Tensostrutture sulle dighe Fiumara e Mulinello: cavi pretesi per la sicurezza sul coronamento dighe

Le prescrizioni della committenza

Il Committente era alla ricerca di una soluzione in assenza di sostegni intermedi per la tesatura di un cavo da adibire a fune di sicurezza per gli operai che, periodicamente, ispezionano il coronamento delle 2 dighe per la manutenzione. Le luci nette da superare erano di 82 e 32 metri circa, rispettivamente. La soluzione provvisoria in atto (vecchia di anni) prevedeva un cavo a + 1,20 metri sul bordo superiore delle dighe, sorretto da alcuni montanti verticali disposti ad interasse di pochi metri. Ciò comportava l’ostruzione periodica della luce di travaso per rami, alberi e/o carcasse che si impigliavano su tali ostacoli, costringendo a frequenti e pericolose passeggiate sul coronamento per eliminarli. Il cavo originario e relativi paletti non erano stati, in ogni caso, oggetto di alcun calcolo di verifica e alcuni piegati da precedenti piene. Vista la pericolosità dello stato di fatto le richieste sono state di:

  • Eliminare ogni sostegno intermedio (foto1)
  • Sollevare i punti di ancoraggio delle imbragature di sicurezza ad almeno 5 metri dalla superficie di sfioro in modo da eliminare ogni ostacolo al deflusso delle acque in caso di portate con detriti e ogni ostacolo visivo ai capisaldi trigonometrici di controllo.
  • Studiare come ancorare le funi sul corpo delle dighe, del tipo a gravità e risalenti agli anni 60, in modo da minimizzare i costi senza sollecitare i materiali esistenti in modo rilevante.
  • Ridurre al minimo la perdita di pretensione del cavo, in modo da limitare nel tempo le ri-tesature.
  • Sostenere per singola fune un carico di almeno 600 kg comunque inclinato in esercizio e 900 kg a collaudo

diga-fiumara

Foto 1 Situazione diga Fiumara pre-esistente, montanti su coronamento in parte piegati, fune provvisoria pericolosa

Soluzione alternativa, scartata 

Altri colleghi, in precedenza contattati, avevano avanzato proposte poco aderenti al vero comportamento, l’ultima delle quali proponeva un cavo in tondo di acciaio ordinario da giuntare con manicotti filettati e montanti verticali in profilati come ancoraggio agli estremi. Il calcolo preliminare non contemplava il regime di non linearità geometrica e l’inevitabile allentamento della pretensione per la flessione dei montanti verticali. (Fig.1)

schema-alternativo.JPG

Figura 1 Schema proposto da altri colleghi trascurando gli effetti delle deformazioni nei calcoli di verifica

Soluzione approvata

Si è cercato di fare in modo che la struttura di ancoraggio fosse prevalentemente compressa, riducendo al minimo le sollecitazioni flessionali e, quindi, le deformazioni più significative. A tal proposito, sulla base di un calcolo grafico preliminare con la semplice costruzione di una risultante tra i vettori di tiro del cavo principale e dell’ancoraggio, si è optato per la realizzazione di cavalletti con montanti inclinati secondo la risultante delle forze (Fig.2).

studio-preliminare.JPG

Figura 2 Studio preliminare di massima dei vettori e successiva applicazione ai cavalletti di tiro e di ancoraggio  

Su tale base, tenuto conto degli spazi a disposizione, della larghezza delle 2 dighe nonché delle accessibilità differenti per i 2 estremi si è pensato a cavalletti in acciaio che rispettassero lo schema vettoriale suddetto. Ove possibile, il tiro di ancoraggio è stato ricondotto in parte ad azioni di compressione. La messa in trazione dei cavalletti avviene in testa su di un traverso in tubo quadro forato (Foto 5). Alla base essi  prevedono una cerniera reale sul puntone in modo da permettere la rotazione in fase di pretensionamento fino al raggiungimento del valore di progetto e successivo blocco in posizione. (Fig.3-Foto 2)

Per gli altri, detti di contrasto, non è previsto alcun tiro attivo vista la ridotta o impossibile ordinaria accessibilità e sono conformati agli spazi disponibili. 

 Rappresentazione F.E.M. e disegno di progetto del telaio di tiro, identico per entrambe le dighe

Figura 3 Rappresentazione F.E.M. e disegno di progetto del telaio di tiro, identico per entrambe le dighe. I tiranti sono esterni a ancorati ai fianchi della diga
cerniere-alla-base.JPG
Foto 2 Cerniere alla base dei puntoni del telaio di tiro

...continua la lettura nel pdf.


Il Magazine

Sfoglia l'ultimo numero della rivista Ingenio

Newsletter Ingeio

Seguici su