Costruzione di opere di premunizione contro le valanghe: i nuovi ponti da neve in acciaio proteggono anche dalla caduta massi

«Come protezione sopra i filari delle barriere fermaneve si sarebbero potute installare delle reti paramassi, ma sarebbe stato dispendioso in termini di tempo e costi. Allora abbiamo pensato di sostituire i filari danneggiati con ponti da neve in acciaio che possono assorbire anche l'energia generata della caduta dei sassi. Questo manterrebbe i costi di riparazione entro limiti ragionevoli e saremmo in grado di far fronte a eventi futuri.» Insieme all'Istituto per lo sviluppo urbano e le infrastrutture (ISI) della Scuola universitaria professionale di Berna, alla IBR Ingenieurbüro GmbH e all'agenzia svizzera per la promozione dell'innovazione Innosuisse, la Krummenacher AG è riuscita a sviluppare un ponte da neve che può assorbire fino a 500 kJ. Equivale all'energia di un'auto di 900 kg che viaggia a 120 km/h.

Assorbimento dell'energia mediante dissipatori e griglia

La sovrastruttura del ponte di neve in acciaio è progettata in modo che i singoli componenti funzionino in sinergia. Se un sasso colpisce la superficie, i picchi di energia vengono assorbiti dai dissipatori dei puntoni. La restante energia viene trasferita alla griglia e dissipata grazie alla sua deformazione elastica o plastica. Questa tecnologia permette di assorbire gran parte dell'urto dei sassi neutralizzando le possibili conseguenze. Per poter installare in montagna i primi ponti da neve sono stati necessari quattro anni di ricerca durante i quali la Krummenacher AG di Naters e il DTC Dynamic Test Center AG di Bienne hanno condotto diversi test su vasta scala.

Alte performance e sovrastruttura flessibile

I nuovi ponti da neve brevettati sostengono sassi di 1,1 t scagliati a una velocità di oltre 100 km/h. «Massi simili distruggerebbero facilmente le barriere fermaneve tradizionali», dice Roger Krummenacher. Un altro vantaggio dei nuovi ponti da neve è la possibilità di fissare la loro sovrastruttura a tutti i tipi di ancoraggio esistenti. Questo permette di riparare le barriere danneggiate con semplicità e a costi contenuti e allo stesso tempo di trasformarle in una protezione parasassi. Di regola solo i filari più in alto devono svolgere questa funzione e proteggere i filari di barriere convenzionali in basso. Il modello SS-4-2 è stato inserito nella lista dei tipi di opere di premunizione contro le valanghe dell'Ufficio federale dell'ambiente che sono le uniche a poter essere installate.

Forze statiche e dinamiche

Nel sviluppo del nuovo ponte da neve ci si è trovati di fronte alla sfida di dover realizzare una struttura in grado di assorbire due forze completamente diverse. «La pressione della neve è statica», spiega Roger Krummenacher, «mentre un sasso cadendo sviluppa una forza dinamica». I dissipatori sono sollecitati dalla pressione della neve per diversi mesi. In estate, invece, devono essere in grado di assorbire l'energia dinamica dei sassi. Le strutture rigide tradizionali non sono all'altezza del compito.

Installazione anche su territori difficili

La Triftgrat, nella Valle di Saas del Canton Vallese, è stato il luogo in cui si è inaugurato il nuovo ponte da neve SS-4-2. Tra la fine di luglio e la fine di ottobre 2020 la Opal Fels- & Steinschlagssicherung AG ne ha installati 41. Fino ad allora non era stato possibile intervenire perché il terreno è esposto e soggetto alla caduta di massi. La facilità di montaggio dei nuovi ponti ha invece permesso di accedere anche a un territorio così difficile. L'installazione rimane tuttavia ancora piuttosto complessa e in parte rischiosa.

Sulla montagna in elicottero

Per stabilire sul posto dove posizionare la barriera Angelo Werlen, capocantiere della Opal Fels- & Steinschlagssicherung AG, e l'ingegnere hanno raggiunto la Triftgrat in elicottero. La mezz'ora di salita è stata poi sempre fatta a piedi. Sulla montagna è stato posizionato un container dove la squadra di lavoro ha passato la notte durante la posa delle barriere. I singoli elementi sono stati portati sul posto, a 2100 m sul livello del mare, da una camion. Lì sono stati montati e preparati per il trasporto in elicottero. Ogni ponte da neve è stato elitrasportato dal luogo di montaggio al cantiere, 600 m più in alto, in tre parti. Il trasporto dell'intero ponte in un unico pezzo avrebbe richiesto un elicottero per carichi pesanti. «Sono stati necessari 125 voli per trasportare tutto il materiale», dice Angelo Werlen.

Lavoro in quota su funi

Dato che il terreno è scosceso ed esposto il capocantiere e la sua squadra di tre persone hanno dovuto svolgere il lavoro su fune. Sono state adattate altre misure di sicurezza come l'impiego di corde fisse per gli attraversamenti e una rete provvisoria per proteggere dalla caduta di sassi i sentieri escursionistici al di sotto dell'area di lavoro. La squadra aveva precedentemente segnato l'esatto posizionamento e allineamento delle barriere. Per ogni barriera sono poi stati realizzati lo scavo per la fondazione, le perforazioni per gli ancoraggi di trazione e compressione e la misurazione delle lunghezze dei puntoni secondo la conformazione del terreno e la pendenza. In seguito la squadra ha montato ogni singola barriera. Il calcestruzzo è stato portato sul luogo di montaggio con un camion e poi elitrasportato sulla montagna. L'installazione dei 41 ponti ha richiesto 4 mesi. «Siamo abituati a montare le barriere tradizionali», dice Angelo Werlen, «l'installazione dei nuovi ponti da neve su un terreno così esposto, invece, ha rappresentato una vera sfida. Fortunatamente, grazie all'eccellente pianificazione dell'ingegnere e della Krummenacher AG tutto è andato liscio».

Capacità di stoccaggio e consegne a breve termine come carta vincente

Per le nuove barriere fermaneve in acciaio Debrunner Acifer AG 2021 ha fornito circa 140 t di barre HEA, UPE e IPE e 35 t di puntoni tubolari. Su richiesta della Krummenacher AG Debrunner Acifer ha stoccato nei propri magazzini tutto il materiale di supporto. Ad ogni richiesta di fornitura ha tagliato i puntoni secondo le specifiche del cliente e li ha consegnati a Naters. «Debrunner Acifer era l'unico fornitore disposto a stoccare 35 t di puntoni e anche l'unico con la capacità di stoccaggio necessaria per farlo», spiega Roger Krummenacher. Anche le barre sono arrivate alla Krummenacher AG dopo due o tre giorni dalla richiesta di fornitura e sono servite per realizzare le controventature. I puntoni di cui Debrunner Acifer è da anni il fornitore esclusivo sostengono la sovrastruttura. La Krummenacher AG vuole commercializzare le sue opere fermaneve soprattutto a livello regionale. Perché, dice Roger Krummenacher: «Trasportare su lunghe distanze centinaia di tonnellate di acciaio per costruire ponti da neve non è ecologicamente sostenibile. Ci sono abbastanza fornitori nelle diverse regioni».

«Ci siamo resi conto della carenza di protezioni paramassi»

Roger Krummenacher, amministratore e project manager, Krummenacher AG

Sul vostro sito web tra le vostre competenze citate la costruzione di stabilimenti e impianti. Cosa vi ha spinto verso i ponti da neve?

Intorno al 1980 il nostro predecessore, Werner Krummenacher, ha avuto l'opportunità di occuparsi dell'allora sistema di paravalanghe Giovanola. In collaborazione con uno studio di ingegneria ha ricostruito il sistema in modo che fosse l'opera fermaneve più facile da installare sul mercato. Quando abbiamo rilevato l'azienda nel 2000 sapevamo che avremmo continuato a vendere questo sistema.

Il sistema però è stato ulteriormente sviluppato.

Infatti. A motivarci è stata la tesi di Master di Daniel Bumann, amministratore della IBR Ingenieurbüro GmbH di Naters in cui viene studiato l'impatto della caduta dei massi sulle barriere fermaneve tradizionali. Siamo stati invitati alla discussione e ci siamo resi conto della carenza di protezioni paramassi.

Quali altri criteri sono stati decisivi dello sviluppo del nuovo ponte da neve?

Era necessario che le nuove barriere fossero facili da installare, economiche e che non richiedessero manutenzione. Per il montaggio abbiamo previsto l'impiego di un elicottero in grado di trasportare da 800 a 900 kg. Il ponte avrebbe dovuto essere scomposto in non più di tre parti. Un'alternativa sarebbe stata quella di trasportare un'intera barriera in un unico volo con un elicottero più potente. Per ogni cantiere va esaminato il rapporto costi-benefici.

Cosa significano i nuovi ponti da neve per lei e per la sua azienda?

È un investimento nel futuro. In molte zone sono installate le barriere tradizionali. La cifra d'affari per questi impianti è in calo e continuerà a diminuire. Con questo prodotto possiamo ottenere nuovi ordini perché offriamo ai comuni un'alternativa economicamente interessante.

Qual è il vostro bilancio dopo le prime installazioni del nuovo ponte da neve?

Finora siamo molto soddisfatti. Abbiamo iniziato a sviluppare il prodotto nel 2015 e nel 2018 abbiamo installati le prime barriere a Zermatt/Schweifinen. La revisione nell'agosto 2019 ha mostrato che il sistema funziona: le barriere sopportano bene il peso della neve in inverno, mentre verso l'estate, quando il carico della neve diminuisce, gli ammortizzatori si distendono.

Collaborate con Debrunner Acifer dal 21 anni. Perché?

L'offerta di Debrunner Acifer si è distinta dalla concorrenza. Debrunner Acifer è stato infatti l'unico fornitore disposto a tenere a magazzino tutto il materiale di cui avevamo bisogno per un intero anno. È fondamentale per noi. Solo in questo modo siamo in grado di rispettare i brevi termini di consegna dei nostri clienti. Nel corso degli anni si è sviluppata una stretta collaborazione che consente a entrambe le parti di trarre vantaggio l'una dall'altra.

Quali requisiti deve avere il materiale di cui avete bisogno?

Produciamo in ottemperanza alla norma EN 1090 e ci aspettiamo che il materiale che ci viene proposto sia conforme alle direttive e alle norme EN in vigore.

Quali sono secondo lei i punti di forza di Debrunner Acifer?

È un'azienda di una certa dimensione ed ha quindi buone possibilità di acquistare materiale di alta qualità. Inoltre ha un buon parco macchine per le lavorazioni, anche se noi non ne approfittiamo. Dispone infine di un ampio assortimento di utensili, prodotti di fissaggio e acciaio.