Di pila in pila
In tempo di messa a terra degli investimenti del PNRR (e quando ancora c'è molta confusione sotto il cielo di come questi investimenti andranno investiti e in quali opere nel segmento della costruzione), torna di moda il tema ponti e viadotti. In Italia abbiamo due ordini di problemi: da una parte l'ammodernamento delle infrastrutture esistenti (che in alcuni casi dovrebbe prevedere interventi di demolizione e costruzione), dall'altra la costruzione di infrastrutture nuove che, soprattutto al sud del nostro Paese, sono ancora molto al disotto degli standard europei.
Al di sotto degli standard, ma con picchi tecnici di altissimo profilo, come dimostra l'importante commessa acquisita da SBJV e seguita per la casserature dall'ufficio tecnico di Doka Italia: la costruzione del ponte Strorstrøm in Danimarca.
I ponti e i viadotti hanno due componenti principali: gli impalcati e le pile; prima di parlare di costruirli, sarebbe bene conoscerne lo stato dell'arte. Oggi vi vogliamo fare un veloce ripasso delle strutture che sorreggono le opere d'arte, le pile appunto.
Secondo la definizione, le pile sono le strutture verticali intermedie di sostegno all’impalcato. Le pile sono pertanto appoggi intermedi, la cui funzione è trasmettere alle fondazioni gli sforzi che ricevono dagli elementi portanti superiori.
Che tipi di pile esistono?Al di sotto degli standard, ma con picchi tecnici di altissimo profilo, come dimostra l'importante commessa acquisita da SBJV e seguita per la casserature dall'ufficio tecnico di Doka Italia: la costruzione del ponte Strorstrøm in Danimarca.
Sezione trasversale tipo delle puntellazioni sul ponte Stortstoem negli esecutivi Doka
Secondo la definizione, le pile sono le strutture verticali intermedie di sostegno all’impalcato. Le pile sono pertanto appoggi intermedi, la cui funzione è trasmettere alle fondazioni gli sforzi che ricevono dagli elementi portanti superiori.
Esistono diverse tipologie di pile, che variano a seconda di fattori legati al progetto strutturale, all’estetica, e a fattori economici. Le variabili che entrano in gioco nel momento di progettare le pile sono quindi molteplici: l’entità dei carichi che ricevono dall’impalcato, l’altezza, la larghezza dell’impalcato, e il contesto nel quale sono ubicate.
Prima di iniziare andiamo allora ad analizzare gli elementi che compongono le pile:
2. Pulvino
3. Pila
4. Fondazioni
5. Pali
Nel mondo delle opere infrastrutturali, possiamo catalogare le pile secondo 2 caratteristiche principali: la forma e la sezione. Vediamole insieme!
Classificare secondo la forma
Archi, piloni inclinati o pile a forma di Y sono l’espressione dell’architettura moderna, oltre che un riflesso dei recenti sviluppi della ricerca di nuove tipologie strutturali.Grazie ai supporti informatici, i limiti per i progettisti sono pressoché inesistenti. Secondo la loro forma, si possono identificare le seguenti categorie di pile:
Pile rette di Alsina
E' la forma più semplcie di pile, ovvero con sezione quadrata o rettangolare, senza inclinazioni o cambi di sezione. Sono spesso rette le pile di altezza elevata (che a volte non presentano nemmeno il pulvino) al fine di semplificarne la costruzione. Per questa tipologia di pile normalmente si utilizza una cassaforma metallica standard per muri, e un sistema rampante per le riprese di getto in altezza.
Pile curve
Le pile curve hanno forma circolare o ellittica. Vengono utilizzate soprattutto quando c’è una esigenza idraulica (per esempio in caso di pile nei fiumi), in quanto questa sezione riduce la pressione dinamica dell’acqua. La cassaforma per questa tipologia di pile è formata da casseri circolari standard (pile circolari) o speciali (per esempio in caso di pile ellittiche o di diametro molto grande).
Pile speciali
Pile monolitiche con e senza cassaforma di Peri
Le pile di forma strutturale particolare, spesso, conferiscono al ponte un aspetto caratteristico e unico.
Pile a telaio
Questa tipologia di pile è caratterizzata dalla presenza di un pulvino superiore orizzontale che unisce più pile. Può essere utilizzata quando la sezione dell’impalcato è molto larga, in quanto lo sbalzo dello stesso sarebbe troppo elevato se poggiato su un’unica pila.
Queste strutture complesse vengono solitamente realizzate con cicli di costruzione in più fasi.
Classificare secondo la sezione
Secondo le proprietà estetiche e strutturali richieste dal progetto, le pile di ponti possono avere molte sezioni. In generale si possono dividere in 2 macro-tipologie:Sezione piena
La sezione piena è tipica delle pile con altezze molto elevate. E’ la tipologia più semplice da eseguire, in quanto occorre solo progettare la cassaforma esterna come se fosse un pilastro di grandi dimensioni, o un muro.
Ponte-canale, Magdeburgo, Germania
Pile di ponte con superfici in calcestruzzo a vista realizzate con la cassaforma Peri Vario a travi, il sistema di puntellazione di sostegno Multiprop e i puntoni HD 200.In questo caso la sezione presenta un vuoto interno per esigenze di alleggerimento della pila stessa e/o di risparmio di calcestruzzo.
Sezione cava per esigenze di alleggerimento della pila stessa e/o di risparmio di calcestruzzo - Alsina
Pulvino
Il pulvino è l’elemento di connessione tra impalcato e pila, e trasmette i carichi dell’impalcato alla pila. Per questo motivo i pulvini possono presentare appoggi in neoprene, oppure essere direttamente inclusi nell’impalcato.Tangenziale di Tirana
La conclusione dei lavori per la grande tangenziale di Tirana è prevista entro il 2022. L’intero snodo avrà una lunghezza totale di 18 chilometri ed è stato classificato come autostrada urbana. Condor nel dettaglio ha fornito il sistema Comax, capace di sopportare elevate pressioni di getto, ed i casseri speciali in acciaio per pila e pulvino a doppia curvaturaPulvino con appoggi in neoprene
Si tratta della tipologia più utilizzata per i pulvini: può avere molte forme differenti, la cui scelta dipende dalla larghezza dell’impalcato, dai carichi che riceve, e dall’estetica.
Normalmente fino ai 12 m di altezza si cassera, se possibile, con impalcatura appoggiata a terra. Per altezze di più di 12 m occorre utilizzare sistemi senza appoggio a terra (per esempio il sistema SCAP).
Grande raccordo anulare di Tirana. Casseformi e ponteggi Condor SPA
Pulvino incassato nell’impalcato
In schemi strutturali con continuità tra impalcato e pila, si può optare, in fase di progetto, per un pulvino incassato nell’impalcato, senza appoggi. In questo caso si crea un incastro.
Pila senza pulvino
Soprattutto in pile di grandi altezze, dove l’esecuzione del pulvino sarebbe antieconomica in termini di costi e di processo costruttivo, normalmente si opta per una soluzione senza pulvino, appoggiando l’impalcato direttamente sulla pila.
Pila a telaio
in caso di pile a telaio la soluzione è un pulvino orizzontale che trasmette i carichi alle pile. Normalmente, in questi casi, si procede con una casseratura con impalcatura appoggiata a terra.
La soluzione senza appoggio risulta più complicata, ma può comunque essere eseguita con l’utilizzo di collari a frizione. Nella progettazione delle casseforme per pulvini è stata adottatala una soluzione a manto unico di acciaio.
Casseforme per strutture prefabbricate, casseforme speciali per pile e pulvini e strutture irregolari Faresin Formwork
La struttura provvisionale per il getto del pulvino è realizzata da due semicassoni in lamiera di acciaio spessore 5 mm. opportunamente costolata e irrigidita.
L’integrazione dell’elemento di fiancata con la struttura portante realizza un cassone rigido idoneo per il contenimento dell’opera in calcestruzzo. Si evitano in questo modo travi di irrigidimento e di sostegno, prendendo ad esempio la tecnologia del settore automobili, abbiamo reso la carrozzeria autoportante senza bisogno di telaio.
Il peso del cassero ridotto significa abbattimento costi e mezzi meno potenti per il sollevamento ed abbassamento.
Casseforme per pulvino di Cams Group
Un’altra interessante caratteristica è l’assenza di tiranti passanti che attraversano il getto, ciò comporta meno manodopera ed un senso estetico del manufatto estremamente integro e senza fori.
Un esempio virtuoso
Pilosio in Iraq è intervenuto nella costruzione di un ponte strallato di 1,2 km, sorretto da 22 pile e 2 spalle in calcestruzzo. Per le condizioni del terreno sono state realizzate fondazioni speciali, costituite da pali trivellati di grosso diametro scavati nel terreno per una profondità di 50 m.Alla loro sommità sono stati posizionati dei plinti di fondazione in calcestruzzo per sorreggere le pile ed i pulvini anch’essi in calcestruzzo.
Pilosio ha studiato e fornito sistemi diversificati di casseri per la realizzazione di 22 pile e 2 spalle in calcestruzzo del grande ponte strallato
- Disponibilità di gru
- Possibilità di appoggio a terra
- Pressione massima ammissibile
- Altezza della pila
- Altezza del getto rampato
- Finitura
- Quantità di getti
Nella ricostruzione del Viadotto di Accumoli, colpito dal terremoto del centro Italia tra i mesi di agosto ed ottobre 2016, Eurobuilding di Servigliano per il lavoro si è avvalsa dei sistemi e delle soluzioni >>Doka Italia<<Il viadotto si articola su 10 coppie binate di pile che sorreggono 10 pulvini di grande volume che necessitavano il ripristino strutturale dei calcestruzzi, con l’obiettivo di aumentarne la resistenza all'azione sismica; ovviamente è stata effettuata anche l’installazione di una serie di nuovi isolatori sismici (una coppia per pulvino).
Doka sul Viadotto di Accumoli
