Le opere di Intersezione: Il nodo di Pregnana

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1 Le opere di Intersezione: Il nodo di Pregnana Slide 1/27

2 Il tracciato della linea AV Torino - Milano Slide 2/27 Il lotto di Pregnana Milanese

3 La galleria Artificiale della Linea Storica Ponti e viadotti della nuova linea Alta La struttura ha in pianta una forma a farfalla. La parte centrale è un telaio semplice le parti iniziale e finale sono un telaio doppio. L impalcato della canna centrale è realizzato con travi prefabbricate a T rovescio (di altezza pari a 1.20 m) e getto di completamento (l altezza complessiva di 1.40 m). Le farfalle sono realizzate mediante getto in opera su predalles. I pilastri e le travi di collegamento longitudinali sono prefabbricate. Slide 3/27

4 I viadotti di Pregnana Tratto A - L=402 m Tratto B - L=802 m Tratto C - L=127 m slide 4/27

5 La Galleria Artificiale di scavalco della A4 Ponti e viadotti della nuova linea Alta La galleria artificiale di intersezione fra la linea AV e la A4 è situata alla progressiva 114 nel comune di Pregnana Milanese. L opera ha una lunghezza complessiva di 600 m circa. Al suo interno passano le due carreggiate della A4 (luce netta per ogni carreggiata 22.5m). In copertura sostiene il doppio binario della Linea A.C. slide 5/27

6 La Galleria Artificiale di scavalco della A4 Ponti e viadotti della nuova linea Alta slide 6/27

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8 Imbocco Est - Galleria di Pregnana Vista interna della galleria di Pregnana slide 8/27

9 La Galleria Artificiale in costruzione - Vista laterale slide 9/27

10 Il tracciato ferroviario Il manufatto Il tracciato stradale SOLUZIONE PROGETTO ESECUTIVO (PE) Il tracciato ferroviario presenta una leggera pendenza a scendere verso Milano. Nel PE la copertura della g.a. giaceva su un piano orizzontale. slide 10/27 SOLUZIONE PROGETTO COSTRUTTIVO (PC) Nel PC la copertura è a tetto con pendenza trasversale costante dell 1.5% per tutta la g.a. e pendenza longitudinale costante nell ambito delle singole parti d opera (canne singole e doppia).

11 Direzione Trasversale Partendo dalla quota di imposta del piano del ferro si ottengono, con le due configurazioni due quote diverse del tracciato stradale slide 11/27 Nella soluzione proposta con falde inclinate e rispettando il franco stradale, si ottiene un risparmio di scavo di circa 40cm che si ripercuote anche sul sottopasso interferente. (Bareggio Pregnana)

12 I tre macroconci della galleria presentano pendenza diversa in relazione alla posizione dei binari sulla copertura. Il tratto a canna singola lato Torino ha una pendenza longitudinale dello 0.37%, superiore a quella della linea, in quanto il tracciato ferroviario si muove verso il colmo della copertura. Il tratto centrale presenta pendenza dello 0.18% con il treno che viaggia in corrispondenza del colmo della copertura. Il tratto a canna singola lato Milano è stato realizzato con pendenza longitudinale nulla in quanto il binario trova la giusta pendenza a scendere con il semplice graduale discostamento dal colmo. slide 12/27 Singola canna lato Torino Pend. Long.=0.37% Singola canna lato Milano Pend. Long.=0.00% Doppia canna centrale Pend. Long.=0.18%

13 Vantaggi Realizzativi - Riduzione significativa dei volumi di massetto delle pendenze e dello spessore complessivo dell impalcato (15cm medi); - Riduzione delle sollecitazioni da carichi permanenti (altezza travi ridotta di 5cm); slide 13/27 - Riduzione dell approfondimento della livelletta autostradale in variante (40 cm trsversali + 100cm longitudinali) con importanti risparmi sugli scavi; - Sollevamento del sottopasso interferente S.P. Bareggio-Pregnana con riduzione del battente di acqua di falda.

14 Transizione tra Viadotto a Quadricassone e Galleria Artificiale slide 14/27

15 La travi trasversali di copertura slide 15/27 La copertura della galleria è costituita da travi prefabbricate a T rovescio in cemento armato ordinario (H=1.95m, Largh,max=1.0m, Lungh= 23.0m) poste ad interasse di 1.0m sulle quali viene gettata in opera una soletta collaborante dello spessore di 25cm. Le travi sono disposte perpendicolarmente all asse della autostrada con pendenza pari a 1.5%. Lo spazio compreso fra le anime delle travi è riempito con polistirolo espanso ad alta densità.

16 Fasi di montaggio delle travi trasversali Ponti e viadotti della nuova linea Alta slide 16/27

17 Le travi trasversali montante con polistirolo tra le anime slide 17/27

18 Le travi longitudinali di copertura Le travi longitudinali di bordo sono il risultato dell unione di una parte prefabbricata e una gettata in opera: -Disposizione delle travi longitudinali prefabbricate collegate ai pilastri mediante giunto bagnato; slide 18/27 -Disposizione delle travi trasversali prefabbricate (con interposizione di polistirolo tra le anime); -Disposizione dell armatura di completamento in opera e getto definitivo della copertura.

19 I pilastri sugli allineamenti laterali slide 19/27

20 Fase di calo della gabbia del pilastro nel cassero slide 20/27

21 I pannelli bilastra slide 21/27

22 Le fondazioni slide 22/27

23 Fasi Costruttive Fase 1 slide 23/27 Fase 2

24 Fasi Costruttive Fase 3 slide 24/27 Fase 1: - Allargamento del sedime esistente, a Nord (carreggiata Torino), - Rinterro delle fondazioni e dei pilastri appena realizzati - Realizzazione delle 3+2 corsie richieste (carreggiata Torino) Fase 2 - Spostamento del traffico sulle due carreggiate provvisorie da 3+2 (carreggiata Sud) - Scavo carreggiata Nord - Realizzazione setto centrale e Varo travi di copertura Fase 3 - Spostamento traffico su carreggiata Nord - Varo travi della canna a Sud - Ultimazione copertura della Galleria

25 Effetti dovuti alla Viscosità A causa della solidarizzazione, mediante getto in opera, tra le travi prefabbricate d impalcato e le sottostrutture nascono nella struttura delle autotensioni per effetto della viscosità del calcestruzzo. Se t 0 è l istante in cui vengono introdotti i vincoli posticipati, le rotazioni relative viscose che si svilupperebbero nella struttura originaria a partire dall istante t 0, ma che sono impedite nella configurazione finale sono pari a: dove θ ela è la rotazione relativa elastica e f è la funzione di viscosità. Le sollecitazioni viscose, e quindi nel nostro caso i momenti, che nascono nella configurazione finale tali da impedire queste rotazioni si possono scrivere nella forma seguente: dove il coeff. d invecchiamento χ può essere posto pari a 0.8 nel caso in cui la variazione delle tensioni nella struttura nel tempo sia dovuta principalmente agli effetti viscosi. θ visc M ( t ) = θ φ(, ) ( ) 0, ela t0 = M 0 Φ 1+ χφ ( t0, ) ( t, ) 0 slide 25/27

26 Effetti dovuti alla Viscosità età (giorni) Φ ( t 0, ) Φ 1+ χφ ( t0, ) ( t, ) slide 26/27

27 Conclusioni L utilizzo di manufatti prefabbricati in c.a. e c.a.p. per la realizzazione delle opere lungo le nuove linee AV ha dato dei risultati molto positivi. Il confronto tra opere similari realizzate con getto in opera ovvero con prefabbricazione, ha messo in evidenza l estrema competitività della prefabbricazione. Ulteriori margini di miglioramento per questo tipo di manufatti potranno essere ottenuti quando si verificassero una o più delle seguenti condizioni: Una progettazione specifica per la prefabbricazione già dalle fasi iniziali di concezione e predimensionamento strutturale. Questo permetterebbe di tener conto delle migliori caratteristiche meccaniche dei componenti, riducendone quindi dimensioni e pesi. Si ricorda che le gallerie di Pregnana hanno le stesse dimensioni strutturali di opere similari gettate in opera. slide 27/27 Adozione di calcestruzzi fibro-rinforzati che, aumentando molto resistenza, tenacità e duttilità locale, rendono possibile l ulteriore riduzione delle dimensioni e di fatto eliminano i problemi di fessurazione in fase di movimentazione e stoccaggio. Utilizzo di armature resistenti alla corrosione (ad esempio armatura zincata) la cui adozione permette di ridurre il copriferro e di lavorare a tassi maggiori in quanto si possono rilassare i limiti a fessurazione.