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Il ponte marittimo più lungo del mondo, l’HZMB, scompare improvvisamente nel mare. Benvenuti in un moderno tunnel sottomarino. Tali tunnel vengono costruiti utilizzando tecniche ingegnose che uniscono diversi elementi in calcestruzzo. Come fanno i giunti a rimanere a tenuta stagna sotto un’enorme pressione idrostatica? Questo esperimento fornisce la risposta. Ho riempito la zona di collegamento degli elementi del tunnel con olio. Posso facilmente separarli, ops. Ora, togliamo un po’ d’olio con questa siringa. Wow, gli elementi sono uniti con una forza incredibile. Lo stesso principio viene applicato sotto l’oceano per questi giganteschi elementi in calcestruzzo. Osservate con attenzione: molto presto si formerà una camera d’acqua tra di essi. Prima, dei martinetti di trazione vengono installati tra l’elemento nuovo e quello precedente. Un sistema di posizionamento esterno solleva leggermente il nuovo elemento del tunnel. I martinetti di trazione vengono poi attivati e gli elementi si chiudono. Ora potete vedere che una certa quantità d’acqua resta intrappolata tra i due elementi, formando una cavità d’acqua. Analogamente all’esperimento, semplicemente pompando via l’acqua, la pressione negativa all’interno della cavità costringerà automaticamente gli elementi ad aderire più saldamente. La geometria di questi enormi elementi in calcestruzzo è complessa e interessante. Come vengono realizzati? Come vengono trasportati? Visitiamo un impianto di getto del calcestruzzo nel porto. Quest’area può essere un bacino costruito appositamente o un bacino di carenaggio esistente adattato vicino all’acqua. Vengono utilizzate casseforme riutilizzabili, e occorre un’enorme quantità di ponteggi e supporti per sostenerle. Alcune casseforme sono persino azionate idraulicamente. Una volta completata l’armatura e il posizionamento delle casseforme, il calcestruzzo viene colato nella cavità. Una volta che il calcestruzzo è maturato, le casseforme vengono rimosse. La lunghezza della sezione appena realizzata è di circa 20 metri. Tuttavia, ogni elemento del tunnel dovrebbe essere lungo da 100 a 200 metri. Il trucco è spostare in avanti questo piccolo elemento su binari e gettare il successivo nello stesso punto. In questo modo, la lunghezza finale dell’elemento del tunnel viene raggiunta in otto o dieci fasi. Si possono notare grandi serbatoi costruiti all’interno dell’elemento in calcestruzzo. Ne comprenderemo lo scopo più avanti. Dopo l’indurimento del calcestruzzo, ciascuna estremità dell’elemento del tunnel viene sigillata con una paratia temporanea a tenuta stagna. Quando gli elementi del tunnel sono pronti, il bacino viene allagato con acqua proveniente dal corso d’acqua adiacente. Allo stesso tempo, i serbatoi di zavorra interni vengono parzialmente riempiti. I serbatoi d’acqua parzialmente pieni aiutano a stabilizzare gli elementi e a prevenire movimenti irregolari. Queste paratie assicurano che l’interno dell’elemento del tunnel rimanga asciutto e pieno d’aria. Il segmento in calcestruzzo è progettato in modo tale che, essendo ermetico, galleggi sull’acqua: un uso intelligente del principio di Archimede. Una volta in galleggiamento, i massicci elementi del tunnel vengono rimorchiati fuori dal bacino da rimorchiatori. La superficie superiore dell’elemento si trova appena 30 cm sopra la superficie dell’acqua. Gli elementi possono pesare decine di migliaia di tonnellate. Vengono quindi trainati fino al sito del tunnel. Per posare questi elementi, il fondale marino deve essere preparato. Deve essere scavato fino a ottenere una forma trapezoidale perfetta con una base ben consolidata. Come riescono gli ingegneri a farlo in acque profonde? Queste enormi draghe svolgono il compito più cruciale del progetto di tunnellizzazione. Preparano il fondale marino per la posa degli elementi pesanti del tunnel. Le draghe a benna mordente sono le più comunemente utilizzate a questo scopo. Rimuovono i sedimenti e modellano il fondale in una forma trapezoidale. Spesso viene posta nella trincea uno strato di materiale granulare, come ghiaia, per creare una superficie liscia, piana e solida su cui il tunnel possa poggiare. Gli elementi del tunnel hanno raggiunto la zona della trincea. Grandi pontoni li attendono. Ora avviene il trasferimento dell’elemento dai rimorchiatori ai pontoni. Prima dell’immersione, i pontoni devono essere posizionati esattamente sopra la trincea. Guardate questa complessa rete di cavi d’ormeggio collegata ai pontoni e all’elemento. Sono ancorati al fondale. Abbiamo realizzato una rete semplificata di cavi per controllare la posizione di questo oggetto galleggiante. È interessante, tirando questi cavi, posso muovere l’oggetto lungo la direzione X; per controllare la direzione Y basta tirare queste due funi; tirandole si può anche controllare l’imbardata dell’oggetto. Con questo ingegnoso sistema di controllo dei cavi d’ormeggio, l’elemento viene posizionato con precisione sopra la sua sede definitiva. I pontoni ricevono segnali di posizione dal GPS e da stazioni totali robotiche. Ora, possono semplicemente riempire di nuovo i serbatoi di zavorra e immergere l’elemento del tunnel? Potete facilmente immaginare cosa accadrebbe. Si potrebbe tenere l’elemento del tunnel esattamente sopra l’area di posa e lasciarlo cadere, ma in realtà non raggiungerebbe mai il bersaglio. Sott’acqua, gli oggetti si muovono in modo imprevedibile. Serve un’immersione controllata. Per immergere l’elemento in modo controllato, si usa ancora un ingegnoso sistema di cavi. Potenti martinetti idraulici a trefolo sostengono l’elemento. Anche se i serbatoi di zavorra vengono riempiti, sono i martinetti a decidere quando rilasciarlo.