Ingegneria
Balance Lift Method: costruire viadotti con un metodo innovativo
In Austria, un team di ingegneri introduce il “Balance Lift Method” destinato alla costruzione di viadotti. A seguire, l’esamina tecnologica e strutturale
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I ricercatori dell’Università Tecnica di Vienna (TU Wien) hanno proposto una differente, quanto innovativa, modalità costruttiva per la realizzazione di ponti carrabili post-tensionati ad uso autostradale: Il “Balance Lift Method”.
Una volta compiute tali operazioni, le travi assumono una giacitura in posizione orizzontale. Le dimensioni di ciascuna sono pari a 100×180 cm in sezione trasversale, con interasse di 8,0 m. In quanto provviste di armatura longitudinale post-tensionata e trasversale, si è pertanto proceduto alla loro saturazione mediante calcestruzzo gettato in opera. Successivamente, ulteriori travi sospese della lunghezza pari a 22 m cadauna (nel caso del viadotto sul fiume Lafnitz) sono state disposte al fine di connettere le spalle Est ed Ovest agli elementi strutturali già dispiegati. Il completamento di detta azione fu propedeutico alla successiva costituzione dell’impalcato, il quale riporta uno spessore di 200 cm circa in sezione trasversale.
Circa alcune tempistiche costruttive, si evidenzia che il ponte sul fiume Lahnbach è stato soggetto a diverse fasi nell’esecuzione dei suoi lavori strutturali, comunque occorsi tra l’Ottobre 2019 e il Gennaio 2020. Gli elementi strutturali che formano il viadotto sul corso d’acqua Lafnitz, invece, sono stati “dispiegati” il 27 Febbraio scorso. Infine, una nota sul progetto di ricerca applicata del team universitario austriaco. Nato nel 2006, questi è stato supportato dai fondi erogati dall’Agenzia di Ricerca Austriaca (FFG), dall’Associazione Austriaca degli impianti di Calcestruzzo e Prefabbricazione (VÖB), da ASFINAG Bau Management GmbH e da ÖBB Infrastruktur AG.
Dall’Austria un focus sul Balance Lift Method
Il caso studio che esaminiamo è quello del viadotto sull’autostrada S7 realizzato a Fürstenfeld, nel land del Tirolo austriaco, dalla lunghezza complessiva pari a 216 m lineari. Il primo tratto di 100 m complessivi, l’S7.22, oltrepassa con la propria campata il fiume Lahnbach, mentre il secondo, con una luce di 116 m, sovrasta lo scorrere delle acque del corso denominato Lafnitz. Il metodo adottato prevede un’apertura a pantografo degli elementi strutturali orizzontali a sostegno dell’impalcato rispetto ad un punto fisso (cerniera), la cui posizione di partenza si colloca alla quota altimetrica dell’estremo superiore della coppia binata formata dalla torre reticolare metallica di supporto. Avente colore giallo e sezione quadrata, le due torri si dispongono parallelamente all’asse della pila in calcestruzzo armato al piede, quest’ultimo anche asse verticale di mezzeria del sistema costruttivo.Il viadotto di Fürstenfeld: il “Balance Lift Method” e l’analisi tecnologica
Testato a partire dal 2010, il metodo austriaco denominato “Balance Lift Method” (BLM) presuppone l’erezione in posizione verticale degli elementi strutturali ausiliari per mezzo di una gru, anziché la giacitura in senso longitudinale degli stessi secondo il piano cartesiano di riferimento. Tuttavia, prima della realizzazione di tale viadotto carrabile, venne prodotta una simulazione verosimile della commessa, eseguendo la costruzione di un ponte aventi le medesime caratteristiche ma dalla luce complessiva di 50,4 m, ossia il 70% di quella attuale del S7.22. Le travi impiegate sono costituite da elementi prefabbricati a parete sottile con rinforzo in acciaio, inizialmente cave, date da due travi “di colmo” tra loro connesse mediante un giunto metallico a cerniera. Le loro dimensioni lineari sono pari a 36 m e dal peso di circa 54 tonnellate cadauna, la cui addizione lineare consecutiva permette di coprire una luce complessiva di 72 m. Grazie all’impiego di pistoni idraulici, questi agiscono divaricando le due travi abbassandone la linea di quota ed estendendo dunque le travi ausiliarie verso le due spalle in cls armato in opera sulle rive opposte. Per ciascuno dei ponti sopra citati, 4 processi di abbassamento sono stati eseguiti parallelamente tra loro, due per ciascuna delle altrettante carreggiate autostradali previste. Queste posseggono una dimensione pari a 12,00 m rilevata in sezione trasversale, a cui affiancare ulteriori 1,25 m per ogni lato per i guard-rails e le barriere bordo ponte. Per il corretto espletamento di ogni singolo processo di abbassamento, si sono rese necessarie 3 ore circa.viadotto autostradale Fürstenfeld – courtesy TU Wien
I benefici del metodo Balance Lift Method: costi, tempistiche, durabilità
L’approccio “Balance Lift Method” (BLM), secondo il team di ricerca austriaco guidato dal Prof. Johann Kollegger dell’Istituto per l’Ingegneria Strutturale – Area di ricerca cemento armato e costruzioni edili pesanti della TU Wien, porterebbe vari benefici in alcune aree. In primis, vi è la velocizzazione dei tempi generali di realizzazione dell’infrastruttura. Facendo riferimento a quanto rivela il Professore, infatti, si potrebbe passare da mesi a soli 3 giorni complessivi, grazie alla corretta progettazione degli elementi strutturali concorrenti al metodo di abbassamento bilanciato e al mero processo sviluppabile in loco. Tempi ridotti significano anche una riduzione del monte ore della manodopera, con un conseguente risparmio economico per la stazione appaltante e per le imprese in sede di gara. Inoltre, tale metodo permetterebbe di ridurre i costi di costruzione imputabili ai materiali edili impiegati nell’ordine del 20-30%, incrementando la durabilità dell’opera. Infine, il BLM dimostrerebbe il suo impiego ottimale in presenza di terreni accidentati o in contesti naturali protetti.viadotto autostradale Fürstenfeld – courtesy TU Wien