Tipologie e Modalità realizzative dei ponti e viadotti ferroviari

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1 CENTRO SUD GRANDI APPALTI Tipologie e Modalità realizzative dei ponti e viadotti ferroviari TIPOLOGIE E METODI DI COSTRUZIONE DI PONTI FERROVIARI - ESEMPIO DELLA COSTRUZIONE COMPLETA DI UN VIADOTTO IN c.a.p. Pisa Settembre 2018 Luigi Evangelista

2 Indice degli argomenti Panoramica su: 1 Ponti in cemento armato e cemento armato precompresso 2 Ponti in acciaio e a struttura mista acciaio - calcestruzzo 3 Esempio della costruzione di un viadotto in c.a.p. 2

3 I PONTI FERROVIARI Ponti in cemento armato c.a. e cemento armato precompresso c.a.p. 3

4 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 4

5 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 SOLETTAIN OPERA 2 CASSONI 5

6 TIPOLOGIE DI IMPALCATI IN c.a. E c.a.p. CASSONE MONO CELLULARE CASSONE BI- CELLULARE IMPALCATI A VIA INFERIORE 6

7 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. 1) Impalcato gettato in opera su cassaforma sostenuta da terra 7

8 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Modena continuo su fiume Panaro: 2 travate Modena continuo su Auto- Brennero: 2 travate Modena continuo su fiume Secchia: 3 travate

9 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. IMPALCATO GETTATO IN OPERA SU CENTINA AUTOVARANTE 9

10 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 10

11 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. 11

12 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Varo di travi prefabbricate con carroponte, assemblaggio pettine, getto soletta 12

13 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 13

14 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) 14

15 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 15

16 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera Getto concio Installazione stralli Tesatura stralli 16

17 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera 17

18 MODALITA REALIZZATIVE IMPALCATI in c.a. e c.a.p. Costruzione a sbalzo con conci gettati in opera 18

19 I PONTI FERROVIARI Ponti in acciaio e a struttura mista acciaio - calcestruzzo. 19

20 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 PONTI AD ARCO a via inferiore TRAVI RETICOLARI Ponte sul PO. Ostiglia BO-VR 20

21 ARMAMENTO AD ATTACCO DIRETTO 21

24 ARMAMENTO SU BALLAST 24

25 ESEMPIO DI ARMAMENTO SENZA BALLAST 25

26 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO Travi gemelle Luce : m Singolo e doppio binario 26

27 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVI A PARETE PIENA A VIA INFERIORE LUCE: m Singolo e doppio binario 27

28 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVI REICOLARI APERTE SUPERIORMENTE Trasversal section LUCE: m Singolo e doppio binario 28

29 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVATA A MAGLIA TRIANGOLARE A PASSAGGIO SUPERIORE AMPIEZZE LUCE: da 30 a 50 m singolo e dopio binario 29

30 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVATA A MAGLIA TRIANGOLARE A PASSAGGIO SUPERIORE Ponte Aliano (Civitavecchia-Orte) LUCE: 68 m Singolo binario AMPIEZZE LUCE: da 30 a 50 m singolo e doppio binario 30

31 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO TRAVI RETICOLARI CHIUSE SUPERIORMENTE A VIA INFERIORE LUCE: m Singolo e doppio binario 31

32 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO LINEA FERRANDINA-MATERA PONTE SUL FIUME BRADANO portata teorica 110 m singolo binario A destra la fase di varo della travata metallica più lunga della rete FS ma non ancora aperta all esercizio 32

33 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. E ancora oggi in Italia il ponte ad arco di maggiore lunghezza. Anno di costruzione Lunghezza totale 226 m Altezza circa 85 m sul livello dell acqua Ricerca dell eccellenza 150, ton di acciaio mc di legno mc di pietra chiodi 33

34 NUOVE TIPOLOGIE (NORMATIVA FERROVIARIA DEL 02/06/95 e aggiornamento 1997) Con l emanazione della nuova normativa ponti ferroviari Sovraccarichi per il calcolo dei ponti ferroviari - Istruzioni per la progettazione, l esecuzione e il collaudo dopo oltre 50 anni dall ultimo aggiornamento si è inteso raccogliere in un unico documento tutte le diverse esperienze progettuali e costruttive maturate nelle linee ferroviarie europee: studi sugli effetti dinamici indotti dal traffico ferroviario studi sugli effetti di interazione treno-binario-struttura studi sulle deformazioni degli impalcati sotto i carichi di esercizio al fine di ottimizzare le rigidezze delle strutture studi sulla riduzione della rumorosità ed effetti aerodinamici riduzione e semplificazione delle attività di manutenzione fatica dei materiali strutturali. 34

35 NUOVE TIPOLOGIE Sulla base degli approfondimenti tecnico-normativi si è proceduto ad una serie di innovazioni che hanno portato a diverse nuove tipologie strutturali, ampiamente adottate nelle nuove linee del sistema AV./A.C. Le principali innovazioni sul piano tecnico sono le seguenti: In primo luogo per consentire velocità di progetto di tipo A.V. si è passati dall armamento diretto all armamento su ballast. Apertura all adozione delle unioni bullonate Apertura all adozione di saldature eseguite anche a piè d opera. Nel seguito illustreremo rapidamente le principali tipologie con i relativi esempi applicativi soffermandoci, in particolare, su quelle caratterizzate dalla maggiore innovazione. 35

36 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Luce max circa 16,50 mt singolo binario TRAVI A PARETE PIENA A VIA INFERIORE 36

37 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS impalcati a travi in ferro a doppio T incorporate nel calcestruzzo Luce max circa 20 m singolo e doppio binario 37

38 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Impalcato a struttura mista a travi: (Luce= m) 38

39 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 39

40 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Impalcato a struttura mista a cassone: (Luce= 58.0m 72.0 m) 40

41 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Impalcato a struttura mista a cassone: (Luce= 47,3 m) 41

42 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 42

43 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS LINEA A.V. TO-VE TRATTA TORINO - MILANO VIADOTTO AGOGNATE continuo a 3 campate: 29,9 m - 53 m - 29,9 m doppio binario altezza variabile: 2,45 m (min.) - 4 m (max.) 43

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

45 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS LINEA A.V. MI-NA TRATTA BO-FI PONTE SUL FIUME SIEVE doppio binario portata teorica = 75 m 45

46 Progetti esteri: Novi Sad - Žeželj Bridge 46

47 Progetti esteri: Novi Sad - Žeželj Bridge Ponte misto stradale e ferroviario Viadotto ad arco a via inferiore con lunghezza totale di 474 m composto da due archi di 180 e 220 m 47

48 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS due ponti ad arco di grande luce ( portata teorica 177m e 219 m) stradali e ferroviari sul fiume Danubio nella città di Novi Sad - SERBIA 48

49 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 Singolo binario) L=73,6 m - L=64,4 m Sul BRENTA (4 travate a singolo binario L=55,0 m) 49

50 TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS Ponte sul fiume PO (singolo binario ) L=73,6 m 50

51 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. 51