SCHEDA PROGETTO
Luogo: Piazza dei Miracoli, Pisa
Committenza: Ministero per i Beni e le Attività culturali
Progetto e direzione lavori: "Comitato per gli interventi di consolidamento e restauro della Torre di Pisa" e Istituto Centrale per il Restauro ICR
Responsabile del progetto di restauro materico: Arch. Gisella Capponi (vedi cartello ufficiale)
Tempi progetto: periodo complessivo 1990-2008
Tempi di realizzazione: periodo complessivo 1994 - 2009
Fotografie: courtesy of
- Gisella Capponi ICR (foto riguardanti il restauro materico e i ponteggi),
- Bonfiglioli riduttori (foto delle fasi di estrazione della terra)
- Opera Primaziale Pisana
Intro
Il cantiere di restauro della torre di Pisa sta giungendo a termine: nel 2009 saranno completati i lavori iniziati nel 1994 in seguito alla chiusura al pubblico, avvenuta per ragioni di sicurezza, nel 1990. Ripercorriamo quì le principali tappe di un cantiere durato ben diciotto anni, un lungo periodo, giustificato dall'estrema delicatezza dell'intervento, dalla necessità di eseguire sofisticate analisi e dai mesi di attesa richiesti fra una fase di consolidamento statico e l'altra.
La torre pende
Il campanile di Bonanno Pisano, tipica espressione dell'architettura romanico pisana, fu costruito nel corso di diversi secoli a partire dal 1173. I primi quattro ordini furono realizzati nel giro di pochi anni, poi la costruzione fu interrotta e ripresa solamente un secolo dopo, quando fu registrata e documentata la prima forma di pendenza della torre verso il lato nord. Il terreno della piazza dei miracoli, come tutto il territorio pisano, è soggetto al fenomeno di subsidenza e cedeva sotto il peso degli edifici.
Il carico della torre, che al termine della costruzione degli otto ordini raggiungeva un'altezza di 54 metri, concentrava su una superficie di poco più di 300 mq, ben 14.000 tonnellate.
Nonostante i numerosi interventi di consolidamento, la pendenza ha raggiunto nel corso dei secoli il suo massimo nel 1993 quando la distanza fra il centro della base circolare e la proiezione della cima a terra misurava 4,47 metri.
In seguito alle recenti operazioni di restauro statico e strutturale, la torre ha recuperato ben 44 cm (circa mezzo grado di inclinazione) un intervento che è costato complessivamente 25 milioni di euro. Dal 2001 la torre è stata riaperta al pubblico ed è partito il restauro materico e decorativo (oggi ancora in via di completamento).
Oggi il rischio che la torre penda nuovamente in modo pericoloso è scampato per i prossimi 250 anni.
Piazza dei Miracoli (1) la torre con il ponteggio circolare (2) Rilievi di Cresy
e Taylor del 1817 (3) vista dal basso (4)
L'analisi
Una volta chiuso il monumento al pubblico è iniziata l'analisi dello stato di fatto; un sistema di sensori e strumenti di misurazione è stato collocato all'interno dei diversi piani della torre: qui si concentravano sismometri, catene termometriche, inclinometri, estensimetri, piezometri e molti altri strumenti: ogni minima variazione di inclinazione, di temperatura, di incidenza del vento e delle piogge, di alterazione delle fessure era monitorata. L'insieme degli apparecchi permetteva di misurare variazioni di pendenza dell'ordine di grandezza di 1/36.000 di grado.
La pendenza della torre ha contribuito a provocare due differenti tipologie di degrado delle superfici lapidee a causa delle diverse modalità di scorrimento delle acque fra un lato e l'altro.
Sul lato più esposto, il dilavamento dell'acqua ha provocato fenomeni di erosione, disgregazione, formazione di patine gassose e incrostazioni calcaree; mentre, sul lato "sottopendenza", si è depositata, causando il formarsi di croste nere.
I ricercatori hanno progettato, insieme alla Scuola Normale Superiore di Pisa, un sistema informatico (Akira Gis server) che a partire da una base fotogrammetrica traduce in formato digitale tutte le superfici esterne e quelle interne, con le rispettive lesioni (7000mq). I ricercatori sono così in condizioni di gestire l'enorme quantità di dati, tradurli in tavole vettoriali, statistiche e cronologiche in base alle esigenze di studio e condividere una piattaforma di scambio.
mappatura del degrado sistema Akira Gis (1), analisi sugli effetti sismici (2)
distribuzione sensori (3) tomografia (4) sulla struttura (2,3,4)
"Restauro" statico
Al momento della chiusura al pubblico della torre il pericolo maggiore da scongiurare era il crollo della stessa: l'inclinazione, raggiunti i 5,5 gradi, andava fermata. Il primo intervento geotecnico provvisorio è stato quello di "legare" la torre con dei tiranti ancorati a contrappesi di piombo (circa 600 tonnellate di peso).
Prima di trovare la tecnica giusta è stato fatto un primo tentativo, poi abbandonato perché risultato troppo rischioso, di creare un nuovo basamento sotterraneo e ancorarlo con 10 tiranti d'acciaio, sempre sotterranei, posti alla profondità di 45 metri. Per costruire questo anello in cemento precompresso, data la vicinanza con la falda acquifera, si rendeva necessario congelare il terreno. Fatti i primi tentativi di congelamento del suolo la torre iniziò muoversi pericolosamente, si dovette optare per un'altra soluzione.
La nuova tecnica proposta dal presidente del Comitato internazionale per la salvaguardia della torre (l'ingegnere geotecnico M.Jamiolkowski) è stata quella di asportare progressivamente terra sotto alle fondamenta per procedere quindi con un cedimento controllato della torre. La delicatezza dell'intervento ha reso necessario un test di sottoescavazione da eseguire in un altro punto della Piazza dei Miracoli per poter verificare il comportamento del terreno.
Compiuto l'esperimento con successo, la terra è stata trivellata per mezzo di piccoli canali attraversati da fili diamantati che, grazie all'abrasione, asportavano la materia verso l'esterno. Una volta svuotati, i canali cedevano sotto la pressione del monumento. Nel complesso sono state eseguite 41 perforazioni che hanno portato all'estrazione di 38 metri cubi di terreno.
ancoraggio con i piombi (1), estrazione della terra (2),
saggi nel terreno (foto Bonfiglioli riduttori 3,4)
test di escavazione della terra sul modello (1) escavazione
(foto Bonfiglioli riduttori 2) ponteggio nella canna della torre (3,4)
Restauro materico decorativo
L'ultima fase dei lavori è costituita dal restauro conservativo, progettato e seguito dall'Istituto Centrale per il Restauro da un team guidato dall'arch. Gisella Capponi. L'operazione ha reso necessaria una graduale acquisizione di fondi, per un totale di 5,5 milioni di euro, che sono stati erogati in parte dal Ministero per i Beni e le Attività Culturali in parte dall'Opera della Primaziale Pisana e infine dagli introiti del gioco del lotto.
L'analisi della struttura muraria ha evidenziato la compresenza di molti litotipi differenti.
L'ampia varietà si spiega da un lato con la necessità , verificatasi già nei primi anni della costruzione, di sostituire elementi, soprattutto colonne, della costruzione a causa delle particolari condizioni statiche. Così le colonne e i capitelli originariamente in marmo di San Giuliano sono state progressivamente sostituite con elementi in marmo bianco di Carrara (quasi più della metà degli elementi). Il restauro conservativo, tanto per illustrarne la complessità , ha reso necessario ben 11 sistemi di pulitura come ad esempio l'uso di acqua atomizzata, gli impacchi eseguiti con solventi, l'intervento micromeccanico, l'uso del laser o l'impregnazione localizzata ad ogni pietra per cui ad ogni lesione corrisponde un trattamento adeguato.
esfoliazioni della pietra di S.Giuliano (1) croste nere dei capitelli (2)
pulitura con acqua nebulizzata (3) pulizia con microscalpelli (4)
pulitura al laser (1) tecniche di pulitura (2) consolidamento per
immersione (3) primi test di restauro (4)
Il ponteggio circolare
Il progetto del ponteggio ha richiesto specifiche particolari: leggerezza, ancoraggi adattabili alle differenti condizioni di appoggio dovuti alla pendenza e basso impatto ambientale, tutte richieste vincolate da un apposito capitolato d'appalto redatto per il ponteggio.
I restauratori dovevano poter accedere dall'esterno alle colonne, ai capitelli e ai marcapiano dei singoli ordini senza coprire l'architettura: il simbolo di Pisa non poteva essere nascosto dai tradizionali "impacchettamenti" informi.
La soluzione è stata un ponteggio anulare a sbalzo, con due camminamenti esterni, realizzato in una lega di alluminio-zinco-magnesio (chiamata Carpental). La struttura argentea ad anello è stata spostata verso l'alto col procedere dei lavori mitigando l'impatto visivo sul monumento.
ponteggi a sbalzo in carpental (1,2,3,4)
