Infrastrutture Civili: Tunnel, Ponti, Porti, Aeroporti, Ferrovie e Terremoti

Riassunto delle Costruzioni Civili

Le costruzioni sono modi per realizzare una struttura abitativa che si è evoluta nel corso della storia.

Tunnel

I tunnel sono tra le opere più costose e complesse da realizzare. Comprendono gallerie, camminamenti, strade, condotte, canali e ferrovie.

Orientamento dei Tunnel

Lo scavo viene realizzato contemporaneamente da entrambe le estremità del tunnel, quindi è necessario che i due scavi combacino nel percorso. Per ottenere una guida precisa, si utilizzano sistemi moderni come il laser o strumenti tradizionali (teodolite, per la misura orizzontale e verticale).

Scavo e Fissaggio

Per scavare un tunnel, si aprono corridoi nella roccia tramite trapani ad aria compressa montati su veicoli in movimento. Successivamente, si utilizzano esplosivi per ampliare i fori e nastri trasportatori per rimuovere i frammenti, mentre si costruiscono rivestimenti in cemento per sostenere il tunnel. Un'altra macchina utilizzata è la talpa, con una testa rotante composta da dischi.

Problematiche nei Tunnel

Durante la costruzione di un tunnel, vi è il rischio di infiltrazioni d'acqua che possono allagare il cantiere, causando frane e danneggiando le attrezzature. Un altro problema comune è la polvere prodotta dalle esplosioni.

Ponti

I ponti sono una forma di strada che supera un ostacolo, come una depressione del terreno.

Grazie a strutture portanti, è possibile superare depressioni nel terreno o altri ostacoli, come corsi d'acqua o altre vie di comunicazione. I ponti forniscono un percorso per strade, ferrovie, oleodotti, condutture per la distribuzione di energia o canali per l'acqua negli acquedotti. Sono costruiti con diversi materiali e tecniche per adattarsi alle caratteristiche specifiche del luogo e si compongono di due parti principali: gli elementi di supporto (pilastri) e la struttura che si trova tra di essi.

Tipi di Ponti

Ad Arco

Questi ponti distribuiscono il peso sui pilastri, gli archi e i supporti adiacenti al terreno. In questo modo, si ottiene una maggiore distanza tra i pilastri.

A Sbalzo (Cantilever)

Il peso di questo tipo di costruzione (in acciaio o cemento) è diviso in due parti simmetriche ed è gestito dal centro, come in molti ponti levatoi.

A Travi Reticolari

Questo tipo di ponte è fissato vicino al centro delle travi. Il ponte della Normandia raggiunge i 2200 m di lunghezza, mentre il Forth è stato costruito nel 1890.

A Travi

I ponti di questo tipo sono costituiti da due travi laterali e consentono di coprire grandi distanze, sostenendo la zona di transito tra gli elementi di fissaggio o sopra di essi.

Strallato

Un ponte strallato è un ponte con tiranti obliqui che supportano l'intera struttura, ancorati a una o due travi laterali di alta resistenza.

Sospesi

In questo tipo di costruzione, il peso del ponte è sostenuto da supporti verticali che poggiano a terra e ancorano le funi. Le torri sono fissate al pilastro di fissaggio, che può essere molto distante, e servono da supporto per diversi cavi.

Mobili o Sollevabili

Questi ponti si trovano su corsi d'acqua e si muovono sollevandosi, ruotando o scorrendo per permettere il passaggio delle navi. Un esempio è il Tower Bridge di Londra, dove la strada si divide in due per consentire il passaggio delle imbarcazioni.

Porti

I porti devono essere resistenti alle maree e avere diverse dimensioni.

Le sezioni dei porti comprendono: banchine armate, bacini di carenaggio, aree per rinfuse liquide, container (frutta e altre esportazioni), raffinerie di rame, aree di navigazione, aree per rinfuse secche o frazionate.

Protezioni Portuali

Le protezioni sono realizzate con massi di cava (che devono avere un quantitativo minimo) e la loro funzione è dissipare l'energia delle onde. Altri tipi sono realizzati con pietra artificiale o cemento (tetrapodi o idoli). Le dighe foranee sono costituite da un muro di cemento che produce un rimbalzo delle onde.

(Le luci possono essere considerate come parte di un porto)

Aeroporti

Gli aeroporti sono suddivisi in opere civili e costruzioni, dove si trovano edifici per i passeggeri e piste per gli aerei.

Le piste fanno parte dei percorsi dei veicoli, ma sono più raffinate a causa del carico di aerei di grandi dimensioni e della pressione e tensione che devono sopportare.

Ferrovie

Le ferrovie sono costituite da due barre di acciaio con base di legno per aumentare la superficie di appoggio.

Terremoti: Generazione, Azione ed Effetti

I terremoti si generano nella litosfera, che è costituita da placche situate sulla superficie terrestre che si muovono e si scontrano. Ogni movimento genera una forza che, una volta superata una certa soglia, provoca un terremoto.

La litosfera non è uno strato monolitico, ma è frammentata in blocchi o placche.

Movimento Relativo tra le Placche

Divergenti o di Spaccatura

Si formano quando una placca si rompe e si divide in due, con la tendenza a separarsi.

Trasformi

Sono zone di taglio dove i bordi delle placche scorrono l'uno sull'altro.

Convergenti

Sono i limiti in cui una placca si scontra con un'altra, formando una zona di subduzione.

Un terremoto vulcanico è causato dall'eruzione di un vulcano, che può essere uno stratovulcano o una caldera.

Ipocentro: il punto in cui si genera il terremoto, situato sotto la superficie terrestre.

Epicentro: il punto sulla superficie terrestre direttamente sopra l'ipocentro, il punto in cui un terremoto sotterraneo o un'esplosione ha origine.

La magnitudo è la quantità di energia rilasciata nell'ipocentro (energia rilasciata = magnitudo) e viene misurata con la scala Richter.

Onde Sismiche

Primarie (Onde P): generano suono e sono di lieve entità (periodo).

Secondarie (Onde S): onde trasversali che si muovono sul terreno in onde.

Terziarie (Onde L): combinazione delle prime due, dove si incontrano il periodo delle onde P e S.

Scala Richter: un numero che indica la magnitudo di un terremoto.

Scala Mercalli: misura l'intensità del terremoto in base ai danni causati, con valori da 1 a 12.

Tsunami o Maremoto

Onde generate da cambiamenti topografici nel fondo dell'oceano, provocati da terremoti molto grandi le cui zone di rottura sono sottomarine.