Nuova Zelanda, primo viadotto dell’ingegneria moderna con innovativa tecnologia antisismica

Negli anni Settanta del secolo scorso in Nuova Zelanda si costruisce una ferrovia strategica per il Paese: la North Island Main Trunk (NIMT). È la linea che collega la capitale Auckland con la città di Wellington, unendo nord e sud di North Island. In corso d’opera emergono criticità legate alle caratteristiche del terreno, in molte zone ripido e collinare, con evidenti rischi di erosione e di eventuali crolli. Da qui la decisione di progettare una variante (la Mangaweka Deviation), un tracciato ferroviario di 7 chilometri che devia da quello principale tra le città di Mangaweka e Utiku.

La deviazione viene costruita tra il 1973 e il 1981, e prevede anche la realizzazione di tre viadotti che attraversano due volte il fiume Rangitikei e una volta il fiume Kawhatau. E proprio uno di questi viadotti, il South Rangitikei Viaduct, avrebbe conquistato un record assoluto nella storia dell’ingegneria moderna.

La sua è infatti la prima struttura del genere al mondo dotata di un innovativo sistema di smorzamento capace di attutire gli effetti sismici, grazie a a isolatori sismici e dissipatori sismici. Una tecnologia tanto strategica da essere stata studiata da ingegneri e architetti negli anni a seguire.

Le innovazioni del Viadotto South Rangitikei colpiscono ancora di più considerando che l’opera è stata realizzata nel 1981, oltre 40 anni fa. A costruirla sono state le aziende italiane Cogefar e Codelfa; la prima è poi confluita nel Gruppo Webuild, tra i leader mondiali nella costruzione di infrastrutture e che, in quasi 120 anni di storia e oltre 3.200 progetti realizzati, vanta un track record di 1.020 km di ponti e viadotti.

In un documento del 2012 realizzato dall’operatore ferroviario neozelandese KiwiRail sui viadotti della NIMT si legge: «Grazie alla sua unicità, al design innovativo e al valore tecnico complessivo, il viadotto è entrato a far parte del patrimonio culturale del Paese. Il suo valore sociale, insieme al design moderno e alle innovative caratteristiche ingegneristiche, ne rappresentano l’eredità per il futuro delle infrastrutture neozelandesi».

L’ultimo riconoscimento della sua importanza risale al 2018, quando al viadotto viene assegnato il premio “Enduring Concrete” dalla NZ Concrete-Learned Society. «Questo premio – ha dichiarato al tempo KiwiRail – è un omaggio a tutti coloro che hanno costruito e progettato il ponte, e a coloro che lo hanno manutenuto nel corso degli anni».

Il viadotto South Rangitikei è parte dell’eredità lasciata da Cogefar-Codelfa in Nuova Zelanda. La partnership di imprese è stata infatti coinvolta in altri progetti che hanno contribuito allo sviluppo del Paese, tra cui la vasta rete di tunnel scavati per il Tongariro Power Scheme, un progetto idroelettrico realizzato sempre sull’Isola del Nord.

Il South Rangitikei Viaduct è lungo 315 metri, con un impalcato costituito da sei campate, le cui lunghezze variabili arrivano fino a un massimo di 56 metri. L’impalcato poggia su sette pile a doppio albero, o a forma di H, che si elevano fino a 76 metri sopra il letto del fiume, mentre l’intera struttura è realizzata in cemento armato precompresso, una tecnologia chiave per garantire resistenza e durabilità.

L’elemento innovativo del viadotto, ovvero il sistema di smorzamento capace di attutire gli effetti sismici, è situato nella parte inferiore dei piloni ed è stato sviluppato da Ivan Skinner (1923-2014), uno studioso neozelandese oggi considerato uno dei massimi esperti di ingegneria sismica, in molte occasioni distaccato presso l’UNESCO, l’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’Educazione, la Scienza e la Cultura.

Come scritto nel 2014 dal Dominion Post, il principale quotidiano di Wellington, la tecnologia sviluppata da Ivan Skinner è stata applicata per la prima volta a questo viadotto, dove ogni pilastro è progettato con due sezioni, tra le quali sono stati posizionati degli smorzatori speciali, ossia degli isolatori sismici fatti di acciaio. Che non solo sostengono il peso della struttura, ma le permettono anche di oscillare in modo da assorbire l’effetto di un sisma. La sollecitazione sul viadotto causata da un terremoto viene trasmessa attraverso i piloni, i quali oscillano lateralmente attutendo in questo modo l’impatto del sisma.

«Vogliamo assicurare ai treni che attraversano il viadotto un viaggio comodo», dichiarava Skinner. Non a caso, sin dalla sua costruzione, il South Rangitikei Viaduct ha suscitato interesse e ammirazione da parte degli ingegneri di tutto il mondo. Nel resoconto di una conferenza del 2008 del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale dell’Università di Auckland si legge: «Il viadotto rappresenta la prima e una delle pochissime grandi strutture moderne dotate di questo sistema di isolamento sismico. Dalla sua progettazione e costruzione, i ricercatori hanno acquisito nuove conoscenze sui fenomeni di oscillazione che hanno applicato nei progetti futuri».