Le caratteristiche tecniche del ponte parzialmente esploso tra Russia e Crimea

L'8 ottobre 2022 una bomba ucraina ha causato il parziale crollo di una campata del Ponte di Crimea, cioè una struttura che collega la Russia a questa penisola. Più nello specifico l'attacco sarebbe stato compiuto facendo detonare 22770 kg di esplosivo caricato su 22 pallet e trasportato a bordo di un treno. Ma quali sono le caratteristiche tecniche e ingegneristiche di questa struttura?

Lo strategico collegamento russo via terra

Il Ponte di Crimea (o Ponte di Kerch) rappresenta l'unico collegamento via terra tra la Russia continentale e la penisola di Kerch, in Crimea. Rappresenta un punto strategico per il commercio russo via terra, nonché una mastodontica opera di ingegneria che si avvale del primato di ponte più lungo della Russia e della stessa Europa, con i suoi 18 km circa.

Inaugurato nel 2018, conserva una storia di prime idee e bozze di progetto con origini piuttosto antiche, che risalgono ai primi anni del ‘900 e in parte anche alla seconda guerra mondiale. In tutte queste occasioni, svariati motivi economico-politici allontanarono poi, nei fatti, una possibile costruzione dell'opera. La stessa vedrà l'effettiva progettazione e realizzazione solo dal 2015 in poi, come segnale di una forte politica nazionalista russa nei confronti della vicina Ucraina, i cui rapporti risultano purtroppo logori ai giorni nostri.

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La struttura portante

Il ponte è composto da una serie di campate che si estendono per i 18 km di stretto, sia a servizio del traffico stradale che ferroviario. Gli impalcati per i due distinti mezzi di trasporto sono totalmente indipendenti dal punto di vista strutturale mentre hanno un comune sistema di fondazione. Si distinguono invece per effetto di un diverso sviluppo altimetrico, plausibilmente associato a una limitazione di pendenza del piano ferroviario più severa rispetto a quella stradale. Questo porta a distinguere due sagome del ponte che si riallineano poi in corrispondenza della zona centrale, ovvero quella più alta. Nonostante queste differenze geometriche, la concezione strutturale dell'opera rimane la stessa per le due sottostrutture.

Gli impalcati e le pile

Le strutture di impalcato sono realizzate mediante elementi in acciaio che sorreggono il piano stradale, scaricando il peso sulle pile di appoggio laterali. Queste campate poggiano su classiche pile in cemento armato formate da due fusti distinti, cioè due elementi verticali che si sviluppano in altezza fino al raggiungimento della quota di appoggio. La struttura portante di impalcato scarica il suo peso e quello dei carichi portati sui fusti attraverso i pulvini (cioè elementi in cemento armato di collegamento strutturale tra i fusti della pila) che permettono inoltre di avere un piano di appoggio unico per tutta la larghezza dell'impalcato.

L'utilizzo degli archi

Lo schema strutturale appena descritto si ripete per la quasi totalità del ponte, che conserva quindi una ripetitività lungo tutta la sua lunghezza. Tuttavia, nella parte centrale, una campata sul tratto autostradale e la sua gemella sul tratto ferroviario hanno una luce libera maggiore, cioè una maggiore distanza tra le due pile consecutive, rispetto alle rimanenti campate. La distanza tra le due pile raggiunge in questo caso un valore superiore ai 200 m.

Questa variazione di luce è necessaria per ottenere un tratto libero da ostacoli, sufficientemente alto e largo da consentire (in sicurezza) il transito di eventuali imbarcazioni. Non potendo realizzare pile intermedie e avendo un incremento della luce libera tra le due pile successive, l'impalcato delle campate in questione deve necessariamente essere diverso da quanto visto finora. Questi sono infatti sorretti da una struttura ad arco in acciaio collegata alla struttura di impalcato.

Tale schema strutturale è conosciuto con il nome di ponte ad arco a via inferiore, in quanto l'impalcato stradale si trova ad una quota inferiore a quella di sviluppo dell'arco.
Come funziona? in sostanza, le pile a destra e sinistra dell'arco sostengono carichi simili a tutte le altre pile del ponte, a meno delle ovvie variazioni legate alla differente lunghezza degli impalcati centrali. Invece, la differenza importante la si ha nel modo in cui questo impalcato assorbe i carichi rispetto ai precedenti. Mentre in uno schema appoggiato l'impalcato subisce tutto il carico ed è conseguentemente soggetto ad una importante flessione, l'arco riduce questa flessione perché assorbe parte dei carichi agenti e li scarica a sua volta sulle pile.

La realizzazione delle strutture in acqua

L'aspetto tecnologico-costruttivo più affascinante dell'opera è sicuramente la fondazione. Infatti, le strutture di collegamento alla base delle pile sembrano quasi galleggiare sull'acqua, in quanto non si intravedono strati di terreno a contatto diretto con le strutture in cemento armato. Tralasciando gli aspetti costruttivi, l'aspetto ingegneristico di rilevante importanza è senza dubbio il funzionamento del sistema di pali di fondazione che garantisce il collegamento tra la base delle pile (in cemento armato) e il terreno. In particolare, diversi pali di fondazione sono infissi nel terreno con diversa inclinazione e per una certa profondità, mentre restano liberi nella zona terminale. Questo consente la libera movimentazione delle acque per effetto delle correnti marine e non causa forze di trascinamento rilevanti sul sistema di fondazione, garantendone robustezza e stabilità. Il sistema così fatto è studiato in modo tale da garantire maggiore resistenza e stabilità della fondazione sotto eventi sismici, notevolmente rilevanti al sito di costruzione.

Il danneggiamento strutturale a seguito dell'esplosione

A seguito attentato dell'8 ottobre, alcuni impalcati sono stati direttamente interessati da importanti esplosioni. Questo ha causato un danneggiamento irrimediabile delle strutture del ponte che ha comportato il cedimento degli elementi di sostegno fino al crollo. Il danno, estremamente importante, risulta comunque confinato alle sole zone di impalcato direttamente colpite dall'esplosione. Non si è avuta una estensione del crollo ai confinanti elementi di impalcato, in quanto staticamente indipendenti dalla campata crollata, che quindi non inficia sulla stabilità complessiva del ponte con la sua presenza o assenza. Recenti video e segnalazioni registrano il ripristino della circolazione sull'arteria stradale, sebbene non ancora a completo regime.