Mor Temor

2.29 Ponte abitato galleggiante

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I ponti ordinari e le gallerie (sotterranei e sommersi) sono stati studiati e valutati per risolvere il problema dello Stretto di Messina da vari ricercatori. Senza dubbio si e` concluso che tali strutture non sono in grado di rendere fattibile il sogno italiano.

Per realizzare il Ponte e` necessario pensare diversamente. Un ponte basato su Piattaforme Galleggianti Abitate. Si tratta di un concetto unico nel suo genere, venuto al mondo grazie a tre anni di laboriose ricerche fatte dal sottoscritto sulle strutture galleggianti.

La struttura proposta e' rivoluzionaria, si tratta di un ponte strallato accoppiato con una piattaforma galleggiante in calcestruzzo, all'interno di questa struttura ci sono spazi abitative; E' un vero e proprio sviluppo pionieristico nel campo dell'architettura dei ponte e dell'ingegneria, dal punto di vista formale la struttura si dispone di una nuova forma architettonica e dal punto di vista ingegneristico la struttura e' un ponte strallato galleggiante stabile d'enormi dimensioni  proposto nello Stretto per la prima volta (vedi fig.66);

Fig. 66 Il ponte galleggiante abitato sullo Stretto di Messina.

Le Caratteristiche strutturali, architettoniche, ambientali ed economiche


In seguito, si presenta la ricerca di progettazione e d'analisi struturale fatta per il Ponte Galleggiante sullo Stretto di Messina (la nuova generazione), in realta', si presenta la conclusione della laboriosa ricerca sulle strutture galleggianti e sui ponti abitati proposti in passato da architetti ed ingegneri, questi aspetti comprendono: progettazione architettonica, aspetti strutturali, sistemi d'ancoraggio, aspetti ambientale ed economici;

Le caratteristiche principali:


a) Si usa l`acqua come fondamenta per le trave e il pilone del ponte. La configurazione proposta si basa su piattaforme galleggianti di calcestruzzo armato, in cui lo spazio interno in queste piattaforme verra` destinato ad attivita` commerciali, uffici, alberghi, parcheggi, parchi, ecc . Inoltre, si possono costruire anche case a schiera nello spazio a forma di ellisse che costituisce le due travi in acciaio a forma di archi.

La struttura galleggiante che sostiene il pilone del ponte strallato viene situata al centro del ponte galleggiante per consentire il passaggio ai grandi navi (vedi fig. 67). Questa struttura galleggiante con la forma cilindrica ha due archi che sostengono il pilone. Grazie alla forma cilindrica insieme ai due archi gli sforze si distribuiscono all'interno dei muri in calcestruzzo armato a forma di sollecitazione di compressione, stabilizzando cosi  l'intera struttura.

Fig. 67 Piattaforma galleggianti di calcestruzzo armato, in cui lo spazio interno in questa piattaforma destinata ad attivita` commerciali, uffici, alberghi, parcheggi, parchi, ecc.

La scelta progettuale del ponte strallato è ideale, sia per la creatività progettuale, abbiamo una struttura esteticamente piacevole che si integra perfettamente nell'ambiente circostante, sia per soddisfare le esigenze funzionali del progetto, sia per altri situazioni particolari, come: le abitazione ad arco vengono risolti facilmente utilizzando il concetto strallato, la diformazione e' minore sotto i carichi eccentrici (traffico, ecc.). Inoltre, il concetto strallato è molto più economico, più rigido e aerodinamicamente più sicuro da un ponte sospeso.

La combinazione del ponte strallato insieme alla piattaforma galleggiante abitata apre nuovi concetti, nuovi idee e design, migliorando tecnicamente ed economicamente  la soluzione costruttive per attraversare lo stretto.  La piattaforma galleggiante proposta e' di 65 m d'altezza dal livello d'acqua, con una campata di almeno 500 m per un attraversamento sicuro delle nave. Tale rivoluzionaria configurazione e' un grande passo innovativo nel campo dei ponte galleggiante, per la prima volta un ponte galleggiante stabile fornisce al traffico veicolare di circolare insieme ai navi di 50,000 tonnellate nello Stretto senza interruzione. Grazie a questa rivoluzionaria configurazione non e' piu necessario la presenza insieme alla struttura galleggiante un ponte sospesso fisso tradizionale o un ponte mobile tradizionale per consentire il continuo passaggio del traffico.

b) Tuttavia, per una struttura articolata come questa, il momento flettenti ed il momento torcente sono abastanza elevati, pertanto, i cavi verticali pretese (TLP), insieme ai due archi in orizontale, realizzate in acciaio con la sezione conica forata (vedi fig. 68-69), e' la scelta migliore per stabilizzare tutti i galleggianti.

I cavi sono pretese (TLP) grazie alla spinta di galleggiamento in eccesso fornita da queste strutture in cemento. Inoltre, l'equilibrio nel piano orizzontale del intera struttura viene fornito grazie ai due archi orizontale in acciaio con raggio di curvatura pari a 1000 m.

Fig. 68 I due archi in orizontale, realizzate in acciaio con la sezione conica forata.

Fig. 69 I cavi verticali pretese (TLP).

L'uso dei archi in orizontale, realizzate in acciaio con la sezione conica forata è molto efficace poiché agisce sia come arco, strutturalmente molto più rigido dalla trave quando il vento colpisce dal lato convesso, sia come un cavo, quando il vento colpisce dal lato inverso; l'intera struttura è progettata per resistere al vento, alle onde come il tifone.

Tale combinazione rapresenta nuova dimensione nel campo dei ponte galleggiante, per la prima volta un vero e proprio ponte strallato stabile di tale dimensioni viene proposto sul mare; il vantaggio principale di tale struttura si basa sul fatto che la rottura di un cavo verticale preteso o altri cavi non porta la struttura al pericolo di crollo, la struttura rimane in piede. Grazie a questa nuova combinazione un possibile rottura di un cavo non viene seguita da un improvviso aumento dei sforzi, trasformando in amplificazione dinamica con possibile crollo.


c) Malgrado e' ancora in fase di progettazione, la Paserella Abitata (i due archi in orizontale), e' sicuramente la più interessanti progetto architettonico nei prossimi anni: lunga circa 3300m, larga circa 60m, con vista panoramica sul mare, zona verde pedonale al riparo dal vento, la Paserella e' pensata in acciaio e vetro. Il piano più basso e' simile ad una strada, nei piani superiore ci sono sei piani abitabile di un totale 8.000 appartamenti. Tale Paserella, ha una campata centrale di almeno 500 metri, la sezione alta circa 30m, in sezione e' come una scatola aerodinamica (seconda generazione dei ponti sospesi). La Paserella Abitata è stata progettata come una struttura a profilo aerodinamico, che ha buona rigidità trasversali grazie alla sezione conica forata, pero' è più efficace rispetto alle strutture con trave reticolare per affrontare l'azione del vento, per la grande rigidezza torsionale insieme alla forma aerodinamica, l'oscillazioni dovuta al vento viene eliminata completamente.

La Paserella Abitata rappresenta la nuova generazione nel campo dei ponti abitati (vedi fig. 70). Per la prima volta un vero e proprio centro urbano, un ponte pedonale di grande dimensioni, con il verde, viene proposto sul mare;  non e' solamente un ponte stradale, ma anche un centro abitato, una grande città.

Fig. 70 La Paserella Abitata in acciaio.

d)  La fondazione galleggiante e` stata scelta come soluzione a causa della profondita` dell`acqua che supera i 100 metri, la presenza delle falde attive sulle coste messinese e calabrese, e la probabilita` di un forte terremoto per la vicinanza all'Etna; le strutture galleggianti sono isolate dal terremoto, per questo sono ideali nei paesi a rischio sismico.


e) La variazione del livello d'acqua dovuta alla marea, tsunami e vento è stata presa in considerazione, in quanto la struttura è progettata con cavi pretese in verticale (TLP), qualsiasi cambiamento nel livello dell'acqua provoca ulteriori sollecitazioni. Per questo, nei dettagli progettuale e' stata introdotta le cosiddetta 'cellule d'acqua', sono compartimenti all'interno della struttura galleggiante con fori sulla parete laterale per permettere all'acqua di fluire dentro e fuori liberamente. Queste 'cellule d'acqua' riducono le sollecitazioni, mantenendo l'integrità strutturale (vedi fig. 71).

Fig. 71 A livello d'acqua si vedono le 'cellule d'acqua', permettendo all'acqua di fluire dentro e fuori liberamente.

f) Per la progettazione del autostrada e la ferrovia, è stata riutilizzata la tipologia collaudata del ponte Øresund[1]; Il ponte ha due trave retticolare verticali laterale (vedi fig. 72), ed due lastre in calcestruzzo precompresso sia per il piano dell'autostrada sia per il piano del treno.

Tale struttura mista di calcestruzzo e d'acciaio, con la campata centrale di almeno 500 metri, altezza pari a ~ 11 m, rappresenta la generazione dei ponte con trave retticolare rigide (prima generazione dei ponti sospesi), progettata per affrontare l'azione del vento ed altri forze con momento d' inerzia offrendo forte resistenza aerodinamica.

Fig. 72 Il ponte ha due trave retticolare verticali laterale.

g) La possibilita` di costruire gran parte del Ponte (le Piattaforme Galleggianti) in un cantiere navale, verranno poi trascinate nella loro posizione galleggiando sull`acqua, risparmiando cosi nei costi e nei tempi di costruzione.

 
h) Il costo previsto del ponte è circa 10 miliardi di dollari. Circa due anni per completare l'intera opera. Con la vendita delle unità abitativi, più di 3.000.000 m² di spazi abitabili è sufficiente per raggiungere il necessario budget finanziario.
 

i) Per la costruzione del ponte viene aplicata la tecnologia gia' in uso da diversi anni nel campo delle costruzione delle strutture in mare aperto (strutture in cemento armato per la produzione del petrolio e del gas, vede articolo 2.24).


j) L`impatto ambientale del Ponte Galleggiante e` di molto inferiore rispetto a quello degli altri progetti proposti.


k) Produzione d’energia electrica sfruttando i correnti dello Stretto. I turbini vengono installati su i sette corpi galleggianti, sulle parti sommersi dal acqua a profondita` pari circa a 20 - 30 metri.

l) Il Ponte Galleggiante Abitato diventa un punto di riferimento per l'area dello Stretto di Messina come il Ponte Vecchio a Firenze o il Ponte di Rialto sul Canal Grande a Vinice.

Arch. Mor Temor

[1] Il più lungo ponte strallato che trasporta sia traffico stradale sia ferroviaria, costruito nel 1996 fra la Danimarca e la Svezia. Il ponte ha una lunghezza totale di 7,8 km, con campata principale sul canale pari a  500 m per permettere navigazione sicura.