Serbatoio per Venezia
1. Premessa
Una quindicina d’anni or sono veniva bandito un appalto concorso per la progettazione e costruzione di alcune opere acquedottistiche per la città di Venezia. Chi scrive queste note ha fatto parte dello staff progettuale di una delle cordate di imprese concorrenti all’assegnazione ed ha proposto la soluzione di seguito descritta che, accettata e completata nelle varie parti, è stata presentata ufficialmente al concorso. Per i suoi contenuti tecnico-economici essa, a giudizio di chi scrive, aveva tutte le caratteristiche per vincere l’appalto nel mentre è rimasta lettera morta avendo il committente, per motivi completamente estranei ai progetto-offerta, deciso di non realizzare in nessun caso le opere. Si è trattato quindi di un notevole sforzo progettuale praticamente inutile che si ritiene ora descrivere almeno sommariamente per non perderne del tutto le qualità molto interessanti.
Mancando totalmente di copie dei documenti ufficiali, hanno fatto fede soltanto i ricordi del lavoro svolto; pertanto potrebbero esistere delle differenze, soprattutto nei dettagli, rispetto all’originale. Tale inconveniente non inficia gli scopi qui da raggiungere che sono quelli di illustrare una soluzione particolare ed interessante di un grosso problema.
2. Oggetto dell’appalto concorso
La progettazione riguardava la costruzione ex novo delle opere di adduzione, stoccaggio e sollevamento d’acqua per l’acquedotto di Venezia insulare destinate a sostituire quelle attualmente esistenti a loro volta costituite da due condotte sublagunari da 800 mm di diametro che corrono parallelamente e ad ovest del Ponte della Libertà e cioè del ponte attraverso il quale si accede con strada e ferrovia a Venezia ed al serbatoio di raccolta e compenso chiamato Cisternone con annessa centrale di sollevamento ancora oggi ubicati in prossimità di Piazzale Roma a Venezia. Le caratteristiche richieste e quelle adottate per le tre opere principali da realizzare e cioè condotte di adduzione, serbatoio di accumulo e centrale di sollevamento vengono riportate nel seguito.
2.1. Condotte di adduzione
Si tratta di due condotte sublagunari del diametro di un metro da costruire parallelamente al ponte della Libertà per collegare la terraferma in località S. Giuliano alla piccola isola di S. Secondo dove dovevano sorgere il serbatoio di compenso e la centrale di sollevamento .
2.2. Il serbatoio di raccolta e compenso
E’ questa l’opera più importante e difficile da realizzare trattandosi di un serbatoio per acqua potabile della capacità di mc 40.000 totalmente ricavato sotto il fondale marino nelle immediate vicinanze o addirittura sotto l’isola di S. Secondo a scelta dell’Impresa proponente e quindi in prossimità della nuova centrale di sollevamento di cui al punto seguente. Onde evitare nella maniera più assoluta che potessero verificarsi in serbatoio delle infiltrazioni della soprastante acqua salata, tutta la vasca doveva essere protetta, in tutti i lati da, una apposita intercapedine.
2.3. La centrale di sollevamento.
Doveva sorgere nell’Isola di S. Secondo ed essere completamente sotterranea allo scopo di non alterare l’aspetto esterno dell’Isola in precedenza comprendente un fortino militare in muratura circondato da una arginatura in terra.
3. Considerazioni preliminari
Nel mentre nessuna difficoltà poneva la costruzione delle condotte sublagunari da un metro di diametro in un ambito lagunare come quello in argomento avente un fondale di circa un solo metro d’acqua e praticamente privo di manufatti di sorta, non altrettanto poteva dirsi della realizzazione del serbatoio annesso alla centrale. Ricavarlo, come richiesto, nel sottosuolo di un’isola così piccola come quella di S. Secondo avrebbe significato distruggerla totalmente e quindi, agli occhi di chi scrive, costituiva una decisione errata in partenza. Era chiaro come l’Isola da sola potesse contenere solo la centrale di sollevamento e niente altro. Anche la realizzazione di una grande vasca in cemento armato di tipo tradizionale e a lato dell’isola, al di là del canale navigabile che la affianca, ricavata sotto il fondo della laguna e per di più munita della richiesta intercapedine, poneva dei problemi di costruzione, ed inoltre di gestione e manutenzione in caso di guasti delle pareti ma soprattutto del fondo. Si temeva pertanto che un soluzione del genere non venisse accettata dal committente. Si vedrà invece come l’opera proposta risolvesse tale problema in maniera semplice ed economica.
4. La soluzione scelta
Considerato che alla ditta concorrente era data ampia libertà di scelta, si è pensato di proporre un’opera che si imponesse per funzionalità, minori costi di costruzione e facilità di esercizio, controllo e manutenzione anche se completamente diversa da quella sommariamente indicata nel bando e se del tutto inusitata. Tali risultati sono stati raggiunti prevedendo di modificare radicalmente le condotte sublagunari da costruire e cioè affidando loro non solo il compito, previsto dal bando, di trasporto dell’acqua dalla terraferma all’isola di S. Secondo ma, in aggiunta a questo, quello di fungere da serbatoio di accumulo. La notevole estesa ed la particolare ubicazione sublagunare rendeva infatti possibile di realizzare, al posto di due semplici condotte, due lunghi contenitori perfettamente orizzontali, di sezione adeguata per costituire il richiesto invaso di 40.000 mc ed atti, al tempo stesso, al trasferimento dell’acqua per tutto il percorso necessario, con perdite di carico ridotte al minimo.
In pratica si sono previste due condotte parallele del diametro di ben 3,60 m posate, come previsto sotto il fondo lagunare e caratterizzate da particolarità tecniche adeguate ai compiti che erano destinate a svolgere, il tutto come sarà avanti spiegato.
Risolto il problema del grande serbatoio nessuna difficoltà si sarebbe incontrata nella costruzione nell’Isola della sola centrale di sollevamento quasi totalmente interrata e senza quindi gravi danni all’ambiente.
5. Caratteristiche costruttive delle condotte/serbatoio
La fase di realizzo delle grandi condotte serbatoio, è stata oggetto di uno studio particolare svolto dall’impresa costruttrice che ha saputo trovare valide soluzioni ai numerosi problemi posti da opere sublagunari particolari come quelle in argomento.
Si trattava di posare due condotte del diametro interno di 3,60 m sotto il fondo lagunare ad una quota di – 7.00 m dal medio mare al fine di avere, per sicurezza, una copertura di almeno un metro di materiale fangoso, appoggiate ed ancorate su apposite cavallette opportunamente fondate.
Ognuno dei due manufatti era composto sostanzialmente da una tubazione in acciaio di adeguato spessore, protetta sia internamente che esternamente da apposite vernici e, soprattutto, munita di un complesso rivestimento esterno avente lo scopo di appesantire la condotta al fine di evitarne il galleggiamento a svuotamento totale d’acqua ed inoltre di costituire la richiesta intercapedine di sicurezza. Allo scopo si è previsto di fasciare la tubazione di acciaio con un materassino di PVC ad alta permeabilità e quindi di rivestire il tutto con uno strato di circa 35 cm di calcestruzzo a sua volta protetto da una ulteriore mano di vernice (Vedi sezione tipo allegata).
Ne è risultato un manufatto avente un peso proprio appena superiore alla spinta di galleggiamento della condotta piena d’aria. Ciò avrebbe facilitato, come sarà spiegato più avanti, il varo ed il trasporto del manufatto sotto il pelo dell’acqua fino a portarlo nella sua sede definitiva considerato che si era deciso di realizzare il manufatto senza il prosciugamento della trincea di posa. Il materassino in PVC permeabile costituente una camera circolare di 5 cm di spessore di separazione tra tubazione in acciaio e rivestimento in calcestruzzo era destinata a contenere acqua potabile in pressione (quella stessa che alimenta la rete di Venezia) che, oltre ad impedire, grazie appunto alla sua elevata pressione, qualunque immissione di acque esterne, consentiva di verificare con continuità la tenuta idraulica della condotta. E’ infatti chiaro che il verificarsi di una qualunque rottura o perdita nella tubazione di acciaio o del rivestimento esterno in calcestruzzo avrebbe comportato la perdita di pressione dell’intercapedine in argomento e quindi fatto scattare l’allarme.
Ed ecco l’organizzazione del cantiere di costruzione delle due grandi condotte/serbatoio.
Si è innanzitutto previsto che ognuna delle due condotte fosse monolitica per tutta la sua lunghezza di 2.8 Km, perfettamente orizzontale, appoggiata ed ancorata ad una quota di -7 m dal medio mare su cavallette costituite da coppie di pali in cemento armato collegati in alto da una traversa in profilato di acciaio ed entro una trincea di scavo realizzata sempre in presenza dell’acqua della laguna. La costruzione ed il varo della condotta doveva aver luogo entro una vasca di lavoro provvisoria in cemento armato da realizzare nella estremità verso la terraferma in località S. Giuliano, per una lunghezza atta a contenere le varie fasi lavorative e collegata, tramite strade provvisorie, alla viabilità di terraferma onde facilitare il trasporto dei materiali e mezzi di lavoro. La vasca di lavoro, ovviamente mantenuta asciutta e provvista di binari e carrelli per il sostegno e la movimentazione della grande barra di tubazione in lavoro, presentava, lato Venezia, un foro, munito di guarnizione in gomma di tenuta dell’acqua marina, attraverso il quale tutta la colonna man mano che ne procedeva la costruzione, doveva uscire in laguna ed essere spinta verso l’Isola di S. Secondo tramite paranco con catene ad anello e ad azione continua fino a completamento dell’intero percorso. Durante la spinta, che, come già detto, era praticata senza soluzione di continuità giorno e notte, e fino al definitivo posizionamento sulle cavallette, la colonna tubolare era sostenuta da portali galleggianti muniti di paranchi i quali, dato che la tubazione presentava, come detto, un peso relativamente modesto grazie alla spinta di galleggiamento, permettevano di mantenere il manufatto a pochi centimetri di distanza dalle cavallette precedentemente costruite. Nel caso si fosse presentata la necessità, non prevista ma pur sempre possibile, di sospendere temporaneamente i lavori, era sempre possibile appoggiare e fissare provvisoriamente la parte di manufatto già costruita sulle cavallette in C.A. abbassandola, con la manovra dei paranchi, di detti pochi centimetri.
Le principali fasi lavorative previste sono le seguenti:
A) scavo della trincea di posa in presenza d’acqua con scavatori posti su chiatte e transitanti nel canale di San Secondo che corre parallelamente e vicino alla zona dei lavori o direttamente sulla trincea appena scavata. Il materiale di risulta è in parte depositato lungo il bordo di scavo e, quello in esubero, asportato;
B) Infissione, sempre in presenza d’acqua della laguna, mediante battipalo e di prolunga verso l’alto, delle cavallette prefabbricate di appoggio ed ancoraggio della tubazione e loro controllo con sommozzatori;
C) costruzione della condotta entro la vasca di lavoro e suo varo continuato giorno e notte. In pratica sono previste più squadre per svolgere contemporaneamente e rispettivamente, da monte verso valle cioè da S.Giuliano verso S. Secondo, i seguenti compiti :
– costruzione di un tronco di tubazione metallica lungo 4 metri mediante saldatura elettrica di elementi calandrati di lamiera di acciaio
– verniciatura esterna ed interna del tronco di tubazione in acciaio successivo ;
– posa in opera, nel tronco in lavoro successivo, del materassino permeabile di PVC;
– posa in opera della cassaforma esterna metallica circolare per il getto del rivestimento in calcestruzzo e del ferro d’armatura;
– getto del rivestimento in calcestruzzo, sempre del tronco successivo;
– smontaggio della cassaforma esterna di getto;
– verniciatura finale esterna del tronco di manufatto finito;
– assistenza alla spinta continua della colonna di tubazione;
– varo dei portali galleggianti, regolazione e controllo del posizionamento piano-altimetrico della colonna.
Ogni squadra lavora sulla colonna in continuo lentissimo movimento. La velocità di spinta è calcolata in modo da consentire ad ogni squadra di portare a termine il proprio compito nell’intervallo necessario perché la barra percorra un tratto di 4 metri corrispondente alla lunghezza di ogni tronco. Finito il tronco in lavoro ogni squadra passa a quello successivo, con continuità giorno e notte.
D) Una volta ultimata la costruzione ed il contemporaneo varo dell’intera colonna lunga 2.8 Km si procede al suo posizionamento definitivo sulle cavallette e cioè al suo abbassamento di pochi centimetri azionando i paranchi dei portali galleggianti e all’ancoraggio tramite sommozzatori che provvedono alla posa delle staffe metalliche avvitate alle cavallette e alla tubazione;
E) Costruzione di n. 5 pozzetti lungo il tracciato al fine di consentire l’accesso alla condotta/serbatoio per eventuale lavori di pulizia e manutenzione interna. Ogni pozzetto contiene le apparecchiature di rilievo e trasmissione della pressione dell’acqua contenuta nell’intercapedine.
F) Rinterro della trincea di scavo
6. Caratteristiche principali delle tubazioni-serbatoio
La descrizione fatta dei manufatti costituenti le condotte/serbatoio e quella delle varie fasi di lavorazione assieme al fatto che non si è previsto di dover prosciugare l’area di lavoro, danno una chiara idea dell’economia ottenibile nella loro realizzazione soprattutto se si compie il paragone con i costi che si sarebbero dovuti sostenere per la costruzione di un serbatoio tradizionale in cemento armato da ben 40.000 mc, munito di intercapedine accessibile e realizzato totalmente sotto il fondo lagunare.
L’opera proposta, nel mentre non presentava inconvenienti di sorta né dal punto di vista dell’esercizio acquedottistico né da quello della sua manutenzione, essendo costituita da due manufatti idraulicamente indipendenti uno dall’altro, consentiva l’esecuzione dei lavori di pulizia o di manutenzione senza interrompere il rifornimento idrico. L’acqua immessa al limite della terraferma in località S. Giuliano nelle due tubazioni/serbatoio nelle quali poteva assumere un’altezza variabile da 3.60 m (serbatoio al massimo invaso) e minima pari a circa m 1.20, poteva giungere fino alla centrale di sollevamento con perdite di carico ridotte al minimo data la grande sezione delle due tubazioni e considerato il loro funzionamento a pelo libero. La parte inferiore di tubazione per un’altezza media di m. 1.20 era destinata a contenere un volume di riserva da utilizzare in casi eccezionali e per costituire il carico idraulico necessario per il trasporto dell’acqua a serbatoio vuoto, tenuto presente che la tubazione era perfettamente orizzontale. Lungo il tracciato erano presenti i pozzetti di ispezione attraverso i quali era possibile entrare nella condotta svuotata d’acqua per effettuare gli eventuali lavori di manutenzione. In ogni pozzetto era prevista l’installazione delle apparecchiature di rilievo e trasmissione in tempo reale della pressione dell’acqua immessa nell’intercapedine al fine di avere un controllo continuativo della assoluta integrità del serbatoio. Nel punto di arrivo, in prossimità dell’Isola di San Secondo, era prevista la costruzione del pozzetto di presa delle tubazioni di aspirazione delle pompe, pozzetto ricavato inferiormente alla generatrice inferiore delle due tubazioni al fine di consentire il prelievo sotto carico dell’acqua.
La centrale di sollevamento, facente anch’essa parte nell’appalto concorso ma non trattata nella presente nota, doveva alimentare , oltre alla rete di distribuzione di Venezia, anche l’intercapedine di 5 cm , già descritta ed interposta tra tubazioni di acciaio e rivestimento in calcestruzzo, intercapedine tenuta costantemente sotto controllo tramite le apparecchiature indicate. E’ evidente che la condizione affinchè detta pressione si mantenga costante è soltanto quella che vi si registri portata nulla. Una qualsiasi perdita
d’acqua, anche minima, sia verso l’interno che verso l’esterno della tubazione provocherebbe infatti una rilevante perdita di carico immediatamente rilevata dalle apparecchiature.
7. Conclusioni
Si sono sommariamente descritte la costituzione, le modalità costruttive e di esercizio di un serbatoio atto a svolgere in maniera del tutto originale ed inusitata una duplice azione : l’accumulo e, al tempo stesso, il trasporto di acqua potabile a lunga distanza e per volumi notevoli.
Si è potuto raggiungere tale importante risultato prevedendo, al posto delle due condotte adduttrici di progetto originario, due contenitori di grande estesa, modesta sezione trasversale e dotati di speciali particolarità tecniche.
L’opera, a giudizio di chi scrive, rappresenta un valido esempio di coerenza tra manufatti da costruire e situazione ambientale nonchè di grande funzionalità ed economia di costruzione e di esercizio.
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