CAPITOLO 3 – IL PROGETTO DELLA PASSERELLA RETRATTILE
3.1 I motivi che hanno condotto alla scelta di una struttura retrattile
E’ stata scelta una struttura di tipo retrattile per poter avere il pieno controllo delle operazioni di movimentazione e decidere di quanto aprire la passerella in base alle dimensioni dell’imbarcazione che deve transitare.
Piccole imbarcazioni possono passare con facilità al di sotto dell’impalcato, imbarcazioni di medie dimensioni potranno transitare in seguito ad una parziale apertura, grandi imbarcazioni invece necessiteranno di un’apertura completa.
In sostanza questa tipologia è caratterizzata da grande adattabilità a tutte le situazioni che si presentino.
Altro importante aspetto di una struttura retrattile è il poco spazio che viene ad occupare una volta apertasi in confronto alle altre tipologie elencate nel capitolo 1.
3.2 La suddivisione della passerella in conci
Fig. 3.2.1 – La struttura è divisa in quattro parti a due a due indipendenti Misure complessive:
3.3 La sezione trasversale dell’impalcato
La sezione trasversale mette in evidenza gli elementi che compongono la struttura portante della passerella: le travi longitudinali e trasversali principali in legno lamellare, le travi trasversali secondarie, il parapetto in alluminio ed il piano di calpestio o finitura realizzato con doghe di legno. Quest’ultimo presenta una pendenza del 2,5% che permette il deflusso delle acque piovane verso l’esterno dove saranno raccolte in opportune canalette per evitare il contatto con la struttura in legno che altrimenti, col tempo, tenderebbe ad assumere un colore scuro perdendo tutte le sue caratteristiche estetiche.
Fig. 3.3.1 – Sezione trasversale della passerella
1 – Parapetto in alluminio;
2 – Travi principali longitudinali in legno lamellare; 3 – Trave principale trasversale in legno lamellare; 4 – Travi trasversali secondarie in alluminio;
3.4 Composizione della sovrastruttura
Prima di dare informazioni sugli elementi che costituiscono la sovrastruttura è opportuno indicare cosa si intende per sovrastruttura e cosa per sottostruttura. Questa distinzione è ben evidenziata dalla figura 3.4.1.
Fig. 3.4.1 – Distinzione tra sovrastruttura e sottostruttura
3.4.1 Le travi longitudinali principali
Fig. 3.4.1.1 - Sezione Fig. 3.4.1.2 – Prospetto della trave intermedia
Queste travi si dividono in due categorie: • Travi di riva
• Travi intermedie
Le travi di riva sono collegate alle sponde del canale tramite delle cerniere cilindriche che grazie alla loro rotazione garantiscono l’apertura della passerella. Altre cerniere con le medesime caratteristiche appena descritte collegano le travi di riva a quelle intermedie. Quest’ultime garantiscono la continuità dell’impalcato quando la passerella è chiusa appoggiandosi a due a due una sull’altra mediante opportuni elementi di collegamento. Sulle travi longitudinali principali sono imbullonate sia le travi trasversali secondarie in alluminio che gli attacchi delle carrucole che permettono lo scorrimento dei cavi quando la struttura è in movimento.
3.4.2 Le traverse principali
Le traverse principali hanno le stesse caratteristiche delle travi longitudinali principali. Sono collegate ad esse tramite bullonatura ed il loro peso complessivo è pari a 1627,5 daN.
Fig. 3.4.2.1 – Schema delle travi longitudinali e delle traverse principali
1 – Travi longitudinali principali; 2 – Traverse principali;
3.4.3 Le travi trasversali secondarie
Le travi trasversali secondarie sono costituite da barre di alluminio con b=h=5 cm, L=650 cm e passo p=60 cm. Queste barre sono saldate a cinque profili longitudinali anch’essi in alluminio (con b=30 cm, h=5 cm e L=625 cm) due dei quali sono fissati alle travi principali longitudinali di legno lamellare mediante bullonatura. Questa descrizione è riferita ad un modulo della passerella ed ha le stesse caratteristiche degli altri tre moduli rimanenti. Il peso complessivo delle travi trasversali secondarie e dei cinque elementi è pari a 4062,5 daN.
Fig. 3.4.3.1 – Travi trasversali secondarie e profili longitudinali in alluminio
3.4.4 Il piano di calpestio
II piano di calpestio è realizzato con doghe in legno aventi b=10 cm ed h=2 cm. Si divide in 3 zone: 2 pedonali ai lati della passerella ed 1 ciclabile al centro. Le due parti laterali, adibite come detto al solo transito di pedoni, sono rialzate rispetto alla parte centrale di 7 cm come da normativa. Le doghe sono posizionate ortogonalmente all’asse della passerella per evitare che tra una e l’altra vi si possano incastrare le ruote delle biciclette.
3.4.5 Le cerniere
Per permettere il movimento di apertura e di chiusura della passerella sono state utilizzate cerniere cilindriche in acciaio: due collegano le travi di riva alle spalle poste sulle sponde del canale ed altre due collegano le travi di riva con quelle intermedie. Sono formate da elementi tubolari cavi collegati alla sponda e alle travi tramite bullonatura e saldatura all’interno dei quali ruota un cilindro che garantisce il movimento con il minor attrito possibile.
Fig. 3.4.5.1 – Prospetto della passerella con indicate le cerniere cilindriche
Fig. 3.4.5.2 – Es. di cerniera cilindrica utilizzata nella passerella realizzata a Cattolica (RN)
3.4.6 La composizione dei parapetti
I parapetti sono collegati tramite saldatura alle travi secondarie trasversali e sono composti da elementi in alluminio aventi una sezione con b=5 cm, h=3 cm e L=105 cm, facendo eccezione per quelli posizionati all’inizio ed alla fine di ogni modulo che hanno la base di 7 cm. Il passo tra un elemento metallico e l’altro è pari a 125 cm, questo spazio è stato protetto da pannelli in fibra Vectran, la stessa utilizzata per la tessitura delle vele delle imbarcazioni.
Sulla parte terminale di questi vi è saldato il corrimano con sezione di base = 5 cm e di altezza = 3 cm. La lunghezza del corrimano è chiaramente pari a quella di una trave principale longitudinale ovvero 625 cm. Quando il ponte è chiuso i 4 moduli sono perfettamente a contatto tra loro e la struttura dei parapetti appare perfettamente continua per tutti i suoi 25 metri.
Fig. 3.4.6.1 – Come si presenta la struttura dei parapetti
3.5 I piloni
I piloni, realizzati in acciaio Fe 510, hanno un’altezza di 9 metri, una sezione trasversale a corona circolare con diametro esterno di 30 cm e spessore della parete di 4 cm.
Sono fissati al basamento in c.a. mediante una ghiera ed otto tirafondi, lo sbandamento laterale è impedito da tiranti posti sulla sommità e collegati a terra, ospitano inoltre le carrucole che permettono lo scorrimento delle funi in fase di apertura e chiusura del ponte.
Nel progetto architettonico di questa passerella sono state rappresentate graficamente soltanto otto funi, due per pilone, ognuna delle quali è collegata al motore ed all’elemento da sollevare. In realtà il funzionamento studiato è diverso: le funi sono in totale ben 24, ogni fune è bloccata ad un plinto in c.a. presente nella sottostruttura ed arriva al motore avvolgicavo dopo aver collegato tutte le carrucole che permettono il movimento. Ogni pilone ospita 12 carrucole ed altrettante funi suddivise in due gruppi da sei: un gruppo destinato al sollevamento dell’impalcato di riva e l’altro al sollevamento di quello intermedio.
Fig. 3.5.1 – Organi di trasmissione installati sul pilone
3.6 I motori elettrici, le funi e gli organi di trasmissione del moto
I motori elettrici
I motori elettrici scelti sono motori avvolgicavo utilizzati anche per carri ponte che, in combinazione con idonei encoders possono effettuare posizionamenti molto precisi. Hanno un funzionamento “morbido” in fase di partenza e di arresto (in modo da non creare brusche tensioni assiali sui cavi) ed efficienti freni compatti. Funzionano alimentati da corrente trifase e sono a frequenza e voltaggio controllati. Possono avvolgere fino a 100 metri di cavo con la velocità da noi desiderata.
Fig. 3.6.1 – Esempio di motore avvolgicavo
Le funi
Le funi utilizzate per sostenere e movimentare la passerella in esame sono le stesse che vengono utilizzate per gli ascensori. La ditta alla quale si è fatto riferimento per la giusta scelta da fare è la Redaelli S.p.A, leader nel settore delle funi per sollevamento la quale offre un’ampia gamma di prodotti.
Per il caso in esame è stata scelta una fune modello S4-152 L2 di diametro 14 mm formata da 152 fili suddivisi in 8 trefoli e 19 seale con anima tessile e carico minimo di rottura pari a 14200 daN.
Organi di trasmissione del moto
Gli organi di trasmissione del moto sono le carrucole. Quelle scelte per la passerella in esame hanno un diametro di 10 cm ed una larghezza di 2,5 cm, sono in acciaio e ruotano intorno ad un’asse orizzontale in quasi totale assenza di attrito grazie alla presenza di cuscinetti a sfera che ne agevolano il moto.
Fig. 3.6.3 – Carrucole sull’elemento di sostegno e sulla trave principale longitudinale
3.7 Composizione della sottostruttura
3.7.1 Alloggio motori e centralina di comando
E’ stato previsto nel progetto un ambiente interrato capace di ospitare sia l’alloggio dei motori che la centralina dei comandi; quest’ultima, grazie ad un’ampia terrazza e ad una vetrata sul canale Burlamacca, garantisce un ottimo controllo del traffico portuale con la possibilità di osservare e far eseguire in completa sicurezza tutte le manovre necessarie per permettere l’entrata e l’uscita dalla Darsena Toscana. L’arrivo di imbarcazioni sarà monitorato attraverso appositi videoterminali e segnalato tramite un telecomando dato in dotazione ai possessori dei posti barca interessati al servizio.
Fig. 3.7.1.1 – Pianta alloggio motori e centralina di comando
3.7.2 Aspetti funzionali e distributivi
La realizzazione di questa zona nella sottostruttura si rende necessaria a causa della dovuta presenza di almeno due addetti alla movimentazione della passerella e per garantire un accesso diretto alla zona motori permettendo di effettuare controlli periodici degli stessi.
La soluzione adottata prevede anche un ampio spazio esterno aperto, una specie di terrazza sul canale, per permettere di dialogare con le imbarcazioni in transito e guidare eventuali manovre in modo diretto.
L’ambiente sarà dotato di riscaldamento e di aria condizionata e assicurerà il giusto comfort per tutte le ore lavorative rispondendo agli standard minimi progettuali.
3.7.3 Le strutture di fondazione
L’alloggio motori e la centralina di comando hanno pareti in c.a. di spessore 30 cm e sono coperte da un solaio con travetti e pignatte di spessore 20 cm; sono state realizzate su una piattabanda che poggia su pali trivellati.
La fondazione è stata divisa in due parti grazie ad un giunto capace di impedire che la parte soggetta a carichi maggiori (sottostante la passerella ed i piloni) si trascini dietro quella soggetta a carichi modesti (zona di ingresso e spazio esterno) provocando fessurazioni nel calcestruzzo per cedimento.
Il giunto è comunque molto più importante introdurlo in fondazioni continue (per esempio a platea) che sono più soggette a cedimenti rispetto a quelle su pali.
3.7.4 La piattabanda ed i pali
La piattabanda
La piattabanda è costituita da due travi di grandi dimensioni collegate tra loro da una spessa soletta che poggia su quattro pali trivellati, il tutto realizzato in c.a.
Fig. 3.7.4.2 – Sezione longitudinale delle fondazioni
Spessore soletta c.a. = 20 cm Spessore trave in c.a. = 40 cm Distanza tra le travi = 290 cm CLS utilizzato = RCK 300 I pali trivellati
I pali trivellati sono pali gettati in opera realizzati con asportazione di terreno.
Si parla genericamente di pali trivellati poiché il foro può essere scavato con una benna o con speciali trivelle o sonde a percussione. Possono essere realizzati in tutti i tipi di terreno anche stratificati con interstrati rocciosi e la loro costruzione avviene in due fasi:
• Esecuzione del foro mediante asportazione del terreno;
• Riempimento del foro mediante calcestruzzo semplice o armato;
Il foro viene riempito di calcestruzzo utilizzando uno strumento a tramoggia che consente il riempimento dal basso verso l’alto, oppure mediante apposite trivelle che sono in grado di iniettare direttamente la malta cementizia portando così in superficie i detriti.
I pali utilizzati per questa fondazione hanno una profondità di 9 metri ed un diametro di 40 cm. A favore di sicurezza abbiamo trascurato la resistenza “alla punta” mentre si è considerata la sola resistenza per aderenza sulla superficie laterale del palo.
Fig. 3.7.4.3 – Macchinario utilizzato per trivellare il terreno ed iniettare la malta cementizia
3.8 Gli elementi per la sicurezza 3.8.1 Dispositivi semaforici
Come in ogni ponte mobile anche l’opera in esame è stata dotata di dispositivi semaforici per indicare, in caso di luce rossa e segnale acustico, la chiusura delle sbarre automatizzate ed impedire l’accesso alla passerella ed il contatto con elementi pericolosi.
Il segnale luminoso rimarrà attivo finché non si riapriranno le sbarre per permettere il transito ciclabile e pedonale.
3.8.2 – La sbarra a chiusura automatizzata
La sbarra verrà abbassata una volta accertato che sulla passerella non vi sia rimasta alcuna persona, un segnale acustico avvertirà le persone che a breve vi sarà l’apertura del ponte per permettere il passaggio delle imbarcazioni ed il semaforo diventerà rosso.
Per impedire alle persone il passaggio al di sotto della sbarra chiusa abbiamo scelto un prodotto dotato di un’opportuna protezione metallica (vedi fig. 3.8.2.1).
Fig. 3.8.2.1 – Esempio di sbarra automatizzata con protezione metallica
3.8.3 – I pannelli in fibra dei parapetti
I parapetti sono costituiti, come già detto nel paragrafo 3.4.6, da elementi in alluminio che hanno un passo di 125 cm, questo spazio è stato protetto da pannelli in fibra Vectran.
Questo materiale è stato scelto perché è lo stesso utilizzato per realizzare le vele delle imbarcazioni e per rendere l’opera il più possibile congrua al contesto in cui è realizzata.
Vi è la possibilità di cambiare facilmente ogni singolo elemento danneggiato visto che sono collegati tramite piccole viti agli elementi metallici ed inoltre cambiando talvolta anche il colore ai pannelli si ha l’idea di un’opera sempre nuova e mai statica.
