabili vantaggi in termini di rapidità di esechio, questa volta laterale. Tale seconda possibilità permette il posicuzione e significatività degli esiti sperimentali [4, 6]. zionamento del campione per la misura della conducibilità idraulica in un’altra direzione.

Il prototipo sperimentale Nel laboratorio del Dipartimento di Ingegneria delle Infrastrutture Viarie è stato ideato, progettato e realizzato da Gaetano Di Mino, Antonio De Santis e Michele Dimino un prototipo di strumento di misurazione, denominato permeametro DIIV (Figura 4), ricercando sostanzialmente economia di costruzione, rapidità e semplicità di esecuzione e affidabilità dei risultati sperimentali. Il dispositivo è costituito da una camera a tenuta, denominata sinteticamente permeametro, e da un serbatoio di carico (di capacità pari a 20 l), dotato di uno scarico di troppo pieno, allo scopo di mantenere

Il protocollo sperimentale La prima operazione del protocollo sperimentale consiste nell’impermeabilizzazione con pellicola adesiva delle pareti laterali del campione, allo scopo di confinare il campo di moto così da renderlo monodimensionale. Si procede quindi all’alloggiamento del campione all’interno del permeametro mantenendo distanziato il provino dalle pareti grazie a barrette in acciaio, fissate alla superficie in plexiglas con mastice impermeabile in modo da evitare la formazione di vie di flusso laterali.

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Conglomerati Si verifica la tenuta idraulica del campione versando dell’acqua nell’intercapedine venutasi a creare tra le pareti interne della camera e le facce del campione, ricoperte con il nastro impermeabilizzante, controllando che il livello idrico nell’intercapedine si mantenga costante. Tramite l’azione della pompa centrifuga di alimentazione del circuito, si stabilisce nel serbatoio di monte (anche a mezzo dello scarico di troppo pieno), un livello idrico costante, necessario per impostare il carico idraulico voluto. La struttura di sostegno del permeametro è stata concepita e realizzata in modo tale da poter variare la quota della camera a tenuta e dunque il particolare carico idraulico insistente sul campione di conglomerato sottoposto alla prova. Si satura quindi il campione dal basso, avendo cura di riempire i vuoti ed espellendo le sacche d’aria: il permeametro in questa fase è alimentato dalla vasca di ricircolo, con la valvola di sfiato, situata nella parte superiore della camera, totalmente aperta. Si procede poi al riempimento delle tubazioni di collegamento, operazione necessaria per eliminare tutta l’aria presente nel circuito che collega il serbatoio di monte con il permeametro, in modo tale da garantire la continuità idraulica, necessaria per l’adescamento del moto, dato che parte della condotta di alimentazione si trova al di sopra del livello piezometrico del serbatoio di monte. Predisposto in tal modo l’apparato sperimentale, si avvia il moto alimentando il permeametro dalla parte superiore ed aprendone il rubinetto inferiore. Il gradiente piezometrico dipende dalle quote del serbatoio di monte, rilevata dal piezometro e quella, a pressione atmosferica, corrispondente alla sezione di sbocco del rubinetto inferiore della camera. La grandezza misurata è la portata idrica: i volumi effluiti, in un intervallo di tempo fissato, vengono raccolti in opportuni recipienti, dei quali è stata preventivamente misurata la tara e pesati su bilancia elettronica. Nel corso delle prove si verifica in continuo che la temperatura dell’acqua, non subisca oscillazioni sensibili rispetto a quella ambiente (circa 18°C). Nella fase di primo avviamento della prova, si è inteso stabilire se il processo di moto di filtrazione innescato rispondesse alla legge di Darcy, verificando la sussistenza delle sue ipotesi fondamentali: mezzo poroso saturo, materiale omogeneo e isotropo, fluido incomprimibile, moto stazionario, unidimensionale e laminare. Alcune ipotesi, come è evidente, almeno nei limiti della trattazione tecnica-sperimentale possono considerarsi verificate; altre, specificatamente inerenti il processo di moto, sono state oggetto di accurato studio, cercando di riprodurne le condizioni o di valutarne l’effettiva esistenza. Per quanto concerne le ipotesi di moto stazionario e unidimensionale, il mantenimento, senza difficoltà alcuna di prestabiliti gradienti e il confinamento del campo di moto, che non consente all’ acqua di percorrere traiettorie significative lungo direzioni diverse da quella verticale, rispecchiano le condizioni poste. La condizione di laminarità del moto di filtrazione è stata verificata su alcuni campioni della medesima miscela, variando il valore del dislivello piezometrico, da 30 cm (limite inferiore dettato dalla configurazione del dispositivo) fino a circa 50 cm. Gli esiti della verifica condotta registrano il rispetto della legge di Darcy, mostrando la sostanziale invarianza del valore della permeabilità, anche se per i dislivelli più elevati, superiori a 45 cm, si nota una debole tendenza al decremento delle capacità drenanti, causato dal valore elevato di carico idraulico che genera un transitorio di turbolenza del moto che incide sulla portata effluita.

L’indagine sperimentale Il metodo di indagine adottato (Figura 6) prevede tre fasi sperimentali specifiche: preliminare, per il confezionamento dei campioni; di affidabilità del procedimento sperimentale; di determinazione del legame tra permeabilità e granulometria.

Figura 6 - Il quadro del piano sperimentale

La fase di confezionamento Si è proceduto al confezionamento di 20 campioni da sottoporre alla prova di permeabilità DIIV. La miscela prescelta, definita TRIAL, ha le seguenti caratteristiche (Tabella 1) in termini granulometrici e di tenore di legante. Serie dei crivelli Dimensione (mm) e dei setacci UNI

Miscela TRIAL % Passante

% Trattenuto

Crivello

100

Crivello

100

Crivello

Setaccio

0,4

Setaccio

0,18

Setaccio

0,075

Filler

Percentuale di bitume 5,50 5,50 Tabella 1 - La distribuzione granulometrica scelta per la prova di ripetibilità

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Conglomerati Le caratteristiche degli inerti sono riportate nella seguente Tabella 2:

La verifica dell’affidabilità del procedimento sperimentale

Alla luce del fatto che sia il protocollo sia il procedimento sperimentale sono legati all’impiego Determinazione Norme di un prototipo, per la vaValore Dati sperimentali (prove sull’aggregato) C.N.R lidità e la significatività della miscela TRIAL Los Angeles (% in peso) B.U. n° 34/73 20,70 dei risultati si è ritenuto N° Provino % Vuoti K [cm/s] Coefficiente di levigabilità B.U. n° 34/73 0,39 essenziale sottoporre innanzitutto i dati al test di 1 18,36 0,1373 Coefficiente di forma (%) B.U. n° 34/73 1,25 Shapiro-Wilk per accerIndice di appiattimento (%) B.U. n° 34/73 1,54 2 18,35 0,1352 tarne la normalità e quinEquivalente in sabbia (%) B.U. n° 34/73 89 3 18,92 0,1360 di valutarne il campo di Peso specifico apparente (g/cm3) B.U. n° 63/78 2,85 4 18,99 0,1305 ripetibilità (Tabella 5). Tabella 2 - Le caratteristiche degli aggregati utilizzati 5 19,04 0,1369 per la sperimentazione Tabella 4 - Gli esiti 6 18,04 0,1250 sperimentali delle prove 7 19,24 0,1255 di permeabilità e della Si è utilizzato esclusivamente un bitume modificato con SBS con 8 20,19 0,1290 Norma ASTM D2041 le caratteristiche riportate in Tabella 3. 9 19,50 0,1350 10 17,82 0,1245 Caratteristiche Unità di misura Metodo di prova Valori prescritti Valori rilevati 11 19,95 0,1337 Penetrazione a 25°C 0,10 mm EN 1426:1999 50-70 52 12 19,59 0,1337 Punto di rammollimento P.A °C EN 1427:1999 ≥ 70 85 13 19,60 0,1249 Punto di rottura Frass °C UNI EN 12593:2001 ≤ - 12 –13 14 18,87 0,1331 Viscosità dinamica a 160°C, g = 10s-1 Pa*s EN 13702/2:1999 ≤ 0,4 0,36 15 21,40 0,1332 Ritorno elastico a 25°C % EN 13398:1999 ≥ 70 90 16 19,75 0,1311 Stabilità allo stoccaggio, tre giorni °C EN 13399:1999 ≤3 0,20 17 18,98 0,1269 a 180°C - punto di rammollimento 18 20,55 0,1366 Stabilità allo stoccaggio, 19 19,74 0,1248 dmm EN 13399:1999 ≤5 2 tre giorni a 180°C - Δpen 20 18,09 0,1248 Tabella 3 - Le caratteristiche del bitume utilizzato per la sperimentazione

Il materiale è stato costipato a 160°C, secondo la tecnica Marshall con 50 colpi per faccia, avendo opportunamente modificato l’apparecchiatura di compattazione, per ottenere i provini di forma prismatica a base quadrata con dimensioni 10x10x7,50 cm (Figura 7) al fine di riprodurre la condizione di ortotropia nel processo di conducibilità idraulica.

Elaborazione dei dati sperimentali della miscela TRIAL Test di Shapiro - Wilk Wcalcolo > Wteorico - Soglia di confidenza 95%

Spazio di ripetibilità max|A – B| < r con A e B determinazioni generiche ed r =1,96 √2 · σ Parametro

Test di Shapiro Wilk

Spazio di ripetibilità

Valore caratteristico [cm/s]

Wcalcolo = 0,906 > Wteorico = 0,905

max|A – B| = 0,0104 < r = 0,0129

0,1309

Tabella 5 - Il quadro di sintesi del dato di permeabilità

Il legame tra permeabilità e granulometria

Figura 7 - Le modifiche apportate alla macchina di compattazione

In questa fase dell’indagine lo scopo della ricerca è l’analisi del legame tra l’assortimento granulometrico degli aggregati e la proprietà di conducibilità idraulica. A tal fine sono state selezionate cinque curve granulometriche, compresa la TRIAL vista precedentemente, le cui singole distribuzioni sono riportate in Tabella 6. Si è seguito il criterio di mantenere pressoché costante la percentuale di bitume al fine di eliminare tale variabile dall’analisi. Per la stessa ragione si è utilizzato lo stesso tipo di inerte e di legante le cui caratteristiche si ritrovano nelle Tabelle 2 e 3. Con identico metodo della fase 2 dell’indagine sono stati determinati i valori del coefficiente di permeabilità e di percentuale dei vuoti di ogni singola miscela (Tabella 7), avendo preliminarmente verificato con successo le ipotesi di normalità di ciascuna popolazione (Figura 8) e quindi la ripetibilità di prova.

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Conglomerati Dimensione (mm)

G85

Crivello

100

Crivello

Setaccio

0,40

Setaccio

0,18

Setaccio

0,075

5,50

Percentuale di bitume

Quasi tutte le tendenze emerse dal dato sperimentale deG75 (TRIAL) notano forti correlazioni che 100 100 100 inducono ad interpretare con sufficiente chiarezza il quadro 90 100 100 generale: all’aumentare delle 30 83,61 40 frazioni di graniglia e sabbia si 20 40,63 25 assiste alla riduzione della 15 24,22 20 conducibilità idraulica del conglomerato, dal momento che 10 10,02 12 la loro presenza arricchisce 8,50 7,28 10 l’assortimento granulometrico 6 6,12 7 e determina una maggiore tortuosità dei percorsi di filtra5,50 5,60 5,50 zione a scapito della rapidità del processo di efflusso. Meno incisivo e più vago l’apporto del filler che comunque, per quanto emerge, è anch’esso elemento di contrasto. Dalla seconda analisi di sensitività, basata sulla correlazione tra tutte le possibili combinazioni tra componenti (frazioni granulometriche) diverse, si ricava che gli andamenti della variazione di entrambi i parametri investigati k e %V sono fortemente correlati con il rapporto della percentuale in peso tra pietrischetto e filler.

Curve granulometriche % Passante G80/a G80/b G59

Serie dei crivelli e dei setacci UNI

Tabella 6 - Le distribuzioni granulometriche delle miscele di prova

Miscela

Percentuale dei vuoti V%

Coefficiente di permeabilità K [cm/s]

G85

26,04

0,16

G80/a

22,64

0,14

G80/b

22,71

0,15

G59

17,88

0,09

G75

19,25

0,13

Tabella 7 - Il quadro dei dati medi

Figura 8 - Il quadro di insieme delle curve di distribuzione di densità di probabilità del coefficiente di permeabilità

Figura 9 - La legge sperimentale di variazione del coefficiente di permeabilità con la percentuale dei vuoti e gli istogrammi granulometrici delle pezzature delle miscele

Nel grafico che riporta la legge sperimentale trovata (Figura 9) si nota una correlazione degna di nota tra le due variabili in gioco, in forza della quale, per utilizzare al meglio il dato a fini progettuali, si ritiene opportuna un’ulteriore analisi di sensitività del legame tra frazione granulometrica e proprietà idraulica. L’analisi di sensitività sul coefficiente di permeabilità in funzione della frazione granulometrica rivela la dipendenza netta, in senso crescente concorde, del primo rispetto al pietrischetto (Figura 10). Una forte presenza di tale frazione, che del resto è quella generalmente prevalente, implica una distribuzione tendenzialmente monogranulare, con atteso vantaggio per la permeabilità. Si riportano i diagrammi (Figure 11 e 12) relativi al legame funzionale tra il coefficiente di permeabilità e le altre frazioni granulometriche dell’aggregato; analoghi andamenti si riscontrano tra tali frazioni e il parametro volumetrico dei vuoti.

Figura 10 - Il diagramma di variazione del coefficiente di permeabilità (sensitività rispetto alla frazione di pietrischetto)

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Conglomerati

Figura 11 - Il diagramma di variazione del coefficiente di permeabilità (sensitività rispetto alla frazione di graniglia)

La pavimentazione drenante, pur supponendo che sia sottoposta con regolarità ad azioni di manutenzione ordinaria, nel tempo subisce un processo, più rapido a ridosso dell’entrata in esercizio, di riduzione delle sue prestazioni ascrivibile essenzialmente a due fenomeni: l’azione di ulteriore costipamento dovuta al traffico veicolare; l’occlusione parziale dei canalicoli presenti nello strato di usura ad opera di polvere, fanghiglia, frammenti di gomma e detriti vari, tanto più incisiva quanto più il conglomerato è “aperto”. Una formulazione della miscela che preveda una distribuzione granulometrica fortemente discontinua, la quale implica costi più ingenti sia di costruzione sia di manutenzione, non conseguirebbe effetti duraturi, essendo il valore del coefficiente di permeabilità destinato a scemare rapidamente. Optare verso miscele meno estreme in termini di percentuale dei vuoti, risulta la soluzione più ragionevole da adottare: queste infatti meglio si prestano a contrastare le sollecitazioni veicolari e di concerto sono soggette ad un più lento decadimento della prestazione drenante che scongiura il ricorso ad onerose operazioni di manutenzione. * Professore Associato dell’Università di Palermo ** Assegnista di Ricerca dell’Università di Palermo Ringraziamenti Gli Autori intendono ringraziare gli Ingg. Salvatore Vitello e Domenico Valenti per il loro prezioso apporto durante la fase di messa a punto del prototipo.

BIBLIOGRAFIA Figura 12 - Il diagramma di variazione del coefficiente di permeabilità (sensitività rispetto alla frazione di sabbia)

Ciò potrebbe indurre il mix-designer a favorire le proprietà di permeabilità aumentando ove possibile la frazione grossa, mantenendo il valore del filler appena al di sopra del limite per la formazione dell’idonea matrice bituminosa del conglomerato.

Conclusioni Il quadro sperimentale generale delineatosi, in pieno accordo concettuale e numerico con esiti di altre ricerche [7, 8, 9 e 10] conforta nel proseguire la messa a punto del prototipo del permeametro DIIV e nel definire ancora più accuratamente il relativo protocollo di prova. Quindi, pur nei limiti di un’indagine sperimentale pilota, sono emersi interessanti elementi di discussione. In particolare, si è pervenuti ad una legge funzionale, statisticamente significativa tra coefficiente di permeabilità e percentuale dei vuoti per i conglomerati bituminosi aperti. Il campo di variazione esplorato piuttosto ampio del parametro volumetrico mette in luce come la permeabilità cresca al suo aumentare e raggiunga valori elevati per miscele tendenzialmente monogranulari, con prevalenza di pietrischetto o comunque con ridotta frazione di sabbia. Tuttavia, il mix-design di una miscela che abbia caratteristiche volumetriche e quindi di permeabilità così accentuate deve essere attentamente ponderato alla luce dei fenomeni che intervengono sul conglomerato posto in opera.

[1]. S.K. Vanapalli, K. Vinod Garga, P. Brisson - “A modified permeameter for determination of unsaturated coefficient of permeabilità”, Geotech. Geol. Eng. n° 25-191-202, 2007. [2]. F.G. Praticò - “Sulla permeabilità dei conglomerati bituminosi: strumentazioni, modellistica e sperimentazioni”, “Strade & Autostrade” n° 1/2005. [3]. Di Benedetto, H.M. Jouni - “Mesure in situ et en laboratoire des écoulements das les béton bitumineux drainants”, Bullettin des laboratoires P. Et Ch. 204 Juillet/Aout 1996. [4]. A. Benedetto, A. Ancori, D. Angelucci - “Miscele stradali ottime per scopi drenanti”, “Strade & Autostrade” n° 6/2005. [5]. L. Allen Cooley Jr. - “Permeabilty of Superpave Mixtures: Evaluation of Field Permeameters”, NCAT 1999. [6]. A. Benedetto, A. Ancori - “Il progetto di miscele stradali sugli standard di prova per una normalizzazione del processo di ottimizzazione della miscela”, “Strade & Autostrade” n° 5/2005. [7]. F.G. Praticò, A. Moro - “Experimental and theoretical Investigation On Hot Mix Asphalts Outflow Times Boundary Conditions Influence”, Atti del Convegno SIIV, Bari, 2005. [8]. L.D. Poulikakos, M.N. Partl - “A Comparison of Swiss and Japanese Porous Asphalt Through Various Mechanical Tests”, 3° Swiss Transport Research Conference, Marzo 2003. [9]. J.M. Krishnan, C.L. Rao - “Permeability and bleeding of asphalt concrete using mixture theory”, Internetional Journal of Engeenering Science, 2001. [10]. R.B. Mallick, L.A. Cooley, M. Teto, R. Bradbury - “Development of a Simple Test for Evaluation of In-Place Permeability of Asphalt Mixes”, International Journal of Pavement Engineering, 2001.

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Conglomerati Fibrorinforzati Le nuove tecnologie nel settore delle pavimentazioni stradali

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PAVIMENTAZIONI

DRENANTI FIBRORINFORZATE: L’IMPIEGO DELLE FIBRE MISTE CELLULOSA-SINTETICO (C-S)

Gianluca Cossale*

Il progressivo accrescimento della domanda di mobilità sulle infrastrutture viarie nazionali ha fatto sì che, negli anni, si venissero a sviluppare innovative tecnologie strutturali per la realizzazione delle pavimentazioni stradali. Le esigenze principali da soddisfare da lungo tempo si sono dimostrate essere principalmente, da un lato il garantire la fornitura di un sopporto dotato di buone caratteristiche meccaniche, dall’altro la necessità di provvedere alla presenza di una superficie in grado di generare in ogni istante i presupposti necessari alla circolazione stradale in sicurezza (adeguate caratteristiche di tessitura superficiale, buone capacità di smaltimento delle acque meteoriche, ecc.). La ricerca del miglior connubio tra questi due aspetti - sicurezza stradale e capacità meccaniche - ha fatto sì che nello scenario mondiale si venissero a proporre nuove tipologie strutturali, tra le quali gli strati in conglomerato bituminoso drenante.

Figura 1 - Un dettaglio di stesa in conglomerato bituminoso drenante

sottostante ed il conseguente allontanamento dalla piattaforma stradale dell’acqua meteorica presente sulla superficie del piano viario (Figure 2A e 2B), evitando conseguentemente la generazione di fenomeni di perdita di aderenza (aqua-planing) da parte dei veicoli, con sicuri incrementi nella sicurezza del transito. I conglomerati bituminosi drenanti fibrorinforzati Le pavimentazioni drenanti, generando macrotessiture con lunghezze Le pavimentazioni drenanti, avvalendosi della elevata porosità del cond’onda e profondità prossime al centimetro, sono inoltre in grado di glomerato bituminoso generata dalla struttura estremamente carattegarantire ottime prestazioni anche dal punto di vista dell’aderenza rizzata da una sostanziale discontinuità granulometrica - la quale crea pneumatico-pavimentazione. L’elevata porosità permette inoltre di asuna struttura composta da una serie di contatti puntuali tra i vari agsorbire e dissipare le vibrazioni causate dall’impatto dello pneumatigregati lapidei monogranulari legati da un mastice bituminoso ad eleco sulla superficie della pavimentazione, trasformandole in energia vate prestazioni - permettono la efficace permeazione verso lo strato termica all’interno dei vuoti presenti nello strato sollecitato. La necessità di utilizzare elevate percentuali di bitume modificato all’interno di miscele povere di sabbia, spinta oltretutto dalla esigenza di garantire la durabilità della miscela nel tempo, trova risposta efficace nell’uso delle microfibre a base di cellulosa naturale quali veri e propri reticolanti interni alla struttura bituminosa (Figura 3). Iterchimica produce e commercializza, ricoprendo un ruolo di primaria importanza nello scenario mondiale, microfibre a base di cellulosa pura oppure addizionate da componenti Figure 2A e 2B - Le caratteristiche di drenabilità e di tessitura superficiale della pavimentazione drenante minerali o sintetiche.

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Conglomerati Fibrorinforzati L’esperienza di Iterchimica Per sintetizzare i vantaggi dell’uso delle microfibre nei conglomerati bituminosi drenanti, l’Autore propone nel seguito i risultati di uno studio sperimentale svolto presso il laboratorio di prove Nievelt finalizzato alla valutazione delle caratteristiche di miscele contenenti diverse tipologie di additivi, in accordo alle specifiche del Capitolato della A22 Autostrada del Brennero (versione 2009). La finalità dello studio è stata quella di comparare una miscela drenante tradizionale con miscele confezionate con l’aggiunta di additivi aventi la funzione di stabilizzare la miscela. La base di partenza dello studio è stata una miscela per conglomerato bituminoso drenante confezionato con aggregato porfirico conforme alla Normativa EN 13043 e costituito da tre classi granulometriche nelle seguenti percentuali: sabbia 0/5: 18%; graniglia 6/12: 40%; pietrischetto 12/16: 36%; filler di recupero calcareo: 6%. Il bitume utilizzato nel confezionamento delle miscele è un bitume modificato hard avente penetrazione pari a 61 dmm, punto di rammollimento individuato a 79,2°C e punto di rottura secondo prova Fraass a 21°C, pertanto rientrante nelle prescrizioni da Capitolato vigente. Sono stati valutati gli effetti indotti dall’inserimento nella miscela di additivi quali calce idrata (Ca(OH)2 in parziale sostituzione del filler calcareo, 2% nella miscela), fibre di cellulosa pura e fibre di cellulosa con componente sintetico (entrambe in quantità dello 0,3% sul peso degli aggregati). Le caratteristiche delle fibre impiegate sono riassumibili nella Tabella 1. Figura 3 - Le fibre a base di cellulosa, impiegabili con il polimero per la modifica dei conglomerati bituminosi

La componente di cellulosa della microfibra ha funzione di additivo stabilizzante e di addensante fisico-strutturale, impedendo di fatto la possibilità di colatura da parte del legante bituminoso, permettendo conseguentemente di incrementare lo spessore della pellicola di bitume che inviluppa il singolo granulo di aggregato. Le componenti minerali e/o sintetiche provvedono invece alla generazione di un vero e proprio rinforzo strutturale della pellicola di bitume alla scala microscopica, migliorandone le prestazioni meccaniche ed incrementandone le resistenze (Figura 4).

Figura 4 - Un’immagine al microscopio delle formazioni fibrose

Caratteristica Nome commerciale Tipo di fibra Diametro Lunghezza Densità apparente Punto di fusione

U.M. µm µm g/cm3 °C

Fibra Iterfibra C cellulosa in pellets >7 >200 425÷525 >230

Iterfibra CS cellulosa e sintetico in pellets 10÷25 5.000÷7.000 570 ±50 >230

Dosaggio consigliato (su peso aggregati)

0,30÷0,60

0,20÷0,60

Tabella 1 - Le caratteristiche delle microfibre impiegate Miscela Senza additivi

Con calce Con fibra idrata di cellulosa

Con fibra di cellulosa e componente sintetica

Caratteristica

Norma

U.M.

Requisito da C.S.A.

Massa volumica conglomerato

UNI EN 12697-6

g/cm3

2,027

2,026

2,030

2,061

Percentuale di bitume

UNI EN 12697-1

≥ 4,40

4,8

5,0

5,2

Percentuale di vuoti

UNI EN 12697-8

14÷18

16,9

16,8

16,2

16,1

Resistenza alla trazione indiretta

UNI EN 12697-23

N/mm2

≥ 0,60

0,79

0,89

0,71

1,00

Perdita di particelle della miscela

UNI EN 12697-17

≤ 25

12,67

11,97

11,65

8,73

Tabella 2 - I risultati delle prove volumetriche e meccaniche svolte sulle miscele

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Conglomerati Fibrorinforzati La miscela base e le miscele confezionate con l’impiego delle fibre sono state analizzate svolgendo inizialmente test di determinazione delle masse volumiche, delle percentuali di bitume e di vuoti presenti nelle miscele finalizzati alla valutazione dell’influenza degli additivi sulle caratteristiche di lavorabilità e addensamento delle miscele. Successivamente si sono svolte prove di drenaggio del legante contenuto nelle miscele e di determinazione della perdita delle particelle dovuta ad urto meccanico e test diretti all’ottenimento delle variazio-

All’interno del conglomerato bituminoso infatti si genera un reticolo tridimensionale che, in funzione della dimensione, della geometria e dell’affinità delle fibre polifunzionali con il bitume, viene a creare un mastice composto da legante, filler e fibre, le quali svolgono ruoli di coadiuvanti alla resistenza alla trazione della matrice bituminosa. In tal modo è possibile considerare, per il materiale composito, un aumento della capacità di dissipazione di energia di deformazione, con conseguenti incrementi della duttilità e della durabilità (Figura 5).

I Capitolati L’uso delle fibre per pavimentazioni in conglomerato bituminoso drenante è previsto da un numero sempre maggiore di Amministrazioni ed Enti quali ad esempio ANAS, Autostrade per l’Italia SpA, Milano Serravalle-Milano Tangenziali, Autostrade Centro Padane, Autostrada del Brennero. A titolo di riferimento, si riporta un estratto del documento ANAS “Gestione delle pavimentazioni stradali: linee guida di progetto e Norme tecniche prestazionali” (Novembre 2008). Figura 5 - Una pavimentazione in conglomerato bituminoso drenante

ni delle prestazioni meccaniche generate dall’inserimento degli additivi nelle miscele. E’ possibile prendere visione dei risultati ottenuti analizzando la Tabella 2 (in pagina precedente). Dall’esame dei risultati riportati si evince come le prestazioni meccaniche delle miscele contenenti le microfibre di cellulosa e componente sintetica, espresse in termini di resistenza alla trazione indiretta, siano sicuramente di maggior pregio rispetto alle miscele confezionate senza additivi oppure con calce idrata. Infatti si ottiene un innalzamento delle resistenze pari al 27% circa, il che, pragmaticamente, si traduce in prestazioni delle miscele in situ superiori. Si noti inoltre come le caratteristiche volumetriche, sebbene le miscele contenenti le microfibre siano state confezionate con tenori di bitume maggiori rispetto alla miscela base, diano ottimi risultati (percentuale di vuoti pressoché stabili). Questo corrisponde ad una maggiore capacità delle miscele di trattenere elevati dosaggi di bitume presenti, innalzando le prestazioni meccaniche e pur sempre continuando a garantire le caratteristiche di drenabilità ordinariamente richieste alle miscele in conglomerato bituminoso drenante. Analizzando i risultati derivanti dalle prove di perdita delle particelle dovuta ad urto meccanico si ottiene che la presenza delle microfibre nelle miscele drenanti tende sensibilmente ad innalzare la resistenza del legame bitume aggregato e pertanto a ridurre il fenomeno dello sgranamento, generando sicuri vantaggi prestazionali della pavimentazione e conseguentemente indubbi incrementi dalla sicurezza stradale attiva. Inoltre, le fibre composite incrementano la tenacità del conglomerato bituminoso riducendone la propensione alla generazione e propagazione delle micro fessure all’interno della matrice bituminosa legante, le quali sono all’origine di molti dei dissesti cui il conglomerato bituminoso è soggetto durante la sua vita in esercizio. Infatti, la maggiore compatibilità di Iterfibra con il bitume rispetto al filler, permette un incremento dello spessore del film di legante che inviluppa gli aggregati, migliorando globalmente caratteristiche quali resistenza alla fatica, modulo complesso e resistenza all’invecchiamento (incremento VFA).

Le fibre per il rinforzo strutturale del bitume (FB) Sono prodotti che migliorano le caratteristiche strutturali del legante, aumentando i valori di resistenza a trazione e le caratteristiche a fatica, diminuendo la suscettibilità termica. Vanno impiegate obbligatoriamente per conglomerati bituminosi con percentuale di vuoti >15% (a n. giri medio N2 alla giratoria) per aumentarne la stabilità nel tempo. Danno inoltre vantaggi sulle lavorazioni aumentando lo spessore della pellicola del legante e diminuendo problemi di colaggio del bitume, soprattutto in stagioni calde e per cantieri lontani dagli impianti. L’elemento fibroso rinforzante può essere di natura minerale (vetro) o sintetica (fibre acriliche); si possono usare soluzioni miste tramite l’aggiunta di prodotti cellulosici o anche polimerici (per esempio polietilene, ecc.). In ogni caso le fibre o la loro miscela dovranno essere in formato tale da impedire la dispersione in aria delle parti volatili durante la movimentazione e tutto l’arco temporale dell’impiego (per esempio pellets realizzati con elementi agglomerati tipo cellulosa). L’elemento rinforzante principale deve essere contenuto almeno al 70%, mentre le percentuali di impiego della fibra o delle sue miscele sono indicativamente 0,5% in peso sugli aggregati a seconda della tipologia di fibra impiegata o della presenza o meno delle miscele. L’impiego delle fibre richiede l’utilizzo di macchinari per la corretta dosatura, disgregazione e dispersione nel conglomerato, oltreché per evitare fenomeni di dispersione in aria. Le fibre o le loro miscele dovranno avere caratteristiche tali da disperdersi in modo capillare nel conglomerato. * Ingegnere Ph.D. e Ricercatore Universitario, Settore Ricerca e Sviluppo di Iterchimica Srl I presenti dati sono stati forniti dal Laboratorio Nievelt di Verona.

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Impianti per Asfalti

Asfalti & Bitumi

Dalla Bernardi Impianti International SpA, macchine e componenti in grado di risparmiare combustibile, ottimizzare l’uso del fresato e avere un miglior impatto ambientale

IMPIANTO DISCONTINUO TRADIZIONALE E INNOVATIVO Alessio Belloli*

Nel presente articolo desideriamo illustrare l’impianto MIC 125/175 installato a L’Aquila, attrezzatura che unisce il concetto tradizionale di impianto discontinuo MIC con il nuovo cilindro essiccatore per l’utilizzo del materiale fresato RED, ponendo l’accento sull’attenzione ai particolari, ai materiali, alla costruzione - effettuata in Italia - e all’impegno a realizzare macchine che abbiano un ridotto impatto ambientale.

Gli alimentatori I sei alimentatori per inerti e l’alimentatore per il materiale fresato sono realizzati in acciaio al carbonio zincato e coperti da una tettoia autoportante per evitare dispersione di polveri nell’ambiente e proteggere il materiale dall’umidità. Il fatto di mantenere il materiale sempre asciutto garantisce un risparmio energetico, poiché si abbassano i tempi di essiccazione e quindi si risparmia combustibile.

L’essiccatore L’essiccatore E220 R è l’ultimo sistema brevettato da Bernardi per consentire l’uso fino al 40% di fresato direttamente nel cilindro essiccatore; costituisce una totale innovazione rispetto ai normali sistemi di produzione di conglomerato bituminoso a caldo. Il cilindro combustore permette l’abbattimento dei gas incombusti aumentando il rendimento di combustione. Il sistema permette la produzione di elevata

100

D F

Figura 1 - L’impianto visto nei suoi componenti: A) le cisterne per lo stoccaggio del bitume a riscaldamento elettrico da 70 m3. La coibentazione di 200 mm di spessore permette di mantenere il bitume alla temperatura ideale evitando sprechi di energia; B) il filtro a maniche con copertura in policarbonato. Il posizionamento del filtro sopra il forno è stato progettato per risparmiare spazio in cantiere; C) la copertura della torre di mescolazione: la struttura è in policarbonato e acciaio; D) l’impianto per l’alimentazione degli additivi in fibre; E) il serbatoio dell’additivo rigenerante per introdurre additivi per la produzione di asfalti a bassa temperatura; F) il forno red “Rap Ecological Dryer” per l’impiego fino al 40% di materiale fresato; G) gli alimentatori con struttura di copertura: questo sistema evita la dispersione delle polveri nell’ambiente e mantiene i materiali asciutti

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Impianti per Asfalti quantità di calore che rende possibile l’introduzione di fresato da conglomerato bituminoso dalla parte posteriore del cilindro essiccatore insieme agli inerti vergini. I vantaggi principali di questo sistema sono: introduzione fino al 40% di fresato per ricette tipo base e binder; un unico nastro collettore per introdurre inerti vergini e fresato nel cilindro essiccatore; favorire l’eliminazione dei vapori inquinanti attraverso la postcombustione; ottimizzare la combustione, diminuendo in questo modo i consumi di combustibile. La torre di mescolazione è dotata di copertura e di coibentazione della tramoggia per il prodotto essiccato per garantire il mantenimento dei materiali alla giusta temperatura. Tutto il processo di produzione è controllato dal software installato in cabina, che permette di impostare i programmi e di risolvere tempestivamente ogni problema che si verifica sull’impianto.

Il depolverizzatore a maniche filtranti

Figura 2 - Le cisterne per lo stoccaggio del bitume a riscaldamento elettrico della capacità di 70 m3

Il filtro è stato posizionato appositamente sopra al cilindro essiccatore per ridurre e ottimizzare gli spazi di cantiere. La copertura in policarbonato evita creazione di condensa all’interno del filtro. Le cisterne per lo stoccaggio del bitume a riscaldamento elettrico sono costruite in lamiera di acciaio al carbonio, il gruppo di riscaldamento è composto da resistenze elettriche e la coibentazione esterna è effettuata con lana di roccia dello spessore di 200 mm, con mantello in alluminio preverniciato grecato di spessore 8/10. Le tubazioni di raccordo tra cisterne e macchina, adibite al trasferimento del bitume caldo dallo stoccaggio al gruppo di utilizzo, sono costituite da una serie di tubi concentrici, opportunamente raccordati e riscaldati elettricamente, della coibentazione

Il mescolatore Il mescolatore è stato studiato per facilitare al massimo la manutenzione e per resistere nel tempo. E’ composto da camera di mescolazione completamente rivestita con corazze in ghisa antiusura Ni-Cr-Mn bullonate ed intercambiabili, alberi in acciaio speciale legato, supporti in acciaio fuso con cuscinetti a rulli e reggispinta, serie di bracci in acciaio speciale con palette intercambiabili in ghisa Ni-Cr-Mn antiusura. Il silo prodotto finito sotto il mescolatore è montato su celle di carico per la determinazione del carico su automezzi.

Figura 4 - Le tubazioni di raccordo per il bitume

di 200 mm, per mantenere a temperatura di utilizzo il circuito ed evitare la solidificazione del bitume. Una volta impostati i valori in base alla necessità, le resistenze elettriche mantengono il bitume alla temperatura desiderata. Questo metodo consente un risparmio energetico del 40%, rispetto al sistema con riscaldamento a combustibile. Completano la macchina un serbatoio per additivo rigenerante per la produzione di asfalti a bassa temperatura e un impianto per l’alimentazione di additivi in fibre.

Figura 3 - Il mescolatore con un sistema di bracci in acciaio speciale

* Sales Manager International SpA

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della

Bernardi

Impianti

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Impianti per Conglomerati Risparmio energetico e limitazione delle emissioni in ambiente: due tra le maggiori sfide dei Progettisti di qualsiasi genere di macchine

Asfalti & Bitumi

Novità per il risparmio delle risorse naturali

Gli impianti per la produzione di conglomerato bituminoso necessitano di grandi quantità di energia sotto forma di calore, sia per asciugare gli inerti sia per riscaldarli alla necessaria temperatura. a diverso tempo sono allo studio metodi per produrre il conglomerato bituminoso a bassa temperatura, in particolare metodi con i quali non è necessario asciugare gli inerti, fase maggiormente dispendiosa dal punto di vista energetico; tuttavia, allo stato attuale la maggior parte del conglomerato bituminoso viene prodotto “a caldo” e in impianto. Per non sprecare energia, oltre all’efficacia è necessario ricercare l’efficienza, quindi se si pensa al processo di essiccazione degli inerti si pensa al sistema “bruciatore-essiccatore”; con il bruciatore si intende sviluppare l’energia contenuta nel combustibile realizzando la reazione di combustione e, considerando che si tratta di una reazione fortemente esotermica, si produce calore. Quindi un primo passo per il risparmio energetico è ottenere questa reazione in modo efficiente: il calore ottenuto va a questo punto trasferito agli inerti; è qui che interviene il lavoro dell’essiccatore.

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Figura 1 - Un impianto SIM-Ammann con tecnologie a risparmio energetico

Gli studi del Gruppo SIM-Ammann Dal punto di vista progettuale, non è semplice individuare un tipo di palettatura in grado di lavorare in modo efficiente con tutte le formulazioni. Il Gruppo SIM-Ammann, quindi, ha deciso di intraprendere un approfondito studio in collaborazione con la Facoltà di Ingnegneria dell’Università degli Studi di Bergamo per capire al meglio i meccanismi di trasferimento del calore all’interno di un essiccatore per gli impianti di conglomerato bituminoso. Lo studio è condotto attraverso l’utilizzo delle più sofisticate metodoloFigura 2 Il sistema bruciatoreessiccatore RAH50 può variare la velocità di rotazione in funzione della temperatura dei gas di scarico

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gie di simulazione numerica e di utilizzo di elementi finiti. I primi importanti risultati ottenuti sono stati utilizzati per progettare il RAH 50, un essiccatore in grado non solo di essiccare con un risparmio di combustibile del 10-15%, ma di utilizzare fino al 50% di fresato asfaltico. Per alterare il meno possibile le caratteristiche reologiche del fresato è necessario che quest’ultimo non subisca shock termici; inoltre, l’esposizione a elevate temperature potrebbe causare il rilascio dei componenti volatili dannosi per l’ambiente. L’applicazione della nuova e sofisticata tecnologia permette quindi sia risparmi di combustibile sia un corretto ed efficiente utilizzo di fresato asfaltico. Al fine di controllare lo scambio termico, il RAH 50 può variare la velocità di rotazione in funzione delle temperature dei gas di scarico e del prodotto in essiccazione. Gli esemplari in funzione, oltre a beneficiare dei primi risultati del progetto di ricerca, forniscono importanti conferme e ulteriori informazioni per il progetto di ricerca ancora in corso con l’Università.

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Bitumi Innovazione e sviluppo bitumi nelle attività dell’eni

TECNOLOGICA DEDICATA ALLE RISORSE ENERGETICHE E ALLA SALVAGUARDIA DELL’AMBIENTE Giuseppina Pisaniello* Vincenzo Buccino** Figura 1 Il reometro

L’eni è da sempre impegnata sul tema dell’eccellenza tecnologica sia nelle sue strutture industriali che nei prodotti commerciali di derivazione petrolifera. Concentra le sue ricerche non solo sul miglioramento delle tecnologie tradizionali ma anche sullo studio di tecnologie innovative mirate a un razionale uso delle risorse energetiche e alla salvaguardia dell’ambiente, conscia che la ricerca e l’innovazione tecnologica sono due fattori determinanti per la crescita di qualsiasi “Impresa”, in particolar modo per Società che operano in settori vitali per l’economia del Paese. er lo sviluppo delle complesse tematiche sopra esposte eni refining & marketing dispone di una Direzione di Ricerca e Sviluppo Tecnologico che si avvale di un Centro Ricerca situato a San Donato Milanese (MI). Tale Centro Ricerca possiede risorse esperte e mezzi idonei per rispondere a tutte le principali domande di ricerca per i prodotti petroliferi tradizionali quali carburanti, combustibili, bitumi, lubrificanti e additivi e per affrontare le problematiche ambientali e di risparmio energetico. Sono inoltre attive collaborazioni con enti esterni quali Istituti Universitari, unità di ricerca del CNR e Società specialistiche, per approfondire problematiche relative a temi specifici. L’individuazione di nuove iniziative di sviluppo di prodotti e di tecnologie in funzione dell’evoluzione degli scenari di mercato si traduce nella definizione di pro-

Figura 2 - Il compattatore giratorio

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getti di ricerca che vengono svolti dalla Direzione R&S a supporto delle attività commerciali della Divisione. Le ricerche dedicate ai bitumi vengono svolte nel laboratorio specialistico del Centro di Ricerca di San Donato Milanese che, grazie all’esperienza ultradecennale delle persone dedicate e alla disponibilità di un vasto numero di attrezzature specifiche di laboratorio, è in grado di effettuare ogni tipo di prova sui bitumi e sui conglomerati bituminosi, collocandosi tra i più avanzati a livello europeo. Le attività mirate allo sviluppo e all’innovazione dei prodotti bituminosi richiedono inoltre il presidio in Organismi nazionali e internazionali in cui si definiscono le Normative e le specifiche dei prodotti e un continuo confronto con le Amministrazioni e gli Enti gestori di strade e aeroporti e con i loro Uffici Tecnici. Il Gruppo eni è pertanto presente, con le diverse competen-

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Asfalti & Bitumi

L’ECCELLENZA

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Bitumi

Figura 3 - La prova Marshall

Figura 4 - La cella per le prove di trazione indiretta

ze aziendali, ai tavoli CEN e UNI, nonché a quelli di importanti Associazioni e Organismi quali SITEB, AIPCR ed Eurobitume. La fase di sviluppo di nuovi prodotti e tecnologie termina poi con la fase di sperimentazione sul “campo” che viene seguita direttamente dai tecnici specialistici eni. Tale esperienza viene condivisa con tutto il Personale coinvolto nel ciclo operativo, dalla fase di sviluppo e di produzione alla fase logistica, di commercializzazione e di assistenza tecnica per apportare eventuali migliorie sia al prodotto che all’intero ciclo. L’assistenza tecnica fornisce inoltre, se necessario, un adeguato servizio alle Imprese sia in fase di studio e confezionamento del conglomerato che di stesa dello stesso. L’impegno della ricerca eni in questo settore affonda le sue radici lontano nel tempo: oltre ad attività di tipo tradizionale, sono stati approfonditi negli anni gli studi sulle proprietà reologiche dei bitumi e delle miscele bituminose. La caratterizzazione del legante dovrà essere indirizzata nei prossimi anni verso il comportamento prestazionale dello stesso in determinate condizioni climatiche, di traffico e per un certo intervallo temporale. Tale caratterizzazione è basata sul soddisfacimento alla temperatura di esercizio di alcuni requisiti che andranno a garantire un determinato comportamento che va a influenzare a sua volta quello della pavimentazione in esercizio. I metodi basati sulla teoria elastica, infatti, pur fornendo indicazioni concrete per il dimensionamento, non sono in grado di fornire previsioni attendibili sulla deformabilità plastica e sulla fessurazione da fatica, poiché non tengono in conto la componente viscosa della sovrastruttura. L’uso sistematico di queste metodologie si è rivelato estremamente utile in quanto consente di razionalizzare al meglio, in fase progettuale, l’impiego dei materiali da impiegare nella preparazione dei conglomerati. In particolare, è possibile ottenere indicazioni sull’utilizzo dei bitumi più idonei a ottenere le caratteristiche richieste e a consentire una maggiore durata dell’opera progettata, sia nel caso di nuove pavimentazioni stradali e aeroportuali sia nel caso di opere di manutenzione delle stesse, in modo da prevenirne un rapido deterioramento anche a causa del continuo aumento del traffico pesante. E’ da tempo poi che nella ricerca sui bitumi si pone la massima attenzione alla sostenibilità, al risparmio energetico e alla limitazione della produzione di polveri sottili e delle emissioni di CO2.

A tal fine sono stati individuati prodotti innovativi, tecnologie e tecniche che vengono ormai regolarmente inseriti nei Capitolati più avanzati, richiedendo alle imprese uno sforzo di adeguamento dei macchinari per la produzione di conglomerato bituminoso e per la stesa dello stesso nel cantiere di lavoro. E’ sufficiente al riguardo citare le tecniche di riciclaggio (in sito e impianto), i trattamenti superficiali con emulsioni bituminose modificate, l’utilizzo di emulsioni in strati della pavimentazione stradale e le tecniche di applicazioni a “basse temperature o tiepide”. Proprio su questi temi si è concentrato negli ultimi anni lo sviluppo dei bitumi da parte di eni, che può oggi disporre di una linea di prodotti in grado di soddisfare queste esigenze. Tali prodotti costituiscono la linea denominata agip Rigebit e sono bitumi modificati appositamente formulati per consentire lavorazioni a temperature più basse di quelle tradizionali. Sono prodotti in grado di soddisfare le richieste dei Produttori di conglomerato bituminoso, in particolare per il riutilizzo del fresato e per la preparazione di conglomerato ad alto modulo elastico, che necessitano di bitume idoneo allo scopo pronto all’uso, evitando così in fase di utilizzo la miscelazione con altri prodotti. L’utilizzo di tali prodotti infatti semplifica il ciclo, eliminando problematiche logistiche e di handling nei cantieri, e assicura la massima uniformità e costanza del conglomerato finale in quanto utilizza un prodotto industriale omogeneo, garantito e controllato in stabilimento nelle sue caratteristiche di specifica. Oltre ai bitumi tradizionali “stradali” e “industriali” che provengono direttamente dal ciclo di raffinazione dei greggi presso le quattro raffinerie eni che producono bitume (Venezia-Sannazzaro de’ Burgondi-Livorno-Taranto), un’altra linea di prodotti bituminosi denominata agip Eliflex è gia disponibile da qualche tempo sul mercato, anche se in questi ultimissimi anni è stata oggetto di ampliamento con lo sviluppo di nuovi prodotti che vanno a soddisfare le attuali esigenze del mercato al fine di ottemperare alle richieste prestazionali imposte alle nuove pavimentazioni. Le varie gradazioni di prodotto di cui si compone la linea agip Eliflex (in totale sei) consentono di soddisfare le più diverse esigenze delle pavimentazioni cui sono richiesti elevati livelli prestazionali, non solo in termini di portanza, di durata e di aderenza ma anche di carattere ambientale (come la fonoassorbenza), di sicurezza (come l’antipioggia) e infine contribuendo ad aumentare il comfort di guida per gli utenti.

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Bitumi Lo sviluppo di questa linea di prodotti ha richiesto un forte impegno di ricerca nella fase iniziale, per la progettazione e l’esecuzione dell’impianto produttivo, e successivamente nello sviluppo di nuovi prodotti a completamento della linea. Tali sforzi hanno portato a conseguire risultati molto positivi sia per le caratteristiche tecniche e di qualità che il bitume modificato agip Eliflex detiene sia per i livelli di vendita conseguiti, raggiungendo nel recente passato anche quote intorno al 43% nello specifico mercato nazionale dei bitumi modificati. Si vuole altresì ricordare che negli anni recenti la ricerca eni è stata impegnata anche sul bitume industriale, soddisfacendo le esigenze della “Industria delle Membrane Bituminose”. Questo prodotto, richiedendo assetti impiantistici particolari e una selezione di greggi lavorati in grado di assicurare la compatibilità chimica al compound che è alla base delle membrane, è prodotto nelle raffinerie eni di Venezia e Sannazzaro de’ Burgondi (PV), posizionate proprio nell’hinterland dei maggiori Produttori di membrane. Da parte del Centro Ricerca è stato, a tal riguardo, brevettato un “Modello previsionale” che correla la qualità dei greggi con alcune caratteristiche del bitume industriale. Per conseguire questi risultati sono state attivate collaborazioni con diverse Università, tra cui vi sono: Università di Napoli: studi di ottimizzazione dei conglomerati bituminosi con il metodo CRR (Centre de Richerche Routieres); Università di Parma: studi per la dimostrazione della maggior resistenza a fatica del Modificato rispetto al bitume tradiziona-

le e studi sulla correlazione tra parametri del bitume e caratteristiche del conglomerato; Università di Pisa: studi sugli additivi compatibilizzanti. Una vasta serie di brevetti di proprietà eni è a corredo delle attività descritte sui bitumi, attività in cui eni impegna energie di persone e mezzi da diversi decenni, rafforzando sempre di più l’immagine di Azienda leader nello scenario nazionale e ampliamente riconosciuta anche nello specifico settore dei bitumi.

La linea di prodotti bituminosi agip eni è presente sul mercato con quattro linee di prodotti bituminosi: bitumi stradali agip: leganti per applicazioni stradali e aeroportuali, disponibili nelle gradazioni richieste dai Capitolati tecnici europei degli Enti stradali e autostradali. Rispondono alle specifiche richieste dalla Normativa EN 12591; agip Eliflex: leganti bituminosi modificati con polimeri per applicazioni stradali e aeroportuali disponibili in varie gradazioni per le diverse applicazioni; rispondono alla specifica della Normativa EN 14023; agip Rigebit: bitumi modificati appositamente formulati per consentire lavorazioni a temperature più basse di quelle tradizionali e il riutilizzo di materiale fresato della vecchia pavimentazione. Rispondono alla specifica della Normativa EN 14023; bitumi industriali agip: bitumi con specifiche caratteristiche chimiche, adatti alla mescola a tecnologia con APP e SBS per le membrane impermeabili.

Le attrezzature in esercizio nel laboratorio bitumi Per conglomerati

setacciatore - apparecchiatura per prova Marshall - apparecchiatura per prova di trazione indiretta; compattatore giratorio - apparecchiatura per estrazione bitume; apparecchiatura per determinazione peso specifico aggregati; apparecchiatura Los Angeles - apparecchiatura per determinazione permeabilità provini.

Per bitumi

Figura 5 - La prova di duttilità

Figura 6 - La prova di ritorno elastico

penetrazione - punto di rammollimento - palla anello - punto di rottura Fraass; picnometri per densità - stufa per volatilità - stufa per Rolling Thin Film Oven Test; stufa per stoccaggio a caldo - microscopio a fluorescenza per morfologia; apparecchiatura per fumosità e infiammabilità - apparecchiature per solubilità; apparecchiatura per contenuto di paraffine - apparecchiatura per Spot Test; apparecchiatura per determinare adesione agli inerti - apparecchiatura per determinare contenuto di zolfo; apparecchiatura per determinazione inversione di fase bitumepolimero; Iatroscan per cromatografia su bacchette - viscosimetro + reometro - PAV (Pressure Aging Vessel); BBR (Bending Beam Rheometer) - apparecchiatura duttilometrica per duttilità, coesione e ritorno elastico.

* Ingegnere Manager Sviluppo ed Assistenza tecnica Prodotti di eni refining & marketing ** Ingegnere Responsabile Sviluppo e Innovazione Bitumi di eni refining & marketing

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Scatolari

Cementi & Calcestruzzi

L’intervento della Società Coprem Srl con cinque nuovi sottopassi ciclopedonali in affiancamento ai principali sottopassi viari esistenti

MANUFATTI SCATOLARI PREFABBRICATI SULLA LAINATE-COMO-CHIASSO Matteo Stella* Matteo Bernareggi** Francesco Cuscianna***

Figura 1

Nell’ambito dei lavori di ampliamento alla terza corsia dell’Autostrada A9, nel tratto tra l’interconnessione di Lainate e Como (per una lunghezza totale di 23 km), il progetto esecutivo prevede cinque nuovi sottopassi ciclopedonali in affiancamento ai principali sottopassi viari esistenti. nuovi attraversamenti ciclopedonali, da realizzare secondo metodi tradizionali, erano previsti gettati in opera in tre distinte fasi rea-

Lavori

Posa notturna di tre sottopassi con elementi prefabbricati

Impresa

Pavimental SpA

Direzione Lavori e Sicurezza

SPEA Autostrade SpA

Progettazione costruttiva

JPS Engineering Srl

Dimensioni del sottopasso

20x3,50x3,25 m Due escavatori cingolati Una pala cingolata Una pala gommata Una minipala cingolata

lizzative coincidenti con altrettante fasi di spostamento di traffico lungo la sovrastante piattaforma autostradale, con tempi di completamento per ciascun singolo attraversamento di circa quattro mesi. La Pavimental SpA, sulla base della precedente positiva esperienza maturata nell’ambito dei lavori di ampliamento alla quarta corsia della A4 nel tratto tra Milano e Bergamo, ha scelto di realizzare i nuovi attraversamenti previsti con l’utilizzo di manufatti scatolari Coprem prefabbricati.

Tre rulli compressori Mezzi d'opera utilizzati

Una finitrice Una botte emulsione Due autogrù semoventi (400 t) Due trattori Due semirimorchi 11 autocarri a quattro assi Una ruspa

Maestranze

35 addetti in assistenza

Tabella 1 - La scheda tecnica dell’intervento: l’ampliamento alla terza corsia della A9 Lainate-Como-Chiasso

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Figura 2 - La demolizione dell’asfalto

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Scatolari dando allo scatolare un aspetto piacevole, nonché la possibilità di essere saldato sul giunto in modo da garantire la perfetta impermeabilità al tunnel.

Tale scelta innovativa ha consentito a Pavimental di realizzare, prima in Italia, la posa di tre attraversamenti ciclopedonali in sole 21 ore durante tre chiusure notturne consecutive dell’Autostrada (dalle ore 22.00 alle 05.00 del giorno successivo) nelle notti tra il 9/10, 10/11 e 11/12 Agosto 2010. La soluzione adottata ha permesso, oltre a una riduzione eccezionale sulle tempistiche realizzative, di ridurre contestualmente i disagi per il traffico veicolare in autostrada, eludendo le previste deviazioni di traffico in carreggiata. Tali riduzioni hanno comportato, inoltre, un abbattimento significativo dei costi di mantenimento in sicurezza dei lavori sotto traffico che avrebbero inciso notevolmente sul costo totale delle opere così come previste dal progetto esecutivo.

L’organizzazione del cantiere Il difficile obiettivo di riaprire al traffico l’autostrada solo sette ore dopo la sua chiusura avendo completato la posa di ciascun sottopasso ciclopedonale ha comportato una dettagliata analisi delle diverse fasi lavorative previste con uno studio approfondito degli uomini e dei mezzi necessari per completare ogni singola fase nei tempi ristretti a disposizione. Oltre alla stima di dettaglio del cronoprogramma delle lavorazioni, è stata approfondita l’ergonomia delle lavorazioni stesse in funzione sia degli specifici mezzi impiegati sia degli spazi ridotti a disposizione lungo la carreggiata autostradale.

Le caratteristiche dei manufatti I nuovi sottopassi ciclopedonali sono rea- Figura 3 - Lo scavo lizzati tramite accoppiamento di singoli elementi prefabbricati di lunghezza standard pari a 2 m, sezione interna 2,75x3 m e spessore delle pareti pari a 25 cm. L’attraversamento completo dell’attuale sede autostradale richiede una lunghezza totale del sottopasso ciclopedonale di circa 20 m, realizzato mediante il varo di due singoli moduli ciascuno di lunghezza pari a 10 m assemblati e post-tensionati precedentemente alle notti di chiusura in apposite aree di cantiere esterne alla sede autostradale. Per poter garantire la posa dei due moduli in tempi il più possibile ridotti, sono previste due gru, del peso di circa 90 t, ognuna dedicata al sollevamento di un singolo modulo in modo da poter varare i due conci quasi simultaneamente. Le pareti interne del manufatto sono rivestite, già in fase di getto in stabilimento, da un liner polietilenico (CPL Concrete Protective Liner) che assicura la durabilità nel tempo del manufatto; tale tecnologia è basata sull’utilizzo appunto di un liner polietilenico, dello spessore di 3 mm, che riveste omogeneamente la parte interna del manufatto, Figura 5 - Il varo

Figura 4 - La posa della piastra di ripartizione dei carichi

Particolarmente critica è risultata la fase di varo dei ciclopedonali con il posizionamento delle due gru, l’armamento delle stesse per il varo e il successivo disarmo, dato che tale fase doveva necessariamente sovrapporsi, per il rispetto dei tempi, ad altre fasi lavorative contigue quali lo scavo e il successivo riempimento. Durante le sette ore lavorative notturne sono stati coinvolti in totale circa 40 mezzi con 35 addetti in assistenza suddivisi nelle seguenti macro attività: rimozione e riposizionamento New Jersey; scavo, livellamento del fondo e successivo rinterro; varo tramite autogru; asfaltatura. Grazie all’eccellente coordinamento generale effettuato da Pavimental, unitamente al perfetto sincronismo di ciascun mezzo impiegato e all’alta qualificazione delle maestranze, è stato possibile completare la posa di ciascuno dei tre attraversamenti ciclopedonali in accordo ai

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Scatolari

Figura 6 - Il riempimento

tempi stimati, riaprendo così al traffico l’autostrada senza inconvenienti nonostante le avverse condizioni meteo climatiche incontrate durante la terza notte lavorativa, con intense piogge durante la maggior parte delle lavorazioni.

Le fasi realizzative Le fasi realizzative di dettaglio previste per il completamento di ciascun attraversamento ciclopedonale durante la chiusura notturna di sette ore dell’autostrada sono di seguito descritte sinteticamente: ore 22:00: la chiusura al traffico dell’autostrada. La chiusura, che ha compreso il tratto tra l’interconnessione di Lainate e lo svincolo di Lomazzo, nonostante le difficoltà dovute alla presenza di numerosi svincoli privi di barriera di esazione è avvenuta regolarmente grazie all’efficiente lavoro degli uomini della Direzione di Tronco che hanno completato la chiusura in meno di 10 minuti; ore 22:00/22:30: la rimozione del New Jersey. Ha riguardato le tre file di barriere presenti a lato e centro carreggiata per l’intero tratto a ridosso dell’attraversamento in modo da poter consentire lo spazio di manovra necessario ai mezzi operativi;

l’assistenza una pala cingolata operante esternamente al rilevato autostradale; in questa fase, dieci autocarri a quattro assi hanno provveduto all’allontanamento in continuo del materiale scavato; ore 00.00/00:30: il livellamento del fondo dello scavo. Il livellamento secondo la pendenza trasversale esistente dell’autostrada è stato effettuato con pale cingolate e addetti in assistenza per la regolarizzazione del piano di posa; in corrispondenza dell’asse del nuovo attraversamento, a ridosso del punto di giunzione tra i due elementi prefabbricati, è stata prevista la posa di una lastra in acciaio ripartitrice dei carichi in modo da impedire eventuali cedimenti differenziali tra i due conci; ore 00:30/01:30: il varo. Il varo dei due moduli prefabbricati lunghi 10 m, ciascuno del peso di circa 90 t, è avvenuto con due gru posizionate simmetricamente rispetto alla trincea di scavo con sbraccio totale di circa 12 m; la posa del secondo modulo è risultata particolarmente impegnativa in quanto si è reso necessario assicurare la perfetta aderenza del giunto con il modulo precedentemente varato; in alcuni casi è risultato necessario il puntellamento dei sottopassi adiacenti per garantire il passaggio in sicurezza dell’autogru zavorrata e il successivo sollevamento del concio; ore 01:30/02:30: il riempimento. E’ stato effettuato con misto cementato precedentemente accatastato in prossimità dell’area di cantiere; il materiale era approvvigionato in continuo con un numero adeguato di autocarri a quattro assi, steso e immediatamente compattato nelle intercapedini tra il nuovo manufatto e le pareti di scavo con apposite macchine vibrocompattatrici; si è quindi proceduto al compattamento finale mediante macchina rullatrice; ore 02:30/04:30: l’asfaltatura. Dopo aver completato il riempimento si è proceduto all’asfaltatura del tratto di autostrada interessato dai lavori di scavo; la stesa è avvenuta con l’impiego di due pale gommate, con un miniescavatore in assistenza; una volta completata la rullatura è stato bagnato l’asfalto per accelerare il raffreddamento dello stesso prima di completare la lavorazione con l’intervento di macchina finitrice.

Figura 8 - La riapertura al traffico

ore 04:30/05:00: il riposizionamento del New Jersey. Si è proceduto quindi al riposizionamento dei New Jersey precedentemente rimossi completando la fase lavorativa con il rifacimento della segnaletica orizzontale; ore 05:00: la riapertura al traffico.

Figura 7 - La fase di asfaltatura

ore 22:30/00:00: la fase di scavo. E’ stata effettuata, previa demolizione della pavimentazione esistente, con l’impiego di due escavatori posizionati in autostrada ai due lati della trincea di scavo con

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* Ingegnere Direttore Tecnico della JPS Engineering ** Ingegnere Progettista della JPS Engineering *** Ingegnere Responsabile Ufficio Tecnico della Coprem Srl

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Conglomerati Cementizi

Cementi & Calcestruzzi

Un sovrappasso stradale della Tangenziale di Montecchio Maggiore (VI) al servizio di Via Cal de Guà

L’USO

DEL CALCESTRUZZO AD ALTA RESISTENZA NELLA PROGETTAZIONE DI PONTI SU LUCI MEDIE Giuseppe Faggioni* Mario Organte** Carlo Pellegrino*** Figura 1

L’obiettivo del presente lavoro è la valutazione dell’utilità dell’uso di conglomerati cementizi ad alta resistenza (HSC) nella realizzazione di ponti su luci medie, qualora le condizioni progettuali richiedano impalcati particolarmente snelli. a problematica dell’altezza dell’impalcato si pone ogni volta che vi siano condizionamenti sia alla quota di intradosso (franco idraulico, franco stradale, ecc.) sia alla quota di estradosso (impossibilità di realizzare rilevati particolarmente alti per scarse caratteristiche meccaniche dei terreni, condizionamenti altimetrici per raccordi stradali nelle immediate vicinanze, ostacoli esistenti, ragioni estetiche, ecc.). Il caso tipico è quello dei sovrappassi stradali in ambiente pianeggiante, caratterizzati da luci comprese fra 35 e 40 m e da un franco minimo generalmente di 5,50 m; l’altezza della sezione resistente dell’impalcato definisce la quota stradale del sovrappasso e di conseguenza l’altezza e la lunghezza del rilevato di accesso, che costituisce elemento di rilevante impatto ambientale. Esistono diverse tipologie costruttive che consentono di realizzare impalcati particolarmente snelli; tuttavia, alcune sono economicamente poco convenienti per luci medio-piccole (ad esempio ponti strallati o ad arco a via inferiore) e altre hanno limiti estetici in alcuni ambiti (ponti a travata in acciaio a via inferiore). Un’ulteriore tipologia, valida sia dal punto di vista economico sia da quello estetico è quella del ponte in c.a.p. a solettone, applicabile ovviamente ove vi siano le condizioni operative che consentano una centinatura da terra 1.

1) - Per viadotti lunghi, appare possibile adottare attrezzature impegnative quali centine autovaranti, caratterizzate da modestissime interferenze con il terreno sottostante; il loro costo di acquisizione e di utilizzo, tuttavia, ne restringe l’uso a viadotti preferibilmente a geometria regolare e a superficie molto estesa.

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Tenendo conto che per i ponti a travata un rapporto usualmente corretto ed economico tra altezza della trave e della luce può essere 1/20, con questa tipologia si può arrivare anche a 1/30-1/35. I confini superiori alla snellezza dell’impalcato sono posti, con queste tipologie, dalle verifiche di resistenza “lato calcestruzzo” (stato limite ultimo per compressione) e dalla deformabilità in esercizio; entrambi i limiti dipendono direttamente (anche se con legge differente) dalle caratteristiche di resistenza ed elasticità del calcestruzzo e possono essere migliorati prevedendo l’uso di calcestruzzi a elevata resistenza. Proprio nell’ambito di quest’ultima tipologia si è compiuta la riprogettazione completa di un sovrappasso esistente (Figure 2 e 3), realizzato con conglomerato cementizio a resistenza caratteristica usuale (Rck = 45 MPa), ipotizzando di mantenere, per quanto possibile, invariate le scelte progettuali originali a esclusione del materiale utilizzato nell’impalcato che sarà, per l’appunto, un calcestruzzo ad alta resistenza.

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Conglomerati Cementizi

Figura 2 - Una vista di insieme del sovrappasso oggetto di studio

Figura 3 - La sezione longitudinale dell’opera

La descrizione dell’opera originale L’opera oggetto di analisi è costituita da un sovrappasso stradale della Tangenziale di Montecchio Maggiore (VI) al servizio di Via Cal de Guà 2. La tipologia strutturale è quella del ponte a telaio in cui l’impalcato è costituito da un solettone alleggerito in calcestruzzo precompresso tramite cavi post-tesi. Le fondazioni sono di tipo indiretto, realizzate con diaframmi rettangolari. Lo schema statico prevede continuità flessionale tra tutte le parti dell’opera tranne che nel nodo di connessione tra spalle e impalcato nel quale si realizza una cerniera. Il sovrappasso è inoltre caratterizzato da una piccola inclinazione planimetrica pari a circa 8°. L’altezza dell’impalcato, in questo caso è influenzata all’intradosso dal franco stradale, e all’estradosso dalla presenza di un fabbricato residenziale e un incrocio a raso situati a breve distanza dalla struttura. In un caso come questo, dunque, è di fondamentale importanza poter ridurre il più possibile l’ingombro dei rilevati d’accesso. 2) - Progettazione esecutiva: Prof. Ing. Enzo Siviero (Progest di Padova). Progettazione strutturale costruttiva: Ing. Mario Organte (S.I.St. Padova).

Lo scopo ultimo della riprogettazione è un confronto tra i risultati ottenuti con l’utilizzo del calcestruzzo ad alta resistenza e l’opera originale. Le due opere saranno dunque paragonate dal punto di vista geometrico, ma non si potrà prescindere dalla considerazione di diversi parametri quali le quantità di calcestruzzo, di armatura lenta e di precompressione necessarie, ovvero un confronto sui costi di realizzazione dell’intera opera. E’ inoltre necessario tener presente che per il sovrappasso originale è stata utilizzata la Normativa tecnica vigente all’epoca (anno 2004) mentre il nuovo progetto è stato redatto secondo le nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (D.M. 14.10.2008). Questo induce a considerare in termini relativi i risultati del confronto e tuttavia si può assumere che la modifica dei carichi imposti dalle diverse Normative non influenzi in maniera consistente il risultato finale.

Note sul calcestruzzo ad alta resistenza Con il termine calcestruzzo ad alta resistenza [1, 2, 3] si intendono calcestruzzi strutturali aventi resistenza caratteristica cubica 75 MPa < Rck ≤ 115 MPa ottenuti utilizzando materiali ordinari e tecnologie tradizionali di produzione, di posa in opera e di stagionatura. Secondo la Normativa tecnica italiana l’impiego di calcestruzzi ad al-

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Conglomerati Cementizi ta resistenza è consentito, senza l’obbligo di autorizzazione del Servizio Tecnico Centrale su parere del Consiglio Superiore dei LL.PP., per classi di resistenza inferiori a C70/85, che è quella impiegata nel progetto. I principali pregi di questi materiali sono costituiti, ovviamente, dalla elevata resistenza a compressione. Inoltre, grazie all’ottima qualità della matrice legante, questi calcestruzzi sono caratterizzati da una durabilità molto superiore a quella di un calcestruzzo tradizionale. Un’altra proprietà di questo materiale è una deformazione viscosa inferiore a quella dei calcestruzzi ordinari, ciò risulta particolarmente positivo per le strutture precompresse in quanto si ha una minore caduta di tensione con il passare del tempo [4].

Il modello della struttura Per il calcolo delle sollecitazioni si è utilizzato principalmente il codice di calcolo commerciale MIDAS/Civil. Il modello per il calcolo globale è costituito da elementi di tipo “beam”. Le condizioni di vincolo dovute alle fondazioni di tipo indiretto, con funzionamento assiale e flessionale, sono modellate tramite il blocco degli spostamenti in direzione verticale e delle molle orizzontali che simulano l’azione del terreno su tutta l’altezza del diaframma di fondazione. La rigidezza di queste molle viene ipotizzata linearmente crescente con la profondità.

Il confronto geometrico

zioni cave o di forma irregolare che costituiscono molti dei ponti presi in esame. Per le opere esaminate il rapporto tra altezza dell’impalcato e luce non si discosta di molto dai valori attesi di 1/30 e 1/35, similmente il rapporto tra altezza equivalente e luce ha una variabilità di valori più ampia ma nell’insieme si può comunque trovare un assestamento tra i valori 1/45 e 1/55. In questa analisi si inseriscono anche i due progetti del sovrappasso di Via Cal de Guà. Rispetto al calcestruzzo del progetto originale, la resistenza di calcolo fcm derivante dal calcestruzzo C70/85 aumenta di 1,7 volte (incremento lineare con la resistenza), mentre il modulo di elasticità aumenta del 15%, essendo Ecm = 22.000 × (fcm/10) × 0,3. Per quanto riguarda il progetto originale la sezione alleggerita dell’impalcato ha un’area di circa 108.000 cm2 e un’altezza massima (sull’asse del ponte) di 150 cm ed è presente nella parte centrale della campata, mentre nelle zone d’appoggio non vi sono alleggerimenti e si ha una variazione di altezza della sezione fino a raggiungere un’altezza di circa 220 cm per un’area di circa 213.000 cm2. Si calcola perciò, per la sola campata centrale, un volume di calcestruzzo complessivo di circa 475 m3 e una superficie dell’impalcato di 540 m2, l’altezza equivalente del ponte in questione è dunque pari a 0,88 m. Si calcolano dunque i rapporti, entrambi di poco superiori ai valori medi calcolati.

Per avere un termine di paragone più generale sono stati ricercati alcuni esempi di ponti realizzati con tipologia a solettone su luci medio-basse, che possano essere quindi paragonabili al ponte oggetto della riprogettazione. Il target di ricerca molto specifico (ponRiprogettando l’opera con il calcestruzzo ad alta resistenza, inveti in c.a.p. a solettone di luce media) ha portato ad un ristretto nuce, l’altezza della sezione è pari a 103 cm (Figura 4), si ha quindi mero di risultati, sette opere, che tuttavia può costituire una suffiun risparmio netto di altezza di 47 cm, quasi un terzo dell’altezza ciente base di confronto per le considerazioni da svolgere riguardo iniziale. Il volume di calcestruzzo impiegato è pari a 264 m3 su una al tema trattato. superficie di impalcato pari a 540 m2, si ha perciò un’altezza equiLe opere individuate sono elencate di seguito in ordine cronologivalente di 0,49 m, ovvero 39 cm in meno dell’altezza equivalente co di realizzazione: calcolata in partenza, quasi la metà. I rapporti geometrici di riferi tratto in sopraelevata urbana dell’Autostrada Damman-Al Khomento si pongono quindi ben al di sotto delle medie calcolate per bar (Arabia Saudita), 1981-1984 [5]; altre opere simili (Figura 5): sopraelevata in Viale Cadore a Udine, 1983 [6]; viadotto San Marco per la variante di Castallammare di Stabia (NA) della S.S. 145, 1983-1985 [7]; ponte Sud sul torrente Parma a Parma, 1986-1987 [8]; Oltre al risparmio diretto sulla quantità di calcestruzzo (inevitabil viadotto San Cesareo II per il collegamento autostradale Fianomente in parte assorbito dal maggiore costo di fornitura), vanno San Cesareo (RM), 1986-1988 [9]; considerati i vantaggi “di cantiere” (minor durata dei getti, minori Curved Bridge Mechelse Steenweg, Kortenberg (Belgio), 2001 movimenti di autobetoniere, minori oneri per casseforme e centi[10]; nature, ecc.). viadotto di accesso al Eiland Bridge, Kampen (Paesi Bassi), 2003 In termini di deformabilità, la freccia massima per carichi mobili [11]. nella configurazione più gravosa risulta di 44 mm, pari a 1/818 delSi è quindi svolta una breve analisi delle opere dal punto di vista dei la luce principale; si tratta di un rapporto sicuramente accettabile. rapporti geometrici tra altezza dell’impalcato e luce e tra altezza equivalente e luce. Il parametro altezza equivalente h* consente di valutare la quantità media di materiale utilizzato per unità di lunghezza essendo il rapporto tra il volume e la superficie dell’impalcato o, in caso di sezione costante, tra area della sezione e larghezza dell’impalcato. Il rapporto tra altezza equivalente e luce Figura 4 - Il confronto tra le sezioni d’impalcato: la soluzione con calcestruzzo ordinario (sinistra) e la è quindi più indicativo nel caso di se- soluzione con calcestruzzo ad alta resistenza (destra)

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Conglomerati Cementizi Il confronto tra i rapporti di precompressione Trattandosi di un’opera in c.a.p. si valuta ora l’incidenza della precompressione nei due casi, in termini di acciaio per precompressione in rapporto alla superficie del ponte. Il progetto originale prevede l’impiego di tre tracciati di cavi di precompressione, i cavi utilizzati (da 19 trefoli da 0,6”) sono identici a quelli impiegati nella riprogettazione: tracciato “A”: continuo sulle tre luci comprendente dieci cavi (tesatura da entrambi i lati) ciascuno lungo circa 64,50 m; tracciato “B”: sulla campata centrale comprende sei cavi (tesatura da un lato) ciascuno lungo circa 34,50 m; tracciato “C”: sulla campata centrale, nella zona prossima alla mezzeria, comprende quattro cavi (tesatura da un lato) ciascuno lungo circa 16,60 m. Si determina quindi una lunghezza complessiva di cavi da precompressione pari a 952 m.

Nel progetto originale si ha quindi un peso complessivo di acciaio per precompressione pari a 21.320 kg, la superficie complessiva del sovrappasso è di 960 m2 per cui il rapporto tra le due grandezze è 22,20 kg/m2. Nella nuovo progetto si calcola una lunghezza complessiva dei cavi pari a circa 691 m per una massa totale di acciaio di 15.478 kg, di conseguenza il rapporto tra massa di acciaio da precompressione e superficie dell’impalcato vale 16,10 kg/m2. Da questi dati è possibile dedurre un importante risparmio, quantificabile in circa il 35%, anche in termini di quantità di acciaio da precompressione, essenzialmente dovuto al minore peso proprio.

Conclusioni Il lavoro tratta l’uso di conglomerati cementizi ad alta resistenza nella realizzazione di ponti su luci medie. Sulla base di valutazioni quantitative riferite a un caso concreto si è dimostrato che l’utilizzo di calcestruzzi ad alta resistenza può portare a un risparmio notevole sulla quantità del calcestruzzo e una riduzione considerevole dell’altezza d’impalcato. Ciò, come è noto, è di importanza fondamentale quando siano presenti condizionamenti sulla quota dell’intradosso e dell’estradosso dell’impalcato. Inoltre, si è anche evidenziato come, prevedendo l’uso di calcestruzzi ad alta resistenza, è possibile ottenere un importante risparmio anche in termini di quantità di acciaio da precompressione, essenzialmente dovuto al minore peso proprio. * Ingegnere, Libero Professionista di Padova ** Ingegnere, Studio di Ingegneria Strutturale (S.I.St.) *** Ingegnere, Ricercatore, Dipartimento di Costruzioni e Trasporti dell’Università di Padova

BIBLIOGRAFIA Figura 5 - Il diagramma h*-L per le opere prese in considerazione. Il triangolo rosso e il tondo arancio indicano rispettivamente il sovrappasso originale e riprogettato. La retta di pendenza 1/47 interpola linearmente i punti riferiti alle altre opere

La precompressione per il nuovo progetto si può riassumere come segue. Ogni trefolo ha una sezione di 150 mm2 quindi l’area di ogni cavo è pari a 2.850 mm2 e il peso per unità di lunghezza dei cavi è pari a 22,40 kg/m.

Figura 6 - L’armatura e le guaine per la precompressione in fase di costruzione

[1]. A. Bernardini, C. Modena, C. Pellegrino - “Rottura per taglio in travi di calcestruzzo ad alta resistenza”, Giornate AICAP ‘99, Torino, 4-6 Novembre, Vol. 2, pp. 65-76, 1999. [2]. A. Bernardini, C. Modena, C. Pellegrino - “Modalità di rottura per taglio in travi corte di calcestruzzo normale e ad alta resistenza”, Giornate AICAP 2002, Bologna, 6-8 Giugno 2002, Patron Editore, Bologna, pp. 43-52, 2002. [3]. C. Pellegrino, A. Bernardini, C. Modena - “Shear Failure of HSC Beams with variable shear span-to-depth ratios”, in G. König, F. Dehn, T. Faust (Eds.), Proc. of 6th Int. Symp. on Utilization of High Strength/High Performance Concrete, Leipzig, Germany, June 16-20 2002, Vol. 1, pp. 473-484, 2002. [4]. Presidenza del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici - Servizio Tecnico Centrale, Linee Guida su calcestruzzi strutturali ad alta resistenza, pp. 31-38, Roma, 1996. [5]. A.C. Fascetti - “Tratto in sopraelevata dell’Autostrada Damman-Al Khobar (Arabia Saudita)”, IIC: L’industria italiana del cemento, n° 1/1986, pp. 21-24. [6]. G. Macchi, G. Papini, D. Sangalli - “Sopraelevata in Viale Cadore ad Udine”, IIC: L’industria italiana del cemento, n° 1/1986, pp. 9-14. [7]. S. Zorzi, G. Furlanetto - “Viadotto San Marco per la variante di Castellammare di Stabia (Napoli) della Strada Statale 145”, IIC: L’industria italiana del cemento, n° 1/1986, pp. 57-60. [8]. S. Zorzi, A. Fornari, F. Corini, R. Ghiretti - “Ponte Sud sul torrente Parma a Parma”, IIC: L’industria italiana del cemento, n° 4/1990, pp. 327-332. [9]. A. Muller, P.E. Pasucci - “Viadotto San Cesareo II per il collegamento autostradale Fiano-San Cesareo (Roma)”, IIC: L’industria italiana del cemento, n° 4/1990, pp. 347-350. [10]. E. De Clerq, J. De Ridder - “Curved Bridge Mechelse Steenweg, Kortenberg, Belgium”, Structural Engineering International, IABSE, n° 1/2003, pp. 14-16. [11]. C. Kuilboer - “Eiland Bridge, Kampen, The Netherlands”, Structural Engineering International, IABSE, n° 1/2003, pp. 11-13.

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Geosintetici Dal Centro Sperimentale Stradale ANAS una valutazione specifica per i geotessili

Materiali & Inerti

APPROCCIO ANALITICO AI GEOSINTETICI ATTRAVERSO TEST DI LABORATORIO

Eleonora Cesolini* Gabriele Camomilla** Pierluigi Bernardinetti*** Figura 1

Nella trattazione di questo argomento bisogna considerare che, nonostante lo sforzo profuso, non sarà possibile (ma non era nell’obiettivo degli Autori) trattare in maniera completa l’argomento vista l’altissima “diversificazione delle specializzazioni” che questi materiali hanno assunto nella loro produzione e applicazione. geosintetici sono costituiti da materie prime derivanti principalmente dall’industria tessile e dal mondo dei polimeri (in genere poliestere, polipropilene, polietilene e simili) e comprendono tutti i tipi di materiali, in genere in elementi sottili, usati all’interno dei terreni da costruzione, indipendentemente da come sono fabbricati. I geotessili invece sono oggi un settore dei geosintetici anche se le prime applicazioni nelle opere di ingegneria civile, rinforzo dei manti stradali, risalgono a un periodo compreso tra il 1926 e il 1935 negli Stati Uniti, e i tessuti usati erano di cotone e non di natura sintetica. L’applicazione sistematica di questi materiali avviene più tardi, a partire dalla metà degli anni Sessanta, con la crescita del mercato dei moderni geotessili a filo sintetico a seguito della creazione di processi produttivi per teli di “tessuto non tessuto - TNT” 1 e prodotti con filamenti continui.

Negli anni Settanta il mercato si è ampliato con la produzione di materiali a basso costo, non sempre a filo continuo (uso del fiocco). Successivamente,nascono prodotti nuovi come stuoie, geogriglie, geocompositi (per il drenaggio) che non sono geotessili. Nel 1983 J.E. Fluet suggerisce il termine “geosintetici” per definire tutti i materiali sintetici, incluse le geomembrane (polimeriche e bituminose). Attualmente (dal 2002) i prodotti geosintetici (e affini) sono tra i prodotti da costruzione che devono essere marcati obbligatoriamente CE per essere immessi sul mercato.

La classificazione e la definizione

Figura 3 - Il GTX, geotessile non tessuto

Figura 2 - I GTX, geotessili non tessuti

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I geosintetici oggi sono classificati secondo la Norma UNI EN 10318 (Tabella 1). Sono classificati geocompositi quei materiali in cui è presente almeno uno dei geosintetici di cui sopra e la cui immagine si può vedere nelle Figure 2, 3, 4, 5 e 6.

1) - Uso ormai consolidato del termine inglese “fabric non woven” in contrapposizione ai tessuti classici, dotati di struttura a trama e ordito - TTO.

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Geosintetici Geotessili (GTX)

Prodotti affini (GPT)

Geosintetici con funzione di barriera (GBR)

Le funzioni

In generale i geosintetici sono caratterizzati da proprietà fisiche, meccaniche e idrauliche, tali da poter essere impiegati in opere di ingeGeogriglie Geosintetici bentonitici gneria civile a contatto con il terreno. Tessuti Georeti con funzione barriera Tra le funzioni principali abbiamo: filtrazione: nella funzione di filtrazione il geosintetico, interposto Geocelle Geosintetici polimerici Non tessuti tra due materiali diversi, permette il passaggio dell’acqua impeGeostrisce con funzione barriera dendo o limitando la migrazione di particelle di terreno; Geosintetici bituminosi drenaggio: nella funzione drenante (accompagnata a quella filA maglia con funzione barriera trante) il geotessile convoglia, all’interno del suo spessore, l’acqua verso uno scarico; Geostrisce separazione: nella funzione di separazione il geosintetico, interGeostuoie posto tra due terreni, di diversa granulometria impedisce che i maGeospacer teriali fini si mescolino ai più grossolani mantenendo caratteristiche di filtrazione; Tabella 1 - La classificazione dei geotessili secondo la Norma UNI EN 10318 rinforzo: nella funzione di rinforzo il geosintetico migliora il comportamento meccanico di una struttura in terra mediante sforzi di taglio e ingranamento al contatto; contenimento: la funzione di contenimento viene esplicata mediante un rinforzo superficiale che contiene la forma del terreno e ne impedisce l’erosione; rinverdimento: i geosintetici sono in grado di esercitare questa funzione poiché sono arricchiti all’interno con sementi che accelerano la protezione a verde della struttura; impermeabilizzazione: con questa funzione il geotessile impedisce il passaggio dei fluidi alle opere di Figura 6 - Geosintetici con funzione cui è posto a protezione, naturalmente con l’ausilio di impermeabilizzazione Figura 4 - Il GTX, geotessuto trama e ordito di un riempitivo impermeabilizzante. E’ bene specificare che i prodotti esistenti difficilmente svolgono una sola funzione, ma spesso ne associano diverse con una che è in genere peculiare rispetto le altre. Il Progettista ha il compito di scegliere il prodotto giusto nella vastissima gamma offerta dal mercato che in questo campo evolve rapidamente anche con lo sviluppo di materiali e tecniche costruttive. Esistono a tale scopo (oltre alle numerose Normative e linee guida anche a livello internazionale) algoritmi e schemi di calcolo che possono essere di ausilio non solo nella scelta della tipologia ma anche della classe per quella stessa tipologia (ad esempio classe di resistenza); naturalmente essi vanno usati con i parametri distintivi dei materiali che devono assicurare la funzione prevista. L’identificazione dei prodotti passa spesso per le caratteriFigura 7 - La geostuoia stiche generali che possono essere così schematizzate: proprietà generali: tipo di polimero, fibra, massa Figura 5A e 5B - Le geogriglie GPT areica, processo di fabbricazione, spessore, dimensioni dei rotoli (forma di fornitura); dati di identificazione: ottenuti attraverso prove meccaniche (trazione, lacerazione, punzonamento), di durabilità (resistenza all’abrasione, all’aggressione chimica, biologica, stabilità agli UV e alle radiazioni, alle azioni cicliche bagnato asciutto e alla temperatura), e idrauliche (distribuzione dei vuoti, permeabilità, trasmissività); proprietà di interazione geosintetico-terreno: derivano da prove (anche di modellazione) in situ e in laboratorio (caratteristiche sforzi deformazione a lungo termine, adesione e attrito, resistenza ai carichi Figure 8A e 8B - I geocompositi con funzione di filtro e di drenaggio dinamici e ciclici, ecc.).

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Geosintetici

Il programma In questo ambito il CSS (Centro Sperimentale Stradale) ha proseguito e riorganizzato un percorso di sviluppo e ricerca sui geotessili in particolare. Questo, di riflesso, ha implementato il know-how su tutti gli altri materiali e ha rappresentato le basi per la redazione di alcuni documenti tecnici (tra cui gli elenchi prezzi) essendo ANAS SpA la prima stazione appaltante in Italia di lavori stradali e quindi direttamente interessata anche a questo tipo di forniture. Il geotessile che trova più largo impiego è quello che svolge funzioni di separazione-filtrazione, unite, a volte, a funzioni di resistenza non strutturale cioè fino a 40-45 kN/m 2. Vista l’eterogeneità e la diversificazione dei prodotti disponibili il suddetto percorso di sviluppo è avvenuto attraverso le seguenti fasi: attivazione dello specifico settore geosintetici; studio e applicazione di nuove Norme UNI EN mantenendo comunque in vigore le CNR per via di alcune prove richieste al CSS che seguono gare del passato con Capitolati prevedenti prove secondo CNR; incontri tecnici con diversi fornitori al fine di comprendere il mercato e le problematiche di tali materiali; partecipazione a gruppi di lavoro in ambito UNI; acquisto di alcune nuove attrezzature; test su una vasta gamma di prodotti (geotessili); elaborazione dei dati e discussione dei risultati; redazione di Norme tecniche e di elenchi prezzi corrispondenti. Il tutto è in continua evoluzione, a vantaggio anche delle strutture compartimentali che trovano nel CSS una struttura specializzata per l’esecuzione delle prove e la loro interpretazione in termini sia operativi che formali.

UNI EN ISO 9864 - Massa Areica; UNI EN ISO 9863-1 - Spessore; UNI EN ISO 12956 - Apertura dei pori; UNI EN ISO 11058 - Permeabilità perpendicolare all’ acqua indice VH2050. Queste Norme aggiornano e sostituiscono le CNR 110-111 del 1985 e le CNR da 141 a145 del 1992 oltre alle Norme UNI (gruppo UNITEX).

L’analisi dei dati Di seguito si riporta una tabella riepilogativa dei risultati di una serie di test di laboratorio svolti presso CSS. L’esigenza di mantenere in vigore la precedente Normativa si manifesta soprattutto in relazione alla prova di resistenza a trazione e allungamento, considerata la caratteristica discriminante sotto il profilo tecnico-commerciale (Tabella 2). Infatti, mentre la precedente Norma UNI EN 29073/3 prevedeva strisce larghe 5 cm con lunghezza di riferimento (L0) pari a 20 cm, la nuova Norma UNI EN 10319, prevede una banda di geotessile larga 20 cm e L0 di 10 cm. In queste differenti condizioni, il comportamento del geotessile è notevolmente diverso (soprattutto nella dinamica della deformazione), con risultati non comparabili (anche volendo riparametrare i dati con le diverse geometrie dei campioni riportati nelle Figure 9A, 9B, 10A e 10B), soprattutto per l’eccessivo effetto strizione della striscia (in realtà impedito nel sito di applicazione). Ciò conferma l’esigenza di ANAS di impiegare nuove Norme senza poter abbandonare le vecchie.

I dati tecnici Tra le prove eseguite rientrano anche quelle che il CSS svolge in veste ufficiale (campioni inviati dai Compartimenti). Le Normative di riferimento UNI EN maggiormente impiegate per l’esecuzione delle prove sui geotessili sono: UNI EN 13252: Geotessili e prodotti affini - Caratteristiche richieste per l’impiego nei sistemi drenanti; UNI EN ISO 12236: Geotessili e prodotti affini - Prova di punzonamento statico (metodo CBR); UNI EN ISO 10319: Geotessili - Prova di trazione a banda larga; UNI EN 13251: Geotessili e prodotti affini - Caratteristiche richieste per l’impiego nelle costruzioni di terra, nelle fondazioni e nelle strutture di sostegno; UNI EN ISO 110320: Geotessili e prodotti affini - Identificazione in sito; UNI EN 13249: Geotessili e prodotti affini - Caratteristiche richieste per l’impiego nella costruzione di strade e di altre aree soggette a traffico (escluse ferrovie e l’inclusione in conglomerati bituminosi); 2) - Per impieghi strutturali, il geosintetico deve avere resistenze superiori ai 50 kN/m fino a 200 e oltre kN/m.

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Figure 9A e 9B - La prova su striscia

Figure 10A e 10B - Il confronto tra la trazione dei provini in striscia e in banda per tessuti non tessuti e tessuti trama e ordito

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Geosintetici Trazione Jsec Punzonamento statico CBR (UNI EN ISO 10319) (UNI EN ISO 12236) CMD CMD MD MD Punzonamento Freccia kN mm Spessore (mm) Peso (g/m2) Fm (kN/m) Allung % Fm (kN/m) Allung % 5% 5% 0,80 137 31,90 9,30 25,30 12,20 445 226 3,44 27,80 0,50 100 20,20 13 20,80 12,80 185 198 2 28,60 0,70 200 36,60 10,20 43,50 13,70 443 419 4,80 28,20 1,70 108 7,30 59,30 7,10 76,50 6,70 4,30 1,30 54,50 2,60 206 12,50 81,10 14,10 90,70 8 7 2,11 65,40 3 404 26 82,20 33,10 76,90 22 31 4,47 65,50 1,80 214 12,70 82,80 16,60 86,20 10,30 10,10 2,20 57,70 2,90 320 13,20 76,20 18,30 73,40 10,10 12,30 2,91 59,20 3,10 428 21,10 110 31,20 69,90 9,80 37,80 3,70 60 0,70 114 9,50 40,20 7,30 70,90 42 13,60 1,20 48,40 1,07 250 24,20 37,10 15,20 69,40 94 25 2,25 43,90 1,97 488 37,80 52,30 29,30 74,70 101 37 4,95 51,20 0,75 100 7,60 49 6,50 44 14 15 1 43,50 1,25 199 17 49 16,50 48 28 36 2,80 48,38 3,10 440 40 65 27 72 32 25 5,58 56,48 0,85 99 6,20 50,60 8,60 44,40 11 31 1,13 47,61 1,50 201 14,10 73 18,10 43 27 30 2,86 52,68 2,35 397 29,90 69,20 28,60 55 43 56 5,37 55,22 3,87 536 42,70 58,40 35,50 87 168 92 6,30 52 3,90 518 44,70 58,60 43,60 57,20 175 177 6,30 51 5 630 36,20 54,80 32,10 86,60 142 83 6 50,90 4,20 533 28,90 67,30 38,40 45,50 76 162 5.269 N 48% 4,80 604 45,70 73,90 38,40 86,10 178 127 70.161 N 55,90% 3,90 522 38,70 47,80 38,40 68,20 166 78 5.603 N 50% Trazione (UNI EN ISO 10319)

Tipologia Tessuto trama e ordito TNT Fiocco TNT Fiocco TNT Fiocco TNT Fiocco TNT Fiocco TNT Filo continuo TNT Filo continuo TNT Filo continuo

4,80

650

41,60

79,20

46,50

73,40

129

192

7.074 N

56,80%

TNT Filo continuo

3,90 3

545 433

32 19,10

68,30 55,40

53 64,30

48,70 46,60

19 12

61 43

5.628 N 4.916 N

60,10% 55,80%

Tabella 2 - Alcuni test di laboratorio eseguiti sui geotessili svolte presso il CSS (i dati del punzonamento, espressi in N e Freccia in %, si riferiscono a prove eseguite secondo la UNI 827914)

Figura 11B

Figura 11A - Il calcolo del Jsec al 5% di deformazione

Inoltre la nuova Norma UNI EN 10319 introduce il parametro Jsec (rigidità secante) come parte integrante del resoconto di prova ad almeno alcuni livelli di deformazione (2%, 5% e 10%). In Figura 11 si può osservare un esempio di calcolo del Jsec (al 5% di deformazione). Il modulo secante è un dato molto importante per il progettista e per chi redige Norme e Capitolati perché determina la risposta del materiale nel suo campo di lavoro usuale (fase iniziale della curva sforzideformazioni) e nella fase di posa in opera. Infatti gli altri parametri meccanici che vengono usualmente richiesti (resistenza alla rottura e deformazione relativa) danno un indicazione finale di rottura, evento che non dovrebbe essere mai raggiunto nella normalità di impiego.

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Geosintetici La Figura 12 mostra un caso in cui si raggiunge la rottura del geosintetico ed evidentemente siamo al collasso della struttura in terra. L’analisi dei dati insieme alla caratteristiche fisiche e di produzione suggeriscono una macro divisione in quattro tipologie: TTO (Trama e ordito); TNT agugliati con metodo produzione a fiocco; TNT agugliati con metodo di produzione a filo continuo; TNT agugliati stabilizzati mediante azione termica, di collanti o resine. Le tipologie di geotessile con metodo di produzione a “fiocco” e a “filo continuo” 3, proprio per la diversa struttura del geotessile (Figure 14 e 15), offrono risposte differenti alle

sollecitazioni meccaniche evidenziate dai grafici sopra esposti (diverso processo di orientamento delle fibre). I geotessuti “filo continuo” (FC) possono presentare alle basse deformazioni una maggiore resistenza nei confronti di quelli a “fiocco” (F) in entrambe le direzioni CMD (cross machine direction) e MD (machine direction) con tendenza a deformazioni a rottura inferiori.

Figura 12 - Un geotessile Figura 14 - Le fibre lunghe (filo continuo)

Figura 15 - Le fibre corte (fiocco)

E’ da tenere in considerazione, però, che le numerose variabili, i processi di produzione - ormai molto evoluti - i materiali tipo, l’agugliatura, la lunghezza delle fibre e soprattutto la stabilizzazione termica e/o chimica (e il grado di stabilizzazione) possono avvicinare o ribaltare il ragionamento sopra esposto. Rimane al Progettista il compito di scegliere il materiale in base alle prestazioni che fornisce in relazione a quelle richieste dall’opera e in base alle funzioni progettuali affidate al geotessile. Un cenno alle proprietà meccaniche dei geotessili tessuti (qui le direzioni sono trama e ordito, la prima perpendicolare al senso di produzione e la seconda in direzione della produzione) che si differenziano dagli altri per quanto riguarda il metodo di fabbricazione e la struttura. Questi geotessili sono caratterizzati principalmente da resistenze

Figure 13A e 13B - Il confronto geotessili non tessuti fiocco (F) e filo continuo (FC) nella prova di trazione e punzonamento per due classi di resistenza

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3) - Nel passato veniva dato un significato di maggiore o minore resistenza legato al tipi di struttura dei filamenti; oggi ci si riferisce, giustamente, soltanto ai valori delle prove.

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Geosintetici

Figure 16A e 16B - La trazione su tessuto trama e ordito

Ai fini del calcolo, la UNI EN 11058 dà la possibilità di impiegare schemi con carico costante o carico variabile in diverse configurazioni. L’esperienza del CSS è partita da uno schema semplice a carico costante (Figura 17A), ma in questo caso si sono ottenuti risultati non in linea con la letteratura su numerosi prodotti. La prova, apparentemente di semplice esecuzione, presenta delle variabili operative difficilmente standardizzabili che possono incidere sulla misura (da qui i range presenti sulle schede tecniche dei prodotti giustamente “abbondanti”). Per ovviare al problema si è acquistata sul mercato un’attrezzatura completamente automatica molto diffusa che limita al massimo le procedure operative manuali (Figura 17B).

medio e medio-alte con basse deformazioni e struttura fortemente anisotropa (Figure 16A e 16B), oltreché da drenabilità ridotta. Inoltre, le caratteristiche meccaniche sono molto legate alla natura del singolo filo (che viene subito sollecitato) più che all’effetto partecipativo di tutti i fili (come nei non tessuti).

Le funzioni di filtro: la prova di permeabilità all’acqua perpendicolare al piano Un’altra caratteristica ampiamente approfondita e critica per le funzioni connesse è la drenabilità perpendicolare al piano, caratteristica fondamentale per evitare che l’acqua permanga nelle terre e ne abbassi le caratteristiche meccaniche. I dati di drenabilità sono espressi come VH50 (velocità di flusso a 20°C) misurati a 50 mm di altezza.

Figura 18 - Il test di permeabilità perpendicolare al piano

Figure 17A e 17B - Gli apparecchi per la prova di permeabilità perpendicolare al piano sec UNI EN 11058 in carico idraulico costante e variabile (automatica)

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Geosintetici La macchina automatizzata lavora in condizioni di carico variabile secondo il principio dei vasi (in questo caso cilindri) comunicanti, in cui sinteticamente in un tubo viene posto il geotessile per essere “caricato” con una colonna d’acqua (carico idraulico), che viene poi lasciata “cadere” fino a che il carico sul campione sia zero (livello uguale su entrambi i cilindri). Viene misurata in continuo l’altezza del carico idraulico sul campione in funzione del tempo H(t), con questi dati viene calcolata la velocità di flusso V(H) in funzione della altezza con la formula V(H) = dH/dt; approssimando poi (mediante regressione) questa curva dati con H = av + bv2 si ricavano i due coefficienti “a” e “b” con i quali si ricava la VH50, cioè la velocità di flusso al livello H = 50 mm (standardizzato e corretto a 20°C). Nella Figura 18 sono presentati i dati di permeabilità, con relative curve V(H) di quattro tipologie di geotessili; TNT termocalandrato, TNT da fiocco, TNT da filo continuo (tutti e tre circa della stessa grammatura), e infine un tessuto TTO (trama e ordito). Si evidenzia come i TNT non stabilizzati (sia fiocco che filo continuo) diano valori (in genere) più elevati dei termocalandrati (ovviamente esistono vari gradi di stabilizzazione termica con risultati molto variabili) proprio a causa della fase riscaldamento e schiacciamento del polimero. I tessuti invece mostrano la drenabilità più bassa proprio a causa della loro struttura (piatta a nastri tessuti tra loro) con l’evidente caratteristica di avere i pori tutti della stessa grandezza, al contrario dei TNT che si presentano come filtro con “porosità” variabile. E’ evidente che i geotessili termocalandrati e soprattutto i tessuti non hanno caratteristiche “di filtrazione” paragonabili agli altri, sia perpendicolare al piano che soprattutto nel piano (trasmissività), dove è lo spessore a giocare un ruolo fondamentale.

Obiettivi raggiunti e il cammino da percorrere L’impiego dei geosintetici è ormai di ampissima diffusione (Capitolati per movimenti terra, rilevati, pavimentazioni stradali, opere di difesa, opere in verde, impermeabilizzazioni, gallerie, ecc.). ANAS SpA, per redigere Norme tecniche ed elenchi prezzi, si avvale degli studi che il CSS esegue; ad esempio per i geotessili grazie anche alle numerose prove effettuate, si sono potute rivedere le voci di elenco prezzi e Capitolati che riguardano i geotessili nelle loro funzioni di separazione, filtrazione e rinforzo non strutturale - Figure 19A e 19B). Il lavoro prosegue nelle direzioni di acquisire ancora know-how su tali materiali approfondendo alcune proprietà mediante prove (in particolare open size e cone drope), verificare aspetti legati alla durabilità approcciando anche il lato chimico (cioè polimeri costituenti), e l’aspetto normativo attuale, sempre con l’obiettivo di ricerca applicata di ausilio all’Azienda e indirettamente al mondo produttivo. * Responsabile Direzione Centrale Ricerca e Nuove Tecnologie di ANAS SpA ** Terotecnologo stradale e Consulente di ANAS SpA *** Responsabile Produzione e Nuove Tecnologie del Centro di Ricerca di Cesano di ANAS SpA

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Figure 19A e 19B - Un esempio di elenco prezzi sui geotessili

Ringraziamenti Gli Autori desiderano ringraziare il Settore Geotessili nelle persone di Salvatore Benenati e Pietro Formosa.

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Miscele e Schiumogeni I prodotti Mapei per ridurre l’attrito del terreno durante lo scavo meccanizzato di gallerie per la nuova linea di trasporto

Materiali & Inerti

LA LINEA C

DELLA

METROPOLITANA

ROMA

Alessandro Boscaro*

A Roma è in fase di realizzazione uno dei più grandi progetti di costruzione di gallerie del mondo. Si tratta della Linea C della metropolitana che, lungo il suo percorso sotterraneo, attraverserà Roma da Sud-Est verso Nord-Ovest, passando sotto strade, palazzi e monumenti di importanza storica come Piazza San Giovanni, Piazza Venezia e il Colosseo. Una volta attiva rappresenterà la linea di trasporto pubblico urbano su rotaia più lunga d’Italia e avrà una capacità di 24.000 persone all’ora per senso di marcia.

Figura 1 - L’ingresso della stazione “Colosseo” (Linea B), stazione di interscambio con la Linea C

a gara d’appalto indetta dal Comune di Roma è stata vinta dalla Società consortile denominata Metro C ScpA, che, in qualità di General Contractor, è responsabile dell’esecuzione della Linea C dalla fase di progettazione fino alla realizzazione delle gallerie, delle stazioni e di tutte le altre opere accessorie.

Figura 3 - Uno dei tratti della galleria già realizzati

I numeri legati alla realizzazione della Linea C sono impressionanti: per costruire oltre 35 km di gallerie, saranno scavati circa 4.300.000 m3 di terreno, saranno necessari circa 1.600.000 m3 di calcestruzzo e 270.000 t di acciaio. Sono state necessarie 130.000 ore di lavoro per elaborare i circa 100.000 disegni relativi al progetto della nuova metropolitana di Roma e circa 22 milioni di ore serviranno per la sua realizzazione.

Figura 2 - La mappa della Linea C

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Miscele e Schiumogeni L’intero tracciato della nuova Linea C è stato suddiviso in numerosi lotti (Tabella). Il totale è quindi di 25,5 km, la maggior parte dei quali (circa 17 km per canna) correranno in sotterraneo. Nel tracciato saranno incluse 29 stazioni, di cui tre di interscambio con le Linee A e B già esistenti. Allo stato attuale dei lavori, è stato completato lo scavo nelle intere tratte T5 e T6, mentre per concludere il tratto T5 mancano poche centinaia di metri.

Lo scavo meccanizzato delle gallerie Le gallerie vengono realizzate con la tecnologia dello scavo meccanizzato, che prevede l’utilizzo di TBM (Tunnel Boring Machines), le quali attaccano il fronte a piena sezione. In particolare, Metro C ha provveduto all’acquisto di quattro talpe meccaniche del tipo EPB (Earth Pressure Balance) di Herrenknecht GmbH. Denominazione delle tratte T7 T6 T5 T4 T3 T2

Percorso Pantano-Torrenova Torrenova-Alessandrino Alessandrino-Malatesta Malatesta-San Giovanni San Giovanni-Colosseo Colosseo-Clodio Mazzino

Lunghezza (km) 8,50 (a cielo aperto) 2,30 (in sotterraneo) 4,50 (in sotterraneo) 3,00 (in sotterraneo) 3,00 (in sotterraneo) 4,20 (in sotterraneo)

Si tratta di una tipologia di TBM “scudata”, ossia munita di uno scudo metallico con la funzione di proteggere l’ambiente di lavoro della galleria da eventuali cedimenti del terreno circostante. Queste macchine sono in grado di scavare anche in condizioni geologiche e geotecniche difficili, in presenza di falda sotterranea e con basse coperture, grazie all’applicazione di una pressione contro il fronte di scavo, tale per cui il terreno viene scavato e asportato in maniera controllata. Questa pressione minimizza i franamenti di materiale all’interno della camera di scavo della TBM, i quali potrebbero essere estremamente rischiosi perché comprometterebbero la stabilità dei manufatti posti in superficie. Si pensi infatti che strade e palazzi sono attraversati a una profondità di scavo media di 20-25 m: ogni errore nello scavo delle gallerie si ripercuoterebbe quindi in maniera immediata in superficie. Le gallerie vengono rivestite in simultanea con l’avanzamento tramite il montaggio di una serie successiva di anelli costituiti da conci in calcestruzzo prefabbricato. Lo scavo prevede il funzionamento simultaneo di due talpe EPB, aventi diametro di scavo di 6,70 m, che realizzano due gallerie con tracciati all’incirca paralleli (binario pari e binario dispari della futura metropolitana).

Figura 4 - Le due TBM-EPB durante la fase di assemblaggio presso il cantiere Malatesta

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Miscele e Schiumogeni Le prime due talpe sono partite nell’estate del 2008 dal cantiere Torrenova e hanno completato il loro scavo in meno di un anno, coprendo i circa 4 km di percorso fino al pozzo di uscita (Pozzo 5.4) entro la primavera del 2009. Altre due talpe, invece, sono partite nell’autunno del 2009 dal cantiere Malatesta e, nella primavera del 2010, sono arrivate al Pozzo 5.4. La produzione media di ogni EPB è di circa 20 m di avanzamento al giorno, con picchi di 30-35 m.

Il contributo di Mapei Mapei sta dando un importante e significativo contributo in termini di fornitura di prodotti e tecnologie. Inoltre, attraverso il servizio di assistenza tecnica di UTT (Underground Technology Team), garantisce una costante presenza in cantiere, che si è oramai consolidata in un rapporto di fiducia con il Cliente che fa di Mapei il principale fornitore di riferimento per ciò che riguarda lo scavo delle gallerie.

Figura 5 - Un fusto di Mapeblox/T pronto all’utilizzo sulla talpa

sta dell’EPB. Successivamente, in corrispondenza della partenza delle prime due talpe meccaniche dalla stazione Torrenova, si è avuta la possibilità di testare Polyfoamer FP anche sulle macchine stesse. Queste prove hanno permesso di ottimizzare i risultati ottenuti presso il laboratorio del Politecnico di Torino, adattando poi i parametri di condizionamento in funzione della conformazione della EPB (numero di linee di iniezione della schiuma e loro posizionamento, ecc.) e delle variazioni del terreno incontrato durante lo scavo (passaggio da terreno sopra-falda a sotto-falda, ecc.). Il buon condizionamento del terreno con Polyfoamer FP permette di mantenere le performance di scavo, in termini di produttività giornaliera e mensile, molto alte. Il terreno condizionato è facilmente scavabile e consente di eseguire ogni singolo avanzamento della EPB, vale a dire 1,40 m, in circa 25-30 minuti, mentre i tempi morti dovuti alla sostituzione degli utensili di scavo montati sulla testa o alla pulizia della camera di scavo sono praticamente nulli. L’ottimo funzionamento del prodotto, unito alla possibilità di mantenere i consumi dell’agente schiumogeno molto contenuti, ha fatto sì che il Polyfoamer FP venisse utilizzato per

Figure 6A e 6B - La testa della talpa prima della partenza (A) e al termine dello scavo (B)

Le talpe EPB hanno bisogno per poter avanzare, “mangiandosi” il terreno, dell’iniezione di un agente condizionante al fronte di scavo. Al terreno, durante l’avanzamento della macchina, viene quindi aggiunta una soluzione schiumogena, in grado di aumentarne la plasticità, facilitandone quindi sia lo scavo sia l’estrazione tramite la coclea dalla camera di scavo della talpa. Prima della partenza dei cantieri è stata eseguita, su incarico di Metro C, una campagna di prove presso il laboratorio Mapei al Politecnico di Torino (DITAG, acronimo di Dipartimento di Ingegneria del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie). Dopo aver ricevuto da Roma alcuni campioni di terreno da scavare, sono state realizzate prove di slump, utili per verificare la compatibilità tra il terreno e l’agente schiumogeno e per studiare i parametri di condizionamento (concentrazione dello schiumogeno, addizione di acqua ed aria) più adatti all’avanzamento di una EPB. Il prodotto utilizzato per il condizionamento è Polyfoamer FP, un agente schiumogeno liquido, a base di tensioattivi anionici, in combinazione con un polimero naturale. Biodegradabile e con un impatto ambientale minimo, Polyfoamer FP è in grado di generare una schiuma stabile, a elevata resistenza, con ottime proprietà lubrificanti e capace di ridurre l’attrito tra le particelle di terreno da scavare e gli utensili montati sulla te-

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Figura 7 - Un impianto di confezionamento del componente A della miscela bi-componente. Prevede quattro serbatoi verticali (di capacità totale di 40.000 l circa) per lo stoccaggio del Mapequick CBS System 2 e di un serbatoio verticale per lo stoccaggio del Mapequick CBS System 1

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Miscele e Schiumogeni l’intero tracciato scavato dalle prime due EPB fino al pozzo di uscita, per un totale quindi di circa 8 km di galleria. Anche le due talpe che stanno procedendo dalla stazione Malatesta stanno utilizzando per il condizionamento del terreno lo stesso agente. L’altro importante contributo Mapei riguarda il riempimento del vuoto anulare a tergo dei conci di rivestimento. Durante l’avanzamento della talpa, la differenza tra il diametro dello scudo della TBM e il diametro dei conci di rivestimento comporta inevitabilmente la creazione di un volume anulare, di spessore pari a circa 15 cm, il quale deve essere intasato completamente nel più breve tempo possibile. Infatti, l’eventuale franamento del terreno all’interno di questo spazio potrebbe avere ripercussioni in termini di cedimenti superficiali che, data l’esigua profondità di scavo, sarebbero estremamente pericolosi per persone e manufatti artificiali. Tra i diversi metodi esistenti per il riempimento del vuoto anulare, Metro C ha optato per il sistema di iniezione bi-componente, metodo diffuso in Asia, in particolare a Singapore, ma che in Europa finora aveva poche referenze. La miscela di riempimento è costituita da: un componente A, a base cementizia, di consistenza super-fluida e quindi facilmente pompabile, la cui stabilità ed impermeabilità sono migliorate grazie all’utilizzo della bentonite. Inoltre, al fine di garantire il mantenimento della lavorabilità della miscela fino alle 72 ore dal confezionamento, è necessario aggiungere Mapequick CBS System 1, additivo ritardante liquido con effetto superfluidificante ad elevata efficacia; un componente B, costituito dal prodotto Mapequick CBS System 2, additivo accelerante liquido, il quale è aggiunto all’interno del componente A immediatamente prima dell’iniezione della miscela all’interno del vuoto anulare da riempire. Mapequick CBS System 2 annulla efficacemente l’effetto di Mapequick CBS System 1 e provoca una gelificazione della miscela quasi immediata (pochissimi secondi). Il principale vantaggio del sistema bi-componente, rispetto alle tradizionali malte da iniezione a base di cemento e sabbia, risiede proprio nella capacità di andare in presa in tempi brevissimi e di cominciare lo sviluppo di resistenze meccaniche già nei primi minuti. Inoltre, la miscela bi-componente ha migliori caratteristiche di stabilità volumetrica e di pompabilità, minimizzando quindi i tempi morti dovuti alla pulizia o alla sostituzione delle tubazioni di pompaggio e delle linee di iniezione intasate. Numerose prove di laboratorio sono state eseguite presso i centri di Ricerca & Sviluppo Mapei per trovare le materie prime più adatte alla miscela, in particolare la bentonite, e giungere al mix-design più adatto al cantiere in termini sia tecnici sia economici. L’efficacia del mix-design messo a punto è stata poi verificata in sede di start-up delle prime due EPB, con l’esecuzione da parte dei tecnici UTT di prove quotidiane in cantiere sul materiale confezionato all’impianto di produzione sito in prossimità degli imbocchi delle gallerie. L’estrazione di numerose carote da dietro i conci di rivestimento dimostra l’efficacia del lavoro di iniezione e riempimento che è stato condotto in fase di scavo. E’ infatti sempre stato trovato il giusto spessore di miscela bi-componente tra superficie esterna del concio e terreno circostante. Inoltre, la mancanza di cedimenti significativi in superficie è un fatto indicativo dell’effettivo totale riempimento. Le ore dedicate alla pulizia delle linee di iniezione sono minime: ciò dimostra la stabilità volumetrica del componente A della miscela e la bontà del mix-design. Inoltre, anche durante i fermi più prolungati delle talpe (ad esempio per interventi di manutenzione, chiusura del cantiere, ecc.), la miscela si mantiene lavorabile e quindi ancora utilizzabile per l’inie-

zione, segno dell’efficacia di Mapequick CBS System 1. L’estrazione di alcuni anelli di rivestimento in corrispondenza del cantiere Pozzo 5.4 ha permesso poi un controllo visivo dell’effettivo riempimento del vuoto a tergo dei conci con la miscela bi-componente. Altro prodotto largamente utilizzato durante lo scavo delle gallerie è Mapeblox/T, il grasso di coda che ha la funzione di intasare la fila di spazzole presenti sulla superficie interna dello scudo, al fine di evitare la ricaduta della malta bi-componente all’interno dell’ambiente di lavoro della TBM. La consistenza di Mapeblox/T rende il prodotto facilmente pompabile. Una volta all’interno delle spazzole, Mapeblox/T garantisce un’elevata tenuta delle stesse, anche in presenza di acqua in pressione (come nel caso dello scavo delle quattro talpe di Metro C), e ne diminuisce l’usura, assicurandone quindi un’elevata vita utile. I risultati ottenuti sono positivi in termini di consumo (chili di grasso pompati per avanzamento della TBM) e di capacità di fermare il flusso della miscela di intasamento bi-componente all’interno dell’ambiente di lavoro della talpa. Inoltre, la presenza costante del servizio tecnico UTT ha fatto di Mapei il fornitore di riferimento per il cantiere di scavo meccanizzato anche per quanto riguarda altri prodotti di minor consumo. Tra questi: Mapefill, malta fluida espansiva utilizzata per lavori di ancoraggio presso il cantiere della stazione Malatesta, Planitop T, malta cementizia bi-componente, utilizzata per la finitura del calcestruzzo dei conci di rivestimento e Mapegrout BM, malta bi-componente a basso modulo elastico per il risanamento del calcestruzzo, a consistenza tissotropica e caratterizzata da elevata capacità di adesione, utilizzata per il risanamento di alcuni conci che presentavano problemi di sbeccature o di distacco di porzioni di calcestruzzo. * Ingegnere dell’Underground Technology Team di Mapei SpA Il presente articolo è stato tratto da “Realtà Mapei” n° 100/2010.

Figura 8 - Gli imbocchi delle due gallerie al cantiere Torrenova

Dati tecnici Progettista: Metro C ScpA Periodo di costruzione (inizio lavori): 2008 Intervento Mapei: fornitura di prodotti e tecnologie per lo scavo delle gallerie Committente: Roma Metropolitane Direttore dei Lavori: Ing. Enrico Molinari Direttore di cantiere: Geom. Franco Concio Impresa esecutrice: Metro C ScpA, Società consortile (di cui fanno parte Astaldi, Vianini Lavori SpA, Ansaldo Trasporti - Sistemi Ferroviari, CMB-Cooperativa Muratori Braccianti di Carpi e Consorzio Cooperative Costruzioni)

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Mapecrete System Le tecnologie Mapei per il calcestruzzo senza ritiro

Ritiro finale dei

conglomerati estremamante basso

Controllo ed

eliminazione delle fessurazioni da ritiro igrometrico

Riduzione della

maturazione ad umido

Maggior facilità

nella gestione del cantiere

I laboratori Mapei hanno sviluppato un sistema che consente di compensare il naturale fenomeno del ritiro del calcestruzzo, facendo ricorso ad opportuni additivi, che permettono di controllare tutti i processi chimico-fisici che trasformano la miscela dallo stato fresco a quello indurito. Vi è, quindi, la possibilità di ridurre il numero dei giunti, facendoli corrispondere a quelli di costruzione, che, a loro volta, possono essere eseguiti con opportuni rinforzi, eliminando tutti i punti deboli della pavimentazione. Quando vi è la necessita di disporre di grandi superfici, funzionali a un traffico pesante e continuo, durabili nel tempo, MAPECRETE SYSTEM è la risposta adatta.

Titolo su due righe xxx xxx xxx

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Informatica Articolo Publiredazionale

HP Trade-in: la tecnologia che fa crescere il tuo business

INNOVAZIONE, COMPETITIVITÀ E RISPARMIO OGGI CONVIVONO CON LA SUPERVALUTAZIONE DELL’USATO

Più convenienza con la promozione Trade-in dedicata ai notebook business

Per soddisfare le esigenze di Aziende e Professionisti, che necessitano di aggiornare continuamente la propria struttura IT con i dispositivi più avanzati, HP propone da alcuni anni un programma di supervalutazione dei vecchi personal computer. Grazie a questa iniziativa, i Clienti HP possono usufruire del ritiro gratuito dei sistemi obsoleti, di qualsiasi marca, modello o tecnologia, e della valutazione dell’usato a fronte dell’acquisto di nuovi PC professionali HP. Fino al 31 Ottobre, i Clienti potranno beneficiare della speciale promozione Trade-in Notebook, che assicura un ulteriore contributo a chi, acquistando un notebook HP, restituirà un vecchio portatile. L’iniziativa consente di usufruire di una supervalutazione fino a 400,00 Euro in più rispetto alla valutazione standard, in base alla configurazione e alla tecnologia di processore del vecchio PC.

HP Trade-in: la risposta alle esigenze tecnologiche delle PMI italiane

All’interno di un contesto economico sfidante e competitivo, avere a disposizione le migliori tecnologie sul mercato rappresenta un vantaggio che può fare la differenza. Nonostante le PMI italiane si confermino attente al rinnovamento tecnologico, la maggiore difficoltà, al momento, è rappresentata dalla poca liquidità e da un complesso accesso al credito che limita gli investimenti in innovazione. Maggiore efficienza, velocizzazione dei processi, maggiore capacità comunicative sono il punto di forza dei prodotti HP. Le workstation HP, ad esempio, offrono massima affidabilità, elevate performance e risparmio energetico, e sono certificate per l’utilizzo delle applicazioni dai maggiori ISV a garanzia di qualità e prestazioni ottimali. Grazie al programma HP trade-in le Aziende potranno contare su un doppio vantaggio: risparmio di costi e nuove opportunità di business.

HP Trade-in: l’innovazione in Azienda ha un nuovo alleato Crescita, produttività, risparmio e competitività sono i quattro punti cardinali da cui un’Azienda di successo non può prescindere in un mercato sempre più complesso e competitivo: in questo senso il rinnovamento tecnologico rappresenta il vero acceleratore per raggiungere i propri obiettivi di business. Nuovi PC significano minori costi di manutenzione, maggiori capacità elaborative e nuove possibilità di collaborazione e comunicazione. HP ha ideato un programma che risponde a queste esigenze senza scendere a compromessi. Grazie al programma HP Trade-in essere moderni e all’avanguardia non è solo uno slogan, ma è il miglior investimento che tutte le aziende possono effettuare. HP vuole essere infatti il partner tecnologico privilegiato per tutte le piccole e medie Imprese e aiutarle nella crescita e sviluppo, per permettere loro di essere sempre un passo più avanti rispetto alla concorrenza. Per maggiori informazioni sul programma HP Trade-in chiama i numeri verdi: 800.40.26.92 e 800.50.26.92 o visita il sito: www.hp.com/it/trade_in/psg.

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IL RUOLO SOCIO-POLITICO DELL’INGEGNERE

L’

Europa si unisce sempre di più, il che rappresenta un segnale positivo nel contesto internazionale della competitività e della rappresentanza del settore delle costruzioni. Gli standard e i presupposti nei 27 Stati Membri sono però molto diversi. In prima linea si tratta di creare, oltre a una crescita economica solida, le infrastrutture necessarie e giustificabili nell’ambito dell’approvvigionamento energetico, del trasporto delle merci e delle comunicazioni. A quanto sembra, però, il fabbisogno è sempre maggiore rispetto alle attività costruttive da noi compiute. Le complessità, in parte da noi stessi create, fanno sì che le fasi progettuali, autorizzative e decisionali portino via troppo tempo, fenomeno che comporta un prolungamento dei tempi di costruzione e l’aumento dei costi. Con il passare del tempo gli orientamenti e gli obiettivi politici, ma anche le conoscenze scientifiche, subiscono delle modifiche. Senza voler ridurre la responsabilità per il paesaggio e l’ambiente, la suddetta circostanza non dovrà però comportare lo sviluppo di varianti sempre più costose e processi decisionali sempre più lunghi.

nima parte delle quantità di risorse umane e temporali indispensabili ancora 50 anni fa. Ora è possibile scavare 80 m di galleria in un singolo giorno, costruire edifici in poche settimane e realizzare ponti in pochi mesi. Tali cambiamenti in periodi talmente brevi suscitano non solo speranze ma anche paure per il futuro. Per quanto sopra, l’Ingegnere è tenuto a direzionare le esigenze sociali in modo integrativo e a interdisciplinare e rendere compatibili gli effetti del proprio modo di agire con l’ambiente. Rientrano quindi tra le sue responsabilità l’estetica delle opere, la funzionalità delle strutture, gli impatti ecologici e l’economicità. “Omnia mea mecum porto” è una locuzione che Cicerone attribuì a Biante di Priene e che significa “Tutto ciò che di buono è mio, lo porto con me!”. Oggi tale nozione di base vale anche per l’Ingegnere. L’obiettivo deve essere quello di arricchire l’ambiente realizzando opere di pregio estetico e creando, per una determinata durabilità, infrastrutture efficaci in Europa.

Senza collegamenti efficaci, come il Corridoio TEN 1 con la Galleria di Base del Brennero, sono destinati a fallire i migliori intenti per creare uno spazio economico europeo e un futuro ecologicamente sostenibile. E’ proprio da qui che prende origine il ruolo socio-politico dell’Ingegnere. La sua sfera di responsabilità non si limita più a determinate mansioni locali, ma l’Ingegnere - come quasi nessun altro mestiere - è predestinato a ragionare in modo interconnesso e ad assumersi il ruolo del pioniere per la creazione di iter procedurali semplici e comprensibili in termini di progettazione, autorizzazione e realizzazione. Nei prossimi anni il grado di automatizzazione della tecnica costruttiva subirà ancora un forte aumento. Già ora siamo in grado di realizzare delle infrastrutture di trasporto con solo una mi-

I LL

PUNTO PUNTO DI DI VISTA VISTA

Prof. Konrad Bergmeister Amministratore di Galleria di Base del Brennero

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Software Integrati

RILIEVO (AS-BUILT)

DI INFRASTRUTTURE CON LASER SCANNER A NUVOLE DI PUNTI Donato De Angelis* Enzo Maoret**

Figura 1 - La realizzazione e la rilevazione GPS della base in prossimità dei portali di imbocco

lavori sono stati eseguiti in una galleria ferroviaria nella dorsale appenninica, oggetto di lavori di manutenzione e potenziamento, aperta al transito. Per la gestione dei dati resi disponibili, si sono dovute realizzare procedure tecniche in campagna e in ufficio con un software adeguato, rispondendo così alle nuove esigenze. La Carazzai Srl, Azienda che ha sviluppato il software Strato®, ha messo a disposizione dell’utenza del-

Figura 2 - Il LaserScanner attrezzato per i rilievi in gallerie ferroviarie e le attrezzature accessorie

Con l’avvento delle nuove tecnologie per il rilevamento quali i LaserScanner, si sono prospettati nuovi scenari per il loro impiego con eccellenti risultati tecnici dell’acquisizione, quantità e qualità di dati, permettendo di avere una notevole mole di informazioni in tempi brevi. Nello specifico, nel presente articolo si parla della rilevazione in galleria ferroviaria con il LaserScanner, con inquadramento in coordinate assolute, all’interno di un intervento di riqualificazione ed ammodernamento della linea.

le soluzioni, integrate a quelle preesistenti, per la gestione e l’utilizzo dei dati provenienti da LaserScanner terrestri e su velivoli. In questo contesto ha sviluppato degli algoritmi specifici per la gestione e il calcolo che permettono in breve tempo di estrapolare tutte le informazioni. Prima di eseguire le operazioni di rilevamento nella galleria ferroviaria con il LaserScanner sono state necessarie due tipologie di preparazioni: la prima (di tipo operativo) mettendo in opera, attraverso il fissaggio sulle pareti della galleria, opportune mensole concordate con la Direzione della tratta ferroviaria, posizionate ogni 150 m circa e disposte a quinquonce per poter eseguire la poligonale plano-altimetrica e per il successivo rilievo della posizione dello scanner-sfera durante la fase di rilievo in galleria vero e proprio; la seconda è consistita nella realizzazione di lavori propedeutici del tipo tradizionale, indispensabili per eseguire i rilievi di As-Built, con inquadramento cartografico. Sono stati programmati e realizzati i lavori in tre fasi: realizzazione dell’inquadramento cartografico su base Gauss-Boaga, per collegare i due imbocchi della galleria, della lunghezza di 13,580 km, mediante il rilievo con stazioni GPS in modalità statica, con acquisizione ogni 10 s;

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Tecnologie & Sistemi

Strato® tra le nuvole di punti realizzati dalla TC Srl

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realizzazione di una livellazione di precisione mediante l’utilizzo di un livello digitale con precisione 0,30 mm (deviazione standard per chilometro di livellazione doppia), utilizzando un livello Leica DNA03; la precisione richiesta è stata di 2/3 mm per chilometro; posizionamento di più caposaldi in prossimità dei due portali della galleria, collegati con una poligonale aperta e vincolata agli estremi, con l’utilizzo di una stazione automatizzata della serie Leica 1201TCRA; i dati ottenuti sono stati calcolati, verificati e compensati utilizzando la procedura Strato®, mediante il modulo Libretto di Campagna, soluzione software che fin dalla nascita la esegue rigorosamente. Al termine di queste operazioni preliminari fondamentali sul binario è stato messo in campo il carrello, appositamente costruito e sul quale è stato montato il LaserScanner.

ca 10.000.000 (dieci milioni) punti, per circa 6.000.000.000 (sei miliardi) di punti. Mediamente si rilevavano circa 500 m di galleria al giorno e per espletare il lavoro completo è stato necessario poco più di un mese. Eseguendo i lavori, con il traffico sul binario parallelo, si è dovuto considerare il transito dei convogli, anche del tipo merci lunghi, affinché lo spostamento d’aria generato non creasse disturbo al carrello e al Laser-Scanner durante la misurazione, ad anche alle altre strumentazioni presenti, nonché la sicurezza degli operatori stessi.

Figura 4 - La mensola con strumentazione automatizzata per poter eseguire la poligonale planoaltimetrica e per il rilievo della posizione dello scanner-sfera durante la fase di rilievo in galleria

Figura 3 - Una vista tridimensionale del rilievo di un ponte eseguito con scanner-laser terrestre

Le operazioni di acquisizione delle nuvole dei punti sono state effettuate nelle ore notturne, in quanto il traffico ferroviario è ridotto, e l’utilizzo esclusivo di un binario creava minor disagio al traffico commerciale. Per la georeferenziazione delle nuvole acquisite mediante la tecnologia Laser-Scanner è stata utilizzata una sfera-prisma, posta sempre su un carrello. I carrelli venivano spostati ogni 25 m, in corrispondenza del cunicolo laterale di sicurezza (nicchia), tenendo conto che il raggio operativo del laser scanner risulta essere di circa 15 m, con una sovrapposizione di circa 2,50 m della zona rilevata. Ad ogni scansione sono stati acquisiti cir-

Figura 5 - La vista tridimensionale della nube di punti rilevati

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Nella giornata i dati acquisiti sono stati processati con la soluzione software Strato®, con il modulo Planimetrie appositamente implementato delle funzioni di gestione delle nuvole di punti acquisite da LaserScanner. Le ultime implementazioni nel software Strato® permettono la gestione di una mole di dati notevole, sia dal punto di vista della generazione del DTM del terreno per la progettazione stradale ed infrastrutturale, sia per la gestione nello specifico di gallerie. Il modulo planimetrie permette l’estrazione delle sezioni della galleria e la successiva gestione nel modulo Sezioni in Galleria per ottenere la rappresentazione e la contabilizzazione dei volumi rispetto alla sezione progettuale. Nello specifico è stato inserito l’asse teorico e l’asse effettivo, per l’estrazione delle sezioni, permettendo nel contempo di visualizzare eventuali scostamenti. La metodologia usata permette anche la verifica periodica, in quanto le mensole sono permanenti, e pertanto è possibile la verifica di eventuali scostamenti locali della galleria stessa; grazie alla georeferen-

Figura 6 - La vista tridimensionale di una parte della galleria rilevata

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Figura 7 - La sezione in DXF 3D esportata in automatico su layer nome sezione-progressiva

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Figura 8 - Le curve di livello elaborate da Strato® dal grid file rilevato con laser aereo

Figura 9 - Il modello tridimensionale del rilievo da grid file acquisito da aereo

ziazione e all’acquisizione di immagini ne permette anche il monitoraggio nel tempo. Pertanto, la soluzione LaserScanner permette di acquisire notevoli informazioni topografiche che, grazie all’utilizzo di specifici software, vengono resi disponibili per effettuare operazioni di rappresentazione e di progettazione. Altre esperienze in altri settori topografici sono state effettuate su ponti e altre opere d’arte, nonché per il monitoraggio di porzioni di territorio interessati da eventi. Già da alcuni anni è stato implementato un algoritmo specifico per l’elaborazione di file Grid Map, prove-

nienti da immagini satellitari o aerofotogrammetriche del tipo Lidar. Strato® della Carazzai Srl risponde a tali esigenze, permettendo ai Tecnici di operare celermente ottenendo informazioni graficizzate a favore di Enti, Studi di progettazioni o Imprese per la verifica dell’esecuzione dei lavori. L’esperienza e la risposta alle esigenze dei Professionisti è da sempre, infatti, un valore per la Carazzai Srl. * Geometra Topografo della TC Srl ** P.I. Libero Professionista e Consulente Tecnico della Carazzai Srl.

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Blindaggi

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La Società Elto di Fossanova San Marco (FE) e i sistemi di blindaggio per i lavori di costruzione del sottopasso Civis (Rotonda Decorati al Valor Militare, San Lazzaro di Savena - BO)

VALORE DELLA SICUREZZA IN CANTIERE

Daniele Martiradonna*

La Elto progetta e realizza le migliori soluzioni per la messa in sicurezza del cantiere e costituisce un punto di riferimento nel settore del movimento terra grazie all’elevata qualità dei prodotti e dei servizi forniti. Un eccellente team di Professionisti e di Tecnici offre consulenza e assistenza direttamente in cantiere per garantire risultati sicuri nelle attività di costruzione. Distributore esclusivo in Italia per i sistemi di blindaggio Emunds+Staudinger - Krings Verbau (ThyssenKrupp) e dei sistemi mobili ABI, Elto ha costruito importanti collaborazioni con Aziende leader nel settore e con studi di Ingegneria civile, diventando un partner affidabile per raggiungere elevati standard di sicurezza nelle attività di cantiere. Azienda ferrarese è attualmente impegnata con i propri sistemi di blindaggio nella messa in sicurezza del cantiere del sottopasso Civis alla Rotonda Decorati al Valor Militare di San Lazzaro di Savena (BO), un progetto complesso che si inserisce nella realizzazione del sistema di trasporto pubblico che collegherà San Lazzaro al centro storico di Bologna. La Redazione di “Strade & Autostrade” ha avuto modo di parlare di questo importante intervento con il Sig. Davide Deserti, il Tecnico Progettista Elto incaricato di seguire i lavori.

L’

“S&A”: “Ci può illustrare l’intervento di Elto?”. “Davide Deserti”: “La realizzazione dei sistemi di messa in sicurezza per l’esecuzione del sottopasso è iniziata nell’Aprile 2010 e proseguirà fino a Dicembre 2010. La progettazione è stata realizzata in collaborazione con uno studio di Ingegneria tecnico-strutturale che ci ha supportato nello sviluppo dei piani di lavoro. L’attuazione prevede tempi serrati di installazione, in quanto una delle richieste principali era di poter garantire ridotti disagi per la circolazione. Il piano di lavoro, in accordo con l’Azienda Committente - la CESI di Imola - prevede tre distinti momenti: dapprima sono stati realizzati i primi 100 m

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Figura 1 - Il getto della parete di fondazione

della rampa con la posa del blindaggi. Al centro della rotonda è in corso di completamento il monolite in opera che sarà spinto verso lo scavo, raccordandolo con il primo tratto. Dopo la posa del monolite, verrà sfilato il blindaggio dalla prima sezione per realizzare i 100 m della seconda tranche”.

“S&A”: “Può darci alcuni dettagli di come viene realizzato il lavoro?”. “DD”: “L’intervento prevede una larghezza di 10 m, con una profondità di scavo che va da quota 0 fino a –7,5 m. I sistemi utilizzati sono stati il blindaggio lineare graduale della Emunds+Staudinger e il sistema a rotaia doppia DG PV della Krings Verbau. Questi sistemi di blindaggio, per la loro semplicità e leggerezza, sono ideali per garantire la massima sicurezza per tutti i lavori in trincea; inoltre consentono di arrivare fino a profondità molto basse senza compromettere minimamente il terreno fuori dallo scavo e senza procurare danni alle costruzioni o al flusso del traffico. Infine, il blindaggio permette di sostituire il classico diaframma in calcestruzzo, con relativa riduzione delle sostanze bentonitiche. Una scelta più ecoFigura 2 - Il Sig. Davide Deserti, logica e più sana, poiché non si deve bonificare Responsabile dell’Ufficio l’ambiente in seguito alla rimozione”. Commerciale della Elto

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Blindaggi “S&A”: “Come funziona tecnicamente questo sistema?”. “DD”: “I pannelli di blindaggio, appoggiati su rotaie montate verticalmente, sono fissati in modo da succedersi uno dopo l’altro. Una volta montato, si ottiene un sistema di blindaggio graduale. Anziché utilizzare distanziali articolati posizionati in modo fisso, nel sistema lineare le travi, e quindi i pannelli di blindaggio, sono mantenute a distanza all’interno dello scavo da carrelli resistenti a flessione, consentendo di mantenere costante l’ampiezza dello scavo in ogni condizione costruttiva. Tutto scorre in modo lineare, sempre alla stessa distanza dal lato opposto, in ogni fase della costruzione. Il sistema presenta una forte capacità di carico e consente una resa ottimale anche in fase di smontaggio, permettendo di rimuovere i pannelli anche da grandi profondità senza problemi”.

Figura 4 - Lo schema di blindaggio lineare graduale con carrello a U

Non ci limitiamo a noleggiare le attrezzature e a fornire il know-how, ma le nostre azioni e i nostri obiettivi sono orientati allo sviluppo e alla realiz“S&A”: “Quali sono i van- Figura 3 - La casseratura per il getto in opera delle pareti zazione di soluzioni per fare lavorare meglio i notaggi di un sistema di blinstri Clienti, che per noi costituiscono dei veri e prodaggio rispetto a metodi pri partner. “tradizionali”?”. Per quanto riguarda i sistemi di blindaggio la nostra Società offre di“DD”: “Più efficienza, maggiore velocità di esecuzione e migliore reverse tipologie di noleggio: breve medio e lungo termine, con tariffe sa finale con la contemporanea riduzione dei costi. diverse a seconda della durata. Il materiale che mettiamo a disposiInfatti, solo con questo tipo di costruzione portante è possibile - rizione dei nostri Clienti è di altissimo livello qualitativo; infatti i prodotspetto agli altri sistemi - chiudere i pannelli di blindaggio lateralmenti della Krings-Verbau e E+S essendo realizzati con acciaio di ottima te a livello del suolo. In questo modo, anche i sottoservizi non rapprequalità non sono soggetti a usura, mantenendo il proprio valore invasentano più un ostacolo: si tratta di un enorme vantaggio in molte siriato nel tempo”. tuazioni, soprattutto in ambito urbano come quello costituito dall’intervento previsto per la messa in opera della galleria del sottopasso. L’economicità generale è garantita, in particolare in caso di scavi profondi come questo, dal fatto che le forze che si generano in fase di rimozione sono di gran lunga inferiori rispetto agli altri sistemi di blindaggio grazie all’impiego di pannelli interni ed esterni posti in successione. Inoltre, i tempi ridotti rispetto ad altri sistemi consentono una programmazione dei lavori che crea meno disagi alla popolazione. Un fattore estremamente importante poiché la Rotonda Decorati al Valor Militare costituisce uno dei punti nevralgici della viabilità sull’asse San Lazzaro-Bologna. Il blindaggio dello scavo garantisce sicurezza agli operai addetti e stabilità al terreno circostante”. “S&A”: “Questo sistema garantisce la sicurezza degli scavi?”. “DD”: “Certamente. In Italia non è ancora molto diffusa la cultura del blindaggio, della sicurezza degli scavi e dei problemi connessi; per noi utilizzare questo sistema, oltre ai vantaggi sopra elencati, significa anche rispettare le normative vigenti, infatti in base alle disposizioni in vigore nello scavo di pozzi e di trincee profondi più di 1,50 m si deve provvedere, man mano che si scende in profondità, all’applicazione delle necessarie armature di sostegno”. “S&A”: “Qual è l’apporto di Elto rispetto alla Committenza?” “DD”: “Il nostro apporto si sviluppa in una chiave di assistenza totale, che va dalla fase progettuale fino all’assistenza post-vendita.

Figura 5 - La parete realizzata

“S&A”: “Oltre al sistema di blindaggio avete svolto altri interventi nel cantiere Civis?”. “DD”: “Sì, nel cantiere della Rotonda di San Lazzaro, oltre al sistema di blindaggio abbiamo fornito e posato anche le palancole Larssen per la realizzazione dello scavo per il monolite, posizionate con vibro infissore Mobilram di ABI. Un intervento che si inserisce in quell’ottica di servizio totale con cui cerchiamo di affiancare sempre il Cliente, per essere propositivi e risolutivi”.

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Controllo Satellitare

Tecnologie & Sistemi

Il sistema 3D Millimeter GPS+ di Topcon è in grado di operare efficacemente anche con finitrici a casseforme scorrevoli Wirtgen e garantire la perfetta realizzazione di manufatti estrusi in situ

SISTEMI

PER L’ESTRUSIONE IN SITU DEI MANUFATTI IN CALCESTRUZZO

Lucio Garofalo

Le finitrici a casseforme scorrevoli stanno trovando anche in Italia un utilizzo sempre più diffuso. Specie quando si devono realizzare manufatti di profili complessi per lunghe tratte, queste macchine offrono indubbi vantaggi sul piano della produttività, dei tempi di realizzazione, della logistica, ma anche per quanto attiene alla riduzione dei costi e quindi della redditività dell’impresa. Rispetto all’impiego dei manufatti prefabbricati, l’estrusione in situ non è infatti vincolata a profili standard o ai tempi lunghi e ai quantitativi minimi necessari per realizzarli in stabilimento. Il cantiere richiede inoltre meno personale e non necessita di un alto numero di mezzi di sollevamento e del loro continuo movimento. ggi Wirtgen Group offre un’ampia gamma di finitrici a casseforme scorrevoli che si distingue per produttività, flessibilità applicativa e affidabilità.

Figura 1 - Il sistema Topcon 3D MillimeterGPS+ applicato alla finitrice a cassaforma scorrevole

Pur contraddistinte da una grande capacità di produzione e da una notevole precisione, le finitrici a casseforme scorrevoli Wirtgen possono oggi migliorare ulteriormente le loro prestazioni se unite all’impiego di sistemi Topcon 3D MillimeterGPS+. Wirtgen ha recentemente scelto Topcon come sistema di riferimento per queste macchine e anche per le finitrici a marchio Vögele, in quanto il sistema ha mostrato chiari vantaggi da un punto di vista dell’installazione e della facilità di utilizzo.

I lavori sulla A31 Valdastico Sud

Figura 2 - Il controllo delle operazioni dalla postazione di comando

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La nuova arteria è il completamento di quella costruita tra il 1972 e il 1976 che attualmente si innesta sull’A4 all’altezza di Vicenza, proseguendo verso Nord per 36 km fino a Piovene Rocchette. Il nuovo tratto della A31, dall’esistente interconnessione con la A4, si dirige invece verso Sud estendendosi per 54 km fino a Badia Polesine, congiungendosi alla strada statale 434 Transpolesana che, in quel punto, passa a pochi chilometri dall’A13 Bologna-Padova. La A31 è progettata su un tracciato che prevede molti attraversamenti ed è quindi caratterizzata da varie opere tra le quali spicca, per dimensioni e caratteristiche costruttive, il ponte sospeso sul fiume Adige (si veda “S&A” n° 82). L’arteria è stata inoltre dotata di soluzioni mirate per garantire durabi-

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Controllo Satellitare

Figura 4 - Il 3D Millimeter GPS+ unisce i vantaggi del laser con quelli del GPS

Figura 3 - La Wirtgen SP 850 durante la fase di carico del calcestruzzo

lità e sicurezza; fra queste c’è anche il sistema di raccolta delle acque meteoriche che permette il loro rapido convogliamento al di fuori della sede stradale. La soluzione adottata prevede che siano realizzate cunette ai lati delle carreggiate, mentre al centro (cioè a dividere le due) è stata progettata una fioriera che include una cunetta per lato. Viste le particolari caratteristiche dei profili di questi manufatti, in fase esecutiva del progetto si è stabilito che la loro realizzazione avvenisse mediante estrusione in situ. L’Impresa Cavalleri Ottavio SpA sta attualmente lavorando alla realizzazione del lotto 2 e del lotto 13 (che inizia proprio in corrispondenza del ponte sull’Adige e si estende per 3 km in direzione Sud) e utilizza una finitrice a casseri mobili Wirtgen SP 850 e una SP 250, quest’ultima equipaggiata con il sistema Topcon. Il lotto 13 prevede il getto di un totale di 12 km di manufatti e rappresenta dunque un ottimo esempio di come l’estrusione in situ offra una soluzione per tutte quelle opere in cui si devono conciliare alti standard qualitativi con produzioni giornaliere elevate. La combinazione della finitrice a casseforme scorrevoli Wirtgen SP 250 con il sistema Topcon 3D Millimeter GPS+ ha infatti permesso di mantenere una produzione di circa 500/600 m/giorno e un avanzamento di circa 1 m/min.

Figura 5 - La finitrice Wirtgen allestita con il sistema Topcon

Il sistema Topcon 3D millimeterGPS+ Accoppiato alle finitrici a casseri mobili Wirtgen, il sistema 3D MillimeterGPS+ fa del GPS lo strumento ideale per mantenerne il perfetto livellamento assiale dei manufatti con tolleranze millimetriche. 3D Millimeter GPS+ unisce infatti, in un unico sistema, i vantaggi del laser con elevata precisione verticale a quelli del GPS-3D. Il sistema si avvale della tecnologia LaserZone sviluppata da Topcon e permette dunque di coniugare la semplicità di un laser rotante, con la flessibilità e le potenzialità multiutente del GPS, raggiungendo livelli di precisione prima impensabili. Per ottenere questi risultati il sistema si avvale di diverse apparecchiature; il trasmettitore PZL-1 (Positioning Zone Laser) trasmette un segnale laser ed è capace di fornire un campo d’azione di ben 600 m, ma al contrario di altri sistemi che agiscono su una superficie piana, opera con un’area di misurazione di forma conica che arriva a 10 m di altezza. I due sensori PZS-MC (Positioning Zone Sensor Machine Control), installati sui rispettivi pali di supporto, combinano la ricezione del segnale laser con la posizione planimetrica del GPS, fornendo al pannello di controllo in cabina GX-60 precise informazioni circa la quota e l’allineamento del cassero. Il Sensore PZS-1 (Positioning Zone Sensor) che funziona in modo analogo al PZS-MC, viene invece montato sull’asta del tecnico di cantiere per il controllo in tempo reale dell’eseguito. La tecnologia LaserZone permette ad entrambi i sensori PZS-MC e PZS-1 di stabilire automaticamente le quote impostate secondo le specifiche di progetto. Il ricevitore MCR-3 (Machine Control Receiver 3), che è il cuore dell’intero sistema 3D GPS+, contiene invece tutti i dispositivi di controllo, radio e ricezione GPS. Il pannello di controllo GX-60, nel quale viene caricato il progetto esecutivo, fornisce alla sofisticata centralina di controllo Wirtgen le informazioni di guida e di posizione del cassero, rendendo completamente automatica la posa in opera del calcestruzzo. Inoltre, il display grafico a colori con touch-screen del GX60 permette all’operatore di verificare in corso d’opera la precisione della macchina e l’avanzamento del lavoro.

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Controllo Satellitare GX-60: l’interfaccia fra l’operatore e il sistema 3D Millimeter GPS+ Un punto di forza del sistema Topcon 3D Millimeter GPS+ rimane comunque l’estrema facilità d’uso, la rapida installazione e una notevole robustezza costruttiva; un aspetto quest’ultimo che è quasi sempre il tallone d’Achille di qualsiasi strumento elettronico di precisione montato sulle macchine e sulle attrezzature per le costruzioni. Questa qualità si riflette in particolar modo sulla strumentazione montata a bordo della finitrice. Il pannello di controllo GX-60 è un robusto computer che fornisce all’operatore funzioni di controllo in tempo reale sul livellamento. Lo strumento è leggero, compatto, è dotato di schermo LCD touch-screen a colori, è impermeabile ed è pensato per resistere alle condizioni avverse del cantiere. L’interfaccia estremamente intuitiva permette all’operatore di avere sotto controllo tutti i parametri in tempo reale e di intervenire rapidamente per la loro eventuale modifica.

Figura 7

Figura 6

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I vantaggi del sistema

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ticolari, è utilizzabile dalla squadra che opera in cantiere e non neLa possibilità di caricare il progetto nel pannello di controllo GX-60, cessita della presenza costante del topografo in cantiere. Il sistema è permette di avere tutti i riferimenti necessari all’esecuzione del lavoflessibile e può essere installato anche su altre macchine movimento ro, eliminando la fase di picchettamento e la conseguente sistematerra e stradali, quali ad esempio, frese e finitrici per asfalti. Ciò conzione del filo di riferimento. sente di ammortizzare velocemente l’investimento, potendone sfrutIn fase di preparazione del progetto si ha la possibilità di simulare al tare le potenzialità su una più ampia gamma di applicazioni. computer l’esecuzione del lavoro al fine di eliminare l’errore umano dovuto all’errato posizionamento dei picchetti di allineamento. L’assenza dei fili consente inoltre un più ampio spazio di manovra usufruibile dai mezzi di cantiere. Ma il vero punto di forza del sistema Topcon millimeterGPS+ è nella possibilità di sfruttare il segnale proveniente da un unico trasmettitore laser (PZL-1), differentemente da altre soluzioni esistenti che richiedono due o più sofisticate stazioni totali di riferimento utilizzabili da topografi specializzati. Il sistema Topcon non necessita di configurazioni parFigure 10 e 11 - I cordoli eseguiti

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Lavaruote

Tecnologie & Sistemi

Il successo dei lavaruote mobili di BGAtech, frutto di ricerca, di innovazione e di sviluppo delle tecnologie anche mirate alla risoluzione di problematiche ambientali

SISTEMI

DI LAVARUOTE COMPLETAMENTE AUTOMATICI Alberto Battan* Figura 1

La Gerotto Federico Srl vanta una decennale esperienza nel campo della progettazione, della costruzione, della manutenzione, della ristrutturazione di opere stradali e complementari, acquedotti e opere di evacuazione, opere marittime e lavori di dragaggio, lavori in terra. Recentemente ha creato una nuova Divisione Impianti denominata BGAtech. Il desiderio di affrontare nuove sfide e di soddisfare un mercato mutevole e sempre più esigente ha fatto sì che, dal 2000, l’Azienda diventasse la rappresentante in esclusiva per l’Italia della RSP GmbH per la vendita e il noleggio degli escavatori a risucchio. GAtech nasce dall’esigenza di offrire risposte mirate alla risoluzione di problematiche ambientali. Infatti, analizzando l’art. 15 del Codice della Strada che vieta di “gettare o depositare rifiuti o materie di qualsiasi specie, insudiciare e imbrattare comunque la strada e le sue pertinenze” e vieta di “apportare o spargere fango o detriti anche a mezzo delle ruote dei veicoli provenienti da accessi e diramazioni”, BGAtech ha iniziato a progettare dei sistemi di lavaruote completamente automatici che andassero incontro alle esigenze di tutte quelle Aziende che hanno dovuto affrontare il rispetto di questa Norma. Sono previste severe sanzioni per le Aziende e per i trasportatori che non rispettino tale divieto causando imbrattamento del manto stradale, con conseguenti rischi per la sicurezza degli automobilisti e per l’ambiente. Un’accurata pulizia delle ruote dei mezzi che escono da cantieri, cave, impianti di trattamento rifiuti è dunque necessaria, ma può risultare particolarmente onerosa a chi non dispone delle attrezzature adeguate. Gli impianti BGAtech sono concepiti per il lavaggio delle ruote degli auto- Figura 2 - Prima del lavaggio

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mezzi in modo completamente automatico. Un rapido passaggio e il conducente può immettersi sulla strada senza problemi di incidenti, denunce o inquinamenti. L’Azienda si avvale di professionalità altamente specializzata con competenze tecniche in grado di soddisfare pienamente, e spesso superare, le aspettative dei clienti più esigenti per quanto riguarda la progettazione e l’installazione dei vari impianti.

Impianti lavaruote mobili BGAtech fornisce vari modelli di impianti lavaruote per rispondere alle diverse esigenze delle Aziende che necessitano di un impianto nel loro cantiere. I modelli sono completamente automatici per permettere un lavaggio efficace, veloce e in sicurezza. Maggiormente vengono utilizzati i lavaruote mobili in quanto non necessitano di scavi o opere edili. Gli impianti della BGAtech vengono installati ad esempio in cantieri edili temporanei, discariche e impianti di trattamento rifiuti, cantieri di boniFigura 3 - Dopo il lavaggio

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Lavaruote

Figura 6 - L’uscita del mezzo dall’impianto lavaruote

Figura 4 - Un impianto lavaruote mobile

fica e impianti di frantumazione inerti. Inoltre i lavaruote mobili possono essere fissi o trasportabili da un cantiere all’altro. La loro installazione è molto veloce: le rampe di ingresso e di uscita come anche le pareti antispruzzo sono ribaltabili verso l’interno della struttura di lavaggio tramite perni di incernieramento. Inoltre sono progettati per durare nel tempo: infatti tutte le parti sono protette dalla corrosione con una zincatura a caldo. La struttura lavante misura 4 m con un sistema di lavaggio delle ruote dotato di paratie idonee per contenere gli spruzzi d’acqua che, rimbalzando sui mezzi, altrimenti bagnerebbero tutta l’area. Le paratie paraspruzzi sono mobili ad incastro e complete di guida ruote antisbandamento. Il lavaggio non si limita alla parte laterale delle ruote in quanto alcuni degli ugelli sono posti in modo tale da lavare anche i sottotelai.

Il quadro comandi è fissato al lato esterno della parete di protezione ed è protetto contro gli spruzzi d’acqua. La struttura portante ha una portata di calcolo dinamico di 70.000 kg ed è costituita da tubi in acciaio al carbonio. Sulla carreggiata sono posati grigliati massicci zincati a caldo che facilitano la fase di pulizia e l’asportazione dei sedimenti dalle gomme perché deformano il profilo dei pneumatici liberandoli ulteriormente dallo sporco.

Gli impianti lavaruote speciali La BGAtech fornisce anche dei modelli speciali. Ad esempio impianti con una struttura lavante di 6 o 8 m dotata di più pompe, da un minimo di due fino addirittura a cinque. Questi impianti sono maggiormente utilizzati in siti dove il numero dei mezzi è notevole e dove lo sporco è più tenace, come ad esempio in cave e miniere, stabilimenti di betonaggio, cantieri edili per costruzioni di opere di elevata entità. Gli impianti anche in questo caso possono essere fissi o mobili e sono in grado di eliminare fanghi e materiali inquinanti anche da mezzi come dumper e cingolati.

L’abbattimento di polveri e odori Oltre ai lavaruote, BGAtech progetta e realizza impianti per l’abbattimento polveri che garantiscono il rispetto delle Norme vigenti in materia di emissioni in atmosfera; sistemi di nebulizzazione per l’abbattimento degli odori in grandi ambienti, nel settore industriale e commerciale che grazie a neutralizzanti naturali assorbono e biodegradano gli odori o li trasformano in residui non odorosi; impianti per la sanitizzazione e l’eliminazione degli agenti patogeni che giornalmente possono essere introdotti all’interno di allevamenti, macelli e industrie per il trattamento degli scarti animali.

Conclusioni

Figura 5 - Il lavaggio delle ruote e del sotto telaio

Vengono utilizzati al minuto circa 2.400 l d’acqua, che viene ovviamente riciclata grazie a una pompa di fango posta al centro dell’impianto che trasporta l’acqua nel serbatoio di riciclaggio. Le vasche di decantazione e accumulo mobili sono costruite in ferro con nervature di supporto, ganci di sollevamento, basamento di alloggiamento pompe, tubazioni di collegamento. Le capacità variano a seconda dei casi, sono trattate con resine epossidiche all’interno e con vernice anticorrosione. Per il funzionamento dell’intero impianto è sufficiente un contratto di fornitura di corrente trifase di 10 kW di potenza.

Nonostante l’Azienda sia giovane, si contraddistingue per l’entusiasmo, la voglia di crescere rapidamente e di riuscire a soddisfare le mutevoli esigenze di un settore in continua evoluzione. BGAtech ha già saputo cogliere le richieste di un gran numero di Imprese. Infatti, proprio grazie alla sua struttura, l’attrezzatura offre soluzioni concorrenziali, seguendo il Cliente passo dopo passo: dall’analisi del problema, alla proposta di soluzioni fino alla realizzazione completa dell’impianto. * Geometra Responsabile Tecnico-Commerciale della BGAtech division di Gerotto Srl

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Canalizzazioni

Tecnologie & Sistemi

Il connubio delle peculiarità apportate dai manufatti in calcestruzzo e dalle materie plastiche

La polifera modulare prefabbricata Martina Crotti*

Sarom SpA, Kiasma Srl e Nortubi Srl presentano un prodotto che coniuga i vantaggi dei manufatti in calcestruzzo con quelli delle materie plastiche. La collaborazione nasce dalla decennale esperienza delle tre Società nel settore della raccolta e dello smaltimento delle acque, degli acquedotti, delle canalizzazioni di corridoi tecnologici. Il sistema gode di quattro brevetti. a polifera modulare prefabbricata (P.M.P.) trova impiego in molteplici ambiti poiché unisce le proprietà di lavorabilità e resistenza del manufatto in calcestruzzo, con la già nota elevata resistenza all’aggressione chimica delle condotte in materiale plastico e la loro bassa scabrezza in valore assoluto. La P.M.P. è stata studiata quale soluzione per la posa di condotte di raccolta e convogliamento delle acque in pressione e non.

Figura 2 - La P.M.P. con tubo di raccolta delle acque, canaletta e pozzetto interno di raccolta

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Figura 1 La P.M.P. con predisposizione per sistema di aggancio agevolato

Figura 3 - Il pozzetto d’ispezione prefabbricato

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Al suo interno trova alloggio anche il corridoio tecnologico In un’unica soluzione si ha quindi la creazione di manufatti omogenei e facilmente posabili. La giunzione tra le polifere contigue avviene tramite un sistema agevolato che autocentra i manufatti stessi e permette di posarli senza impiego di maestranze specializzate. Le principali caratteristiche della P.M.P. si possono così riassumere: resistenza del manufatto ai carichi stradali di prima categoria: tale caratteristica comporta la sostanziale riduzione degli scavi poiché la P.M.P. può essere posata a piano campagna non necessitando di ulteriori protezioni per resistere ai carichi sovrastanti;

Figura 4 - La vista interna della P.M.P.

Kiasma:0 MODELLO OK OK 5.0

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Canalizzazioni

resistenza all’aggressione chimica: il calcestruzzo con il quale è prodotta la P.M.P. è additivato per renderlo non aggredibile da terreni ricchi di soluzioni saline e fosfati. All’interno della P.M.P. trovano alloggio condotte in polietilene, PVC, polipropilene, PRFV che hanno una elevatissima resistenza all’aggressione da parte di sostanze chimiche. Inoltre, al fine di garantire l’autoestinguenza dove necessaria (per esempio nello sversamento incidentale di una sostanza ADR/Hazmat lungo le sedi stradali), le tubazioni in polietilene che convogliano le acque sono additivate al fine di rendere la condotta ignifuga classe V0;

velocità di posa: lo standard di produzione della P.M.P. ha una lunghezza di 6 m. La giunzione studiata e brevettata consente un’elevata produzione giornaliera di posa. I bicchieri delle condotte interne sono stati studiati per autocentrarsi e garantire nel contempo la perfetta tenuta idraulica sia in caso di reti in pressione sia di reti di scarico non in pressione. Inoltre, al fine di rendere ispezionabile l’intera rete, sono posti a distanza di progetto dei TEE di ispezione interni alla P.M.P. e dei pozzetti per l’ispezione dei corridoi tecnologici da parte dei diversi Enti gestori;

versatilità di produzione: la gamma di produzione della P.M.P. raccoglie al suo interno tubazioni dal DN160 al DN1300 per reti fognarie e acquedottistiche mentre per le canalizzazioni elettriche, la versatilità della P.M.P. è tale da soddisfare le necessità di progetto. Una più recente evoluzione costruttiva della P.M.P. sta nel fatto che, vista la posizione all’interno della sede stradale, la sua forma e la sua massa, essa potrà fungere da fondazione diretta per l’ancoraggio della barriera fonoassorbente, annegando durante il getto dei tirafondi a distanza fissata. Così facendo il risparmio in termini di tempo e costi è ingente, in quanto si andrebbero a sostituire le attuali tipologie di fondazioni che vengono gettate in opera; campi di impiego della P.M.P.: i campi di impiego sono molteplici. Può essere infatti utilizzata in ambito ferroviario, le gallerie e i tunnel, le nuove urbanizzazioni, il tombamento di fossati e la creazione di piste ciclabili, le sedi stradali e autostradali, i tunnel di servizi in ambito civile, il convogliamento in pressione di reti di acquedotto e di antincendio.

* Direttrice Kiasma Srl

Commerciale

Figura 5 - Operazioni di posa della P.M.P.

Figura 6 - Una vista d’assieme di più P.M.P. posate in sequenza

STRADE & AUTOSTRADE 5-2010

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