[Contributi] Il ponte di Archimede

Si presenta in questo post un altro originale  contributo di Gaetano Barbella, che mette in relazione il tunnel flottante niente di meno che...con il genio di Archimede.


Cari ragazzi, amici e visitatori leggete per saperne di più!


Come al solito un grazie a Gaetano!

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IL PONTE DI ARCHIMEDE

 Ipotesi di progetto di tunnel flottante per lo Stretto

  di Messina (da Ponte di Archimede S.p.A.)

In questo contesto il genio di Archimede viene in aiuto della tecnologia del terzo millennio. L'intuizione dello scienziato greco-siracusano sta infatti alla base del funzionamento del tunnel flottante (submerged oating tunnel), che, concepito come una nuova tipologia di struttura di trasporto, offre numerosi vantaggi sia dal punto di vista ambientale che da quello progettuale.

Il ponte di Archimede è un tunnel sommerso ma al tempo stesso galleggiante, situato a circa venti-trenta metri di profondità dal pelo libero ed opportunamente ancorato al fondale. Esso sfrutta il noto principio secondo cui un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l'alto pari al peso del volume di liquido spostato. Per questo motivo non necessita di elementi di sostegno come piloni di acciaio o cemento. È inoltre importante sottolineare come questo tipo di sistema mostri un comportamento dinamico estremamente diverso dalle strutture di tipo tradizionale, e nonostante le apparenze, presenti caratteristiche sostanzialmente differenti dagli impianti o-shore.

L'esecuzione di una galleria sommersa, non direttamente poggiata sul fondo marino, ma ancorata a questo, è suggestiva e costituisce una interessante tipologia innovativa per l'attraversamento di bracci di mare. Tuttavia, sebbene presenti alcuni elementi positivi, come l'innovazione progettuale, comporta anche molte componenti a sfavore, in gran parte riconducibili all'incertezza sui parametri di progetto e alle incognite sulla tecnica esecutiva, oltre che al comportamento in esercizio, sia dal punto di vista dell'agibilità che da quello della durabilità dell'opera, nonché, inneschi, per il rischio di eventi eccezionali e di comportamenti non prevedibili allo stato attuale delle conoscenze. Tra l'altro, bisogna tener conto dell'effetto sull'ambiente sottomarino e della vulnerabilità nei confronti di azioni antropiche ostili come sabotaggi o azioni belliche.

Detto questo, la progettazione del tunnel flottante deve considerare le azioni del particolare ambiente in cui viene realizzata la struttura, tipicamente quello marino o lacustre, e nei confronti di queste garantire resistenza e rigidezza. Il crescente interesse europeo e mondiale per la realizzazione di attraversamenti di specchi d'acqua di notevole estensione e profondità è confermato dalle numerose proposte avanzate negli ultimi anni. Tra queste si ricordano, a titolo di esempio, l'attraversamento dello Stretto di Messina, noto per gli aspetti di criticità legati alla lunghezza, alla sismotettonica dell'area e alle condizioni meteomarine, il progetto per lo Stretto di Jintang, a sud di Shanghai, fiordi in Norvegia, caratterizzati da contesti meno problematici dal punto di vista sismico, o attraversamenti lacustri come il Lago di Lugano. Possibili soluzioni progettuali alternative ai cavi sono rappresentate dall'uso di elementi snelli resistenti a flessione o, per i casi con basso fondale, soluzioni a piloni rigidi come per il collegamento tra gli areoporti di Kobe e Kansai.

Il progetto proposto per lo Stretto di Messina prevedeva due cilindri d'acciaio uno dentro l'altro immersi a 30 metri di profondità, con pareti di 25 millimetri di spessore; diametro del cilindro esterno di 15,5 metri, di quello interno 13,5 metri. Nella figura in alto, è rappresentata una soluzione alternativa con sezione ad esagono schiacciato sempre concepito con intercapedine. Per entrambi i casi, tra i due gusci d'acciaio sarebbe stato inserito calcestruzzo armato con una struttura scatolata. Per il sistema di ancoraggio destinato a contrastare la spinta di galleggiamento del tunnel (40 tonnellate al metro durante l'installazione e cento tonnellate al metro durante l'esercizio) erano previsti cavi in kevlar ancorati a blocchi posti ad una profondità di 140 metri.

Il Ponte di Archimede in

Cina (da Ponte di

Archimede S.p.A.)

Il ponte flottante del progetto per lo Stretto di Jintang (Arcipelago di Zhoushan), a sud di Shanghai, chiamato “ponte di Archimede”, dovrebbe  avere una lunghezza di 3.200 metri. Alla verifica della fattibilità dell'opera lavorano l'Accademia Cinese delle Scienze ed il Politecnico di Milano. La progettazione del 'Ponte di Archimede' è prevista nel protocollo di cooperazione scientifico-tecnologica, firmato due anni fa a Pechino e in quello firmato a Roma il 14 novembre scorso. Considerare che questi dati sono stati riportati dal sito Newton in data 14 marzo 2003.
Il progetto è tutto italiano, ed è nato da una collaborazione tra diversi tecnici con il coinvolgimento anche del Politecnico di Milano e dell’Università Federico II di Napoli.

Rilevo l'aggiornamento di questo progetto dal sito Ponte di Archimede International S.p.A. come segue: "In data 18/5/2006 "Si è svolta a Qiandao Lake City la riunione del Laboratorio Congiunto SIJLAB (Sino - Italian Joint Laboratory of Archimedes Bridge), con la partecipazione di osservatori indonesiani e dell'UNIDO" .

Le conclusioni sono state queste: “Due anni e sarà cosa fatta: il prototipo del Ponte di Archimede, tecnologia made in Italy, innovativa alternativa ai ponti tradizionali per il superamento di “stretti d’acqua” vedrà la luce in un posto molto lontano rispetto al luogo della sua ideazione, ossia l’Italia. ..”.

Lo sviluppo socio-economico di una regione è da sempre legato alla presenza di vie di comunicazione che colleghino tra loro le zone di maggior importanza commerciale, culturale e politica. Le infrastrutture dei trasporti stradali e ferroviari rivestono in tal senso un ruolo di prim'ordine, ed in particolare tra queste si distinguono per entità di risorse investite le grandi opere di attraversamento marino. Tuttavia problematiche come il danno ambientale o l'impatto visivo derivanti dalla messa in servizio di tali strutture costituiscono un ostacolo spesso difficilmente sormontabile.