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Casseforme traslabili PERI al seguito di una delle frese meccaniche più grandi del mondo

3-mar-2017

Progetti PERI, Tunnel sulla State Route 99, USA - Per le operazioni di armo e disarmo del solaio sono stati utilizzati dispositivi idraulici. Gli stessi sono serviti anche per la movimentazione dei carri traslabili, con conseguente accelerazione dei lavori Progetti PERI, Tunnel sulla State Route 99, USA - La vista da nord verso l’entrata sud, già completata, del tunnel Progetti PERI, tunnel sulla State Route 99, Seattle: il tunnel, scavato con un diametro di circa 17,5 m, ospiterà al suo interno una strada a due piani. La soletta del tunnel e le pareti su cui appoggia sono costruite grazie a casseforme traslabili progettate da PERI. (Rendering: Dipartimento dei Trasporti, Washington State) Progetti PERI - State Route 99 tunnel, USA: per il solaio sono state impiegate 6 casseforme traslabili con metodo sequenziale alternato. Progetti PERI, tunnel sulla State Route 99, Seattle: le pareti laterali – alte 4,50 m – vengono gettate sui getti di prima fase non appena il calcestruzzo raggiunge la consistenza media necessaria Progetti PERI, Tunnel sulla State Route 99, Seattle: i getti di prima fase

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3-mar-2017
Seattle, Washington, Stati Uniti
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State Route 99 Tunnel, Seattle, Washington, Stati Uniti

Costruito nel 1950, per decenni il viadotto Alaskan Way è stato considerato una delle principali arterie del lungomare di Seattle. Oggi è in corso la costruzione di un tunnel di 3,2 km che sostituirà il viadotto, attraversato ogni giorno da ben 110.000 veicoli. PERI ha progettato su misura e consegnato le casseforme traslabili impiegate per armare la carreggiata a due piani, realizzata in tre fasi di getto subito dopo lo scavo del tunnel.

Dopo che un forte terremoto nel 2001 ha provocato ingenti danni, sono iniziati i preparativi per la sostituzione del viadotto Alaskan Way. A otto anni di distanza sono state avanzate alcune proposte di costruzione di un tunnel, della cui  progettazione e successivo scavo è stata incaricata nel 2011 una joint venture, Seattle Tunnel Partners, composta dalla californiana Tutor Perini Corporation e da Dragados USA.

Bertha, una delle frese meccaniche (TBM – Tunnel Boring Machine) più grandi al mondo, è stata impiegata per lo scavo di un tunnel di circa 17,5 m di diametro, rivestito con elementi curvi prefabbricati in calcestruzzo. La galleria ospiterà al suo interno una strada a due piani. La soletta del tunnel e le pareti su cui appoggia sono costruite grazie a casseforme traslabili progettate da PERI.

La richiesta: casseforme traslabili su rotaie

Il compito degli ingegneri PERI era quello di sviluppare casseforme traslabili che consentissero sia di armare e gettare in modo efficiente la struttura in cemento armato interna al tunnel a sezione circolare, sia di traslare le attrezzature da un ciclo di getto al successivo. L’esecuzione è stata suddivisa in tre fasi: getto di prima fase, pareti laterali, soletta che costituirà il piano stradale sovrastante. Le pareti della carreggiata superiore sono realizzate con calcestruzzo gettato in opera grazie alla cassaforma a telaio PERI DOMINO.

Per la progettazione, il team PERI ha dovuto considerare diversi fattori, tra cui l’andamento curvilineo del tunnel e la pendenza trasversale dei solai. Poiché tutte le casseforme traslabili dovevano seguire la fresa meccanica sulle sue stesse rotaie lungo l’intero percorso del tunnel, la pianificazione delle sezioni di getto era particolarmente importante per assicurare la massima efficienza nella fase esecutiva. Un altro aspetto da considerare era la logistica: dato che la fresa meccanica va continuamente rifornita di materiale, compresi gli elementi prefabbricati curvi in calcestruzzo, la soluzione doveva necessariamente prevedere un’apertura adeguata per consentirne il transito. Alla fine sono state progettate casseforme commisurate alla velocità media di scavo della fresa e capaci di realizzare conci lunghi 16,45 m.

La soluzione esecutiva

Per cominciare, il team del cantiere ha livellato il pavimento del tunnel con un primo strato di calcestruzzo, su cui sono state installate le rotaie per la movimentazione delle casseforme traslabili. È stata quindi creata una superficie di lavoro piana per armare i getti di prima fase, che costituiscono il basamento dell’intera costruzione.

Il primo carro traslabile, collocato subito dietro la fresa, supporta la cassaforma laterale del getto di prima fase (una per ciascun lato del tunnel).

I getti di prima fase costituiscono sia il basamento per le pareti laterali in elevazione del tunnel interno, sia la base di appoggio per i pannelli prefabbricati: questi ultimi, alla conclusione dei lavori di getto del calcestruzzo, comporranno la soletta inferiore della carreggiata di primo livello.

Quando il calcestruzzo raggiunge la consistenza media necessaria, le pareti laterali, alte 4,50 m, vengono gettate direttamente sui getti di prima fase. A questo scopo sono impiegate due unità di cassaforma a telaio MAXIMO, movimentate a loro volta con un secondo carro traslabile su rotaia che le trasferisce da un ciclo di getto al successivo. Mentre una unità di cassaforma rimane nella sezione posteriore del tunnel dopo il getto del calcestruzzo, la seconda viene disarmata e riposizionata più avanti.

Con la terza fase di getto si realizza il solaio, che successivamente costituirà la carreggiata per i veicoli diretti a sud. Per il solaio vengono impiegate in tutto 6 casseforme traslabili per solai con metodo sequenziale alternato: 3 carri leggermente più lunghi, con una cassaforma progettata su misura - composta da correnti in acciaio VARIOKIT e travi per casseforme GT 24 – sono impiegati per i getti in avanzamento della soletta del singolo concio; altre 3 casseforme traslabili vengono utilizzate per i getti di completamento delle porzioni prive di soletta tra i getti precedenti.

Una soluzione studiata nel dettaglio ed economicamente vantaggiosa

Grazie alla stretta collaborazione di tutti i partecipanti al progetto e alla pianificazione tempestiva è stato possibile elaborare e attuare una soluzione funzionale, in grado di realizzare con efficienza questa struttura complessa. Poiché sono stati impiegati in massima parte componenti di sistema provenienti dal parco nolo PERI, l’esecuzione del progetto è risultata conveniente anche dal punto di vista economico. In particolare, nonostante le condizioni talvolta difficili, l’utilizzo di componenti del sistema modulare VARIOKIT ha permesso al personale di cantiere di rispettare le rigide scadenze previste per tutti i lavori di armatura e di adattare le attrezzature alle forme geometriche richieste. Infine, l’impiego di dispositivi idraulici per le operazioni di armo e disarmo in alcune aree e per la movimentazione dei carri traslabili ha accelerato l’andamento dei lavori.