3663 visualizzazioni Tunnel e Gallerie | SIREG GEOTECH SRL
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La messa in sicurezza delle gallerie con i prodotti Sireg Geotech

La sicurezza delle gallerie del Paese finalmente torna in cima alle agende grazie alla spinta del Pnrr e al Piano del Governo, che vede Sireg Geotech pronta alla sfida, con i suoi 85 anni di esperienza al servizio di progettisti e imprese.

I tempi sono maturi, fondi e normative europee e nazionali convergono verso un passo avanti concreto per la sicurezza delle infrastrutture del Paese. Sireg Geotech, che da oltre ottant’anni progetta, produce, innova per imprese e progettisti in Italia e nel mondo prodotti per la geotecnica e l’ingegneria civile, è pronta alla nuova sfida per la sicurezza, in particolare, delle gallerie lungo le arterie stradali italiane. La società con base ad Arcore (MB) può infatti fornire gli elementi qualificanti, durevoli e sostenibili necessari ai lavori: chiodi e reti in vetroresina e tubi drenanti. Vediamoli da vicino. 

L’ottimizzazione del tempo necessario per gli spostamenti, soprattutto in un territorio dalla morfologia complessa come quello italiano, si ottiene con opere infrastrutturali quali ponti, viadotti e gallerie. La realizzazione di tali opere comporta l’impegno di ingenti risorse economiche sia durante la costruzione sia per tutti gli interventi di manutenzione che è necessario programmare nell’arco di vita utile dell’infrastruttura. In particolare, la corretta funzionalità di una galleria è diretta conseguenza di un’accurata progettazione, di una appropriata esecuzione e infine di una costante manutenzione in fase di esercizio, necessaria per il progressivo degradarsi dei materiali utilizzati.

 

Una risposta alla corrosione delle armature metalliche provocata dall’acqua arriva dai tubi microfessurati da drenaggio di Sireg Geotech

I problemi legati alla corrosione delle armature e quindi al degrado delle infrastrutture sono, oggi, uno dei temi più caldi e dibattuti in quanto causa dei più recenti collassi di infrastrutture. Il regolare deflusso delle acque presenti nell’ammasso roccioso interessato dallo scavo della galleria rappresenta quindi un aspetto fondamentale al fine di garantire nel tempo la durabilità della calotta in cemento armato. 

In mancanza di un sistema di drenaggio adeguato, il rivestimento di una galleria può essere infatti soggetto a infiltrazioni d’acqua che non solo compromettono le condizioni di sicurezza della sede stradale, ma possono anche condurre a un degrado progressivo del calcestruzzo e quindi a continui e costosi interventi di ripristino strutturale, con conseguente lievitare dei costi generali di manutenzione.

La soluzione tecnica a queste problematiche è generalmente costituita dal ricorso a un sistema di drenaggio più o meno complesso che permette di convogliare l’acqua presente nel terreno o nell’ammasso roccioso lungo vie preferenziali per condurla all’esterno dell’opera, prima che venga a contatto con le strutture in CLS armato.

 

Tubi microfessurati RFS Durvinil®

 IMMAGINE 1: Tubi microfessurati RFS Durvinil®

 

Caratteristiche tecniche e vantaggi dei tubi microfessurati Durvinil®

I tubi da drenaggio microfessurati Durvinil® prodotti da Sireg Geotech sono realizzati in PVC rigido antiurto e non subiscono alterazioni nel tempo dovute a tutti i tipi di acque sotterranee così come all’acqua marina e a soluzioni acide o alcaline diluite.

Sulla superficie esterna dei tubi da drenaggio RFS Durvinil® sono realizzate rigature longitudinali per impedire sia alla sabbia sia ad altro materiale sciolto di depositarsi in prossimità delle fessure, garantendone una più duratura capacità filtrante. Grazie a queste rigature, inoltre, il tubo drenante RFS Durvinil® ha una permeabilità doppia rispetto a un equivalente tubo liscio dello stesso diametro. Normalmente i tubi RFS Durvinil® sono prodotti in barre da 3 a 6 metri di lunghezza, filettati “maschio-maschio” alle due estremità e forniti con manicotto di giunzione in ABS.

 

Drenaggio RFS e sacco otturatore TNT450 per gallerie esistenti

IMMAGINE 2: Drenaggio RFS e sacco otturatore TNT450 per gallerie esistenti

 

 

Negli interventi di manutenzione e ripristino di gallerie esistenti, per cercare di limitare gli effetti della degenerazione dei materiali, causata dalla presenza di acqua, in corrispondenza dei giunti strutturali "calotta/calotta" o "piedritto/calotta" si procede in maniera sistematica all’installazione di particolari dreni microfessurati di diametro pari a 62 mm e spessore 5 mm, di lunghezza 3 m, con il primo 1.5 m cieco e la parte rimanente finestrata.

Nella parte fessurata il tubo è rivestito con tessuto geotessile in TNT130 di polipropilene avente funzione di filtro, in modo da evitare l'intasamento delle microfessure da 1.0 mm. Sulla parte cieca a contatto con i rivestimenti della galleria è posto un sacco otturatore di lunghezza 1 m in geotessuto ad alta tenacità tipo TNT450 iniettabile fino a 5 bar al fine di garantire una perfetta sigillatura e riempimento del foro senza dispersione del materiale nell'ammasso dietro al rivestimento. I drenaggi, quindi, intercettano le acque all’estradosso della galleria senza rischiare di disperderle all’interno delle discontinuità presenti nel CLS del rivestimento, andando ad alimentare effetti degenerativi.

 

Per la sicurezza delle gallerie arrivano le reti in vetroresina modulabili e certificate di Sireg

Passando dai materiali plastici a quelli compositi, Sireg Geotech è in prima linea anche nella fornitura di soluzioni in GFRP (vetroresina) per la messa in sicurezza corticale della calotta in cemento armato che costituisce l’elemento portante della galleria, sia per interventi di natura provvisoria, sia definitiva.

A causa del degrado delle armature in acciaio, si verificano fenomeni di distacco di porzioni di calcestruzzo dell’ordine dei 4-5cm di spessore su una superficie più o meno estesa. Tale situazione rappresenta un problema di carattere strutturale, che deve essere ripristinato per non causare ulteriori distacchi, oltre a essere anche un rischio per la sicurezza dei veicoli in transito sotto l’area della calotta danneggiata. Per la messa in sicurezza delle gallerie sono state studiate soluzioni rapide, efficaci, poco invasive e facilmente removibili che prevedono l’impiego di reti di varia natura fissate al supporto in calcestruzzo mediante tasselli meccanici.

Sireg Geotech ha sviluppato la rete Glasspree® Mesh costituita da barre pultruse in fibra di vetro GFRP legate mediante fascette, ideale per rendere facilmente modulabile la dimensione del pannello da installare. Il vantaggio nell’utilizzo della rete Glasspree® Mesh così realizzata è rappresentato dal fatto che le proprietà meccaniche e di durabilità delle barre Glasspree® di Sireg sono oggetto di certificazione ETA (European Technical Assessment). Sireg sarà infatti la prima azienda in Italia e in Europa a raggiungere il primato della marcatura CE attraverso un ETA delle proprie barre GFRP (vetroresina) utili per la realizzazione di manufatti strutturali in cemento armato.

 

CHE COS'È L'ETA

L’ETA è un documento di natura volontaria che contiene le caratteristiche prestazionali di un prodotto da costruzione; esso è rilasciato per prodotti che non rientrano nel campo di applicazione di una norma armonizzata o per i quali, per almeno una delle caratteristiche essenziali, il metodo di valutazione non è appropriato o non esiste. Il rilascio dell’ETA si basa sulla specifica tecnica armonizzata “Documento per la Valutazione Europea (European Assessment Document - EAD)

 

Le Norme Tecniche per le Costruzioni, NTC 2018, richiedono, infatti, al capitolo 11 che tutti i materiali da costruzione per scopi strutturali siano marcati CE secondo ETA ovvero siano dotati di Certificato di Valutazione Tecnica ai sensi di una Linea Guida Nazionale. La marcatura CE secondo ETA rappresenta quindi un requisito essenziale a garanzia del direttore dei lavori e, quindi, del committente, circa la costanza della prestazione riportata in scheda tecnica, ciò grazie a un sistema di controllo 1+ con prelievi dei materiali eseguiti dall’ente certificatore direttamente presso il sito produttivo.

 

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IMMAGINE 3: Glasspree® Rebar

 

Oltre alle proprietà meccaniche di resistenza a trazione e modulo elastico che caratterizzano le barre Glasspree® di Sireg - con valori particolarmente elevati pari a 900Mpa per la trazione e 46Gpa per il modulo elastico - risulta indispensabile la resistenza a tranciamento della barra, determinata secondo prova standardizzata riportata in ISO 10406-1 parte 13 pari a 150Mpa. Il tranciamento, ancor più della resistenza a trazione, è un parametro essenziale nella progettazione di questo tipo di intervento dove la rete viene sottoposta, prima ancora che alla trazione, a uno stress di taglio causato dall’eventuale distacco di un blocco di calcestruzzo dalla calotta della galleria.

Quindi, avere a disposizione un prodotto come la rete Glasspree® Mesh realizzato con barre le cui caratteristiche meccaniche sono note e verificabili attraverso standard armonizzati, risulta vantaggioso rispetto ad articoli le cui caratteristiche possono essere confermate solo mediante test ad hoc non armonizzabili e/o standardizzabili, pertanto difficilmente riproducibili da terzi.

 

Glasspree® Mesh

IMMAGINE 3: Glasspree® Mesh

 

Al fine di testare la soluzione sopra descritta e per verificarne l’adeguatezza nel rispondere ai requisiti progettuali per gli interventi di ripristino e messa in sicurezza delle gallerie, Sireg Geotech ha recentemente partecipato a un’importante campagna sperimentale in collaborazione con il Politecnico di Milano. Sono state misurate le prestazioni meccaniche della rete Glasspree® Mesh in termini di carico ultimo e massimo spostamento, attraverso l’applicazione di un carico sia concentrato che distribuito.  

È stato sottoposto a questi test un pannello di dimensioni 105x200cm fissato al supporto mediante barre pultruse GFRP con sezione 40x9mm, come da schema sotto riportato. Le barre sono state poi ancorate al telaio mediante tasselli metallici, come da progetto. 

 

Esempio di pannello modulabile

IMMAGINE 4: Esempio di pannello modulabile

 

I risultati ottenuti dalle prove condotte in laboratorio con carico concentrato hanno permesso di dimostrare un carico ultimo di circa 1000kg di gran lunga superiore a quello di progetto di circa 20-25 volte. Il carico di progetto era infatti stato definito considerando un blocco di calcestruzzo di dimensioni 30x30cm e spessore 20cm.

 

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IMMAGINE 5: Montaggio pannelli e test set-up

 

I vantaggi di questa soluzione di presidio di sicurezza temporaneo sono molteplici: dalla maggiore facilità di posa in opera grazie al peso delle barre in GFRP, pari a circa un quarto di quello di una barra equivalente in acciaio, alla possibilità di poter adottare sistemi di monitoraggio non distruttivi senza che questi risentano di interferenze elettromagnetiche, come nel caso di reti in acciaio che impedirebbero l’impiego di tali strumentazioni. 

Un’altra caratteristica fondamentale della proposta tecnica mediante uso di reti Glasspree® Mesh è che tale soluzione è modulabile al 100% in quanto il passo delle barre e le dimensioni del pannello, sia in larghezza che in lunghezza, sono definite a livello progettuale e non presentano alcun vincolo a livello di prodotto. 

Le barre Glasspree® sono infatti prodotte attraverso un processo di pultrusione nella lunghezza desiderata, a differenza di altre soluzioni che sono vincolate dalla dimensione del telaio utilizzato per realizzarle. Inoltre, grazie al tipo di procedimento produttivo adottato, le caratteristiche meccaniche della rete Glasspree® Mesh sono identiche in entrambe le direzioni, a differenza di altri prodotti presenti sul mercato, in quanto l’elemento costituente la maglia è sempre la barra pultrusa Glasspree®

Ma non è tutto. La particolare sabbiatura esterna delle barre evita che queste possano scivolare l’una sopra l’altra, garantendo una perfetta monoliticità del prodotto finito, nonostante le barre Glasspree® siano fra loro legate in modo tradizionale, così come dimostrato dalla prova sperimentale sopra citata.

La maggiore indiscussa durabilità del GFRP rispetto all’acciaio è un aspetto fondamentale, anche se in questa specifica applicazione, per sua natura di breve durata, potrebbe non sembrare tra i requisiti prioritari. Ci possono essere tuttavia cantieri nei quali tale rete può essere impiegata come integrazione collaborante all’armatura in acciaio e pertanto essere annegata in una malta cementizia. È proprio in questi casi che risulta preferibile ricorrere a reti realizzate con barre pultruse ad aderenza migliorata certificate ETA come le barre Glasspree® di Sireg Geotech.

Infine, l’abbinamento alla rete Glasspree® Mesh di una rete quadriassiale in fibra di vetro a diretto contatto con il supporto in calcestruzzo permette di catturare detriti anche di dimensioni ridotte e non interferisce con i sistemi di monitoraggio periodico necessari per questo tipo di applicazioni.

Queste reti corticali vengono rese solidali con il rivestimento attraverso la bullonatura sistematica delle stesse che può essere eseguita in acciaio, o per mezzo di innovativi bulloni in GFRP, sempre realizzati da Sireg Geotech e  molto apprezzati per tutti i vantaggi di durabilità e resistenza della vetroresina e, allo stesso tempo, per la possibilità di una successiva semplice rimozione, laddove siano previsti futuri interventi di fresatura del rivestimento.

L’auspicio è che queste soluzioni innovative – per le quali Sireg Geotech è pioniera - riescano ad affermarsi con rapidità sul mercato a vantaggio della sicurezza delle infrastrutture italiane e della sostenibilità, in questa delicata ma straordinaria accelerazione verso la ripresa innescata dalla crisi pandemica globale.

 

RIFERIMENTI NORMATIVI

  • D.M. 17/01/2018: “Aggiornamento delle «Norme tecniche per le costruzioni». (pubblicato sulla G.U. n.8 – Suppl. Ordinario n.42 – del 20 febbraio 2018);
  • Circolare 21/01/2019: “Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018”;
  • Eurocodice 2 Parte 4 (EN 1992-4);
  • “Manuale di Ispezione Gallerie anno 2020” (Rev. 01 del 25.05.2020) del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti;
  • “Nuovo Catalogo dei Difetti anno 2020” del Ministero delle Infrastrutture e Trasporti;
  • Linee guida CETU del 2015;
  • Consiglio Nazionale delle Ricerche: CNR-DT203/2006 e CNR- DT205/2007.

 


CHI È SIREG

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SIREG GEOTECH è una società italiana, fondata nel 1936, specializzata in prodotti e tecnologie per i settori della Geotecnica e dell’Ingegneria Civile. Presso i due stabilimenti  di Arcore (MB) e Agrate (MB) produce direttamente, in materiale termoplastico e termoindurente, tubi valvolati per iniezioni, tubi inclinometrici, tubi microfessurati per drenaggio, giunti waterstop, guaine corrugate, barre e ancoraggi in vetroresina e laminati in fibra di carbonio per il settore del consolidamento strutturale nell’ambito di grandi opere di scavi sotterranei o in genere per migliorare le proprietà meccaniche dei terreni, per l’impermeabilizzazione e il monitoraggio delle infrastrutture e per rinforzare costruzioni civili danneggiate e realizzarne di nuove durevoli e sostenibili.