Transcript porta susa bit - BIT Costruzioni

Strutture Ferroviarie
Ferrovie & Metropolitane
La metodologia di lavoro e la cura realizzativa della BIT SpA
applicate ad una architettura in acciaio sinuosa e leggera
quale quella della nuova stazione/galleria
TORINO PORTA SUSA:
IL NUOVO FABBRICATO VIAGGIATORI
Matteo De Luca*
Pietro Escher**
Fabio Pancino***
Figura 1
La nuova stazione di Torino Porta Susa (si veda pagina xxx) è inserita in un piano di riassetto urbanistico attuato dal Comune, legato alla realizzazione del passante ferroviario al quadruplicamento e all’interramento dei binari esistenti con la creazione di
un viale alberato realizzato sopra i binari che ricucirà due parti di città precedentemente separate dalla linea ferroviaria di
superficie. Il progetto, firmato
dalla Società franco-italiana
AREP (autori sono gli Archh. Jean-Marie Duthilleul, Etienne Tricaud, Silvio d’Ascia e Agostino Magnaghi), si basa su un sapiente
intreccio di trasparenza e leggerezza che disegnano una galleria di acciaio lunga 385 m, larga 32, con un’altezza variabile dai
4 ai 14 m rispetto alla quota stradale, valorizzata da una serie di
volumi funzionali flessibili e leggeri, con strutture di acciaio e
vetro, servita da parcheggi, depositi, magazzini e locali tecnici.
Figura 2
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La descrizione dell’opera
Il nuovo fabbricato viaggiatori è stato costruito più a Sud rispetto
alla stazione precedente, in corrispondenza degli isolati che si snodano fra Via Cernaia, Via Grassi e Corso Matteotti. In senso longitudinale, si snoda fra Corso Bolzano e Corso Inghilterra; il collegamento tra i due corsi è garantito da tre passaggi, che attraversano
il fabbricato in senso trasversale, mentre quattro passaggi pedonali consentono l’accessibilità al nuovo fabbricato nonché al passante ferroviario da Corso Bolzano.
La struttura semicilindrica vetrata è sostenuta da 113 archi differenti
l’uno dall’altro, che caratterizzano l’originale forma incassata al centro. La stessa struttura, sfruttando un oculato gioco di luce, permette
un’ampia e diffusa illuminazione del pavimento centrale e delle rampe di accesso alle banchine. Il tutto va a definire uno spazio pubblico
dove la stazione, vera e propria galleria coperta diviene “passaggio,
strada”, in definitiva luogo di una nuova urbanità.
Il richiamo è alle gallerie ottocentesche cittadine, ma nella moderna
struttura in acciaio e vetro sono integrate soluzioni tecniche all’avanguardia. Nelle lastre di vetro sono state inserite celle fotovoltaiche ad
alta efficienza capaci a pieno regime di una produzione di energia elettrica prossima al Mega Watt.
La struttura in acciaio della nuova stazione, le cui fondamenta sorgono a livello –3 sopra i due piani interrati della metropolitana, si compone di tre livelli sotto terra e uno fuori terra: il livello −3 coincidente
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Figura 3 - Le assonometrie
con l’indicazione degli
archi chiave e la pelle di
copertura
Figura 4 - Lo schema con la definizione e i parametri della geometria
dell’arcone
con il piano di accesso alle fermate ferroviarie, livello −2 e −1 che fungono da piani intermedi di passaggio e collegamento in cui sono ubicati i servizi di stazione-aree commerciali-parcheggi, il livello 0 che
coincide con la quota stradale, vero e proprio accesso alla stazione, e
infine il livello +1 destinato alle attività commerciali.
La struttura in carpenteria degli impalcati è costituita da colonne tubolari a sezione quadrata e rettangolare nonché da profilati e da travi
saldate che contribuiscono alla formazione dei solai.
La struttura di copertura, nonché le due facciate Nord e Sud di inizio
e fine stazione, sono invece formate dai 113 arconi consecutivi posti
simmetricamente lungo un asse longitudinale univoco (asse stazione)
a un passo costante di 3,6 m. Per rispettare la composizione architettonica sinusoidale dettata dall’imposizione dei vincoli parametrici, ogni
arcone è stato realizzato con forma geometrica differente: altezza, larghezza, raggi di curvatura non sono praticamente mai gli stessi (Figure 2, 3 e 4). Questo tipo di andamento, sommato alle tolleranze da
rispettare del rivestimento vetrato fotovoltaico, ha richiesto uno studio
particolareggiato di tutte le zone di giunto del singolo arcone e soprattutto dei collegamenti degli arcarecci di copertura tra arcone-arcone i quali subiscono una torsione lungo il proprio asse causata dal
diverso piano di appoggio che si viene a creare.
Il progetto costruttivo di officina
Data la complessità dell’opera, il bisogno continuo di verifiche, studi e
soluzioni, è stato utilizzato un software specifico di disegno/modellazione
3D (Bocad). Tale scelta ha permesso di frammentare la struttura in otto blocchi di lavoro, raggruppati per allineamenti consecutivi, con relative sub-fasi per tipologia costruttiva così da facilitarne e migliorarne la
gestione a livello di disegnazione, produzione interna, trasporto e di
montaggio in cantiere. Ogni arcone è costituito dalle cerniere di base
più cinque macro-elementi giuntati tra loro: due piedritti (lunghezze variabili dai 3,5 ai 10 m), due archi laterali (della lunghezza di 8 m circa)
e l’arco di colmo (della lunghezza di 18,5 m circa - Figure 5A e 5B).
Figure 5A e 5B
I singoli elementi sono dei composti saldati curvi (piattabanda-animapiattabanda) realizzati, per necessità strutturali, con spessori delle lamiere variabili da 35 a 60 mm per le piattabande e da 16 a 35 mm per
le anime. A completare la composizione dell’arcone troviamo poi, intervallato ogni 10,8 m lungo Corso Inghilterra, il puntone di collegamento/contrasto al piedritto (della lunghezza di 8 m circa).
Fatta eccezione per gli elementi quali cerniere di base, piedritti e controventature per i quali non si sono riscontrate particolari difficoltà di
produzione e assiemaggio, il resto delle strutture aventi una geometria curva, non sempre a raggio costante, ha imposto un modo di operare particolare.
Gli archi, sia quelli laterali che quelli di colmo, sono elementi composti realizzati saldando l’anima, precedentemente sagomata e forata al
plasma, alle due piattabande. L’accostamento delle piattabande all’anima si è ottenuto attraverso dei martinetti che ne garantivano il contatto durante la saldatura; per le piattabande a raggio stretto, al fine
di limitare gli sforzi in fase di assiemaggio con l’anima nonché le tensioni interne, si è resa necessaria una calandratura preventiva.
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Sulle piattabande superiori particolare attenzione è stata data al posizionamento dei piatti di collegamento degli arcarecci di copertura: lungo lo sviluppo della piattabanda l’orientamento della singola coppia di piatti
non è mai lo stesso in quanto ruotati e inclinati in base all’andamento dell’arcareccio creato dai diversi piani di appoggio tra arconi consecutivi (Figure 6 e 7).
Altra zona particolarmente problematica da studiare, modellare e realizzare in officina è stata quella delle aperture dei passaggi urbani Avigliana, Susa e Duchessa Jolanda, vere e proprie porzioni di copertura mobile collegate a un tubo trasversale principale che funge da snodo e permette al “portone” l’apertura, per mezzo di perni e cerniere, lungo un asse longitudinale rettilineo posto
alla medesima quota altimetrica.
Figura 9 - La tavola di montaggio delle controventature del passaggio
urbano ad Avigliana in Corso Bolzano
Nelle estremità di ogni apertura si sono realizzati poi due puntelli che permettono di sostenere il relativo portone in posizione aperta (Figura 9).
Un’appropriata metodologia di lavoro e cura realizzativa da parte delle maestranze BIT in officina hanno fatto si che le successive operazioni di montaggio in loco non abbiano risentito minimamente delle
variabili geometriche sopra citate.
Il trattamento superficiale
Figura 6 - La tavola di montaggio di una sezione trasversale tipica
Figura 7 - La vista assonometrica nella tavola di montaggio degli arcarecci
Figura 8 - La tavola costruttiva di officina di un arco laterale
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Il trattamento superficiale delle strutture ha richiesto materiali ed applicazioni specifiche a seconda della funzione e delle caratteristiche
di resistenza al fuoco richieste in ambito progettuale.
Strutture trattate con intumescente: sono queste le strutture degli impalcati interni, dei puntoni di sostegno e parte dei piedritti della copertura per le quali si è applicata la mano di primer in stabilimento e, successivamente, dopo la posa in opera, l’applicazione dei prodotti intumescenti, vernici o intonaco, idonei a garantire il valore di resistenza al
fuoco richiesto. Guscio di copertura: per tutti gli elementi a profilo aperto che compongono la struttura della copertura, arconi, tiranti, controventi, è stato previsto un ciclo a due mani con finitura bicomponente
acrilica poliuretanica, mentre per gli arcarecci e i profili scatolari delle
due facciate è stato utilizzato un processo di zincatura a caldo con successiva applicazione di una mano di smalto Retron Acrilico. Il colore per
tutte le strutture è il RAL 9006 alluminio metallizzato.
Il piano montaggio
Il montaggio delle strutture è stato realizzato tramite quattro gru edili
posizionate lungo Corso Bolzano ad esclusione di alcuni archi aventi un
peso eccessivo per i quali sono state utilizzate delle gru semoventi.
Il montaggio in linea generale è avvenuto secondo le seguenti fasi:
posizionamento delle piastre di base;
posa dei piedritti laterali;
posa dei conci curvi sulle reni dell’arco;
posa del concio centrale di lunghezza pari a circa 18 m.
Per ciascuno degli otto settori in cui è suddivisa la struttura, sono stati installati in primo luogo i nuclei di controvento ossia le campate comprendenti gli arconi con i profili tubolari disposti a doppia K. Tali arconi, sostenuti da puntoni su lato Corso Inghilterra, sono stati contemporaneamente irrigiditi mediante il montaggio degli arcarecci.
Una volta stabilizzato il nucleo, sono stati installati con la stessa procedura tutti gli altri arconi, gli arcarecci e tutti gli accessori di campata secondo l’andamento da Sud verso Nord.
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Il resto delle controventature è composto da un sistema di tiranti e canaule di regolazione. Un ulteriore sistema di irrigidimento orizzontale
della struttura di copertura è costituito dagli impalcati tecnici realizzati sopra la rampa carrabile di Corso Bolzano, destinati all’alloggiamento di componenti impiantistiche. A causa dell’intrinseca labilità
della struttura in fase di montaggio si sono rese necessarie alcune
opere provvisorie per garantirne la stabilità.
Conclusioni
La nuova stazione di Porta Susa è destinata a diventare la principale
stazione torinese per il traffico ferroviario a livello regionale, nazionale, internazionale e per i treni ad alta velocità. La stazione si avvia ad
essere non solo un punto di riferimento per il trasporto di persone e
merci su rotaia, ma anche un polo di primo piano per quanto riguarda
l’accoglienza e il turismo.
* Architetto dell’Ufficio Tecnico della BIT SpA
** Architetto Responsabile di Commessa della BIT SpA
*** Ingegnere dell’Ufficio Tecnico della BIT SpA
Figure 10 e 11 - Le fasi di montaggio
DATI TECNICI
Peso strutture acciaio: impalcati (circa 700 t), arconi (circa 2.700 t)
Qualità dell’acciaio: S355J0
Bulloni: 10,9 e 8,8
Larghezza della stazione: 32 m
Lunghezza della stazione: 385 m
Altezza massima: 14 m da livello stradale; 25 m da livello binari
Committente: RFI;
Impresa generale: Pivato/CESI
Progetto strutturale: Euro Engineering
Strutture metalliche: BIT SpA
Progetto costruttivo: Ufficio Tecnico BIT SpA (Ing. Fabio Pancino;
Arch. Jr. Matteo De Luca; Geom. Giulio Zanette) e collaborazioni:
Studio FZeta, Studio Foltran & Frezza, Studio Euro Engineering Srl
Piano di montaggio: Ufficio Tecnico BIT SpA
Posa in opera delle strutture metalliche: Metalmont
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Figura 12 - L’imbocco della nuova stazione di Porta Susa a Torino