Una nuova grande opera dell’ingegneria strutturale francese e della tecnologia idraulica ispano-americana.
Sistema idraulico di sollevamento dei piloni temporanei intermedi
Il sistema idraulico Enerpac.
Durante la progettazione del Viadotto diMillau, Eiffel, una società sussidiaria del Gruppo Eiffage, specialista in costruzioni metalliche, aveva stimato che fossero richiesti sette piloni intermedi temporanei posizionati tra i piloni definitivi per poter 'lanciare' il tavolato durante la costruzione. Due dei piloni temporanei, alle estermità della struttura, saranno installati direttamente grazie a una gru, data la loro ridotta altezza rispettivamente di 20 m e 12 m, ma l’elevazione dei restanti 5 piloni andava da 87,5 m a 163,7 m. Per questo scopo, per il sollevamento dei piloni temporanei è stato ideato un sistema telescopico, di cui la parte idraulica verrà eseguita dalla filiale spagnola della società Enerpac.
Una volta innalzato il pilone, il macchinario che comprende il sistema idraulico viene smontato e trasferito alla posizione d’installazione del pilone successivo.
Il sistema telescopico consiste in due parti:
- La prima è rappresentata da una struttura cubica di 12 m di lato, contenente l’intero sistema, e attrezzata con una “scaffalatura dentata” graduata in metri ai vertici.
- La seconda comprende i cilindri idraulici e il sistema di controllo idraulico che formano il meccanismo di sollevamento. I cilindri idraulici sono installati ai quattro vertici del cubo, ancorati a supporti collegati alla“scaffalatura dentata” e, grazie al successivo inserimento di biette di bloccaggio nella scaffalatura dentata, permettono lo spostamento verticale contemporaneo della struttura del pilone e del macchinario idraulico, guidato dalla struttura della macchina.
Il sistema idraulico Enerpac.  |
Il processo operativo è semplice; i supporti dei cilindri sono bloccati nella scaffalatura dentata per mezzo di biette, mentre la struttura del pilone è libera. Gli operatori, tramite comandi forniti dal completo programma che incorpora tutti i tipi di opzioni di sicurezza, iniziano il pompaggio dell’olio nei cilindri, innalzando così gli arieti idraulici che esercitano una spinta contro la struttura del pilone. In questo modo i cilindri innalzano la struttura del pilone verso la perforazione successiva della scaffalatura dentata. I cilindri presentano una corsa di 1.100 mm, mentre la scaffalatura dentata dispone di tacche ogni 1.000 mm, cosicché sono disponibili 100 mm per compensare possibili circostanze impreviste. Ciascun cilindro idraulico dispone di un proprio comando, con la possibilità di un bloccaggio immediato, nonché sensori di tutti i tipi per poter rilevare un qualsiasi fattore imprevisto (vento, temperatura, etc) che renda necessaria una regolazione dell’innalzamento della struttura del pilone, tenendo conto che ogni pilone viene sollevato indipendentemente dagli altri. Una volta raggiunta l’elevazione desiderata, la struttura del pilone viene bloccata tramite biette e le altre biette, quelle dei supporti dei cilindri, vengono liberate. Gli arieti idraulici vengono ritirati e i corpi dei cilindri sono innalzati assieme ai loro supporti verso la perforazione della scaffalatura metallica immediatamente superiore, e in detta posizione bloccati mediante biette. In questo modo la struttura del pilone e il macchinario idraulico vengono contemporaneamente sollevati di 1 metro, e il processo ripetuto fino a che il primo elemento non sporga dalla struttura della macchina, rimanendo bloccato al di sotto. |
Una volta conclusa la sua funzione e dato
che a questo punto il suo peso è inferiore, il sistema idraulico viene abbassato alla posizione di fondo mediante una gru; una volta che si trova sul terreno, su di esso viene montato un secondo elemento del pilone e il processo continua nello stesso modo fino al completamento dell’intero pilone temporaneo; a questo punto il tavolato può essere spinto ulteriormente verso il nuovo pilone.
DieQuesto processo di sollevamento dev’essere controllato in maniera molto stretta e per questo motivo i cilindri idraulici dispongono di un trasduttore interno di posizionamento. In modo simile, anche le linee di pressione presentano trasduttori di pressione, tutti posizionati internamente per assicurarne la protezione da agenti atmosferici avversi, sporco, umidità, etc.
Tutte le informazioni vengono visualizzate da un pannello di controllo che, mediante un PLC, gestisce i dati e invia comandi alle elettrovalvole, mentre il processo di sollevamento dei cilindri viene eseguito da un programma predefinito.
Il suddetto pannello di controllo permette agli operatori di conoscere in ogni momento il carico e la posizione di ciascun cilindro e, in caso di necessità, di arrestare il loro avanzamento, se una qualsiasi delle variabili del sistema dovesse eccedere i limiti massimi prestabiliti.Il sistema è stato ideato per non permettere - in nessun momento - una deviazione maggiore di 3 mm in altezza, oppure una differenza di carico maggiore del 5% tra ciascun cilindro.
Sistema idraulico di innalzamento; la precisione operativa è di 3mm.
Ogni cilindro dispone della propria pompa idraulica di modo che, in caso di necessità, possa essere operato singolarmente, sempre a condizione che una richiesta che osservi tutte le regole predefinite e che possa essere esaudita, venga emessa dall’applicazione centrale.
Gli operatori, che si trovano ad ambedue le estremità della struttura, dispongono di comandi collegati al controllo centrale per mezzo dei quali possono convalidare, in ogni momento del processo, l’inserimento o la rimozione delle biette. Una volta ricevuto il segnale, la persona responsabile del controllo centrale impartirà l’ordine della continuazione del processo.
Oltre a questo sono presenti monitoraggi del livello dell’olio e della temperatura e allarmi che arrestano l’avanzamento in caso di eventi imprevisti quali una caduta di pressione, una rottura di un cavo, etc.
La parte idraulica della macchina comprende quattro cilindri, ciascuno dei quali viene alimentato dalla propria pompa, e le cui operazioni sono visualizzate da un pannello di controllo centrale. Ciascun gruppo presenta una capacità di spinta di 511 tonnellate, per cui il valore massimo totale è di 2044 tonnellate. Durante i normali cicli operativi non ci si attende un’esigenza superiore alle 420 tonnellate, per cui il sistema è stato concepito con un ampio margine di sicurezza. La pressione nominale è di 700 Bar e la corsa dei cilindri, come già menzionato, è di 1.100 mm. È considerato accettabile un sovraccarico di 675 tonnellate nel caso di un ariete esteso e di 1500 tonnellate con un ariete rimosso.
L’intero sistema di controllo (cablaggio, pannello di controllo, unità di visualizzazione, etc.) è protetto contro agenti esterni, perturbazioni elettromagnetiche e incidenti e potenziali impatti durante l’installazione e le operazioni.