Sono italiani gli studi di ingegneria e di architettura che hanno firmato il progetto per la costruzione dell'iconico ponte sospeso in calcestruzzo, il Kiss Bridge, un ponte simbolo di amore che ridisegna il waterfront dell'isola di Phu Quoc in Vietnam. Situato sulla Costa sud-occidentale dell'isola vietnamite, Marco Casamonti di Archea Associati c...
I vantaggi dell’impiego innovativo da parte di Italferr del modello BIM costruito per il progetto del nuovo viadotto, vengono illustrati in un webinar in programma il 19 gennaio 2021.
Ponte San Giorgio: un progetto in soli tre mesi
Come tutti sappiamo, Il 14 agosto 2018 a Genova ha segnato una tragica data nel mondo delle infrastrutture italiane: il collasso del Ponte Morandi ha portato con sé, oltre al dramma delle vittime e delle loro famiglie, anche l’interruzione di un’importante arteria veicolare per turismo e trasporti.
Ciò nondimeno, il nuovo Ponte San Giorgio di Genova è stato inaugurato solo due anni dopo la tragedia, grazie ai poderosi sforzi di un team di lavoro esteso e multidisciplinare.
Fondamentale è stato il contributo di Italferr, Società di progettazione del Gruppo Ferrovie dello Stato, che sulla base dei suoi 30 anni di esperienza nella progettazione di ponti, ha potuto realizzare un nuovo progetto, con una tempistica serratissima di soli tre mesi.
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Le soluzioni Bentley per il progetto del Ponte San Giorgio a Genova
Grazie all’impiego di innovativi strumenti software Bentley e a un ambiente BIM ottimizzato per ridurre i costi, velocizzare le decisioni, aumentare l'accuratezza e produrre un programma di costruzione più rapido ed efficiente, Italferr ha implementato un ambiente aperto e interconnesso di dati per gestire il flusso di informazioni multidisciplinari e stabilire metodi operativi chiari che favorissero la collaborazione.
L'azienda ha definito standard, modelli e criteri di base per creare e mantenere un modello digitale “gemello” alla realtà (Digital Twin) e un modello di informazioni che costituisse la base per le attività di progettazione, costruzione e gestione.
La modellazione computazionale con un set ridotto di informazioni, inclusi codici di identificazione WBS (Work Breakdown Structure), materiali di costruzione e dimensioni, ha permesso al team di sviluppare script 4D in grado di ottimizzare e automatizzare i processi che in passato venivano completati manualmente.
Includendo la documentazione dettagliata nel digital twin e utilizzando la visualizzazione 4D per determinare le tappe di costruzione fondamentali, Italferr ha generato un documento da utilizzare durante lo sviluppo e ha definito e ottimizzato il programma di costruzione. I progettisti di varie discipline hanno fornito il proprio contribuito in un unico iModel federato, migliorando il rilevamento delle interferenze e garantendo un'unica fonte di dati attendibili.
La creazione di metodi operativi efficienti all'interno di un ambiente BIM ha consentito a Italferr di ridurre i costi di progettazione, velocizzare le decisioni, aumentare l'accuratezza e migliorare la comunicazione nel team multidisciplinare. Di conseguenza, il team di progetto è riuscito a ridurre il numero di varianti nel sistema e a migliorare il progetto del ponte nel suo complesso, portando a termine una sfida senza precedenti.
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Il Queensferry Crossing vicino a Edinburgo, in Scozia, è un ponte strallato con tre piloni di oltre 200 m di altezza. Si tratta di uno dei più grandi progetti infrastrutturali in Europa e ha usufruito di una progettazione ultramoderna delle armature in 3D, grazie agli ingegneri di Leonhardt, Andrä und Partner (LAP) e ad Allplan Engineering.
Nel sud della Scozia, sul fiordo formato dall'estuario del fiume Forth, noto come Firth of Forth, era necessario affrontare una particolare esigenza infrastrutturale. Tre ponti molto ravvicinati tra loro collegano le sponde del fiordo che si estende per 80 chilometri verso l’interno del paese. Il Forth Bridge è un ponte in acciaio costruito nel 1890, utilizzato da sempre per il trasporto ferroviario. Il Forth Road Bridge è un ponte sospeso costruito nel 1964, che dall’estate del 2017 viene utilizzato esclusivamente per il traffico di autobus, biciclette e pedoni.
Da quel momento il nuovo ponte Queensferry Crossing completa il trio. Due corsie di marcia più una d’emergenza per ogni direzione sono utilizzate esclusivamente per il traffico stradale. Mentre il Forth Road Bridge era stato progettato e realizzato su carta utilizzando disegni a mano, i progetti delle armature e quelli esecutivi del Queensferry Crossing sono stati realizzati in 3D con Allplan Engineering.
LA SFIDA
Con lo sviluppo del progetto per il nuovo ponte, ai consulenti del Ministero dei Trasporti Scozzese della Jacobs Arup JV era stato affidato un compito difficile. Oltre che assolvere allo scopo, il nuovo ponte doveva essere esteticamente all’altezza del patrimonio culturale mondiale del “Forth Bridge”. Lo studio di ingegneria Leonhardt, Andrä und Partner, in consorzio con Rambøll, Gifford e Grontmij, è stato incaricato della preparazione della proposta, della progettazione esecutiva e dei calcoli la costruzione.
Il processo di progettazione si è concretizzato in un ponte strallato lungo 2.094,5 metri con tre piloni in acqua.
Tra queste torri in cemento armato alte fino a 210 metri si estende una capacità portante principale di 650 metri. Questa misura era dettata dalla larghezza dei canali di navigazione sottostanti. Le campate delle sezioni laterali sono di 223 metri e quelle dei ponti di golena di 104 metri. Il pilone centrale si è rivelato particolarmente impegnativo in termini di costruzione. Nei classici ponti strallati, il pilone centrale è ancorato posteriormente alle campate rigide laterali. Tuttavia, questo modo di procedere non è possibile in un ponte a tre piloni, a causa dei momenti flettenti molto alti. Oltre a questa limitazione, il ponte non doveva apparire eccessivamente dominante nel contesto delle due costruzioni già esistenti.
LA SOLUZIONE
I progettisti hanno risolto il problema dell’ancoraggio posteriore del pilone centrale sovrapponendo le funi inclinate di 146 metri al centro della rispettiva campata. Questa caratteristica strutturale della costruzione ha permesso di ottenere la necessaria stabilità e allo stesso tempo ha consentito la costruzione di un ponte strallato di grande impatto visivo.
I tre caratteristici piloni in cemento armato sono rastremati dal bordo superiore della fondazione verso la sommità: da 14x16 metri si assottigliano a 7,50x5 metri. Per la progettazione dei piloni, LAP ha creato un modello completo dell'armatura in 3D con Allplan Engineering. Era la prima volta che si utilizzava questo metodo di lavoro per un ponte di queste dimensioni e quindi si trattava di un progetto molto impegnativo. L’armatura dei singoli segmenti dei piloni doveva essere posata in modo molto preciso, dato che la sezione si assottiglia verso l'alto. La procedura complessa richiedeva requisiti di massimo livello al software utilizzato. Questo è uno dei motivi per cui i progettisti di LAP hanno fatto affidamento su Allplan Engineering e sull'esperienza del loro partner CHP per la progettazione esecutiva e delle armature.
Come i piloni, anche la sovrastruttura che sostiene le carreggiate su ciascun lato ha una forma sofisticata.
Nell'area dei piloni e delle strallature, la sovrastruttura è composta da tre parti. Infatti si integra monoliticamente nel pilone centrale, mentre è attraversata dai due piloni esterni ed è appoggiata su di essi con una trave trasversale. Questo schema di appoggio evita le possibili distorsioni tra i piloni.
Fondazione e installazione
La fondazione del pilone centrale del ponte strallato è stata realizzata sulla Beamer Rock, che si trova nel centro del fiordo, per mezzo di un gabbione di palancole metalliche. I piloni laterali affondano fino a 40 m di profondità. Il getto dei piloni è avvenuta in una cassaforma rampante interna ed esterna.
Per trasportare il calcestruzzo fino alla sommità dei piloni è stato necessario un impianto di getto da 200 bar. Poiché la maggior parte del cantiere si trovava sulle acque aperte del Firth of Forth, sono state utilizzate gru galleggianti e pontoni per il trasporto. La maggior parte dell'armatura è stata prefabbricata nel vicino porto di Rosyth ed è stata successivamente sollevata in loco con una gru a torre girevole.
Il Queensferry Crossing è il ponte più grande per cui è stato utilizzato Allplan Engineering per l’intera progettazione delle armature in 3D. Grazie alla progettazione estremamente precisa e priva di collisioni, è stato possibile rispettare le scadenze e i costi.
Il Queensferry Crossing è stato ufficialmente inaugurato il 4 settembre 2017 dalla regina Elisabetta II. Il 2 e 3 settembre 2017, 50.000 ospiti selezionati hanno potuto attraversare il ponte a piedi.
IL CLIENTE
Lo studio di ingegneria Leonhardt, Andrä und Partner (LAP) opera a livello mondiale ed è specializzato nella progettazione di grandi opere ingegneristiche e infrastrutturali fin dai tempi della sua fondazione, sotto la guida di Fritz Leonhardt. Una delle attività principali dello studio è, oggi come allora, la costruzione di ponti ed edifici in acciaio e cemento armato. Questo ha fatto sì che nel corso degli anni siano stati realizzati numerosi progetti di ingegneria civile di rilievo, tra cui la Torre della televisione di Stoccarda (1955), la copertura a tenda nell’Olympiapark di Monaco di Baviera (1971), il ponte di Galata a Istanbul (1985), la Fabbrica Trasparente di Dresda (1999) e ora il ponte Queensferry Crossing (2017).
A PROPOSITO DI ALLPLAN
ALLPLAN è tra i leader in Europa nella fornitura di soluzioni OpenBIM per la progettazione con il metodo Building Information Modeling (BIM). Da oltre 50 anni l’azienda supporta il settore AECOM con un portafoglio di software all’avanguardia, accelerando in modo significativo la digitalizzazione del settore delle costruzioni: prodotti innovativi, sviluppati su misura per le esigenze dei clienti e con la migliore qualità “made in Germany”.