Produzione | Doka

Per la costruzione del Ponte Kattwyk cassaforma del pilastro sospesa

La costruzione dei due pilastri del ponte Kattwyk commissionato dall'Autorità portuale di Amburgo rappresenta una sfida per l'ingegneria del calcestruzzo: su di essi grava la pressione di acqua e ghiaccio, la profondità della fondazione a -30 metri e le restrizioni spaziali sono estreme. Per la costruzione dei pilastri del ponte, Max Bögl e Doka hanno pensato a casseforme dal design non convenzionale: la costruzione dei piloni è invertita.

L’Autorità portuale di Amburgo sta costruendo il nuovo ponte ferroviario Kattwyk per migliorare il flusso di traffico attraverso il fiume Süderelbe. Il ponte Kattwyk nel porto di Amburgo è un importante centro per i trasporti industriali nella città portuale.

Da quando è stato completato nel 1973, il trasporto ferroviario e stradale ha condiviso l’uso del ponte lungo 290 m che, di tanto in tanto, viene chiuso per consentire il passaggio del traffico navale e viene sollevata la sezione centrale di sollevamento.

Dal 1973 il ponte Kattwyk viene utilizzato sia per il trasporto ferroviario che stradale e movimentato per il passaggio delle imbarcazioni.

L’uso condiviso del ponte per ferrovia, auto e navi ha come risultato sette ore di attesa per il trasporto su strada ogni giorno: al fine di separare l’uso del trasporto ferroviario e stradale e di alleggerire l’onere del trasporto di merci pesanti sul vecchio ponte, è attualmente in corso la costruzione del nuovo Kattwyk Railway Bridge.

Max Bögl, Construction Company | Una sfida per l’ingegneria del calcestruzzo

«Dobbiamo lavorare in spazi estremamente ristretti. I moli sono costruiti nell’acqua. Sebbene la cassaforma sia stata sollevata con una gru, per il successivo flusso di lavoro è stato impossibile utilizzare la gru per spostare il rinforzo e le casseforme. Dobbiamo invece installare manualmente il rinforzo e utilizzare i paranchi a catena per spostare la cassaforma su e giù. I piloni del ponte sono costruiti in cassettoni chiusi in acciaio, mentre i loro pozzi di costruzione potrebbero essere prodotti solo in dimensioni specifiche per ragioni di statica. Pertanto, quando si supportano i carichi, è importante tenere conto di entrambe le forze generate dal cassone sospeso (circa 1.230 t) e anche dalla pressione di acqua e ghiaccio. Queste condizioni del quadro statico e la grande profondità della fondazione (-30,00 m, circa 19 m sotto il letto del fiume Elba) e le restrizioni spaziali estreme non consentono la costruzione dei moli utilizzando il metodo convenzionale, che è quello di costruire un fondamento profondo e costruire verso l’alto da lì. Max Bögl Construction Company insieme a Doka ha sviluppato un concetto di cassaforma che capovolge la costruzione convenzionale del pilastro: la cassaforma del pilastro è sospesa, comprese le piattaforme d’albero, è sospesa liberamente sulla struttura portante in acciaio, realizzata con profilati di supporto fortemente sfalsati supportati dalle pareti in lamiera. Tuttavia, i profili dei cuscinetti possono supportare solo un carico specifico. Di conseguenza, la cassaforma e la struttura in calcestruzzo devono essere disaccoppiati a partire da una particolare sezione di costruzione (BA6). In definitiva, la struttura in calcestruzzo è prodotta in sezioni di cicli di colata di 5,0 m di altezza. Dopo essere stati spogliati, vengono calati o gettati nel fondo del fiume Elba.
Fino al punto in cui le sezioni di colata toccano il letto del fiume Elba, vengono abbassate utilizzando un dispositivo di abbassamento costituito da 24 cilindri idraulici a pistone cavo e presse. È qui che le sezioni del pilastro colato sono sospese con un totale di 24 barre filettate (d = 75 mm). Una volta posizionate nel substrato del fiume Elba, le barre filettate vengono separate e il dispositivo di abbassamento viene smantellato. A questo punto il meccanismo di abbassamento cambia: l’aria compressa viene utilizzata per zavorrare il molo del fiume (con sabbia e acqua), con il sottosuolo rimosso in modo controllato, con l’aiuto di cannoni ad acqua telecomandati e un braccio dell’escavatore disposti nel cassone sotto il molo del fiume. Il guasto di base creato in questo processo controllato fa cadere il molo del fiume».

La costruzione del ponte Kattwyk costituisce una sfida ingegneristica per Doka.

I servizi Doka

Entrambe le parti, Max Bögl e Doka sottolineano l’importanza del lavoro di squadra in questo progetto quando si tratta di pianificazione di casseforme e continua una stretta cooperazione. Doka ha reso disponibile la cassaforma per pilastri sospesa. Il cantiere ha beneficiato del servizio di pre-assemblaggio che ha consegnato i singoli elementi della cassaforma preassemblati al sito. A causa delle condizioni locali: costruzione del molo in acqua, nessuna gru dopo l’assemblaggio iniziale, quasi nessuna area di stoccaggio a terra.

Per il cantiere del ponte Kattwyk la Max Bögl Construction Company insieme a Doka ha sviluppato un concetto di cassaforma che capovolge la costruzione convenzionale del pilastro.

I dati del cantiere del ponte Kattwyk

Ognuno dei due pilastri sarà di 39 m di altezza e raggiungerà 19 m nel substrato del fiume Elba. Per motivi di statica, ogni molo è rinforzato con più di 1.000 tonnellate di acciaio in caso di massimo stress, cioè se due treni merci di 750 metri di lunghezza e superiori a 6.000 tonnellate sono costretti a fare contemporaneamente una fermata di emergenza sul ponte.

Le misure strutturali per la sovrastruttura seguiranno una volta completati i pilastri del ponte. Ci si aspetta che i primi treni attraversino il New Kattwyk Railway Bridge nel 2020. Con una larghezza di guida di 108 m, il nuovo ponte Kattwyk sostituirà il vecchio ponte Kattwyk (96 m) come il più grande ponte di sollevamento della Germania e diventerà uno dei i più grandi ponti di sollevamento in tutto il mondo.

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