Torre di Pisa — Sottoescavazione

Paolo Heiniger · 1985–1995

1985 – 1995 Paolo Heiniger

E’ stato definito il” Problema Geotecnico N.1 al Mondo”: non soltanto per la straordinaria importanza del Monumento, ma anche per le difficoltà tecniche, già prospettate attraverso gli anni e approfondite nel corso dei lavori, che avrebbe incontrato ogni progetto volto alla sua soluzione. Inoltre, nel corso degli studi degli ultimi anni, era emerso un giudizio molto preoccupante sulla stabilità della Torre che prevedeva, alla luce della progressione lenta ma costante della sua pendenza, il rischio di un probabile crollo nel giro di 20 anni. Un problema di pendenza e di instabilità dell’equilibrio di una struttura del peso di 14.000 ton, 55.00 m di altezza e 815 anni di vita. Sotto l’egida della Presidenza del Consiglio dei Ministri è stato nominato il Comitato Internazionale di Salvaguardia della Torre, responsabile della filosofia scientifica dell’intervento, multisciplinare e presieduto dal Prof. Michele Jamiolkowski. E’ stata subito definita la necessità di un “braccio operativo: si è dunque dato vita al Consorzio Torre di Pisa, di cui la Trevi S.p.A. faceva parte. Il Cav. del Lav. Davide Trevisani, Presidente, l’Ing.Paolo Heiniger, Direttore del Cantiere per tutte le opere e gli Affidamenti/Contratti (186 nel corso dei 10 anni), eseguiti dalle consorziate e da società in subappalto che hanno realizzato studi, ricerche, progettazioni strutturali e di sistemi di monitoraggio, installazioni e lavori articolati. Trevi S.p.A., nell’ambito geotecnico, con le proprie maestranze e attrezzature, ha eseguito le opere più significative. La Torre è stata chiusa al pubblicoil 31.12.1989, l’impegno partito il 01.01.1990 e continuato sino alla “riconsegna del Monumento al mondo” il 16 giugno 2001. Dopo i primi 3 anni per studi, ricerche preliminari, con campagne di sondaggi, questi ultimi eseguiti da Trevi, si è proceduto a compiere il primo intervento di stabilizzazione temporanea con 600 ton di pani di piombo, poi diventate 900 ton, posti soprapendenza su una trave in calcestruzzo armato, circonferenziale e post-compressa, costruita attorno alla parte superficiale ed esposta delle fondazioni. Il modesto abbassamento conseguito sul lato Nord ha fermato la Torre ed ha prodotto con successo una lieve rotazione, per la prima volta dopo secoli, in senso contrario all’aumento storico delle pendenza, aumentando così la sicurezza. Sono poi proseguite prove su larga scala nell’area della Piazza dei Miracoli per testare la fattibilità dei metodi intanto individuati, per produrre la controrotazione del monumento: 1- test di consolidamento del terreno con elettroosmosi, con estrazione dell’acqua interstiziale, al fine produrre una diminuzione generale dello spessore

del terreno negli strati trattati e del loro volume, con l’intento di applicare poi il fenomeno nella parte di terreno soprapendenza al monumento. 2 – costruzione di una trave circolare in calcestruzzo, costruita a settori e post-compressa, che abbracciasse le fondazioni ad un livello sottostante a quello della trave già costruita per sostenere il contrappeso in piombo. Trovandosi questi strati di terreno sotto il livello di falda, al fine di costituire uno schermo attorno al volume del futuro scavo, è stato effettivamente installato un impianto di congelamento, con infissione di tubi verticali o inclinati per la circolazione del mezzo congelante (azoto liquido). Il completamento del progetto prevedeva l’installazione di tiranti verticali profondi soprapendenza,con la testa inglobata nella trave, per esercitare l’azione stabilizzante ed eventualmente favorire una rotazione. 3 – estrazione controllata del terreno, ad interessare gli strati adiacenti e sottostanti il bordo soprapendenza della Torre, provocare una diminuzione del loro volume in sito, produrre un abbassamento della fondazione e una rotazione verso Nord e verso la salvezza. A seguito dei risultati non soddisfacenti del metodo (1) nei particolari terreni della Piazza e di una interazione inaspettata e sfavorevole emersa nell’esecuzione del metodo (2) tra i volumi di terreno in fase di congelamento e la struttura della fondazione, l’attenzione si concentrò sul metodo (3), l’estrazione controllata del terreno. E’ stato dato il via ad un Campo di Sperimentazione, lontano dalla struttura, per verificare la fattibilità che ha avuto successo. Mentre si predisponevano le postazioni per l’intervento, precedentemente all’esecuzione, è stato comunque realizzato un sistema di sicurezza, nel caso si evidenziasse un comportamento inaspettato: una strallatura con un sistema di cavi, con una notevole capacità potenziale di tiro, nella direzione contraria a quella della massima pendenza. Tutto il sistema, incluse le torri di tiro, a cui gli stralli erano fissati, sono stati interamente ideati, progettati, costruiti e installati dalla società SoilMec, del gruppo Trevi, installazione curata da Filippo Villa. Come si era sperato, comunque non è mai sorta l’esigenza di attivare le macchine di tiro, che per tutta la durata delle operazioni hanno espletato una funzione di necessario presidio. Si è dato inizio alle operazioni, con una complessa macchina operatrice Soil Mec, appositamente progettata e costruita, che era in grado di far ruotare, controruotare ed avanzare o retrarre, simultaneamente il tubo e l’elica, nonché di far scorrere coassialmente all’elica una punta strumentata. I sensori, di cui quest’ultima era dotata, erano in grado di segnalare l’avvenuto riempimento (grazie al fenomeno delle ridistribuzione degli sforzi) parziale o totale del foro nel terreno, quest’ultimo prodotto dall’avanzamento, caricamento e ritiro dell’elica continua dal tratto interessato. A seguito di una limitata sottoescavazione in febbraio- giugno1999, la definitiva fu realizzata dal febbraio 2000 al gennaio 2001, con il coordinamento di Ferruccio Cribari, e la squadra Trevi, tra cui Pedrini e Di Nardo. Le operazioni hanno comportato l’estrazione complessiva di 38 mc, con un massimo di 17 litri di materiale per cadauna operazione, che comportava un avanzamento a tratti di 50 cm , e venivano decise puntualmente, in profondità e posizione, sulla base delle indicazioni fornite 24/24H dal sistema di monitoraggio installato sulla struttura, in funzione dei movimenti e del comportamento della stessa. Il metodo ha raggiunto un successo straordinario, con uno spostamento oriz-

zontale verso nord di 43 cm, misurato in sommità, ed una rotazione di 0,5° sessagesimali, riportando la Torre nella posizione in cui si trovava negli anni 1815-1830. Grande apprezzamento è stato espresso dalle autorità scientifiche internazionali per il successo del Progetto e dal Governo Italiano, nei confronti del Comitato di Salvaguardia con il Presidente M.Jamiolkowski, per i lavori eseguiti dal Consorzio (Bonifica, Ismes, Italsonda, Rodio, Trevi) ed il magistrale apporto del Presidente Davide Trevisani.

Una visita del Presidente Ciampi e della moglie, per verificare lo stato dei lavori alla Torre.

Vorrei semplicemente ricordare che nel 1985, all’inizio della avventura Torre di Pisa, l’allora Direttore Tecnico di Trevi – Ing. Giuseppe Botto – si presentò allo Studio Geotecnico Italiano con una proposta per raddrizzare la Torre. Non si trattava di un metodo studiato da Botto, ma suggerito da una precedente esperienza in Messico, dove con questo metodo erano state raddrizzate alcune strutture murarie che facevano parte della Cattedrale cattolica di Città del Messico. Botto trovava il sistema assolutamente semplice e sicuro, nonché piuttosto economico. Ovviamente lo SGI rifiutò, avevano in mente una serie di complesse e costose sperimentazioni e che nei lunghi anni che seguirono cercarono di realizzare (con scarso successo). Alla fine il metodo usato per salvare la Torre fu quello indicato dall’ Ing. Botto: asportare con modeste perforazioni sotto alla parte in trazione della torre piccole quantità di terreno che davano poi luogo ad altrettanto modesti cedimenti della struttura sovrastante, fino a ridurre cospicuamente l’inclinazione della stuttura stessa. Nel frattempo il povero Ing. Botto era morto, però la Torre trovò ugualmente numerosi padri salvatori.