JAES Learning

Il ponte Chenab è stato colpito da un terremoto di magnitudo 8.0 della scala Richter. I passeggeri potrebbero pensare che questo porterà presto al crollo. In realtà accade qualcosa di diverso. L’impalcato rimane indenne al terremoto. Riesci a spiegare come sia possibile? L’inserto si trova in un cuscinetto sferico. La parte inferiore di ciascun cuscinetto si muove con il terreno, ma questo movimento non viene trasferito alla parte superiore. Per isolare l’impalcato, il ponte Chenab fa anche uso dei giunti di dilatazione.

Il modo in cui funzionano i giunti di dilatazione è uno spettacolo per gli occhi. Il movimento della struttura in gomma a forma di scatola rende possibile questo funzionamento. Per capire perché questo ponte è sicuro anche in una zona sismica di categoria 5, analizziamo una sezione trasversale della sua fondazione. Qui si possono osservare molte cose interessanti.

Questa era la forma della montagna prima dell’inizio dei lavori di costruzione: una montagna irregolarmente inclinata. La pendenza minima di questa montagna era di 43 gradi e la massima di 77 gradi. Il primo compito degli ingegneri è stato tagliare queste montagne per renderle adatte alla costruzione. Le rocce in queste montagne non sono molto resistenti, si tratta di Dolomia, un materiale non adatto a erigere fondamenta solide. Nella fase iniziale della correzione della forma sono stati utilizzati escavatori, dopodiché è stata impiegata una tecnica chiamata presplitting. Nella presplitting vengono posti molti piccoli esplosivi a breve distanza tra loro, collegati insieme, che esplodono simultaneamente. Gli esplosivi normali rompono porzioni non necessarie della roccia. Con la presplitting si ottiene un maggiore controllo sulla roccia da rompere.

Ora le montagne appaiono più pulite, ma come stabilizzarle? Gli ingegneri hanno utilizzato tre metodi per stabilizzare il pendio: iniezione cementizia (grouting), blocchi di ancoraggio e calcestruzzo proiettato (shotcrete).

L’Himalaya è una catena montuosa giovane. Le rocce in questa regione presentano molte microfratture. Con la tecnica dell’iniezione cementizia si inietta cemento in questi vuoti. Il cemento agisce come collante e la roccia diventa più resistente.

Potresti aver notato strani blocchi nelle fotografie di costruzione del ponte Chenab. Si tratta di una tecnica intelligente di stabilizzazione del pendio chiamata stabilizzazione con blocchi di ancoraggio.

In questo metodo, i lavoratori praticano fori nel pendio. Dopo di che inseriscono un’asta speciale con molti trefoli al suo interno. In questo progetto sono stati utilizzati tiranti. Poi si procede con l’iniezione cementizia. Una volta che il materiale si è indurito, viene posizionato un blocco sull’asta. Ora entra in gioco un potente martinetto idraulico. Il martinetto tira e mantiene il trefolo d’acciaio in estrema tensione. In seguito, tramite un sistema a cuneo, la tensione viene mantenuta anche dopo la rimozione del martinetto. Riesci a prevedere la forza prodotta dal blocco di cemento? Il trefolo in tensione vuole accorciarsi, ma il blocco non lo permette. Questo significa che il blocco di cemento premerà il pendio verso l’interno. Questa forza di compressione aumenta notevolmente la stabilità del pendio.

La tecnica successiva è l’applicazione del calcestruzzo proiettato. Con una macchina speciale, il calcestruzzo viene spruzzato sulle rocce della montagna. Questa tecnica incrementa ulteriormente la stabilità della montagna. Ora la montagna è pronta a sostenere il materiale d’acciaio pesante.

Successivamente si prepara la fondazione in calcestruzzo, affinché si possano erigere i piloni in acciaio del ponte. L’erezione dei piloni è piuttosto diretta. Ma come si erige l’arco? Nessuna gru al mondo sarebbe in grado di svolgere questo compito.

Ecco perché gli ingegneri hanno prima costruito la gru a cavo più lunga al mondo, con una campata di 915 metri. Questa gru a cavo è in grado di sollevare fino a 35 tonnellate. Tutti gli elementi strutturali necessari per il ponte sono stati trasportati tramite questi cavi. Ogni segmento dell’arco è composto da sezioni a scatola lunghe 10–12 metri. I vari elementi dell’arco sono stati collegati principalmente tramite bulloni e dadi. Sono stati necessari oltre 600.000 bulloni e dadi per questo lavoro. La costruzione dell’arco procede in maniera progressiva. Durante tutti questi processi si possono osservare tiranti che sostengono entrambe le metà degli archi dai piloni in acciaio. Senza questi cavi, puoi immaginare cosa succederebbe agli archi: crollerebbero sotto il proprio peso. Ancora più interessante, per bilanciare la forza sul primo pilone principale, i cavi sono stati collegati al pilone adiacente in direzione opposta. Senza questi tiranti, i piloni principali si piegherebbero verso l’interno.

Ora arriva il giorno cruciale: il completamento dell’arco. Le due metà degli archi si sono incontrate in questo giorno. Questo processo è noto come chiusura dell’arco. Il problema principale nella chiusura dell’arco è che anche lievi disallineamenti possono rendere impossibile il collegamento finale. Anche se l’allineamento fosse perfetto, il vento forte renderebbe il lavoro di assemblaggio difficile. Quindi, la prima operazione da eseguire prima dell’installazione degli elementi strutturali è allineare perfettamente le due metà e stabilire un collegamento temporaneo tra esse.

Ecco perché viene utilizzato questo martinetto idraulico speciale. Regolando il componente verde del martinetto si può modificare la distanza orizzontale tra gli archi. In questo momento mancano solo 6 elementi all’arco. La parte gialla aiuta a regolare la distanza verticale. Il corrente inferiore può essere installato. Una volta fatto questo, la forza nel componente verde del martinetto può essere rilasciata e alcuni altri elementi possono essere installati. Ora si introduce il martinetto successivo. Finché non si ottiene la distanza perfetta nel corrente superiore, si regola questo martinetto. Ora viene installato il corrente superiore, l’elemento strutturale finale del ponte Chenab. Questo è stato un giorno di grande festa. Le due metà dell’arco si sono unite perfettamente. I martinetti hanno svolto il loro lavoro. Una volta che gli archi sono collegati, i cavi di sostegno non sono più necessari. Le mezze arcate si sostengono a vicenda. Sono stati eretti anche piloni sopra l’arco. Per l’erezione dell’arco i lavoratori hanno operato con grande precisione; persino il cibo veniva consegnato loro con una gru sull’arco.

La fase successiva della costruzione è l’installazione dell’impalcato. La ferrovia verrà posata su questo impalcato.