L'uso delle palancole come muro di sostegno di parcheggi interrati multilivello

Il progetto dei parcheggi nella città di Haarlem, Olanda

La città di Haarlem si trova ad una distanza di 20 km ad ovest della capitale olandese di Amsterdam. La decisione di riqualificare due ettari interni all’area cittadina come reazione alla carenza di parcheggi risale al 1998. La società immobiliare Bouwfonds MAB Ontwikkeling e la città di Haarlem hanno inaugurato il "Raaksproject" nel 2004, che comprende lo sviluppo di 220 appartamenti e un'area commerciale di 20.000 mq. Sono state demolite le infrastrutture esistenti, un parcheggio pubblico e diversi edifici scolastici.

La prima fase del Raaksproject, comprendente un parcheggio su due livelli da 200 posti auto (P2), è stata avviata nel settembre 2006. Realizzato principalmente con muri di contenimento mediante l’impiego di palancole AZ 36, il parcheggio è stato reso temporaneamente accessibile al pubblico.

Accanto a questo, la costruzione del più grande parcheggio pubblico P1 a tre piani con una capacità di 1000 veicoli, è iniziata nel gennaio 2007. La costruzione è stata divisa in 2 parti: P1A e P1B.

Parcheggio P1

Il muro di contenimento dei parcheggi

La particolarità di questo progetto risiede nella scelta del muro di contenimento previsto principalmente mediante l’uso di palancole di qualità AZ 36-700 che circonda l’intero scavo.

Il completamento è avvenuto nel 2009 nell'ambito della seconda fase di attuazione del Raaksproject. Una volta aperto il grande parcheggio pubblico, la sua controparte più piccola è stata resa accessibile esclusivamente ai proprietari degli appartamenti di nuova costruzione.

I muri di sostegno in palancole di entrambi i parcheggi sono rimasti permanentemente interrate.

Parcheggio P1: schema planimetrico disposizione palancole

Le analisi geotecniche sono state costituite principalmente da prove penetrometriche CPT. La quota di campagna varia da +0,50 a +1,00 m e la falda acquifera è stata rilevata appena sotto la superficie a -0,10 m. Questo comporta che i muri di sostegno, in questo caso le palancole, sono sottoposti sia alla pressione del terreno che a quella dell’acqua per quasi la totalità dell’altezza.

Qualche numero sulle palancole

Sono stati utilizzati 1.670 tonnellate di palancole tipo AZ 36-700 e 250 tonnellate di palancole AZ 36 in qualità di acciaio S355GP di lunghezza variabile da 19,50 a 23,50 m, trasportate su camion al cantiere di Haarlem.

Qualche considerazione sulla progettazione e le normative di riferimento

Per quanto riguarda la progettazione delle opere di sostegno realizzate con le palancole, la maggiore attenzione deve essere prestata ad eventuali problematiche di deflessione e assestamento.

È stato necessario scongiurare il progressivo collasso dell’intero sistema resistente, quando una parete dipende dal suo sistema di supporto per la stabilità e dove si prevede che il carico accidentale possa causare danni o la perdita di parte o di tutto il sistema di supporto.

Un esempio di ciò è l'effetto che la perdita di un tirante può avere sul progetto di una parete. Per il progettista gli stati limite dovrebbero essere verificati mediante calcoli o prove di carico o una combinazione di questi metodi.

Per la progettazione delle palancole il calcolo è probabilmente il metodo più appropriato. Tuttavia, laddove il controllo delle deformazioni è fondamentale, può essere necessaria una combinazione di calcolo e metodo di osservazione.

Di seguito si riportano le principali normative di riferimento per la progettazione delle palancole:

> D.M. 17/01/2018 (Norme tecniche per le costruzioni) ed Eurocodice 7 - Progettazione geotecnica - Parte 1: Regole generali.

Queste normative individuano i seguenti stati limite per i quali sono forniti differenti insiemi di fattori parziali si sicurezza:

• collasso per rotazione intorno a un punto dell’opera (atto di moto rigido);
• collasso per carico limite verticale;
• sfilamento di uno o più ancoraggi;
• instabilità del fondo scavo in terreni a grana fine in condizioni non drenate;
• instabilità del fondo scavo per sollevamento;
• sifonamento del fondo scavo;
• instabilità globale del complesso opera di sostegno-terreno 

>Eurocodice 3 - Parte 5

Questa parte dell’Eurocodice 3 prevede la progettazione e la verifica delle palancole e delle palificate per i seguenti stati limite ultimi:

• rottura nel terreno;
• cedimento strutturale;
• combinazione di cedimento del terreno e della struttura.

Le fasi di realizzazione dei muri di sostegno mediante palancole

Nel settembre 2006 è stata installata la prima palancola per il muro di contenimento del parcheggio con capacità di 1.000 veicoli. Una volta interrate le palancole AZ, il terreno è stato scavato fino alla profondità di -1,60 m.

Sezione di progetto delle palancole durante una delle fasi costruttive

Il livello della falda è stato abbassato a -5,30 m prima che il tirante attivo (inclinato) superiore fosse posizionato a quota -1,10 m. Le palancole AZ 36-700 sono state fissate con tiranti ad interasse di 4,2 m. Proseguendo lo scavo, è stato fissato un secondo livello di tiranti a quota -4,15 m.

Il livello dell’acqua è stato elevato nuovamente a quota 0,00 m e si è proceduto con lo scavo sott’acqua fino alla profondità finale di -12,50 m e il successivo posizionamento di uno strato di ghiaia di 250 mm con un sottofondo di 1.500 mm di calcestruzzo per impieghi subacquei.

Dettaglio di progetto delle palancole alla base

È stato realizzato un tappo sottostante in calcestruzzo gettato sott’acqua che sostenesse la spinta idraulica verso l’alto e quella agente sulla parete di contenimento delle palancole, permettendo in seguito il pompaggio dell’acqua dallo scavo una volta che il calcestruzzo avesse raggiunto una rigidezza sufficiente. La platea di fondazione è stata mantenuta in posizione dopo il drenaggio.

Le palancole sono state consegnate a coppie saldate fra loro. Non è stato utilizzato nessun altro metodo di sigillatura temporanea per non ostacolare i successivi processi di saldatura. Una volta completato il gocciolamento e prosciugato lo scavo della costruzione, gli interblocchi intermedi sono stati saldati al fine di ottenere un muro di contenimento completamente a tenuta stagna. Il calcolo della resistenza al fuoco ha evidenziato che non è stata necessaria alcuna protezione particolare.

Per la movimentazione delle palancole sono stati utilizzati due diversi metodi: le palancole AZ 36 sono state infisse a quaterne con una pressa idraulica con potenza di pressatura 4x800 kN. 

Le altre palancole sono state installate con martello vibrante a momento variabile elevato (momento eccentrico: 0 ÷ 35 kg / m, forza centrifuga: 2000 kN) sospeso ad una gru cingolata. È stata impiegata una dima in acciaio per l’alloggiamento corretto delle palancole; la verticalità è stata controllata con una livella a bolla d'aria.

 Infissione palancole con martello vibrante

Nella parte all’asciutto sono stati installati uno strato drenante orizzontale con sopra una soletta in cemento armato di 700 mm, rendendo il collegamento a tenuta stagna. I perni saldati alle palancole AZ trasmettono le forze di taglio tra loro e l'intera soletta di base.

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