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Tuesday, 26 Settembre 2017

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Nelle nuove funivie del Monte Bianco le strutture tubolari sono protagoniste

Il nuovo grande progetto “Nuove Funivie Monte Bianco”dove Holzner & Bertagnolli Engineering ha sviluppato il progetto strutturale ha richiesto un investimento tecnologico altamente qualificante e prevede la ricostruzione completa,
in cinque anni di cantiere, dei tre impianti di risalita: una stazione di partenza a Pontal d’Entrèves, una nuova stazione intermedia a Pavillon e dei nuovi edifici a Punta Helbronner, che sostituiranno completamente gli attuali.

di Claudio Bertagnolli

Settembre Ottobre 2014

La componente fortemente tecnologica chiamata in causa per questo progetto trae origine dall’ambiente montano, uno dei più alti d’Europa, in cui il piano di lavoro si è sviluppato. I nuovi impianti consentiranno una portata notevolmente superiore (cabine per 80 passeggeri) e maggior comfort, che miglioreranno in modo significativo l’esperienza di ascesa sulla vetta più alta d’Europa. Particolare attenzione è stata prestata all’efficienza energetica e alla sostenibilità del progetto e, grazie alla scelta oculata dei materiali, è stato garantito un elevato risparmio energetico. Sono previsti inoltre impianti fotovoltaici e per il recupero di calore, riducendo al massimo il fabbisogno energetico. La funivia, alla fine della Val d’Aosta, vicino al portale del traforo Monte Bianco, parte dalla stazione di Pontal d’Entrèves, Courmayeur, su 1.200 m.s.l.m. per arrivare alla stazione intermedia Pavillon du Mont Frety sui 2.300 m.s.l.m. e terminare alla stazione di monte Punta Helbronner sui 3.500 m.s.l.m.

Particolari del progetto
L’esigenza principale dal punto di vista della progettazione strutturale ha riguardato l’efficacia del calcolo statico delle strutture in c.a. e in acciaio per le tre stazioni, sia a livello tecnologico che a livello economico. Una sfida particolare nell’ottimizzazione delle strutture nasce dalla forma delle stazioni e le specifiche tecniche richieste per le funivie in generale. Il progetto ha richiesto una straordinaria concentrazione nell’ambito della logistica di cantiere correlata all’imponenza delle nuove strutture. La realizzazione di una nuova funivia consta di un processo molto complesso, che ha sollecitato, di conseguenza, un’attenzione particolare all’organizzazione delle varie opere. Il progetto ha richiesto un importante lavoro di coordinamento di tutte le discipline: architettura, impianti, facciate. Prendendo in esame l’architettura all’avanguardia delle tre stazioni, a valle, intermedia e a monte, ideata dall’architetto Carlo Cillara Rossi, è stata assolutamente necessaria una stretta collaborazione tra architetti e ingegneri per garantire il successo nella realizzazione delle direttive architettoniche, sempre rispettando le più alte pretese nell’ambito della progettazione strutturale. Un altro fattore piuttosto importante, di notevole impatto sul processo di realizzazione delle Nuove Funivie Monte Bianco, sono le condizioni climatiche e gli agenti atmosferici, determinati dall’altitudine del cantiere. La stazione di monte, infatti, è realizzata a circa 3.500 m.s.l.m. ed è quindi uno dei cantieri più alti d’Europa. La progettazione strutturale ha dovuto tenere in considerazione gli aspetti geologici, l’altitudine e la conformazione dell’ambiente per assicurare alle strutture in alta quota il rispetto dei requisiti idonei ai carichi del vento e della neve. Soprattutto per la stazione di monte, l’elemento logistico ha avuto un forte impatto sul progetto strutturale in quanto il trasporto in cantiere tramite teleferica ha limitato le dimensioni massime dei singoli elementi. Inoltre, anche il periodo di costruzione ha subito forti limitazioni (pochi mesi durante l’anno) a causa delle condizioni meteorologiche in alta quota, che non hanno consentito la continuazione del cantiere nelle stagioni invernali, riducendone notevolmente il tempo effettivo di costruzione.

Profili cavi strutturali: i protagonisti assoluti
Per le tre nuove stazioni (la stazione di valle Pontal, la stazione intermedia Pavillon e la stazione di monte Helbronner) sono state utilizzate 1.500 t di acciaio totale, in cui i profili cavi strutturali hanno avuto un grande ruolo, sia dal punto di vista estetico che strutturale. Per la stazione di valle Pontal, le travi principali corrono sopra le 4 steli di appoggio in direzione monte. Ogni stelo é composto da 4 colonne unite alla base che si diramano con una sezione scatolare rastremata in sommità. Le travi principali sono state realizzate con travi reticolari formate da tubolari tondi. L’altezza dei tralicci è pari a circa 1,4 m e i tubolari principali hanno un diametro pari a 40 cm. Le travi secondarie seguono la forma ondulata e corrono trasversali alle travi principali con sbalzo su un lato e appoggio sul muro in c.a. dall’altro lato. Si tratta di reticolari spaziali realizzati sempre con profili tubolari (diametro circa 200 mm) che si uniscono alle travi principali e nell’insieme compongono una struttura reticolare unica. Le luci si aggirano intorno ai 13 m (8 m di sbalzo) per le travi principali e c.a. 20 m per le travi secondarie con sbalzo di circa 6 m. Per la stazione intermedia Pavillon, il corpo B (il più rappresentativo della stazione) comprende la zona di imbarco per la linea 2 di risalita alla punta di monte. La forma architettonica a “unghia” è stata realizzata con una serie di archi / centine appoggiati sulle travi principali che corrono in direzione stazione di monte. Sono state utilizzate travi composte con altezza di circa 700 mm per le centine e circa 1.500 mm per le travi principali, entrambe con anime asolate. Il corpo D è la porzione della stazione orientata verso ovest che ospita ristorante e sala proiezioni. I solai sono realizzati con profili standard tipo IPE, mentre la copertura è realizzata con profili tipo HEA. I pilastri (a supporto anche della facciata vetrata) sono inclinati e le luci per le travi si aggirano intorno a 10 – 12 m. Per la stazione di monte Helbronner il tridente di sbarco/imbarco (corpi A, B, B2) sono a sbalzo sul muro di valle in ca. (9 m). La struttura portante è realizzata con travi reticolari alti quasi 2 m all’appoggio e rastremate verso la punta. L’ancoraggio è stato realizzato con appositi elementi annegati nella struttura in ca. Il corpo centrale di risalita sulla terrazza panoramica (corpo D) interamente vetrato è realizzato con portali di travi asolate del tipo HEA. I corpi laterali (C, E, F) che ospitano ristorante, bar e ambienti panoramici hanno solai con profili standard che variano a seconda delle campate. La copertura del corpo E (a monte lato ovest) appoggia su pilastri con sezione scatolare che si rastrema verso la cima. I pilastri supportano anche la facciata vetrata. Le campate delle travi principali arrivano fino ad un massimo di 12 m. I profili utilizzati sono del tipo HEA e IPE a seconda della campata con altezza massima pari a circa 50 cm compresa la lamiera di chiusura. Le strutture verticali per la maggior parte sono inclinate e i carichi orizzontali risultanti sono stati ancorati nella struttura in ca. Questa a sua volta è ancorata nella roccia tramite un pozzo massiccio. Il pozzo collega la stazione di monte con il rifugio di Torino dal quale si accede da una galleria.

QUALIFICA AUTORE
Il dottor ingegner Claudio Bertagnolli è titolare della Holzner & Bertagnolli Engineering, azienda di Lana (BZ) specializzata nello sviluppo della progettazione di strutture, nella consulenza edile e nel coordinamento della sicurezza, nella geotecnica e nella costruzione di funivie.

Fondazione Promozione Acciaio ringrazia la società d’ingegneria Holzner & Bertagnolli Engineering per il contributo tecnico.


In the New Monte Bianco Cable Car Tube Architectures are Protagonists

The new great cable car project, named “Nuove Funivie del Monte Bianco”, for which Holzner & Bertagnolli Engineering developed projects of structures required a highly qualified technological investment and provides a complete reconstruction over five years, of the three lifts: a departure station to Pontal d’Entrèves, a new intermediate station at Pavillon, and new buildings at Punta Helbronner, which completely replace the current.

The strong technological component calling into question  for this project originates from the mountain environment, one of the highest in Europe, where the work plan developed. The new equipments will allow a far greater range (80 passenger cabins) and more comfort, which significantly improves the experience of ascent on the highest peak of Europe. Particular attention has been paid to energy efficiency and sustainability of the project and, thanks to the careful choice of materials, was guaranteed a high energy saving. The cable car, at the end of the Val d’Aosta, close to the Mont Blanc tunnel portal, leaves  from Pontal d’Entrèves, Courmayeur, on 1,200 m to get to the Pavillon du Mont Frety intermediate station about 2,300 m.a.s.l. and ends at Punta Helbronner about 3,500 meters above sea level.

Project details
The main need in terms of structural design has focused on the statics of structures effectiveness, made of reinforced concrete and steel for all the stations, both technologically and economically. A particular challenge in optimizing structures arises from the shape of the stations and the technical specifications required for the cable cars in general. The project required an extraordinary concentration within the construction site logistics related to the new structures immensity. The creation of a new cable car consists of a very complex process, that urged, therefore, to pay particular attention to the organization of various works. The project required an important job of coordination of all the disciplines: architecture, structures, facades design. Examining the cutting-edge architecture of the three stations designed by Arch. Carlo Cillara Rossi, was sorely needed close collaboration between architects and engineers to ensure the successful implementation of architectural guidelines, always respecting the highest claims in the context of structural design. Another important factor, of significant impact on the process of realization of the new Monte Bianco cableways, are climatic conditions and atmospheric agents, determined by the altitude of the site. The mountain station is, in fact, made ca. 3,500 meters above sea level and is therefore one of the highest in Europe. Structural design had to consider the geological aspects, the altitude and the shape of the environment to ensure the structures at high altitude requirements suitable for wind load and snow.  Especially for the mountain station, the logistic element had a strong impact on structural design as the on-site transport via cableway has limited the maximum size of individual elements. In addition, the construction period was severely limited (a few months during the year) because of the weather conditions at high altitude, which did not allow the continuation of the construction site in winter seasonal, significantly reducing the actual time of construction.

Structural profiles cables: the leading players
For the three new stations (Pontal valley station, intermediate station Pavilion and Monte Helbronner station) were used 1,500 t of total steel, where structural cable profiles had a big role, both aesthetically and structurally. For Pontal valley station the main beams running above 4 support stalks in the upstream direction. Each rod is composed of 4 columns joined at the base that branch with a box section tapered at the top. The main beams were made with trusses formed from tubular round. Pylons height is approx. 1,4 m and tubular key has a diameter of 40 cm. The secondary beams follow the undulating shape and run transverse to the main beams with overhang on one side and support on the wall in the c.a. on the other side. It is always made with spatial reticular tubular profiles (diameter ca. 200 mm) that join the main beams and together form a lattice structure. The lights are around 13 m (8 m rush) for the main beams and ca. 20 m for the secondary beams with overhang of approx. 6 m. For intermediate station Pavilion, the body B includes the boarding area for the line 2 lifts to mount and is the most representative body of the station. The architectural form as a “nail” was created with a series of arches supported on beams/ribs main running direction mountain station. Composite beams were used with a height of ca. 700 mm for the ribs and ca. 1,500 mm for main girders, both with anime clip. The body (D) is the portion of West-oriented station that houses the restaurant and projection room. The floors are made with standard profiles IPE type while the covering is made of HEA type profiles. The pillars (in support of the glass façade) is tilted and the lights to the rafters hovering around 10-12 m. For Monte Helbronner station landing/boarding Trident (bodies A, B, B2) are embossed on the wall of the Valley in ca. (9 m). The supporting structure is made of nearly 2 m tall lattice girders to the support and tapering towards the tip. Anchoring is made using special items in tree ca drowned. The main ski lift on the rooftop terrace (D) glass is entirely made of perforated beams portals such as HEA. The lateral bodies (C, E, F) housing a restaurant, bar and panoramic environments have attics with standard profiles that vary depending on the spans. Body and cover (upstream side) stands on pillars with box section that tapers towards the top. The pillars support the glass façade. The main beams spans of up to a maximum of 12 m. The profiles are HEA IPE and depending on the span with maximum height of ca. 50 cm including the locking plate. Vertical structures for the most part are slanted and horizontal loads arising were anchored in the structure in ca. This in turn is anchored in the rock through a massive pit. This well connects the mountain station with the Turin refuge from which you can access from a gallery.

AUTHOR
Dr. Ing. Claudio Bertagnolli is the owner of Holzner & Bertagnolli Engineering, company located in Lana (BZ) specialized in development of projects of structures, in construction advice and in coordination of security, in geotechnics and in building of cable cars.

Fondazione Promozione Acciaio wants to thank Holzner & Bertagnolli Engineering for the technical support.

 

Ultima modifica ilGiovedì, 11 Settembre 2014 07:52

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