Tipologie costruttive di ponti | Le pile

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Secondo la definizione, le pile sono le strutture verticali intermedie di sostegno all’impalcato. Le pile sono pertanto appoggi intermedi, la cui funzione è trasmettere alle fondazioni gli sforzi che ricevono dagli elementi portanti superiori.

Che tipi di pile esistono?

Esistono diverse tipologie di pile, che variano a seconda di fattori legati al progetto strutturale, all’estetica, e a fattori economici. Le variabili che entrano in gioco nel momento di progettare le pile sono quindi molteplici: l’entità dei carichi che ricevono dall’impalcato, l’altezza, la larghezza dell’impalcato, e il contesto nel quale sono ubicate.

Prima di iniziare andiamo allora ad analizzare gli elementi che compongono le pile:

1. Impalcato 2. Pulvino 3. Pila 4. Fondazioni 5. Pali

Nel mondo delle opere infrastrutturali, possiamo catalogare le pile secondo 2 caratteristiche principali: la forma e la sezione.

Vediamole insieme!

 

Classificazione secondo la forma

Secondo la loro forma, si possono identificare le seguenti categorie di pile:

Pile rette: è la forma più semplcie di pile, overo con sezione quadrata o rettangolare, senza inclinazioni o cambi di sezione. Sono spesso rette le pile di altezza elevata (che a volte non presentano nemmeno il pulvino) al fine di semplificarne la costruzione. Per questa tipologia di pile normalmente si utilizza una cassaforma metallica standard per muri, e un sistema rampante per le riprese di getto in altezza.

  • Pile curve: le pile curve hanno forma circolare o ellittica, e vengono utilizzate soprattutto quando c’è una esigenza idraulica (per esempio in caso di pile nei fiumi), in quanto questa sezione riduce la pressione dinamica dell’acqua. La cassaforma per questa tipologia di pile è formata da casseri circolari standard (pile circolari) o speciali (per esempio in caso di pile ellittiche o di diametro molto grande).
  • Pile speciali: può succedere che, per esigenze estetiche o funzionali (pulvino incorporato nella pila), le pile abbiano una forma speciale, che richiede uno studio della cassaforma ‘ad hoc’ fuori standard.
  • Pile a telaio: questa tipologia di pile è caratterizzata dalla presenza di un pulvino superiore orizzontale che unisce più pile. Può essere utilizzata quando la sezione dell’impalcato è molto larga, in quanto lo sbalzo dello stesso sarebbe troppo elevato se poggiato su un’unica pila.

 

Classificazione secondo la sezione

Secondo le proprietà estetiche e strutturali richieste dal progetto, le pile di ponti possono avere molte sezioni. In generale si possono dividere in 2 marco-tipologie:

  • Sezione piena: la sezione piena è tipica delle pile con altezze molto elevate. E’ la tipologia più semplice da eseguire, in quanto occorre solo progettare la cassaforma esterna come se fosse un pilastro di grandi dimensioni, o un muro.
  • Sezione cava: in questo caso la sezione presenta un vuoto interno per esigenze di alleggerimento della pila stessa e/o di risparmio di calcestruzzo. La sezione cava si utilizza soprattutto per pile di grandi altezze, dove l’incidenza del calcestruzzo è importante, e dove occorre ridurre la rigidità nella parte alta (a causa degli effetti termici e del ritiro del calcestruzzo).

Pulvino

Il pulvino è l’elemento di connessione tra impalcato e pila, e trasmette i carichi dell’impalcato alla pila. Per questo motivo i pulvini possono presentare appoggi in neoprene, oppure essere direttamente inclusi nell’impalcato.

Esistono fondamentalmente 4 tipologie di pulvini:

  • Pulvino con appoggi in neoprene: è la tipologia più utilizzata per i pulvini: può avere molte forme differenti, la cui scelta dipende dalla larghezza dell’impalcato, dai carichi che riceve, e dall’estetica.

Normalmente fino ai 12 mt di altezza si cassera, se possibile, con impalcatura appoggiata a terra. Per altezze di più di 12 mt occorre utilizzare sistemi senza appoggio a terra (per esempio il sistema SCAP).

  • Pulvino incassato nell’impalcato: in schemi strutturali con continuità tra impalcato e pila, si può optare, in fase di progetto, per un pulvino incassato nell’impalcato, senza appoggi. In questo caso si crea un incastro.
  • Pila senza pulvino: soprattutto in pile di grandi altezze, dove l’esecuzione del pulvino sarebbe antieconomica in termini di costi e di processo costruttivo, normalmente si opta per una soluzione senza pulvino, appoggiando l’impalcato direttamente sulla pila.
  • Pila a telaio: in caso di pile a telaio la soluzione è un pulvino orizzontale che trasmette i carichi alle pile. Normalmente, in questi casi, si procede con una casseratura con impalcatura appoggiata a terra. La soluzione senza appoggio risulta più complicata, ma può comunque essere eseguita con l’utilizzo di collari a frizione.

Lo abbiamo visto rapidamente ma in maniera chiara: il sistema di cassaforma necessario per ogni tipo di pila dipende direttamente da una serie di circostanze variabili da cantiere a cantiere, che possiamo riassumere in questi fattori principali:

  • Disponibilità di gru
  • Possibilità di appoggio a terra
  • Pressione massima ammissibile
  • Altezza della pila
  • Altezza del getto rampato
  • Finitura
  • Quantità di getti

 

Il fornitore dei sistemi di casseforme dovrà sviscerare tutti questi fattori, al fine di offrire la soluzione di casseratura ottimale.

La corretta assistenza tecnica nella fase di pianificazione del processo costruttivo è fondamentale per garantire il successo dell’esecuzione.

Se hai un progetto del genere, non sottovalutare questo aspetto!

Ingegnere civile del Dipartimento Grandi Cantieri di Alsina, nella sua carriera professionale ha contribuito alle soluzioni dio casseratura in più di 1000 cantieri.
Rafa Lázaro
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