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Il ponte sospeso sulla baia di Izmit

Con una gara di appalto internazionale, il Ministero dei Trasporti turco (TCK) ha affidato la costruzione in project finance dell'autostrada Gebze-Orhangazi-Izmir al Consorzio di Imprese Nömayg Joint Venture (Nurol, Özaltin, Makyol, Astaldi, Yüksel, Göçay), di cui l'unica Società straniera è Astaldi

L’Autostrada Gezbe-Orhangazi-Izmir si snoda dalla periferia di Istanbul per 384 km per raggiungere a Sud la città di Izmir (l’antica Smirne), a cui si aggiungono altri 43 km di raccordi e svincoli per un totale di 427 km a due carreggiate da tre corsie ognuna più quella di emergenza.

Immagini

  • Un rendering del ponte
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    Un rendering del ponte
  • Il tracciato
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    Il tracciato
  • La sezione longitudinale del ponte
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    La sezione longitudinale del ponte
  • I pali di fondazione
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    I pali di fondazione
  • I pali di fondazione
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    I pali di fondazione
  • I cassoni di fondazione in costruzione
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    I cassoni di fondazione in costruzione
  • Il trasporto
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    Il trasporto
  • Il trasporto
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    Il trasporto
  • L’affondamento dei cassoni
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    L’affondamento dei cassoni
  • Lo schema del cavo di sospensione
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    Lo schema del cavo di sospensione
  • Il blocco di ancoraggio Nord
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    Il blocco di ancoraggio Nord
  • La sezione dell’impalcato in acciaio
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    La sezione dell’impalcato in acciaio
  • Il blocco di ancoraggio Sud
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    Il blocco di ancoraggio Sud

La parte più impegnativa e interessante è il ponte sospeso, l’Izmit Bay Crossing Suspension Bridge, che attraverserà la baia di Izmit con una campata centrale di 1.550 m e le due laterali di 566 m per un totale di 2.682 m e che ridurrà notevolmente i tempi di percorrenza a soli 6 minuti contro gli attuali 60 minuti usando il traghetto per raggiungere la sponda opposta.

Una gara internazionale

Per un ponte di tali dimensioni, il Consorzio ha bandito una gara internazionale selezionando alla fine tre Imprese che rispondevano ai rigorosi requisiti richiesti e che si sono contese l’assegnazione dell’appalto per la costruzione. La scelta finale è caduta su IHI (Infrastructure Systems Co., Ltd) e Itochu Consortium che, negli anni passati, avevano realizzato l’Akashi-Kaikyo Bridge in Giappone, opera che ancora oggi detiene il record per la campata centrale più lunga al mondo (1.991 m).

La sezione del ponte sospeso: la proposta di IHI

IHI ha chiamato come Consulente progettuale la danese Cowi e la soluzione proposta sulla base dell’esperienza avuta per il ponte Akashi-Kaikyo è di un ponte sospeso con campata centrale da 1.550 m e due laterali da 566 con torri in acciaio di 252 m di altezza e un franco di 10 m sul pilone tra la superficie dell’acqua e l’estradosso delle fondazioni.

La fondazione delle torri

L’idea vincente è stata quella di poggiare le fondazioni sul fondo del mare appositamente preparato e non vincolarle rigidamente, ma per effetto del solo peso proprio e della struttura portante lasciarla libera in modo da renderla elastica alle forze che nasceranno per effetto di eventuali sismi e per contrastare l’azione del vento che è il fattore predominante in quelle zone. Le due torri sono così collocate in mare a profondità compresa tra i 35 e i 40m. Il fondo è stato dragato rimuovendo tutte le parti sciolte e scavato incassando l’impronta della fondazione per una profondità di altri 3 m con un volume di scavo per la torre Nord di 25.500 m3 e per quella Sud di quasi 50.000 m3. A questo è seguito per ogni torre l’infissione di 195 pali del diametro di 2 m e 20 mm di spessore per circa 34 m di lunghezza del peso totale di 6.500 t con reticolo rettangolare da 5×5 m.

La sequenza costruttiva delle fondazioni delle torri

I cassoni sono stati trasportati sull’area della fondazione già in precedenza preparata e affondati in maniera controllata con il riempimento d’acqua dei setti. Particolare attenzione è stata data alla costruzione dei due cassoni che dovranno essere in grado di resistere nel tempo all’aggressività del mare.

La costruzione dei due cassoni di fondazione nell’apposito bacino

Le singole celle di cui sono costituiti non sono comunicanti tra loro, sono state ricoperte da singole solette prefabbricate per ogni cella preparate a parte e fornite dell’apposito foro valvolato da cui è stata immessa acqua in maniera controllata per provocarne la lenta discesa sul fondo del mare nella fondazione appositamente predisposta e preparata con il materiale aggregato selezionato.

Le torri

Dalle pile circolari prefabbricate in calcestruzzo si eleverà la struttura in acciaio a setti che sarà imbullonata lungo le costolature e saldata lungo gli accostamenti esterni. I pannelli saranno di due tipologie diverse con delle travature interne per gli irrigidimenti necessari e che daranno una certa elasticità alla struttura in caso di sisma, soluzione scelta per contrastare le ricorrenti azioni sismiche che nella zona si producono per effetto delle faglie in movimento. La torre sarà costituita da 88 blocchi metallici a sezione rettangolare di 7×8 m e di lunghezza variabile tra 8 e 13 m, da circa 200 t di peso medio cadauno per un totale di circa 9.000 t di acciaio per la singola torre e quasi 18.000 t per i due piloni che vengono prodotti in fabbrica e assemblati per verificarne l’allineamento e la corrispondenza con quelli adiacenti, dopodiché sono di nuovo smontati e caricati per il trasporto in loco.

I cavi di sospensione

I fili sono fabbricati in Giappone e ritrafilati in Cina dalla stessa Ditta per ottenere sezioni omogenee e controllate, vengono raggruppati in parallelo a formare il trefolo (PWS – Parallel Wire Strand), in modo che nessuna perdita di forza è prevista come potrebbe succedere in caso venissero attorcigliati.

I singoli cavi di sospensione dei conci o pendini sono 210 e ancorati nella mezzeria del concio stesso, con due tipologie e diversa sezione, con diametro di 107 mm costituiti da 133 trefoli galvanizzati da 7 mm di diametro a formare la sezione esagonale con limite di snervamento fissato a 9 MN e con diametro di 129 mm con 211 trefoli da 7 mm e limite fissato a 14,3 MN. Il loro peso totale è di 740 t.

I cavi di sospensione saranno tesi tra i due blocchi di ancoraggio con il classico sistema di trasporto opportunamente predisposto tra i due succitati blocchi.

L’impalcato

Si tratta di 111 conci da 25 m di lunghezza a scatolare metallico di 35,90 m di larghezza e di 4,75 m di altezza con 2,90 m di marciapiedi laterali calpestabili dal peso di circa 300 t per blocco con un totale di 33.500 t per l’intero impalcato.

Lo stoccaggio dei materiali e il cantiere di lavorazione per l’assemblaggio dei conci avverrà direttamente in sito su una yarda appositamente predisposta su cui saranno posizionate le dime per costruire i singoli conci che poi saranno stoccati sul piazzale in attesa di essere trasportati via mare su chiatte e sollevati appendendoli ai cavi preventivamente predisposti.

Per il sollevamento dei conci sono previste quattro unità con relative squadre di Personale che permetteranno in soli 30 giorni di realizzare il posizionamento dell’impalcato. Per eseguire le 112 saldature tra un concio e l’altro saranno all’opera 12 squadre con casserature mobili, in pratica una passerella sotto il concio che facilita le squadre di saldatori ad eseguire il lavoro in sicurezza, e il lavoro potrà essere completato in 60 giorni.