Diversi colpi: sollevamento alternativo nella pratica

Per il posizionamento all'interno del tunnel del viadotto, MHL ha sollevato il ponte prima di ruotarlo utilizzando la piattaforma girevole. Foto: Mediaco Heavy Lift

Ciò che un tempo costituiva un sollevamento alternativo è ormai diventato un metodo standard per svolgere un'ampia gamma di lavori, anche se per realizzarlo sono necessari numerosi interventi di ingegneria e fabbricazione personalizzati.

Spesso, ma non sempre, l'elemento di sollevamento è il punto in cui il carico viene spinto verso l'alto dal basso anziché essere tirato dall'alto. In entrambi i casi, è molto probabile che un sistema di sollevamento telescopico idraulico svolga il compito.

Il portale è il muscolo di base, integrato da attrezzature standard e personalizzate che possono includere sistemi di slittamento, cingoli, rotatori, spostamento laterale motorizzato, martinetti a trefoli, travi e molto altro ancora.

Un recente intervento a Parigi, in Francia, illustra l'impiego di una combinazione di gru a portale, piattaforma girevole e attrezzature di scorrimento per un progetto di sostituzione di un viadotto ferroviario. La società francese specializzata Mediaco Heavy Lift (MHL) ha rivendicato un primato mondiale per questo intervento.

MHL, una divisione di Mediaco, la più grande azienda di noleggio gru in Francia, ha sostituito sezioni dell'impalcato del ponte utilizzando un sistema di sollevamento idraulico telescopico e una piattaforma girevole. L'utilizzo di queste attrezzature ha consentito il rapido rinnovamento del viadotto ferroviario di Souverains, nel centro di Parigi.

Il sistema di sollevamento utilizzato da MHL è stato sviluppato dall'appaltatore Bouygues Travaux Publics Régions France. Il suo sistema di sollevamento Léonard è stato utilizzato per sostituire gli impalcati del ponte che sostengono 13 binari ferroviari, sui quali transitano circa 1.600 treni al giorno. In totale, sono stati sostituiti 25 impalcati del viadotto Souverains, costruito nel 1868.

La sostituzione degli impalcati, durata nove mesi, ha consentito di ridurre al minimo i disagi al traffico ferroviario. Un'ulteriore complicazione è stata la necessità di mantenere funzionanti le linee elettriche aeree.

Questo è un buon esempio di come il metodo di sollevamento dal basso abbia trovato la sua massima espressione. Bouygues inventò l'ingegnoso dispositivo di sollevamento su rotaie denominato Léonard, che consentiva di sostituire gli impalcati del ponte dal basso.

Che cos'è Léonard?

Il sistema di sollevamento Léonard è un portale idraulico Enerpac SL200 che trasporta una piattaforma in acciaio con una piattaforma girevole Enerpac ETT400 montata sulla parte superiore. Per garantire il sollevamento in piano, il portale SL200 si solleva e si abbassa in sincronia. Il tutto scorre su rotaie, in questo caso i binari della linea RER C (quella gialla) che attraversa e circonda il centro città.

I lavori furono eseguiti durante le festività di maggio e agosto. MHL rimosse le vecchie sezioni e le sostituì con quelle nuove. Le nuove sezioni di impalcato in cemento erano lunghe 9,33 metri e larghe 3,74 metri. Ciascuna pesava tra le 28 e le 52 tonnellate.

Prima di installarne uno nuovo, quello vecchio doveva essere demolito e rimosso dal tunnel utilizzando la linea ferroviaria. Lì, all'esterno del tunnel, un nuovo tronco veniva caricato sulla piattaforma girevole per il viaggio di ritorno in galleria.

Con il Léonard nella posizione corretta, il portale è stato sollevato per sollevare l'impalcato del ponte sopra le travi. È stato quindi ruotato di 90 gradi per ottenere il corretto orientamento prima di effettuare le necessarie regolazioni longitudinali. Per il movimento lungo l'asse y, MHL ha installato un sistema di scorrimento da 50 tonnellate.

"Lo sviluppo del sistema di sollevamento ferroviario Léonard, basato sul nostro portale Enerpac SL200 e sulla piattaforma girevole ETT400, ci ha permesso di completare i lavori nei tempi previsti, garantendo al contempo il massimo livello possibile di sicurezza operativa. È una soluzione perfetta per questo ambizioso progetto", ha commentato un portavoce di MHL.

All'inizio di agosto sono state installate le ultime 14 sezioni del ponte, utilizzando la Léonard per quelle interne e una gru per quelle esterne. Il completamento della ristrutturazione è previsto per novembre 2025.

Il sistema di sollevamento a portale EZ-600 di Vanguard, prodotto da Riggers Manufacturing, al lavoro in Sudafrica. Foto: Vanguard

Avanguardia nel mix

Un altro esempio di installazione che ha utilizzato un mix di attrezzature di sollevamento alternative è stato un lavoro completato a luglio in Sudafrica. Vanguard, azienda specializzata in sollevamenti pesanti, trasporti e installazioni industriali, ha utilizzato un'ampia gamma di attrezzature di sollevamento e trasporto per questo complesso progetto di installazione industriale.

Lavorando per VSL Manufacturing a Port Elizabeth, Vanguard ha completato l'installazione chiavi in mano e la messa in funzione di una linea di presse tandem Yadon per la produzione di componenti per la produzione di veicoli Isuzu.

Le condizioni del sito presentavano un'ulteriore complessità, con i lavori in corso e una fornitura di energia elettrica disponibile solo temporaneamente. Per rispettare i tempi di installazione, Vanguard ha utilizzato attrezzature di sollevamento pesanti per consentire ai lavori di procedere in modo indipendente dalle gru a ponte e dai sistemi idraulici a portale.

Vanguard ha spedito, trasportato e installato quattro presse e sei robot con le relative cabine insonorizzate. Un momento clou dell'operazione è stata l'installazione di una corona di presse da 200 tonnellate.

Vanguard ha trasportato la corona della pressa in fabbrica insieme ad altri componenti, prima di completare l'installazione all'interno dell'edificio. È stata fornita un'intera gamma di attrezzature di sollevamento, tra cui un sistema a portale EZ-600 da 600 tonnellate (4 unità di torri a 4 cilindri) prodotto da Riggers Manufacturing negli Stati Uniti e un sistema a portale Lift Systems Power Tower a quattro gambe da 500 tonnellate, anch'esso proveniente dagli Stati Uniti, utilizzato per sollevare e posizionare la corona della pressa da 200 tonnellate a un'altezza di 7.850 mm.

Il binario del portale è stato allestito con rotaie distanti 10,3 metri l'una dall'altra. Le grandi travi principali erano lunghe 13 metri e le travi trasversali 7,2 metri. È stato utilizzato anche un sistema di scorrimento laterale per piccoli spostamenti laterali dei carichi.

Tra le altre attrezzature di sollevamento utilizzate figuravano una gru multistrada Demag AC 80 da 80 tonnellate e, per carichi inferiori a 10 tonnellate, carrelli elevatori. I lavori di installazione sono iniziati il 5 maggio 2025 e il completamento meccanico e la messa in servizio sono stati completati entro l'11 luglio.

Rimozione personalizzata

Un progetto che utilizzava una serie di attrezzature di sollevamento alternative è stato realizzato da Mammoet nel Regno Unito. In questo caso, tuttavia, il portale era posizionato sopra il livello del suolo, per sollevare il carico. Inoltre, anziché essere installato, si è trattato di un lavoro di rimozione e smantellamento dell'attrezzatura.

Un sistema di portali personalizzato è stato impiegato per rimuovere le frese per gallerie nel progetto ferroviario HS2 nel Regno Unito.

Lavorare a livello del suolo è preferibile a lavorare in quota, e lo stesso vale per i lavori sotterranei. Smantellare grandi macchinari sotterranei è più facile e sicuro se si può farlo a livello del suolo.

La richiesta di gallerie di diametro maggiore implica anche che le frese meccaniche per scavarle siano molto più grandi. Di conseguenza, sono più difficili da rimuovere una volta terminato il lavoro.

Estrarre queste macchine dal terreno può rappresentare una sfida significativa, soprattutto nelle aree urbane edificate. Mammoet ha affrontato questa sfida durante un intervento di rimozione delle TBM prodotte da Herrenknecht, al termine dello scavo delle gallerie per il progetto ferroviario britannico High Speed 2 (HS2) tra Birmingham e Londra.

Quattro TBM dovevano essere rimosse alla periferia di Londra. In collaborazione con l'impresa edile Skanska Costain Strabag (SCS JV) e Herrenknecht, Mammoet ha ideato una soluzione di portale personalizzata per svolgere il lavoro in modo più rapido e sicuro.

La possibilità di rimuovere la TBM in un unico pezzo ha offerto diversi vantaggi. Ha consentito di risparmiare tempo e ridurre i rischi, poiché è stato necessario un minor lavoro di smantellamento nel sottosuolo. Alcune sezioni della TBM sono state rimosse in un solo giorno, anziché in settimane.

Le quattro TBM hanno scavato il tratto di 14 km del Northolt Tunnel. Due di esse hanno proceduto in entrambe le direzioni, scavando due tunnel da entrambe le estremità, uno verso l'altro. Si sono incontrate a metà, presso il sito di sfiato di Green Park Way, dove si trovano due pozzi verticali, 35 metri sopra le canne del tunnel.

Le sezioni più grandi delle frese per tunnel HS2 potrebbero essere estratte più rapidamente da Mammoet utilizzando il sistema di portale personalizzato prima di smontarle a livello del suolo. Foto: Mammoet

Dall'alto

Mammoet aveva pianificato di rimuovere i componenti più grandi – la testa di taglio con gli scudi anteriore e centrale – in un unico sollevamento. In questo modo non sarebbe stato necessario smontarli prima del sollevamento.

Il sito si trovava in una città trafficata, vicino a due linee ferroviarie già attive e altri lavori di ingegneria civile erano in corso nelle vicinanze. "All'inizio sono stati presi in considerazione diversi approcci", afferma Darren Watson, direttore vendite di Mammoet.

"Un'opzione era quella di dividere e smontare le TBM all'interno del pozzo e di sollevare i componenti con una gru. Tuttavia, questo avrebbe significato dover lavorare in uno spazio molto congestionato, con problemi di ventilazione da superare e una grande gru che avrebbe occupato una parte significativa dell'area del complesso sovrastante, interferendo con gli altri lavori in corso", ha continuato Watson.

È stato il sistema di portale appositamente progettato e costruito a consentire il sollevamento delle sezioni in un unico pezzo prima di caricarle sul trasportatore modulare semovente (SPMT) per lo smantellamento e la rimozione dal sito.

Il sistema di portale ha richiesto molto tempo e impegno. La progettazione è iniziata nove mesi prima dell'esecuzione. Una volta approvata, è iniziata una fase di progettazione dettagliata durata cinque mesi. Il portale è stato poi costruito in loco nell'arco di un mese.

I sistemi a portale possono essere assemblati in una moltitudine di combinazioni, in genere utilizzando un mix di componenti standard e personalizzati. In questa applicazione, il sistema è stato assemblato in una nuova configurazione con l'aggiunta di parti prefabbricate per consentirgli di sollevare 900 tonnellate.

Sbandate e curve

Un sistema di scorrimento idraulico sosteneva il portale, consentendone il movimento in avanti e indietro, per posizionarlo sopra le aperture dei due pozzi di ventilazione. Una trave di bilanciamento dotata di un perno girevole consentiva di spostare il tutto verso un punto centrale. I componenti sollevati potevano quindi essere ruotati.

"Normalmente, se si trattasse di un'altra attrezzatura, si dovrebbe collegare un altro sistema ed esercitare una forza esterna sul carico per ruotarlo. Ciò richiederebbe molta movimentazione manuale. Abbiamo creato un sistema che può essere controllato a distanza per semplificarne l'utilizzo", spiega Sam Ellwood, ingegnere capo di Mammoet.

"Questo ci ha evitato di dover usare verricelli e verricelli, e inoltre avremmo dovuto avvicinarci al carico per agganciarvi gli oggetti. La nostra soluzione ci ha permesso di non dover intervenire, in modo che tutto potesse rimanere isolato. Questo ha reso le operazioni più sicure."

Poter spostare il carico in questo modo era fondamentale per sollevarlo da uno dei pozzi di ventilazione, poiché una parte di esso si trovava sotto la linea ferroviaria adiacente. Inoltre, la nuova linea HS2 corre parallela a quel binario, ma il sistema di scorrimento non poteva farlo, quindi il carico ha dovuto essere ruotato leggermente mentre usciva dal foro per orientarlo nella direzione corretta da cui essere fatto scorrere.

Una volta sollevati i pezzi della TBM dal terreno, il carro di sollevamento è stato riposizionato su 32 assi di SPMT disposti su due colonne, posizionate tra i cingoli. Le sezioni della TBM sono state trasportate su una culla d'acciaio fino a un'area di smontaggio in loco. Sono state calate a terra utilizzando un martinetto di scavo e smontate. Questo metodo ha ridotto il lavoro in quota necessario per la rimozione dall'interno di cilindri idraulici, motori di azionamento e così via.

Commentando il progetto, Richard Dexter, amministratore delegato di Herrenknecht International, ha affermato: "I team di due e, più in generale, di quattro siti hanno dovuto erigere e mettere in funzione il sistema all'inizio dell'anno e poi, diversi mesi dopo, coordinare il sollevamento in finestre di dodici ore durante i possedimenti ferroviari del fine settimana.

"L'intero lavoro ha richiesto quattro operazioni di sollevamento e trasporto di 24 ore. Queste, a loro volta, si sono basate su quattro settimane di preparazione, due mesi di montaggio e smontaggio e otto mesi di intense attività di ingegneria, progettazione, pianificazione, analisi strutturale, collaudo di materiali e saldature, oltre a beni materiali e coinvolgimento della comunità."

In sintesi, Dexter ha affermato: "È stata una delle dimostrazioni in tempo reale più fluide di relazioni sviluppate nel corso di molti anni, messe in gioco per risolvere una sfida considerevole.

“Insieme, tutti i team hanno ottenuto un notevole risparmio di tempo per il progetto, sotto forma di accesso anticipato per attività successive della durata di diversi mesi in ciascuna delle quattro gallerie.”