Cinque ponti moderni che stanno spingendo i limiti dell'ingegneria

I ponti non sono cambiati molto da molti anni, dice Anil Agrawal , professore di ingegneria civile al City College di New York. E sarebbe facile per un occhio non allenato perdere i modi in cui hanno. Ma i sottili progressi nella tecnologia dei ponti e nelle tecniche di costruzione stanno rendendo i ponti moderni più grandi, più sicuri e più longevi.

Gli ingegneri civili si sono recentemente concentrati sul miglioramento della sicurezza, ad esempio, rendendo i ponti più resistenti al fuoco, ai terremoti e ai venti forti. Stanno anche esplorando come la tecnologia può aiutarli a monitorare nuovi ponti e mantenere quelli già in atto.

Questa storia faceva parte del nostro numero di maggio 2021

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Per gran parte del 20° secolo, la vita media di progetto di un ponte è stata generalmente di circa 50 anni. Per spingersi oltre, ora hanno molti nuovi ponti sensori che raccolgono dati sul loro comportamento e condizione strutturale (sebbene rimanga molto lavoro da fare per tradurre questi dati in analisi significative in tempo reale).

Nuove tecnologie, come nuovi tipi di calcestruzzo o ponti che cambiano forma per ridurre al minimo la resistenza al vento, sono allo studio nei laboratori di tutto il mondo, ma gli standard di ingegneria civile e le normative edilizie sono lente ad evolversi. Di seguito sono riportati cinque esempi di come la tecnologia bridge è già cambiando.

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Viadotto San Giorgio, Genoa

Il 14 agosto 2018 il Ponte Morandi , un ponte strallato a Genova, è crollato provocando la morte di 43 persone e interrompendo un'importante arteria di transito regionale. Sono iniziati rapidamente i lavori per la sua sostituzione. Renzo Piano, un famoso architetto nato a Genova, ha progettato il nuovo ponte e più di 1.000 operai hanno lavorato 24 ore su 24 per costruirlo in poco più di un anno. È dotato di un sistema di monitoraggio digitale e di una tecnologia di deumidificazione per proteggersi dalla corrosione che ha contribuito al collasso del suo predecessore.

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Ponte Slussen, Stoccolma

Nel 2020 il ponte Slussen, in acciaio, è stato posato in cima a una chiusa a Stoccolma. Ma il ponte a trave scatolare lungo 140 metri (uno stile in cui le travi che corrono appena sotto la carreggiata formano la forma di una scatola vuota) è stato assemblato in un cantiere navale di Zhongshan, vicino a Hong Kong . Ha viaggiato dalla Cina a Stoccolma tutto intero su una nave semisommergibile, una delle sole 10 navi al mondo in grado di movimentare tale carico, secondo Markus Glaas, manager di Skanska, una grande impresa edile svedese che ha supervisionato il progetto. Dopo un viaggio di 70 giorni, la nave affondò lentamente in acqua in modo che il ponte potesse scivolare in posizione sui suoi supporti permanenti — con un margine di errore di appena 15 centimetri. Il Slussen è una testimonianza di come le catene di approvvigionamento globali hanno cambiato la costruzione dei ponti.

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Ponte degli scalpellini, Hong Kong

Nei ponti sospesi, i cavi di supporto verticali pendono dai cavi principali tesi tra le torri per sostenere il ponte. I ponti strallati, al contrario, hanno cavi che si aprono a ventaglio direttamente dalle torri. Ponti strallati esistono da secoli ma erano relativamente rari fino a quando i recenti progressi nei materiali e nelle tecniche di costruzione li hanno resi più facili e meno costosi da costruire. Il ponte Stonecutters a Hong Kong, inaugurato nel dicembre 2009, presentava torri giganti composte da 32 segmenti di acciaio inossidabile avvolti attorno a un anello di cemento. Poiché Hong Kong si trova in una zona di tifoni, il ponte è stato costruito per resistere a velocità del vento fino a 212 miglia orarie. I suoi ingegneri hanno anche condotto un test unico nel suo genere che ha modellato cosa sarebbe successo se una barca avesse colpito le fondamenta del ponte.

Ponte galleggiante di Evergreen Point, Seattle

Quattro dei cinque ponti galleggianti più lunghi del mondo si trovano nello stato di Washington. Il più lungo e largo, l'Evergreen Point Floating Bridge tra Seattle e Bellevue, è stato inaugurato nel 2016. Nicholas Rodda del dipartimento dei trasporti statali afferma che i ponti convenzionali non erano l'opzione migliore perché il lago attraversato dal ponte è così ampio e profondo. Anche il terreno soffice non ha aiutato.

I ponti galleggianti in altre parti del mondo tendono ad attraversare pontoni separati che sono distanziati come trampolini di lancio, dice Rodda. Quelli a Washington riposano su pontoni che sono imbullonati insieme e ancorati al fondo del lago con cavi d'acciaio. Gli ingegneri in Norvegia stanno pianificando una traversata galleggiante nel comune di Bjørnafjorden che, a oltre tre miglia, sarebbe più del doppio della lunghezza del ponte Evergreen Point.

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Yangsigang Ponte sul fiume Yangtze, Wuhan

La Cina è nel mezzo di un'impressionante serie di nuovi ponti. Il ponte sul fiume Yangsigang Yangtze è stato aperto a Wuhan nel 2019 con la seconda campata principale più lunga del mondo per un ponte sospeso. Nel 2020 è iniziata la costruzione di un altro, ponte leggermente più corto circa 50 miglia a valle. Sono solo due dei tanti nuovi ponti importanti in Cina, incluso il tunnel-tunnel più lungo del mondo, che collega Hong Kong e Macao, e i due ponti ad arco in acciaio più lunghi del mondo, a Chongqing e Guangxi. E gli ingegneri cinesi stanno raccogliendo enormi quantità di dati dai nuovi sistemi di monitoraggio dei ponti installati con molti di questi progetti, afferma Agrawal.

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