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Ponti e viadotti della nuova linea Alta Velocità To-Mi: Le Opere di Intersezione

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Le opere di Intersezione: Il nodo di Pregnana

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Il tracciato della linea AV Torino -

Milano

Il lotto di Pregnana

Milanese

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La galleria Artificiale della Linea Storica


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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.

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I viadotti di Pregnana


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Tratto A -

L=402 m Tratto B -

L=802 m Tratto C -

L=127 m

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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.

La Galleria Artificiale di scavalco della A4


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La Galleria Artificiale di scavalco della A4


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Imbocco Est -

Galleria di Pregnana Vista interna della galleria di Pregnana

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La Galleria Artificiale in costruzione -

Vista laterale

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Il tracciato ferroviario –

Il manufatto –

Il tracciato stradale

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).

Il tracciato ferroviario presenta una leggera pendenza a scendere verso Milano. Nel PE la copertura della g.a.

giaceva su un piano orizzontale. SOLUZIONE PROGETTO ESECUTIVO (PE)

SOLUZIONE PROGETTO COSTRUTTIVO (PC)

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Direzione

Trasversale

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)

Partendo dalla quota di imposta del piano del

ferro si ottengono, con le due configurazioni due

quote diverse del tracciato stradale

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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.

Singola

canna

lato

TorinoPend. Long.=0.37%

Doppia

canna

centralePend. Long.=0.18%

Singola

canna

lato

MilanoPend. Long.=0.00%

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Sollevamento del sottopasso interferente S.P. Bareggio-Pregnana

con riduzione del battente di acqua di falda.

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-

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);

-

Riduzione dell’approfondimento della livelletta

autostradale in variante (40 cm trsversali

+ 100cm longitudinali) con importanti risparmi sugli scavi;

Vantaggi Realizzativi


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Transizione

tra

Viadotto

a Quadricassone

e Galleria Artificiale

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La travi trasversali di copertura

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.

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Fasi di montaggio delle travi trasversali

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Le travi trasversali montante con polistirolo tra le anime

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Le travi longitudinali di coperturaLe 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;

-Disposizione delle travi trasversali prefabbricate (con interposizione di polistirolo tra le anime);

-Disposizione dell’armatura di completamento in opera e getto definitivo della copertura.

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I pilastri sugli allineamenti laterali

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Fase di calo della gabbia del pilastro nel cassero

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I pannelli bilastra

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Le fondazioni

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Fasi Costruttive

Fase 1

Fase 2

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Fase 3

Fasi Costruttive

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 coperturaFase 3- Spostamento traffico su carreggiata Nord- Varo travi della canna a Sud - Ultimazione copertura della Galleria

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 t0

è l’istante in cui vengono introdotti i vincoli posticipati, le rotazioni relative viscose che si svilupperebbero nella struttura originaria a partire dall’istante t0

, ma che sono impedite nella configurazione finale sono pari a:

dove θela

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.

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Effetti dovuti alla Viscosità

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( ) ( )( )∞Φχ+∞Φ

=∞,1

,

0

00 t

tMM

( ) ( )∞=∞ ,, 00 tt elavisc φθθ

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Effetti dovuti alla Viscosità

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età

(giorni)

90 1.67 0.716

120 1.58 0.699

150 1.52 0.685

( )∞Φ ,0t( )( )∞Φχ+∞Φ,1

,

0

0

tt

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Conclusioni

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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.

•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.

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