Progettazione, realizzazione e manutenzione di ponti e gallerie ferroviarie Innovazione nella tecnologia dei materiali

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1 Progettazione, realizzazione e manutenzione di ponti e gallerie ferroviarie Innovazione nella tecnologia dei materiali Progettazione e costruzione dei ponti e viadotti ferroviari Luigi Evangelista Italferr U.O. Costruzioni Con il Patrocinio di: Bari, 5 Febbraio 2016 Politecnico di Bari, Aula Magna «Attilio Alto» - Via Orabona 4

2 Indice degli argomenti 1 - Progettazione «cenni» 2 - Ponti in c,a. e c.a.p. 3 - Ponti in acciaio e a struttura mista acciaio - calcestruzzo 4 - Nuovi Progetti 2

3 PROGETTAZIONE Analisi Strutturali Modellazione

4 PROGETTAZIONE: Azioni/fenomeni particolari INTERAZIONE DINAMICA - Treno-Binario-Struttura (T-B-S) La Dinamica e l interazione dinamica: Le sollecitazioni e le deformazioni statiche prodotte in un ponte, sono incrementate e decrementate dall effetto dei carichi viaggianti. Parallelamente assumono rilevanza le accelerazioni verticali indotte dai convogli stessi nell impalcato) Approcci semplificati Analisi complete di percorribilità

5 PROGETTAZIONE: Azioni/fenomeni particolari INTERAZIONE STATICA - Treno-Binario-Struttura (T-B-S) INTERAZIONE STATICA Treno Binario Struttura Fenomeno di interazione fra sottosistemi dovuto a: DT (variazioni termiche rotaia e nella struttura); Azioni longitudinali (frenatura ed avviamento); Spostamenti longitudinali dovuti ai carichi verticali. 5

6 PROGETTAZIONE: Criteri di verifica S.L.E. requisiti concernenti deformazioni e vibrazioni Deformazioni torsionali dell impalcato Sghembo t 3mm /3m per 120 < V 220 km/h STATO LIMITE PER IL CONFORT DEL PASSEGGERO Sghembo 6

7 I PONTI FERROVIARI Ponti in cemento armato c.a. e cemento armato precompresso c.a.p. 7

8 TIPOLOGIE DI IMPALCATI IN c.a. E c.a.p. (storici) IMPALCATI A TRAVI PREFABB.TE (in c.a.o e c.a.p. a barre - scorrevoli) E SOLETTA GETTATA I N OPERA A 2 CASSONI PREFABBRICATI IN OPERA in c.a.p. AFFIANCATE E SOLIADARIZZATE con PRECOMPRESSIONE TRASV. MONO CASSONE a c.a.p. preteso 8

9 TIPOLOGIE DI IMPALCATI IN c.a. E c.a.p. 4 CASSONCINI PREFABB.TI E SOLETTA GETTATA I N OPERA 4 TRAVI PREFABB.TE E SOLETTA IN OPERA 2 CASSONI E SOLETTA IN OPERA 2 CASSONI 9

10 TIPOLOGIE DI IMPALCATI IN c.a. E c.a.p. CASSONE MONO CELLULARE CASSONE BI- CELLULARE IMPALCATI A VIA INFERIORE 10

11 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. 1) Impalcato gettato in opera su cassaforma sostenuta da terra 11

12 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. 2) Impalcati gettati in opera con cassero sostenuto da carroponte

13 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. 3) Impalcato gettato in opera su centina autovarante 13

14 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Varo di travi prefabbricate con gru Sollevamento e varo delle travi prefabbricate a cassoncino fino alla sommità della pila 14

15 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Completamento dell impalcato con la solidarizzazione dei trasversi, la precompressione trasversale degli stessi, il getto della soletta sostenuta da predalle e, agli sbalzi, da speciali casseforme. 15

16 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Varo di travi prefabbricate con carroponte, assemblaggio pettine, getto soletta 16

17 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. CASSONE BICELLULARE : VIADOTTO PIACENZA, LINEA AV/AC MILANO-BOLOGNA 33.1 m, 970 t, 150 campate IMPALCATO A VIA INFERIORE : VIADOTTO MODENA, LINEA AV/AC MILANO-BOLOGNA 31.5 m, 688 t singolo binario, 650 campate a singolo binario 17

18 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera I conci sono gettati in opera a in modo bilanciato; il getto è realizzato in casseri sostenuti da speciali carroponti a sbalzo; in questo modo le armature lente sono continue attraverso I giunti di ripresa (requisito ferroviario) 18

19 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera Pre-assemblaggio armature Sollevamento cassero con armatura Trasporto armature e casseri 19

20 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera Getto concio Installazione stralli Tesatura stralli 20

21 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera 21

22 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera 22

23 I PONTI FERROVIARI PONTE AD ARCO (Stradale e ferroviario) sull ADDA Ponti in Acciaio e a Struttura Mista Acciaio/Calcestruzzo 23

24 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO Tipologie Storiche ad attacco diretto o o o o TRAVI GEMELLE TRAVI A PARETE PIENA TRAVI RETICOLARI PONTI AD ARCO Nuove Tipologie con ballast o o o o STRUTTURE MISTE A/C isostatiche STRUTTURE MISTE A/C continue TRAVI RETICOLARI PONTI AD ARCO a via inferiore Ponte sul PO. Ostiglia BO-VR 24

25 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO Travi gemelle Luce : m Singolo e doppio binario 25

26 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVI A PARETE PIENA a VIA INFERIORE LUCE: m Singolo e doppio binario 26

27 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVI REICOLARI APERTE SUPERIORMENTE A VIA INFERIORE Trasversal section LUCE: m Singolo e doppio binario 27

28 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVI REICOLARI CHIUSE SUPERIORMENTE A VIA INFERIORE LUCE: m Singolo e doppio binario 28

29 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO PONTE AD ARCO (Stradale e ferroviario) sull ADDA 37,5 Anno Costruttore OFFICINE SAVIGLIANO Ingegnere svizzero Rothlisberger E un ponte sulla linea MI-BG contemporaneo alla Torre Eiffel ed è ancora il primo ponte in Italia per lunghezza di ponte ad arco. Anno di cosone Lunghezza totale 226 m Altezza circa 85 m sul livello dell acqua Ricerca dell eccellenza 150, ton di acciao mc di legno mc di pietra chiodi 29

30 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS STRUTTURE MISTE acciaio/calcestruzzo V max fino a 300 km/h Luce: m Singolo e Doppio Binario Luce: m Singolo e Doppio Binario 30

31 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Ponte continuo a due luci e supporto intermedio a cavalletto in acciaio Lunghezza totale 90 m (45+45 m) Raggio di curvatura circa 500 m 31

32 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Travate reticolari ad armamento su ballast con soletta in c.a. V max >200 km/h Sul PO (24 campate Sing. Binario) L=73,6 m - L=64,4 m Sul BRENTA (4 travate a Sing. Binario L=55,0 m) 32

33 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS PONTE AD ARCO a via inf. 2 campate, lunghezza 75.0 m ciascuna 33

34 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO CAVALCAVIA Speciali PONTE SULL AUTOSTRADA A1 LUCE 220 m (Arch. Santiago Calatrava) 34

35 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in acciaio e misti Varo con travi preassemblate con gru Sollevamento e varo delle travi prefabbricate a fino alla sommità della pila Completamento dell impalcato con, il getto della soletta sostenuta da predalle e, agli sbalzi, da speciali casseforme. 35

36 Most common construction procedures 7-9 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in acciaio e misti Varo a spinta con avambecco 36

37 Most common construction procedures 7-9 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in acciaio e misti Varo a spinta con avambecco 37

38 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in acciaio e misti Varo a spinta con avambecco Modalità costruttive nghezza 38

39 Ultime realizzazioni Italiane: Ponte sulla Tangenziale a Bologna linea BO - VE Lunghezza complessiva del ponte metallico: m; Peso carpenteria metallica: 840 t; 39

40 Progetti esteri: Novi Sad - Žeželj Bridge 40

41 Progetti esteri: Novi Sad - Žeželj Bridge Ponte misto stradale e ferroviario Viadotto ad arco a via inferiore di lunghezza totale pari a 474 m composto da due archi di 180 e 220 m 41 41

42 Progetti esteri: Novi Sad - Žeželj Bridge Ponte misto stradale e ferroviario 42 42

43 Progetti esteri: Saudi Landbridge Project Riyadh-Jeddah Linea ferroviaria Saudi Landbridge da 958 km avente caratteristiche AV e contemporaneamente AC asse massimo da 360 kn Ponte ad arco in c.a. a via superiore di 230m di luce

44 Progetti esteri : Oman National Railway Project Viadotto con doppio arco in c.a. da 140 m Linea ferroviaria da 2153 km AV/ACC Viadotto ad archi in c.a. da 80 m Viadotto in struttura mista a/c 40m 44

45 L obiettivo finale di tutti i nostri sforzi! Grazie dell attenzione 45