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MANUFATTI A SPINTA

Com'è noto la tecnica dell'infissione oleodinamica di monoliti, nell'ambito dei lavori di realizzazione di sottopassi ferroviari, consiste nella costruzione fuori opera, in apposita area (fosso di varo), di un manufatto prefabbricato (monolito) il quale viene successivamente posto in esercizio sotto il binario attraverso la spinta, con scavo in avanzamento, a mezzo di martinetti idraulici.

Le attività da eseguire sono dunque le seguenti:

  • Realizzazione della "platea di varo" e del "muro reggispinta";
  • Realizzazione del monolito in c.a.;
  • Installazione delle apparecchiature di spinta (martinetti idraulici, prolunghe, ecc.);
  • Montaggio sistema di sostegno del binario;
  • Scavo in avanzamento e Infissione oleodinamica del monolito;
  • Smontaggio sistema di sostegno del binario;
  • Realizzazione opere di completamento del sottopasso.

Laddove esistano le condizioni al contorno, la tecnica della spinta è fondamentale per garantire, durante i lavori, il mantenimento dell’esercizio ferroviario, riducendo al minimo le interferenze con lo stesso, ed è insostituibile nel campo dei grandi attraversamenti (luci > 18÷20 m) anche con moltitudine di binari da attraversare.
In taluni casi la scelta di realizzare un sottopasso ferroviario con il metodo dell'infissione oleodinamica si impone per ragioni tecniche strettamente legate alla fattibilità dell'opera e nel rispetto della piena funzionalità dell'esercizio ferroviario.

Tipico esempio è la realizzazione di un sottoattraversamento ferroviario in corrispondenza di uno scambio il quale, non consentendo l'impiego di travate provvisorie, non permette la costruzione in opera del sottopasso.

Quanto affermato è sicuramente valido, posto che i parametri che concorrono alla valutazione positiva/negativa di una metodologia dovrebbero essere:

  1. il costo dell'opera (in senso lato, compreso tutto ciò che è necessario/propedeutico all'applicazione della tecnica considerata);
  2. le soggezioni all'esercizio ferroviario (in termini di durata, di limitazione di velocità e di interruzioni della circolazione valutando, per i diversi scenari di esercizio e per le diverse situazioni di intervento, il corretto rapporto costi/benefici il quale deve tenere in considerazione tutti gli oneri connessi).

Per l'impresa appaltatrice delle opere civili i vantaggi tecnici ed economici rispetto ad altre soluzioni (quali la costruzione in opera del sottopasso) sono fondamentalmente dovuti a:

  • mantenere l'esercizio ferroviario durante ogni fase lavorativa;
  • operare sotto esercizio ferroviario solo per il periodo strettamente necessario alla messa in sicurezza del binario e traslazione dell'opera;
  • riduzione dei tempi e dei rischi legati alle varie attività di cantiere;
  • monoliticità dell'opera e semplificazione delle strutture;
  • mancanza degli oneri per l'esecuzione delle opere provvisionali/definitive (paratie di micropali/pali, tiranti, puntoni, plinti in c.a., struttura di appoggio, ecc.) necessarie per consentire lo scavo sotto il binario garantendo la stabilità e la sicurezza del rilevato ferroviario, nonché per il sostegno verticale dei ponti provvisori;
  • tempi estremamente ridotti di utilizzo delle strutture per il sostegno provvisorio del binario.

In fase di progettazione esecutiva/costruttiva del monolito, particolare attenzione deve essere posta alla definizione della geometria del manufatto, con riferimento alla parte anteriore dello stesso (rostro), ed alla distanza tra il piano del ferro e l'estradosso c.a. della soletta superiore del monolito.

Spinta "a vuoto":

Applicazione particolare della tecnica dell'infissione oleodinamica è quella relativa alla traslazione oleodinamica di una struttura scatolare in c.a. (monolito), nella configurazione definitiva, previa esecuzione dello scavo sotto binario senza cioè scavo di terreno in avanzamento: la cosiddetta spinta "a vuoto".

Tale soluzione richiede, preliminarmente all'infissione oleodinamica del monolito, la realizzazione di opere provvisionali/definitive (paratie di micropali/pali, tiranti, puntoni, plinti in c.a., struttura di appoggio, ecc.) necessarie per consentire lo scavo sotto il binario, garantendo la stabilità e la sicurezza del rilevato ferroviario, nonché per l'appoggio delle strutture provvisorie di sostegno.







CENNI DI STORIA…FINO ALLA TECNOLOGIA ESSEN

La tecnica della spinta, nata negli Stati Uniti sul finire del XX secolo, è stata introdotta nel corso degli anni '60 in Gran Bretagna e nella Repubblica Federale Tedesca per poi diffondersi definitivamente nel resto d'Europa. In Germania, specialmente, il metodo ha raggiunto livelli tecnologici elevati per quanto alle tecniche e procedure di controllo adottate.

In Italia la prima applicazione a spinta risale all'anno 1968. Ad oggi sono stati eseguiti migliaia d'interventi nelle più svariate condizioni d'impiego per realizzare sotto binario strade, percorsi pedonali, acquedotti, fognature, ecc.; attualmente il numero medio degli interventi che si eseguono in un anno può ritenersi intorno al centinaio.

Negli ultimi decenni la tecnica ha raggiunto un notevole sviluppo per i vantaggi che ha comportato in virtù della possibilità di non interrompere il traffico ferroviario durante i lavori, e ciò anche nel caso di sottopassi viari di grandi dimensioni.

Tuttavia detto metodo ha subito, sino ai tempi recenti, un forte condizionamento dovuto alla bassa velocità di esercizio consentita ai treni dalle tecnologie tradizionalmente in uso per il sostegno del binario, e da una metodologia complessiva che non poteva garantire uno standard di sicurezza accettabile.

La ESSEN Italia si è posta sul mercato con una metodologia basata sull'utilizzo di un sistema integrato di elementi strutturalmente definito nelle varie configurazioni statiche e dinamiche, ottenendo un notevole abbattimento dei costi per il rallentamento dei treni e riducendo gli imprevisti insiti nell'impiego di altri sistemi strutturalmente mal definiti.



La Tecnologia ESSEN, in funzione delle luci di lavoro richieste, prevede specifiche soluzioni per il sostegno provvisorio dei binari durante l’infissione oleodinamica di monoliti:

  1. Per interventi che richiedono piccole luci di lavoro, quali l'esecuzione di sottopassi pedonali e/o ciclabili e tombini idraulici ecc., è previsto l'impiego del Ponte ESSEN nella configurazione di struttura isostatica semplicemente appoggiata denominata Ponte "ESSEN Standard".

    Il Ponte "ESSEN Standard" permette il transito in sicurezza dei convogli ferroviari con velocità fino a 80 Km/h per luci fino a 5.67 m durante le fasi di montaggio della struttura e d'infissione oleodinamica del monolito.

  2. Per interventi che prevedono l'infissione oleodinamica di strutture scatolari in c.a. (monoliti) di medie e grandi dimensioni, quali sottopassi ciclopedonali e carrabili, è previsto solitamente l'impiego del "Sistema ESSEN";


    Video infissione monolito Firenze "Belfiore" - Anno 2002




    in tale configurazione strutturale il Ponte ESSEN è generalmente utilizzato 'in serie' per il sostegno longitudinale del binario e trova appoggio su travi di ripartizione trasversali (travi di manovra) che scorrono (mediante opportuni dispositivi) sulla soletta del monolito durante le fasi di avanzamento dello stesso.

    Il "Sistema ESSEN" è utilizzabile anche in presenza di manufatti esistenti.

    Il "Sistema ESSEN" permette il transito in sicurezza dei convogli ferroviari con velocità fino a 80 Km/h durante le fasi di montaggio della struttura e d'infissione oleodinamica del monolito.

  3. In presenza di scambi, non essendo manifestamente possibile l'inserimento del Ponte ESSEN, è prevista la progettazione e la costruzione in officina specializzata di una specifica struttura - Struttura "ESSEN Speciale per deviatoio"- funzione delle caratteristiche dello scambio (angolo di deviata, punta scambio, cuore, organi di manovra, ecc.) e della sua posizione rispetto all'attraversamento.

    La Struttura "ESSEN Speciale per deviatoio" permette il transito in sicurezza dei convogli ferroviari con velocità fino a 50 Km/h durante le fasi di montaggio della struttura e d'infissione oleodinamica del monolito.

  4. Per interventi a spinta che richiedono medie e grandi luci di lavoro, quali l’esecuzione di sottopassi ciclopedonali e carrabili, è possibile inoltre l’impiego del Ponte "ESSEN Gemellato", un impalcato metallico sostenuto da due travi portanti in acciaio (travi gemelle) semplicemente appoggiate le cui luci di lavoro, nelle diverse configurazioni, sono 10.08 m, 12.60 m, 15.12 m e 17.64 m.



    Il Ponte "ESSEN Gemellato" permette il transito in sicurezza dei convogli ferroviari con velocità fino a 80 Km/h (per luci di lavoro fino a 15.12 m) durante le fasi di montaggio della struttura e d'infissione oleodinamica del monolito.

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