attraversamenti da record con microtunnelling - Beton · PDF fileQuarry & Construction gennaio...

88 Quarry & Construction gennaio 2000

Attraversamentofiume Adige

Attraversamentofiume Po

PLANIMETRIA GENERALE

Nel programma di sviluppo della rete energetica nel

nostro Paese, strategico per la SNAM è il potenziamento

dei metanodotti di importazione dalla Russia.

attraversamenti da recordcon microtunnelling

FIUMI PO ED ADIGE

Nel tratto Zimella-

Poggio Renatico il

tracciato del ga-

sdotto ha incrocia-

to il corso dei fiumi

Po ed Adige.

Di seguito sono de-

scritti i sistemi di

attraversamento

dei due corsi d’ac-

qua e di montag-

gio delle condotte.

Nel programma di sviluppo della rete energetica nel

nostro Paese, strategico per la SNAM è il potenziamento

dei metanodotti di importazione dalla Russia.

Strade & Costruzioni

Nel tratto Zimella-

Poggio Renatico il

tracciato del ga-

sdotto ha incrocia-

to il corso dei fiumi

Po ed Adige.

Di seguito sono de-

scritti i sistemi di

attraversamento

dei due corsi d’ac-

qua e di montag-

gio delle condotte.

Quarry & Construction gennaio 2000 89

Da sempre, nella progettazione e rea-lizzazione di gasdotti, l’attraversamen-to di corsi d’acqua ha rappresentato erappresenta un problema da risolvere.Recentemente, l’esigenza di un più ac-curato rispetto ambientale nelle areeinteressate dalla costruzione di infra-strutture, ha accentuato le difficoltà,spingendo i progettisti verso l’utiliz-zazione di tecnologie che, limitandol’uso di scavi a cielo aperto, causanoun impatto paesaggistico ed ambienta-le certamente inferiore a quello causa-to dalle tecniche di scavo tradizionali.Le tecnologie «trenchless», che privile-giano gli scavi in sotterraneo e limita-no quelli a cielo aperto, consentono lasoluzione di importanti problemi nellascelta dei tracciati.Tali tecnologie in apparenza molto sem-plici, comportano l’impiego di attrez-zature di scavo e apparecchiature dicontrollo molto sofisticate e costose.Di conseguenza necessitano di studi difattibilità molto accurati, con investi-

Attraversamento Fiume Po

U. Lazzarini (SNAM Spa)

gazioni sul campo che permettano unapuntuale caratterizzazione dei terreninelle aree interessate dai lavori, ondeconsentire agli esperti di perforazionedi individuare la metodologia di scavopiù adatta al lavoro da effettuare.La Snam, prima in Italia, utilizza que-ste tecnologie ormai da diversi anni.Dal 1982 ad oggi ha installato circa30.000 m di condotte con il metododella «Trivellazione Orizzontale Con-trollata» (Horizontal Directional Dril-ling) e dal 1992 ad oggi ha realizzatooltre 11.400 m di tunnel di piccolo dia-metro, nei quali alloggiare le condotte,con la metodologia del «Microtunnel-ling».Il metanodotto Zimella-Poggiorenati-co DN 1200 mm (48"), con una pressio-

ne di esercizio di 75 bar, fa parte delpotenziamento dei metanodotti diimportazione dalla Russia, in corsodi realizzazione.In questo tratto del gasdotto i lavoriinteressano gli alvei di due impor-tanti fiume: il Po, maggior corso d’ac-qua della nostra penisola, e l’Adige.Il tracciato di questo nuovo metano-dotto segue, per quanto possibile,quello della condotta DN 900 mmesistente, realizzato negli anni ’80.E’ ovvio che nella fase di studio deitracciati e successivamente in quelladi progettazione, si utilizzino tutte

InquadramentogeneraleInquadramentogenerale


Strade & Costruzioni

Questa tecnologia consiste nella realizza-zione di tunnel di piccolo diametro me-

diante l’avanzamento di uno scudo cilindrico,cui è applicato frontalmente un sistema discavo. L’avanzamento è sostenuto dalla spintadi martinetti idraulici, montati su un telaiometallico e da un anello di spinta, mobile,posto davanti ai martinetti, ed è guidato da unsistema laser che consente di evidenziare tem-pestivamente gli eventuali errori di traiettoriae di applicare conseguentemente le necessariecorrezioni. La perforazione inizia da una po-

in corrispondenza della quale viene rimossa l’uni-tà di perforazione. Il procedere dell’unità diperforazione viene seguito dal rivestimento deltunnel che, generalmente costituito da conci incalcestruzzo armato o da barre di tubo camicia inacciaio, è spinto da uno o più sistemi di martinetti.L’unità di perforazione può essere costituita dascudi aperti in cui la fresa o la benna in testaeffettua lo scavo (perforazione a sezione piena opuntuale) o da scudi chiusi con la testa fresantemantenuta in pressione contro il fronte scavo.Il materiale scavato viene frantumato e portatoall’esterno mediante trasporto meccanico o agravità mediante fluidificazione. Terminata l’ese-cuzione del microtunnel, che in ambito SNAM è

stato distinto in minitunnel emicrotunnel, a seconda dell’ac-cessibilità o meno al fronte discavo, viene inserita al suo inter-no la condotta. L’intercapedinetra tubo di linea e rivestimentoviene intasata con materiale op-portunamente studiato, quali sab-bia o miscele di bentonite cemen-to ed acqua.Più recentemente, dopo ricerchemirate, è stata utilizzata una mi-

Microtunneller AVN 2000 D

stazione di spinta, dove viene realizzato un muroreggispinta, e raggiunge la postazione d’arrivo,

Attraversamento Fiume Adige

le informazioni storiche relative al-l’esistente impianto, cercando di evi-tare o limitare le problematiche co-struttive e/o autorizzative incontratea suo tempo.

La realizzazione degli attraversamentidi questi due importanti fiumi era quin-di ritenuta il punto critico di tutto iltracciato fra Zimella e Poggiorenatico,lungo 65,8 km.

Come sempre si è proceduto ad effet-tuare un accurato studio di fattibilitàper ciascun fiume onde individuare ilpunto migliore dove realizzare l’attra-versamento e reperire i parametri ne-

MicrotunnellingMicrotunnelling

Fiume Po Microtunnelling - Lunghezza = 855 m • Produzione giornaliera e progressiva


scela autoindurente composta da inerte fine,cemento, acqua e polimero aerante - fluidificante.

Applicabilità e criteri di sceltaQualsiasi metodologia trenchless si voglia appli-care, ma il discorso è comunque valido anche perle tecniche tradizionali, non si può prescindereda uno studio preliminare e di dettaglio, cheporti alla progettazione esecutiva dell’opera darealizzare.Lo studio dovrà basarsi su ricerche di tipo biblio-grafico e su un esame geomorfologico del sito esuccessivamente su un’indagine geognosticamirata all’opera da realizzare ed all’ostacolo daattraversare, sulla scorta anche di un rilievo

topografico in scala adeguata.Nel caso dell’attraversamento di un corso d’ac-qua, nella fase di studio di dettaglio, si deveanche procedere alla definizione delle caratteri-stiche idrologiche-idrauliche dello stesso, indi-spensabili per determinare la copertura di sicu-rezza per la condotta in progetto.L’indagine geognostica comporta l’esecuzione disondaggi a carotaggio continuo, il prelievo dicampioni indisturbati e rappresentativi e il loroesame di laboratorio per la definizione dellecaratteristiche geotecniche; talora, in caso diammassi rocciosi, può far parte integrante dell’in-dagine geognostica anche un’indagine geofisica.I sondaggi geognostici vengono eseguiti solita-

mente in verticale, ma, nel caso di tunnel,possono essere eseguiti orizzontalmente, a par-tire dal possibile imbocco del tunnel stesso.Dette caratteristiche guidano la successiva scel-ta progettuale relativa all’applicabilità delle

metodologie trenchless in funzio-ne sia delle suddette caratteristi-che geolitologiche, sia delle po-tenzialità intrinseche alle attrez-zature disponibili sul mercato.La tabella propone le potenzialitàattuali in funzione del diametro edella lunghezza.

Applicazioni• Attraversamento di nodi viari,ferroviari, di infrastrutture in ge-

ATTRAVERSAMENTO PO

Planimetria

Profilo in asse condottasondaggi

cessari alla progettazione. A seguito di questi studi,corredati da indagini geognostiche, prove di laborato-rio, esame di documentazione storica e studio idrolo-gico-idraulico, si sono individuate diverse soluzioniprogettuali.La scelta finale, per entrambi i corsi d’acqua, è stataquella di realizzare gli attraversamenti con la metodo-logia di microtunnel curvilineo. Tale metodologia,mai impiegata prima d’ora in Italia, consente di ridur-re sensibilmente la profondità delle postazioni di par-tenza (spinta) e di arrivo della perforazione e, nelcontempo, facilita l’immissione della condotta in ac-ciaio del gasdotto all’interno del tubo di protezionecostituente il microtunnel. Le maggiori perplessitànell’utilizzare questa nuova tipologia di microtunnelnon dipendevano dalla fase di realizzazione del tun-nel, ma dalle difficoltà connesse con l’infilaggio-varo

Fiume Adige Microtunnelling - Lunghezza = 594 m • Produzione giornaliera e progressiva

POTENZIALITÀ ATTUALIPOTENZIALITÀ ATTUALI

DIAMETRO (mm) LUNGHEZZA (m)

< 300 c.a. 80300 ÷ 500 c.a. 120500 ÷ 1000 c.a. 1501000 ÷ 1500 c.a. 3001500 ÷ 2000 c.a. 1000

> 2000 > 1000


nere e aree ad alta densità abitativa.• Attraversamento in subalveo di corsi d’acqua.• Superamento di dossi rocciosi di difficile rea-lizzazione e/o di particolare pregio ambientale.• Superamento in contemporanea di più osta-coli naturali ed artificiali (fiumi, torrenti, stra-de, canali, dighe, ecc.).• Realizzazione di approdi costieri.• Realizzazione di parallelismi con servizi esi-stenti.• Superamento di aree di rilevante importanzaambientale e/o archeologico.

Vantaggi• Esecuzione indipendente da fenomeni idrauliciche coinvolgono il corso d’acqua e posa dellacondotta a profondità di sicurezza da possibiliazioni geomorfologiche legate all’evoluzione delcorso d’acqua stesso. Rispetto dell’alveo e dellesponde con conseguente eliminazione di opere diripristino.• Attraversamento di dossi rocciosi con direttriciassai più brevi rispetto a percorsi esterni e conconsistenti riduzioni degli interventi di ripristino.• Esecuzione delle opere con ridotto recuperoambientale delle aree interessate dai lavori.

• Esecuzione delle opere con ridotta interferenzacon le attività commerciali e sociali e con leinfrastrutture in genere, anche in aree urbane.

Sviluppi• Realizzazione di trivellazioni di lunghezza su-periore ai 1.000 m, anche con l’ausilio del sistematubbing che permette l’autoavanzamento dellafresa ed il rivestimento in continuo del tunnelmediante conci in c.a..• Superamento di pendenze maggiori dell’at-tuale 30%.• Posa di condotte in c.a., utilizzabili come tubo

ATTRAVERSAMENTO ADIGEPlanimetria

Profilo in asse condotta

sondaggi

della tubazione in acciaio all’interno del tubo di rivesti-mento in c.a., garantendo nel contempo l’integrità delrivestimento protettivo della condotta in acciaio.A questo scopo, è stata prevista l’installazione sulla con-dotta di appositi anelli distanziatori in resina poliuretani-ca bicomponente. Prove in campo, oltre alla consultazionedelle schede tecniche del prodotto, hanno permesso diconstatare la perfetta aderenza dei collari alla condotta, ela discreta elasticità del prodotto utilizzato.Completate le fasi di indagine, fattibilità e progettazio-ne, sono state affrontate le problematiche relative al-l’appalto dei lavori. Constatato che i tempi e le fasi direalizzazione del metanodotto nel suo insieme, sono dinorma non coincidenti con le tempistiche realizzativedi opere specialistiche, quali gli attraversamenti di im-portanti corsi d’acqua, e, nel contempo, ritenendo di

PRINCIPALI ATTRAVERSAMENTI RETTILINEI REALIZZATIPRINCIPALI ATTRAVERSAMENTI RETTILINEI REALIZZATI

DENOMINAZIONE ANNO METANODOTTO DN LOCALITÀ LUNGH. De FORO TIPO FRESA DATI GEOLOGICITUNNEL OLEODOTTO (mm) (m) (mm) (mm)

Dosso Incoronata 1993 Oricola-Vastogirardi 1200 Sulmona (AQ) 340 1940 AVN fresa piena sez. SiltiteAutostr.Roma-Pescara 1993 Oricola-Vastogirardi 1200 Aielli (AQ) 190 1940 AVN fresa piena sez. Ghiaia e sabbia

Canale Cavour e 1995 Ripalta-Mortara 1200 Gambolò (PV) 200 1940 AVN fresa piena sez. Sabbia mediaNaviglio Langosco

Dosso T 1 1995 Grumento Nova-Bernalda 1050 Missanello (PZ) 231 2600 Westfalia - scudo ap. con fresa puntuale Conglomerato molto cementatoDosso T 3 1995 Grumento Nova-Bernalda 1050 Missanello (PZ) 243 2600 Westfalia - scudo ap. con fresa puntuale Conglomerato molto cementatoDosso T 4 1995 Grumento Nova-Bernalda 1050 Missanello (PZ) 291 2600 Westfalia - scudo ap. con martellone Conglomerato molto cementato

Dosso T 4/A 1995 Grumento Nova-Bernalda 1050 Missanello (PZ) 255 2600 Westfalia - scudo ap. con fresa puntuale Conglomerato molto cementatoDosso T 5 1995 Grumento Nova-Bernalda 1050 Missanello (PZ) 285 2600 Westfalia - scudo ap. con fresa puntuale Marna e conglomerato

Dosso Mastronieri 1996 Montalbano-Messina 1200 Milazzo (ME) 186 1940 AVN fresa piena sez. Arenaria poco cementata, ciottoliquarzosi, conglomerato

Dosso Castello 1996 Montalbano-Messina 1200 Novara 705 2320 Westfalia - scudo ap. Alternanza di arenarie, marne D’Orlando di Sicilia (ME) con fresa sez. piena e conglomerati, con vene quarzose

Dosso e S.P. Salice 1996 Montalbano-Messina 1200 Milazzo (ME) 300 1940 AVN fresa piena sez. Gneiss fratturatoDosso Piano di Comi 1996 Montalbano-Messina 1200 Milazzo (ME) 162 1940 AVN fresa piena sez. Gneiss fratturatoCentrale di Ponte 1998 Masera-Passo Gries 1200 Formazza (VB) 195 1940 AVN fresa piena sez. Gneiss fratturato; detrito di galleria


FIUME PO

Inquadramento generaleL’attraversamento relativo al fiume Po interes-sa i territori dei Comuni di Ficarolo (Rovigo) eBondeno (Ferrara), rispettivamente in spondasinistra e destra idrografica: esso ricade in untratto di fiume posto a valle di una considere-vole ansa del corso d’acqua, in cui si individuala confluenza in sponda destra del fiume Pana-ro. Poco a monte, inoltre, l’argine destro siraccorda con quello del cavo Napoleonico con-trollato da rilevanti opere di sbarramento eregimazione, che non interferiscono conil metanodotto in progetto.Entrambi gli argini del Po sono costitu-iti da rilevati molto alti, con numerosicontrafforti, e dominano una pianuraintensamente coltivata. Poco a monte,all’interno della sponda sinistra, è pre-sente un’ampia zona golenale coltivataa pioppeto, già utilizzata in occasionedella precedente realizzazione; tale zonagolenale tende a scomparire subito avalle dell’esistente gasdotto.In destra la zona golenale, più ridotta,inizia dove termina quella della sponda

opposta.Già in occasione del precedente lavoro è statonecessario attraversare il corso d’acqua diago-nalmente monte-valle (sinistra-destra) onde sfrut-tare al meglio le aree golenali.

Indagini geognosticheL’accurata ed estesa campagna geognostica hapermesso di caratterizzare i terreni interessatidai lavori. Sono stati infatti eseguiti, in duesuccessive campagne, sei sondaggi a carotaggiocontinuo (spinti fino a -30 m da piano campa-gna) in corrispondenza del possibile tracciato darealizzare mediante scavo a cielo aperto e ulte-riori sei sondaggi (spinti fino a -40 m da pianocampagna) in asse al tracciato della possibile

perforazione in sotterraneo.Entrambe le indagini hanno evidenziato unprimo ampio strato fino a circa 15 m di profon-dità, caratterizzato da alternanze di livelli disabbie, limi e argille, con mediocre caratteri-stiche di resistenza. Lo strato sottostante, finoa fondo foro (-40 m da p.c.), risulta caratteriz-zato da un potente deposito sabbioso piutto-sto omogeneo: si tratta infatti di sabbie grigie,a granulometria medio fine, monogranulari,povere di matrice limosa e mediamente adden-sate.

FIUME ADIGE

Inquadramento generaleL’attraversamento relativo al fiume Adi-ge interessa, nella provincia di Verona, iterritori dei Comuni di Terrazzo e VillaBartolomea, rispettivamente in spondasinistra e destra idrografica: esso ricadein un tratto subrettilineo del corso d’ac-qua, dove gli argini maestri, in entrambii lati, sono direttamente addossati allesponde fluviali dell’alveo di magra.In particolare, solo in corrispondenzadell’attraversamento da parte dell’esi-stente metanodotto DN 900 mm, gli argi-ni si discostano dalle sponde allargando-si leggermente e formando due ristrette

di protezione, con un battente idrico moltoelevato (anche superiore ai 4,5 bar).• Miglioramento della applicazione per la realiz-zazione di profili curvilinei, in particolare: ridu-zione della profondità delle postazioni e ottimiz-zazione dei raggi di curvatura da utilizzare infunzione del varo della condotta in acciaio.

Considerazioni sui costiLa scelta delle tecnologie trenchless, in sostitu-zione a metodi tradizionali di scavo, può esseremotivata da diversi fattori, quali:• fattibilità;• confronto economico;• obblighi derivanti dall’ottenimento di permessipubblici e/o privati.Un confronto economico esauriente fra le varietecniche, oltre ai puri costi di realizzazionedell’opera, deve tenere conto di altri elementi divalutazione quali:• costi di realizzazione delle opere di ripristinoambientale necessarie;• costi di realizzazione delle opere di protezionedella condotta;• costi di manutenzione ordinaria e straordinariadelle suddette opere;• lunghezza dei possibili tracciati;• costi sociali e/o costi indiretti quali:- recupero ambientale più o meno lungo delle aree

interessate;- interferenza con attività sociali (disturbi altraffico, ridotta fruibilità dei luoghi, ecc.);- danni/interferenze con infrastrutture e impian-ti terzi.Tenuto conto di tutti i vari elementi di costo daconsiderare in un confronto economico fra levarie soluzioni progettuali disponibili, le soluzio-ni trenchless possono risultare competitive ri-spetto a quelle tradizionali.

Principali microtunnel realizzatiLa SNAM ha utilizzato questa tecnica, a partiredal 1992, per realizzare circa 11.400 m di tunneldi piccolo diametro in cui alloggiare condotte.Di cui:• n. 43 attraversamenti con tubo di protezionein acciaio, per un totale di 2.948 m;• n. 40 attraversamenti rettilinei con tubo diprotezione in c.a., per un totale di 6.171 m;• n. 5 attraversamenti curvilinei con tubo diprotezione in c.a., per un totale di 2.307 m.

Fiume Po

In prevalenzasabbie con alter-nanze di livellilimosi e argillosinei primi metri

In prevalenza sab-bie con alternanzedi livelli argillosi econ presenza di limi

Limiargillosi-sabbiosiconsistenti(Nspt=15-18)

Strati alterni di limi,sabbie, argille, conciottoli e ghiaia da-3 m a -11 m circa(max. 10 cm, in ma-trice sabbiosa)

Strati alterni disabbie e limi; da -8m ciottoli e ghiaiain matrice sabbiosa(max. 6 cm)

DATI FIUME PO FIUME ADIGE FIUME CANALBIANCO FIUME LIVENZA FIUME MONTICANOLUNGHEZZA (m) 860 594 387 265 201

DIAMETRO MIN. INTERNO (mm) 2000 2000 2000 1600 1600DIAMETRO DI SCAVO (mm) 2525 2525 2425 1960 1960

SPESSORE TUBI IN c.a. (mm) 250 250 200 170 170DIAMETRO CONDOTTA (mm) 1200 1200 1200 1200 1200RAGGIO ELASTICO COND. (m) 1200 1200 1200 1200 1200

RAGGIO DI CURVATURA (m) 1950 2055 1500 1200 1200PROFONDITA’ IN ALVEO (m) 25,00 15,30 6,30 6,00 5,70PROFOND. PIEDE ARGINE sin. 14 m; dx. 14 m sin. 19 m; dx. 15 m sin. 19 m; dx. 15 m sin. e dx. 12 m sin. e dx. 9,8 mMAX. BATTENTE IDRICO circa 45 m circa 29 m circa 20 m circa 19 m circa 15 mDA SOMM. ARG.

PRODUZIONI MEDIE (m/giorno) 17,8 14 13 11 11,2PRODUZ. MASSIME (m/giorno) 36 (su 15 h) 30 (su 15 h) 30 (su 11 h) 24 (su 11 h) 27 (su 11 h)

DATI GEOLOGICI

ATTRAVERSAMENTI CURVILINEI REALIZZATI NEL 1999ATTRAVERSAMENTI CURVILINEI REALIZZATI NEL 1999

FattibilitàFattibilità

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aree golenali, delle quali quella in spondasinistra abbastanza ampia, mentre quella insponda destra è estremamente ridotta.Entrambi gli argini sono costituiti da alti rile-vati, con numerosi contrafforti, e dominano lacircostante pianura adibita a coltura intensiva.

Indagini geognosticheLa campagna geognostica ha permesso di carat-terizzare i terreni interessati dai lavori. Sonostati infatti eseguiti quattro sondaggi a caro-taggio continuo (spinti fino a -30 m da pianocampagna) in corrispondenza del possibile trac-ciato.Dall’analisi delle stratigrafie ottenute è stataaccertata la prevalente presenza di depositisabbiosi generalmente a granulometria fine e/o medio fine, caratterizzati da percentuali moltovariabili della matrice limosa intervallati a trattida livelli di argille limose, talvolta compatte.Il grado di addensamento delle sabbie è general-mente elevato: trattasi infatti di sabbie damoderatamente a molto addensate, con unmiglioramento delle caratteristiche mec-caniche con la profondità.Sono state inoltre individuati dei livelli disabbie poco addensate e di ghiaietto.

Conclusioni studioidrologico-idraulicoSulla base dello studio idrologico-idrauli-co si può ipotizzare che le arature difondo possano raggiungere rispettivamente11 m di profondità per il fiume Po e 6 mdi profondità per il fiume Adige e pertantola copertura di sicurezza per la condottanon deve essere inferiore a tali dati.

Scelta della metodologia di scavoLa scelta del sistema di attraversamento, partico-larmente nel caso di corsi d’acqua di rilevantidimensioni, deve essere effettuata in modo dagarantire la massima sicurezza sia in fase opera-tiva che a lungo termine, tanto per la condotta inprogetto, quanto per il fiume (alveo e rilevatiarginali).

Scavo a cielo aperto

L’eventuale attraversamento a cielo aperto avreb-be dovuto essere realizzato in parallelismo con ilmetanodotto esistente, a monte dello stesso dicirca 50 m per il fiume Po e 80 m per il fiumeAdige, per evitare qualsiasi pericolo di danneg-giamento in corso di esecuzione dei lavori e, nelcontempo, si sarebbe dovuto utilizzare le areegolenali per tutte le operazioni di preparazione evaro della condotta.Essendo poi impossibile interessare gli argini conlavori di movimento terra, l’attraversamento dei

corpi arginali avrebbe potuto essere realizzatoesclusivamente in sovrappasso, conformando lageometria di posa della condotta alla morfologiadella sezione arginale e procedendo poi a ricopri-re la condotta artificialmente con riporto dialmeno 1.5 m di copertura, realizzando pertantoun ulteriore rilevato sopra il corpo arginale.E’ evidente che tale soluzione avrebbe comporta-to l’effettuazione di scavi in alveo, a una notevo-le profondità dall’alveo di magra (circa 14 m peril Po e circa 8 m per l’Adige), a breve distanza dalgasdotto esistente, con la possibilità che pieneanche di modeste dimensioni avrebbero potutoinficiare in tutto o in parte i lavori di scavo,tenendo conto che tali operazioni necessitano dialcuni mesi per lo scavo, il successivo rinterro ei ripristini, e che sarebbe stata prevista la movi-mentazione (per due volte) di oltre 500.000 m3

di terreno per il fiume Po e oltre 100.000 m3 peril fiume Adige. Inoltre, il tracciato del fiume Posarebbe stato di lunghezza quasi doppia rispetto

ad un attraversamento ortogonale alcorso d’acqua.Appariva comunque evidente che que-sta metodologia realizzativa, pur es-sendo fattibile, avrebbe comportatouna serie di problematiche costruttiveche ne sconsigliavano l’attuazione, spe-cie in presenza di soluzioni alternative.

Metodologie trenchless

Il ricorrere alle tecnologie trenchless,oltre che per motivazioni strettamenteambientali, diventava pertanto moltointeressante anche sul piano stretta-mente tecnico. Peraltro la direttriceideale per una soluzione con perfora-

difficile reperimento la macchina perperforazione con le caratteristiche danoi richieste, è stato ritenuto opportu-no appaltare i lavori separatamente edin anticipo rispetto a quelli per la rea-lizzazione dell’intero gasdotto.La Ludwig Freytag, impresa tedescaspecializzata nella costruzione di me-tanodotti, è risultata pertanto assegna-taria dei lavori, a seguito di una garainternazionale con relativo bando CEE,alla quale hanno partecipato anche im-prese specialistiche italiane.Come previsto è stato necessario co-struire appositamente un impianto diperforazione che fosse in grado di ope-rare, sotto falda, a notevoli profondità.Tale impianto è stato realizzato dallaHerrenknecht principale azienda eu-ropea del settore.Come si può notare dalle schede relati-

ve all’avanzamento dei lavori, in fasedi perforazione non si sono incontrategrosse problematiche. Infatti, a partela fase di avviamento della macchina edella taratura dei dissabbiatori, in fun-zione della litologia dei terreni da at-traversare, si può ritenere che la fase diperforazione su entrambi i corsi d’ac-qua si sia svolta con regolarità.E’ molto importante rilevare che siadurante la fase di perforazione, sia du-rante la successiva fase di infilaggio/varo della condotta all’interno dei tun-nel, non si sono mai riscontrate infil-trazioni d’acqua. I cantieri sono sem-pre stati a disposizione delle AutoritàIdrauliche per verificare in qualsiasimomento la perfetta esecuzione delleopere e la conferma che con la tecnolo-gia del microtunnelling non sussisto-no problematiche di tenuta idraulica.

Completati i lavori di scavo e preparatiopportunamente i tunnel, si è provve-duto al varo della condotta all’internodegli stessi. Le problematiche relativeal varo sono state brillantemente risol-te dalla Ludwig Freytag, portando atermine anche questa fase senza incon-venienti. Il successivo intasamento del-l’intercapedine, fra il metanodotto edil tunnel, con malta cementizia a bassaresistenza meccanica ed elevata fluidi-tà, ha completato l’opera.A tale proposito è importante rilevareche lo studio di pompabilità effettuatodall’Appaltatore sulla miscela previ-sta per l’intasamento, ha evidenziatoreali difficoltà di messa in opera intempi sufficientemente rapidi. Su pro-posta della Ludwig Freytag si è pertan-to presa in considerazione e successi-vamente accettata una nuova miscela

Fiume Adige

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zione consentiva un riduzione del tracciato dicirca 300 m anche per il fiume Adige.Dall’esame dei dati derivanti dagli studi di fatti-bilità ed in funzione del profilo degli attraversa-menti e delle caratteristiche meccaniche dellacondotta in acciaio DN 1200 mm, furono prese inconsiderazione entrambe le tecniche da noi uti-lizzate:• la Trivellazione Orizzontale Controllata (TOC);• il Microtunnelling rettilineo o curvilineo.Per quanto riguarda la TOC, la presenza dei livellilimosi e argillosi avrebbe dato sufficienti garan-zie di successo mentre la presenza di sabbie perbuona parte degli attraversamenti avrebbe lascia-to aperta l’eventualità del collasso del foro stessodurante le fasi di alesaggio e varo della condotta,in funzione anche della rilevante lunghezza delleperforazioni (circa 850 e 650 m). Le dimensionidella condotta in acciaio (DN 1200 mm) avrebberocomportato infatti la realizzazione di un foro dialmeno 1500 mm di diametro all’interno del qualeposare la condotta.La metodologia del microtunnelling retti-lineo, che prevedeva la messa in opera diun tubazione di rivestimento man manoche veniva realizzata la perforazione, con-sentiva di escludere la possibilità di col-lasso del foro in fase di esecuzione deilavori. Tale metodologia poteva presenta-re inconvenienti legati alle profonditàdelle postazioni di spinta e ricevimentoche comunque potevano essere previsti inanticipo ed ovviati progettando l’impian-to di scavo e le tubazioni di rivestimentoin funzione delle reali problematiche ope-rative.La scelta di realizzare microtunnel curvili-

nei eliminava definitivamente anche queste pro-blematiche. Verificata la disponibilità delle com-petenti Autorità Idrauliche a consentire l’impiegodi questa tecnologia, che per la prima voltasarebbe stata utilizzata in Italia con profilo cur-vilineo, e recepite le prescrizioni di sicurezzarelative alla salvaguardia degli argini, si potevaprocedere alla stesura del progetto di massimadegli attraversamenti. Tenendo conto anche cheil tracciato prescelto per il fiume Po incrociava, inmezzo al fiume, l’esistente metanodotto e chepertanto la perforazione doveva essere mantenu-ta a debita distanza di sicurezza.

Scelta delle attrezzature - Dati di progetto -PrescrizioniNella scelta delle attrezzature di scavo e nellapreparazione del progetto esecutivo si dovevanorispettare i dati di progetto e le seguenti prescri-zioni:• esecuzione dello scavo per mezzo di una fresascudata a piena sezione con bilanciamento della

pressione sul fronte di scavo, a controllo remo-to e con controllo della direzione di avanza-mento in continuo mediante laser; dimensiona-mento delle attrezzature tenendo conto delmassimo battente idrico teorico di 45 m, calco-lato fra la sommità arginale e il fondo scavo peril fiume Po;• realizzazione delle postazioni di spinta e diarrivo a perfetta tenuta idraulica, con messa inopera di diaframmi perimetrali e soletta di basein c.a.;• dimensionamento di elementi tubolari di ri-vestimento in cemento armato centrifugato;ogni elemento tubolare deve essere provvisto ditre valvole a sfera che consentano la lubrifica-zione/intasamento dell’intercapedine fra i tubie il terreno; i giunti devono essere a bicchieree garantire la perfetta tenuta idraulica e un’omo-genea distribuzione degli sforzi di spinta sututta la circonferenza;• prevedere l’uso di stazioni di spinta interme-die da installare, in funzione delle esigenze

operative, ogni circa 80÷100 m;• intasare, accuratamente con appositamiscela, l’intercapedine fra la pareteesterna degli elementi tubolari in c.a. edil terreno;• intasare completamente l’intercapedi-ne fra la condotta e i servizi installati nelmicrotunnel e la parete in c.a. dellostesso, con opportune miscele cementi-zie additivate a bassa resistenza mecca-nica;• prevedere per il solo fiume Po l’esecu-zione di iniezioni di consolidamento pres-so l’unghia interna dei due corpi argina-li, come previsto dai disegni di progetto.

che al lato pratico ha dimostrato dipoter essere messa in opera con estre-ma facilità, con una resistenza finalesuperiore a quanto inizialmente previ-sto (a 28 gg circa 3,5 N/mm2) ritenutaaccettabile. L’impiego di questa tecno-logia ha permesso di eseguire l’interaopera senza minimamente intaccare gliargini e l’alveo del corso d’acqua, nétantomeno ostacolare la navigazionefluviale ove presente. Si può inoltreaffermare che non si sono provocatidisturbi ambientali permanenti e chenel contempo i disturbi ambientali tem-poranei sono stati di modesta entità,contenuti nelle aree relative alle posta-zioni e alla prefabbricazione della con-dotta. Ancora una volta la scelta effet-tuata, a seguito di accurati studi effet-tuati in collaborazione con Snampro-getti e Aquater (società del Gruppo

ENI), si è dimostrata all’altezza delleproblematiche da affrontare e risolve-re. Parimenti la gestione del cantiere daparte di Snamprogetti, ha rappresenta-to un importante e qualificato punto diriferimento per tutte le parti coinvolte

nei lavori: Committente, Appaltatori eSubappaltatori.Un particolare ringraziamento per la collabo-razione al geom. Gosetto (Snamprogetti) e algeom. De Lorenzo (Snam).

FIUME PO FIUME ADIGE

SCAVO A CIELO PERFORAZIONE CON SCAVO A CIELO PERFORAZIONE CON APERTO MICROTUNNELLING APERTO MICROTUNNELLING

TERRENO DA MOVIMENTARE circa 500.000 m3 circa 10.000 m3 circa 100.000 m3 circa 8.000 m3

LUNGHEZZA ATTRAVERSAMENTO circa 1600 m circa 860 m circa 500 m circa 570 m

PIOPPI DA ABBATTERE circa 1000 nessuno nessuno nessuno

INTRALCIO ALLA NAVIGAZIONE rilevante nessuno rilevante nessuno

DANNI AMBIENTALI PERMANENTI trascurabili irrilevanti trascurabili irrilevanti

DANNI AMBIENTALI TEMPORANEI rilevanti trascurabili rilevanti trascurabili

DATI DI PROGETTODENOMINAZIONE FIUME PO FIUME ADIGE

DIAMETRO NOMINALE CONDOTTA 1200 mm 1200 mm

RAGGIO ELASTICO CONDOTTA 1200 m 1200 m

LUNGHEZZA ATTRAVERSAMENTO 864 m 570 mDISTANZA POSTAZIONE dx. 75 m dx. 107 mDAGLI ARGINI sin. 105 m sin. 135 m

PROFONDITÀ A PIEDE ARGINE 14 m 15 m

PROFONDITÀ IN ALVEO 25 m 15 m

DIAMETRO INTERNO TUNNEL 2000-2400 mm 2000-2400 mm

COLLARI DISTANZIATORI malta poliuretanica malta poliuretanica

ACCIAIO API 5L-X 65 API 5L-X 65

SPESSORI 16,1-18,9-25,9 mm 16,1-18,9-25,9 mm

DATI DI PROGETTO

DATI COMPARATIVIDATI COMPARATIVI

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Fiume Adige. Varo della condotta in notturna

La progettazione esecutivaSulla base del progetto e dei requisitiforniti da SNAM, l’impresa LudwigFreytag ha effettuato una serie di son-daggi geognostici in golena e al di fuo-ri degli argini dei due fiumi indivi-duando le tipologie geologiche dei ter-reni da attraversare (strati di argilla esabbia), sulla base di questi dati hastabilito il diametro e lo spessore dei tubicamicia in calcestruzzo armato e dellaunità di perforazione da utilizzare.I microtunnel

Si è studiato il tracciato in dettaglio,rispettando le profondità minime ri-chieste dal Committente, sia sotto gliargini che in alveo. Un raggio di curva-tura unidirezionale di 2000 m è statoritenuto adatto a garantire la tenutastagna dei giunti tra un anello di calce-struzzo e l’altro, a garantire un’ade-guata ripartizione della spinta.La forza necessaria a spingere lacolonna di anelli in calcestruzzoda una parte all’altra dei fiumisi è da subito dimostrata elevataed eccessiva per un apparatospingente da sole 1400 t: si è cosìdeciso di introdurre delle sta-zioni intermedie di spinta, cia-scuna da 1000 t, per consentireun avanzamento cosiddetto «alombrico» della colonna di anel-li.Il numero di tali stazioni inter-medie era stato valutato ipotiz-zando a tavolino, sulla base diesperienze precedenti, un azio-

Progettazione,scavoe montaggiocondotte

ghi, centrifuga, pozzo di spinta, salacontrollo, compressore, contenitore/miscelatore della bentonite, riservad’acqua, separatore di sabbia, bacinodi decantazione, gruppo elettrogeno,box uffici, locale mensa, servizi igieni-ci, magazzini, ecc. Un sistema di rileva-mento laser multistazione avrebbe poimonitorato la perfetta aderenza del-l’attraversamento al tracciato di pro-getto ed eventualmente un operatoredalla sala controllo avrebbe coordinatotutte le correzioni necessarie.I montaggi meccanici

Una volta risolti i problemi tecnici didimensionamento e organizzativi rela-tivi alla parte di microtunnelling, equindi nell’ipotesi di avere completatoil corridoio curvilineo di anelli in cal-cestruzzo, la Freytag era passata a va-lutare le forze necessarie a trascinare,per l’intera lunghezza degli attraver-samenti, le stringhe di 48" del peso di800 kg/m, per un totale di 476 ton perl’Adige e di 688 per l’attraversamentodel Po. L’impresa Tre Colli subappal-tatrice dei lavori civili e di montaggiomeccanico e la società Enereco S.C.ar.l.,che ha fornito tutto il supporto tecni-co-ingegneristico relativo alla pista divaro, hanno affiancato la società tede-sca nella compilazione di tutta la pro-cedura per il montaggio meccanico.Le problematiche riscontrate durantela progettazione, per garantire che l’in-gresso del tubo procedesse senza osta-coli e a regola d’arte, sono state molte-plici.Studi delle catenarie di varoe della pista

Il raggio di curvatura mini-mo, pari a 850 m, richiesto dalCommittente per la movimen-tazione del tubo e l’estremarigidità del tubo stesso, a spes-sore rinforzato di 25,9 mm,aveva fatto sì che l’angolo diinserimento nel terreno deimicrotunnel fosse determi-nante per la preparazione del-la pista di varo con banchinain rilevato all’Adige e in sca-vo al Po.Attraverso un modello aglielementi finiti realizzato conAutoPIPE 6.00 si è simulatal’esatta configurazione della

S. Zannier (ENERECO S.C. a R.L.)N. Baak (LUDWIG FREYTAG GmbH)S. Montecalvo, G. Gallingani

(TRECOLLI Spa)

Sezione trasversale del microtunnel

ne tangenziale tra calcestruzzo e terre-no attraversato di 10 kN/m2. Ne erarisultato che le stazioni intermedie dispinta dovevano essere posizionate al-meno una ogni 120 m, e cioè una ogni40 anelli camicia, fatto salvo il rilievodi maggiori attriti in fase di esecuzio-ne. Perciò erano state previste 4 stazio-ni di spinta intermedie per il fiumeAdige e 6 per il Po.Si era poi verificata tutta la disposizio-ne logistica delle aree di cantiere per ilposizionamento delle attrezzature e deimezzi necessari a eseguire i lavori, qualiad esempio: area deposito tubi in cal-cestruzzo armato, gru, impianto di se-parazione, vasca di decantazione fan-

Progettazione,scavoe montaggiocondotte

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catenaria di varo, tenendo conto difattori come: l’inclinazione iniziale delmicrotunnel, il raggio minimo di cur-vatura, il numero e tipo di mezzi disollevamento messi a disposizione daTre Colli, la rigidezza intrinseca deltubo in acciaio funzione del suo mo-dulo elastico, garantendo così che innessun punto il tubo potesse superarelo stato tensionale di sicurezza richie-sto. Tale catenaria, insieme all’esattadistribuzione dei pesi, funzione delnumero dei mezzi di sollevamento edelle loro caratteristiche meccaniche,geometriche e di portata, ha poi porta-to alla definizione della pista di varo.La sagomatura completa della pista divaro è stata poi verificata per ognipossibile condizione di utilizzo, dallamovimentazione per l’avvicinamentoal pozzo, al momento dell’ingresso deltubo nel microtunnel.Per poter rispettare costantemente ilraggio di curvatura minimo prescritto(R = 850 m), nel corso del sollevamen-to, spostamento e varo della condotta,si è pensato di predisporre dei pali pertutta la lunghezza della stringa, di op-portuno interasse e opportunamentequotati in altezza, per consentire uncontinuo controllo visivo sia da partedell’operatore che del coordinatoreunico delle operazioni.Il sicuro transito delle stringhe di tuboe dei mezzi di sollevamento dovevaessere garantito da una costruzionedella carreggiata, adeguatamente com-pressa e livellata, realizzata con mate-riale ghiaioso a diversa granulome-tria.L’angolo di inserimento nel terrenodel microtunnel all’Adige era di 8°,mentre l’angolo al Po di soli 5°: questipochi gradi di differenza hanno gene-rato due piste di varo molto diverse traloro, anche se le problematiche tecni-che erano simili dal punto di vista ope-rativo. Una pista è risultata in rilevatodi ben 4 m, con il tubo che raggiungevai 9 m dal piano di campagna, l’altracompletamente in scavo, con il tuboche rimaneva a poca distanza da terra.Collari distanziatoriAl tubo di linea, anche se dotato di unrobusto rivestimento, non poteva es-sere permesso di strisciare direttamen-te a contatto con il cemento, penal’abrasione completa dello strato iso-lante destinato a proteggerlo catodica-

mente. Perciò il Committente avevaproposto la realizzazione di specialicollari distanziatori, a forma di torotrapezoidale, di altezza pari a 6 cm,realizzati con un materiale compostomolto resistente (Marin Block) in gradodi sopportare le sollecitazioni di abra-sione del calcestruzzo. Il materiale uti-lizzato per questi collari distanziatoriera una resina poliuretanica generatadalla miscela a freddo di due compo-nenti, la cui interazione porta ad averein pochi minuti un materiale durissimoe perfettamente aderente al tubo. Talicollari dovevano essere realizzati di-rettamente sopra il rivestimento, pre-cedentemente irruvidito, del tubo di

delicati problemi affrontati dalla Lud-wig Freytag per garantire la fattibilitàdel montaggio meccanico affidato al-l’impresa Tre Colli, problema maggior-mente esaltato dalla decisione delladitta tedesca di utilizzare un proprioargano a tamburo della potenza massi-ma di 50 t.Dato che il marin-block per tubi di gros-so diametro è stato sperimentato solopoche volte, la Ludwig Freytag ha de-ciso di effettuare una prova in situ pervalutare l’attrito collare-soletta, l’ade-renza dei collari al rivestimento e percapire in che misura i collari si sarebbe-ro consumati nell’ipotesi che avesserostrisciato direttamente e a secco sulcalcestruzzo.Si è utilizzata una barra del tubo dilinea su cui era già applicato un collare,è stata appesantita ed equilibrata inmodo che il peso fosse scaricato solosul collare e il tutto è stato trainato per600 m. Il risultato di tale esperimento èstato una perfetta adesione collare-ri-vestimento, un attrito tra collare e ce-mento pari a 0,9 ed un consumo di 3 cmsui 6 cm dell’altezza del collare: unrisultato giudicato, attrito a parte, sod-disfacente. Per garantire l’ingresso del-la condotta non si poteva certamenteutilizzare il valore dell’attrito riscon-trato dall’esperimento. Infatti, si ren-deva necessario sviluppare al Po unaforza traente minima di F = 0,9 x Ptubo/m x L attraversamento = 620 t.Con l’argano a disposizione, tale forzaera raggiungibile effettuando dodicirinvii. La soluzione di effettuare dodicirinvii era stata subito scartata, in quan-to si voleva trainare le stringhe da 100m senza interruzioni. Senza contare,inoltre, che ci sarebbe voluta una quan-tità enorme di cavo di notevole spesso-re e sarebbe occorsa una complessa lo-gistica di pulegge, nonché l’interferen-za di tutti quei cavi con il soffitto delmicrotunnel dove dovevano essere in-stallati i tubi per l’intasamento finale.Presso un laboratorio della propria sedela Freytag eseguì una serie di provesperimentali, al fine di valutare qualetecnica di riduzione dell’attrito potes-se essere adottabile.Utilizzando un tronco di tubo, lo si eraappesantito opportunamente e lo si erainserito dentro un anello di calcestruz-zo fortemente ancorato. Effettuandodelle semplici misurazioni sulla forzatraente necessaria a spostare il tubo

linea per l’intero sviluppo dell’attra-versamento a un interasse di 5 m. L’in-terasse prescelto aveva messo la con-dotta al sicuro sia da eventuali rotturedei collari in fase di varo sia dal disal-lineamento, dovuto alla non perfettalinearità tra barra e barra, del tubo, inquanto la resistenza del materiale eratale da consentire campate anche trevolte più lunghe dell’interasse presta-bilito.Attrito tra collari e solettain calcestruzzoSenza dubbio, il problema dell’attritotra tubo e pavimento di anelli di calce-struzzo è stato uno dei più importanti e

Fiume Po. Postazione di spinta in allestimento

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all’interno dell’anello, si era riusciti,dopo numerosi test, ad ottenere per viasperimentale gli attriti in Tabella A.Il desiderio di avvalersi del numerominimo possibile di rinvii ha fatto rica-dere la scelta sull’utilizzo della tecnicache consentiva il minimo attrito al mi-nor costo, ovvero binari di PE 500 lubri-ficati con grasso biodegradabile e diffi-

cilmente spiazzabile dal passaggio percentinaia di metri dei collari distanzia-tori.La tecnica prevedeva il fissaggio di quat-tro strisce, di dimensioni 16x2x600 cm3di PE 500, distanti tra loro 10 cm, diret-tamente sul pavimento degli anelli incalcestruzzo, tramite viti ad espansionedisposte a una distanza di 90 cm.

TABELLA A

Progettazione del trainoSulla base delle prove sperimentali diattrito si era studiato, con opportunicoefficienti di sicurezza, tutto il siste-ma dei rinvii, la lunghezza e la dimen-sione dei cavi, il dimensionamento del-la testa di tiro, la deformata del cavo ditraino (per verificare eventuali interfe-renze con il soffitto del microtunnel), ilbasamento dell’argano e tutte le operecivili correlate.La testa di tiro prevedeva l’alloggio didue pulegge e di un punto fisso a cuiagganciare il capo corda. La sagomadell’intero sistema di perni e puleggenon usciva dalla circonferenza del tubo.Il tiro massimo di progetto per la testadi tiro era stato calcolato in funzionedell’attrito e pari a 250 t.Per motivi logistici e pratici, per lamovimentazione dei tubi si è deciso dicreare all’Adige sei colonne della lun-ghezza media di 100 m, mentre al Posette stringhe di lunghezza variabiletra 98 e 148 m. Le colonne sarebberopoi state saldate l’una all’altra manmano che il tubo veniva infilato.Il traino, simile sia per il Po che perl’Adige, prevedeva che al tiro diretto(50 t max) della prima colonna si sareb-bero aumentati successivamente i rin-vii [F = 50 t x (no. Rinvii+1)] man manoche si rendeva necessario aumentare iltiro. In tal modo si poteva economizza-re sulla quantità di cavo necessaria,con l’unica precauzione che ogni rin-vio doveva essere anticipato durantele ore di saldatura tra una colonna el’altra. Il cavo di cui era dotato l’arganoera da 36 mm di diametro e pesavacirca 5,4 kg/m. Per l’impossibilità dimovimentarlo a mano, la LudwigFreytag si è servita di un altro arganodi servizio da 10 t per eseguire i varirinvii. Per permettere al personale dilavorare in sicurezza e per bloccare iltubo in una posizione predeterminataper la saldatura era stata progettata,nella parte terminale di ogni colonna,una clampa di arresto che, perfetta-mente ammorsata al tubo, sarebbe an-data a contrasto con l’ingresso del mi-crotunnel e avrebbe impedito un qua-lunque movimento del tubo fino allasua rimozione per l’ingresso successi-vo. Tra un tiro e l’altro, alcuni uominiavrebbero dovuto entrare nei micro-tunnel e, partendo dalla testa di tiro,lubrificare a ritroso la superficie delpavimento, di lunghezza pari alla nuo-

Tipo di superficie di scorrimento Attrito statico Attrito dinamico Notemedio (radente) medio

Calcestruzzo asciutto 0,90 0,74 Abrasione collareCalcestruzzo lubrific. con grasso biologico 0,56 0,52 Abrasione collarePVC asciutto 0,30 0,30 Rottura PVCPVC lubrificato con grasso biologico 0,20 0,15 -PVC con lubrificante grafitato 0,10 0,05 -PVC e bentonite 0,16 0,06 Incrinatura PVCAcciaio lubrificato con grasso biologico 0,15 0,08 -Acciaio con lubrificante grafitato 0,10 0,05 -Acciaio lubrificato con Biogrease 0,30 0,16 -PE 1000 semplicemente pulito 0,14 0,12 -PE 1000 lubrificato con Biogrease 0,11 0,06 -PE 500 lubrificato con Biogrease 0,20 0,10 -

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va colonna da infilare. Tale operazioneera prevista a tratti, sia per permetterela realizzazione dei rinvii successivisenza pericolo di scivolamenti, sia pereffettuare un controllo visivo dei colla-ri all’interno del microtunnel.Durante l’ingresso del tubo, la lubrifi-cazione doveva essere applicata trami-te spazzole su tutti i collari, man manoche questi entravano nei microtunnel.Mentre il tubo procedeva, i mezzi di

Fiume Adige. Stazione di spinta: Fase di spinta di un elementotubolare in c.a.

Fiume Adige. Stazione di spinta: completata la spinta di unelemento tubolare in c.a.; carrello in fase di arretramento.

Fiume Adige. Stazione di spinta: inserimentodi un nuovo elemento tubolare in c.a.

cemento armato, capacedi contrastare la forza di1400 t dei martinetti dispinta. Successivamentesi sono disposte tutte leapparecchiature di can-tiere, tra cui ricordiamo:gru, impianto di separa-zione, vasca di decanta-zione fanghi, centrifuga,sala controllo, compres-sore, contenitore/misce-latore della bentonite, ri-serva d’acqua, separato-re di sabbia, bacino di de-cantazione, gruppo elet-trogeno, area depositotubi in calcestruzzo ar-mato. Prima della prepa-razione completa delpozzo di spinta si è boni-ficata la parete del pa-lancolato lato fiume perimpedire che al momen-to del taglio delle palan-cole, per inserire la mac-china di perforazione, siverificasse il sifonamen-to dell’acqua di falda.Durante la preparazionedel pozzo di spinta sisono succedute le se-

guenti fasi.1) Il carrello di spinta è stato trasporta-to sotto forma di singoli elementi e

Tubi in c.a. (2000x2500),completi di tre valvole diiniezione e tre guarnizionidi tenuta (due anterioried una posteriore).Nel particolare tavola inlegno per la distribuzionedei carichi

sollevamento dovevano avanzare e as-secondarne i movimenti, sempre tra-guardando la posizione di catenaria.Tutto ciò che era stato progettato per ilvaro è stato riassunto in una procedu-ra, sottoposta ad approvazione delCommittente, contenente passo passotutte le operazioni ritenute necessarieal varo, nonché tutti i calcoli e i certifi-cati di idoneità delle attrezzature e ma-teriali utilizzati. In particolare, si è pun-tato molto a ridurre i rischi per il perso-nale, si è nominato un unico Capo varoe si sono tenute una serie di riunioni diformazione col personale sia tedescoche italiano.

Esecuzione lavoriMicrotunnellingUna volta arrivato in Italia il gruppotedesco si è avvalso da subito dell’aiutodi un interprete, che ha seguito tutti irapporti con i fornitori italiani e la com-mittenza, permettendo un rapido iniziodei lavori, iniziando dal fiume Adige.

Inizialmente si sono eseguiti tutti i ri-lievi topografici delle aree interessateall’intervento e si è segnalato tutto iltracciato fino ai limiti di batteria. L’im-presa successivamente ha effettuato loscotico accantonando l’humus e creatole vie d’accesso necessarie all’area dilavoro, utilizzando geotessili nell’in-terfaccia strada-terreno e materiale agranulometria variata.Una volta determinato il punto esattodell’inserimento del tubo nel terreno,si è delimitata l’area del pozzo di spin-ta e sono state vibro-infisse delle palan-cole della lunghezza di 12 m, creandoun pozzo di forma rettangolare delledimensioni in pianta di 12 m x 6 m eprofondo 6,5 m. Secondo i disegni diprogetto, l’imbocco del microtunnelpartiva a quota -4.30 all’Adige e a quo-ta -5.04 m al Po, rispetto al piano dicampagna. Man mano che si asportavail terreno all’interno del pozzo, per im-pedirne l’implosione è stato dispostoun telaio in acciaio alla sommità delpalancolato. Infine, una volta raggiun-ta la quota finale, è stata gettata la so-letta di fondo e il consistente muro in

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1. Ruota fresante

2. Camera di miscelazione

3. Frantoio conico

4. Paratia

5. Cuscinetto principale

6. Cuscino d’aria

7. Trasmissione principale

8. Camera fluido bentonitico

9. Livello fluido bentonitico

10. Portello d’accesso

11. Linea di ritorno fluido di smarino

12. Paratia stagna

13. Martinetti guida

14. Valvola di by-pass

15. Pompa idraulica principale

16. Serbatoio olio idraulico

17. Accesso alla camera iperbarica

18. Camera iperbarica

19. Sistema di controllo e regolazione

aria compressa

20. Quadro elettrico

AVN 2000 D con scudo mistoLa AVN 2000 D è stata attrezzata con unoscudo misto in grado di garantire la sicurezzadel lavoro anche in presenza di particolaricondizioni geologiche instabili dovute a ter-reni talvolta incoerenti.La camera di scavo sulla testa della macchinaviene completamente riempita di una so-spensione di bentonite, mentre la sospensio-ne nella camera a pressione, dietro la pareteimmersa, viene sostenuta da un cuscinettod’aria compressa. La pressione viene control-lata automaticamente grazie ad un impiantodi regolazione, in modo da impedire fuoriu-

scite incontrollate. Il grado di precisione del-l’equilibrio tra pressione e contropressione èstato regolato sullo 0.La valvola di comunicazione garantisce l’equili-brio della pressione tra la camera di estrazionee la sospensione della camera ad aria compressadietro la parete di immersione. L’iniezione dellamiscela avviene direttamente nella camera diestrazione attraverso un tubo di alimentazione.L’aspirazione della sospensione avviene diretta-mente sulla griglia di presa mediante appositatubazione.La formazione del deposito di sedimenti sotto lavalvola di comunicazione viene evitata grazieall’azione di lavaggio a intervalli tramite il tubodi alimentazione della camera e la linea diconvogliamento.Questa tecnica si è rivelata particolarmentevalida negli attraversamenti di fiumi, consen-tendo un ottimo controllo delle pressioni.La AVN 2000 D è inoltre dotata di un dispositivo

a forma conica per la frantumazione di eventualisassi. I sassi, di dimensioni fino a 60 cm,vengono frantumati e ridotti in granelli che siestraggono idraulicamente. La AVN 2000 D di-spone, nella sua parte posteriore, di una stazio-ne integrata con una capacità di 680 tonnellatedi spinta.

Lubrificazione con bentoniteL’ingombro della macchina ha un diametro chesupera di 40 mm quello del tubo, nel casospecifico 2.500 mm. Questo spazio circolareviene continuamente riempito con bentonite adalta viscosità o da una sospensione a base dipolimeri. Ciò avviene, sia per ridurre l’attrito tra

L’unitàdi perforazione

L’unitàdi perforazione

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tubo e terreno cheper assicurare chele fessure sianochiuse in modo si-curo.Nel sistema le sta-zioni di lubrificazio-ne a guida pneuma-tica rifornite di ben-tonite sono com-

plessivamente 34, ciascuna con 3 valvole dilubrificazione poste a 120 gradi l’una dal-l’altra. La consistenza, la frequenza tempo-rale e la quantità della lubrificazione sonomisurate con un sistema computerizzato eadeguate di volta in volta alle condizionioperative (per es. carichi longitudinali tra lestazioni intermedie o formazioni incontra-te). Tutte le stazioni sono protette dallapenetrazione di agenti esterni grazie ad unavalvola di non ritorno. Quanto sopra descrit-to serve ad impedire ogni infiltrazione d’acqua tra terreno e tubo.

Stazioni intermedie di spintaHanno una forza di spinta pari a 1000 t,sono costituite da martinetti idraulici sin-cronizzati tra di loro. Ipotizzando un attritodi µ = 10 KN/m2 la massima lunghezza dispinta raggiungibile con una stazione inter-media risulta tra 120 e 150 m, per l’attraver-

samento del fiume Adige, sono previste3-4 stazioni intermedie. Per l’attraver-samento del Po ne sono previste com-plessivamente 6-7.Il reale posizionamento delle stazionisarà chiaramente determinato durantela fase di trivellazione in base alle pres-sioni presenti.

RilevamentiIn base all’esperienza nel caso di attra-versamenti sotterranei, è bene procede-re con raggi unidirezionali R = 2.500 mcirca. Di conseguenza, a causa dellacurvatura, il semplice rilevamento tra-mite laser e schermo direzionale è pos-sibile solo nella fase iniziale. Si è previ-sta quindi l’installazione di un cosiddet-to sistema laser progressivo e di accom-pagnamento posto a 50 m dallo schermodirezionale elettrico ELS.Questa stazione laser SLS, montata su untreppiede a sostegno elettronico auto-matico, è orientata verso un’ulterioreschermo direzionale di riferimento chesi trova alla fine del tunnel ed è così ingrado di fornire all’operatore della mac-china tutti i dati esatti sull’andamentodel tunnel in ogni momento. Tutti i datirelativi alla spinta vengono continua-mente monitorati e memorizzati.

Adige: spinte per l’inserimento del microtunnel Po: spinte per l’inserimento del microtunnel

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rotaie del carrello, dopo il passaggio diogni tubo, sono state prima pulite e poicosparse di grasso. L’attrito tra i tubied il terreno circostante è stato ridottoda una sospensione di bentonite. Ognitre tubi sono stati predisposti dei nip-ples con i quali è stato possibile regola-re la pressione della bentonite all’ester-no del microtunnel.I tubi camicia erano costituiti da unanello in calcestruzzo armato, di dia-metro interno di 200 cm, dello spessoredi 25 cm e con una lunghezza di 3 m;avevano un unico verso di inserimentoa monte del quale un cerchiaggio ester-no di metallo faceva da invito al tubocamicia successivo che si innestava fa-

cilmente. A fare da cusci-no e ripartitore degli sfor-zi tra un tubo camicia el’altro era alloggiata unastruttura in legno a formadi corona circolare, dellospessore di 2 cm. Esterna-mente al tubo camicia, deipunti di presa baricentricipermettevano l’imbraga-tura, il trasporto e l’allog-giamento finale sui binaridi inserimento tramite gru.Inoltre, a ca. 100 m l’unadall’altra sono state alle-stite delle stazioni inter-medie di spinta, che han-

no contribuito all’avanzamento del tun-nel. Nella macchina DN 2500 la massi-ma pressione raggiungibile sullo scu-do era di 5 bar = 500 kN/m2. Nellecondizioni di terreno riscontrate que-sta pressione è stata sufficiente per con-trobilanciare il peso del terreno di sca-vo sotto massimo sforzo. Sui tubi deltunnel, dove sono stati disposti unaserie di nipples per límmissione dellabentonite all’esterno del microtunnel,la pressione massima garantita era di40 bar. Anche in caso di perdita dipressione, intorno o dentro la condut-tura, pari a ∆p≈3 bar/100 m, la pressio-ne della bentonite era sufficiente a com-pensare uno scarto di pressione tra li-vello massimo dell’Adige/Po e il livel-lo della falda pari a ∆p≈1,5 bar. Ancheil pericolo di circolazione dácqua nel-la zona del foro, con il conseguenterischio per gli argini, è stato eliminato,qualora durante la perforazione si fos-sero incontrati e/o creati dei percorsipreferenziali che potevano fungere dacollegamento tra l’Adige/Po e il forodi perforazione.La necessità di irrorare di bentonite apressione lo spazio alle spalle dell’uni-tà di perforazione era dovuto al fattoche il terreno attraversato non avevagrandi proprietà meccaniche in gradodi conservare tutta l’ampiezza delloscavo e sarebbe sicuramente franatosui tubi in calcestruzzo, dal momentoche la macchina di perforazione avevaun diametro esterno di qualche cm piùgrande degli anelli camicia che la se-guivano.Riassumendo, le operazioni principaliprima di avviare l’unità di perforazio-ne sono:• Portare il container in prossimità del

montato in opera;2) Con láusilio dei soste-gni regolabili è stata incli-nata la rotaia in modo chel’angolo verticale di incli-nazione e la direzione del-l’asse di spinta coincides-sero perfettamente, ondefar incontrare al tubo unasuperficie d’appoggio per-fettamente piana al mo-mento dell’inserimento.Nella testa di spinta si do-veva necessariamente ave-re un perfetto parallelismotra le superfici per evitaredanni ai tubi di spinta do-vuti ad una errata distribuzione delleforze.3) Fissato quindi il carrello nel pozzocon l’ausilio di sostegni assiali si è ve-rificato che gli stessi fossero montatiuniformemente, altrimenti sarebberosubentrate delle sollecitazioni indesi-derate nelle rotaie, con conseguentedeformazione delle stesse.4) Dopo aver installato il carrello nelpozzo, è stata fatta una gettata, conmalta a presa rapida, nella fessura trala piastra di spalla ed la parete delpozzo. Con la gettata di malta a presarapida si è completata l’installazionedella piastra di sostegno. Questo haprovocato un passaggio ottimale delleforze dal pozzo verso il terreno e haimpedito eventuali danni alla paretedel pozzo. È stato di fondamentale im-portanza che tra rotaie e piastra reggi-spinta si sia mantenuto un angolo ret-to, onde garantire un perfetto scorri-mento del carrello.L’Allacciamento del carrello di spinta,Al lacc iamentotastiera di co-mandi per il poz-zo, Allacciamen-to dei martinettiprincipali, Messain funzione delcarrello, Entratae uscita dei mar-tinetti, sono statieseguiti in accor-do alla documentazione fornita dal co-struttore.L’avanzamento del tunnel, costituitoda un insieme di tubi in cemento arma-to, è avvenuto a partire dal pozzo dipartenza con l’ausilio di un rivestimen-to idraulico sostenuto da bentonite. Le

Fiume Po. Impianto di riciclo fanghi

Fiume Po. Inserimento di una stazioneintermedia all’interno del microtunnel

Stazione di spintaintermedia, martinettipredisposti all’interno

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pozzo.•Mettere a terra il container e collegar-lo.•Predisporre la vasca di decantazione.•Predisporre la consolle e la protezio-ne del laser.•Direzionare esattamente il laser (al-tezza, direzione, inclinazione).•Tracciare la direzione della guarni-zione di perforazione e suo montag-gio.•Allestire e orientare il carrello di spin-ta in base al laser.•Fare una gettata di malta a presa rapi-da nel carrello di spinta tra piastra dispalla e la parete del pozzo.•Montare le pompe di alimentazione edi trasporto.• Installare il circuito idrico.• Infilare la macchina dentro il carrellodi spinta e provvedere all’allacciamen-to.• Provare tutte le funzioni della mac-china.• Memorizzare la correzione per i rile-vamenti.• Avviamento.Durante tutta la fase di trivellazionesia all’Adige che poi al Po non si sonoverificati problemi di rilievo. L’unicoinconveniente è avvenuto al Po dovealcuni sondaggi geognostici indicava-no sabbia è stata rinvenuta dell’argillamediamente addensata. Questo con-trattempo ha portato ad un rallenta-mento dell’avanzamento, 1-3 tubi/gg,e ad un progressivo intasamento delcircuito dell’acqua a causa della gran-de quantità di materiale argilloso insospensione. Si sono presi degli accor-gimenti come l’inserimento di una cen-trifuga messa in serie ai gruppi di se-parazione dei fanghi che venivano im-piegati per depurare le acque prove-nienti dall’unità di perforazione. Perridurre la densità di sospensione nel-l’acqua è stata introdotta nel circuitoanche della soda, ma la sua funzione diaggregante per l’argilla, sebbene mi-gliorativa, non ha portato i risultatisperati. Fortunatamente lo strato diargilla è risultato essere lungo sola-mente una novantina di metri, e benpresto tutto il sistema è tornato allanormalità.L’avanzamento giornaliero del micro-tunnel era piuttosto variabile; spessocondizionato dalla tipologia dei terre-ni attraversati, a volte rallentato da

operazioni di ma-nutenzione o dal-l’introduzione del-le stazioni interme-die. Ciò nonostan-te, la velocità me-dia si è attestata acirca 17 m/giorno,con punte anche di30 m con turni la-vorativi di 12 ore/gg in media.L ’ a v a n z a m e n t o(2,5-4 cm/min) del-la colonna di anelliin calcestruzzo ap-pariva impercetti-bile, data l’estremalentezza dell’ope-razione. La sensa-zione dell’avanza-mento si aveva soloquando il martinet-to arretrava per lasciare spazio al nuo-vo anello che la gru calava alle spalle diquello infilato.Per eseguire tutti i rilevamenti direzio-nali è stato utilizzato un apparecchiolaser. Data la configurazione curvili-

strumentazioni sulleapparecchiature al-l’interno della unità diperforazione e nonquali, circuiti dell’ac-qua, stazioni interme-die, ecc. Onde evitaredi causare danni al-l’apparecchio, esso èstato predisposto solodopo l’avvenuto mon-taggio del carrello dispinta e dei suoi ac-cessori. Il laser e la suapiastra di fissaggiosono stati montati di-rettamente sulla solet-ta in calcestruzzo.Il laser è stato messoin posizione verticalecon l’ausilio di madre-viti filettate (poste sot-to la piastra) e il tutto

fissato con dadi di bloccaggio. Il laser èstato montato come unità a sé stante,senza essere a contatto con altre appa-recchiature o elementi circostanti chepotessero comprometterne la precisio-ne.Durante tutto il percorso sotterraneol’unità di perforazione è stata conti-nuamente monitorata con rilievi co-stanti, a seguito dei quali piccole inevi-tabili correzioni di direzione, in generedi pochi decimi di grado, erano impar-tite alla testa della macchina dalla cen-trale di comando posta a lato del pozzodi spinta. Questo sistema ha permessodi raggiungere un elevatissimo gradodi precisione finale difficilmente riscon-trabile con tecniche tradizionali, infat-ti si sono avuti scartamenti dell’ordinedel millimetro in orizzontale e di 2-3centimetri sulla verticale. Altri controllidi verifica erano eseguiti una o duevolte al giorno dal topografo dellaFreytag per controllare che le strumen-tazioni della macchina fossero ben ca-

Interno del tunnel. In primo pianostrumentazione laser per il controllodirezionale

Interno del tunnel. In primo piano si notanoi riflessi dati dai prismi per il controllodirezionale laser

nea del microtunnel è prevista l’instal-lazione di un cosiddetto sistema laserprogressivo o di accompagnamento.Il sistema di navigazione opera con unELS (sitema elettronico laser) che uti-lizzando un raggio laser è in grado dirilevare la posizione orizzontale e ver-ticale della macchina. Le informazionirilevate tramite strumentazione lasersono state inviate via cavo alla centraledi controllo posta a bordo pozzo dispinta direttamente ad un computerche permette via software di controlla-re la navigazione dell’unità di perfora-zione. Alla centrale di controllo sem-pre via cavo sono stati inviati costante-mente tutti i segnali provenienti dalle

Interno del microtunneller AVN 2000 D

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librate.Con la rotaia di spinta possonoessere spinti tubi fino a 4 metridi lunghezza. La testa di spintatrasferisce la forza di spinta daimartinetti al tubo e quindi allamacchina. La piastra reggispin-ta trasferisce la pressione dispinta, derivante dai martinet-ti, sulla parete del pozzo. I mar-tinetti costituiscono lúnità dispinta del carrello e sono inseri-ti tra la testa e la piastra reggi-spinta. La testa viene spinta inavanti dal movimento dei mar-tinetti. Quando la colonna di anelli hacompletato l’attraversamento, è anda-ta a cozzare contro il palancolato delpozzo di arrivo preventivamente pre-disposto. A questo punto è stata fattauníniezione di rinforzo sulla palanco-la nel punto di perforazione e si è rica-

la macchina e la si recupera. Quando lafila di tubi ha raggiunto la posizionedesiderata all’interno del pozzo, si svi-ta la guarnizione di destinazione e la sirecupera. Durante l’intero arco di du-rata del lavoro non si sono manifestateinfiltrazioni di acqua all’interno delmicrotunnel.Prefabbricazione dei tronchi di condotta

La prefabbricazione dei tronchi di con-dotta da varare all’interno del micro-tunnel è stata realizzata mediante leseguenti fasi di lavoro:• Sfilamento dei tubi DN 1200 sp. 25,9mm. dalla catasta di stoccaggio all’area dimontaggio.Le tubazioni sono state prelevate, por-tate all’interno dell’area di montaggioe messe in posizione, pronte per esseresaldate, impiegando un Trattore posa-tubi (Side-boom) tipo Fiat FP 60.• Saldatura delle tubazioni (DN 1200 sp.25,9 mm).In relazione alla lunghezza (ca. 15 m)ed al peso (ca. 13 t) dei singoli tubi, edallo scopo di agevolare la movimenta-zione dei tronchi di condotta saldatadurante le operazioni di varo all’inter-no del microtunnel, si è optato per laprefabbricazione di n. 6 tronchi di con-dotta, di lunghezza di circa m 100 ca-dauno, all’Adige, e di 7 tronchi, di lun-ghezza variabile tra 98 e 148 m, al Po.Il controllo del 100% delle saldature èstato eseguito con apposita apparec-chiatura a Raggi X ed una verifica conmetodo ultrasonografico.Ciascun tronco di condotta è stato sot-toposto a precollaudo idraulico ad altapressione con acqua e pressurizzazio-ne fino a 112,5 bar (1,5 volte la pressio-ne di esercizio).

La registrazione della pressionee della temperatura è stata effet-tuata tramite manotermografo.Il rivestimento dei giunti di sal-datura è stato fatto medianteapplicazione a caldo di un mani-cotto termorestringente dopopreriscaldamento della superfi-cie da rivestire alle temperaturedi 100°C mediante induzione.Il generatore utilizzato per il ri-scaldamento fornisce corrente amedia frequenza alla pinza, laquale crea un campo magneticoche preriscalda la tubazione inmodo veloce e soprattutto omogeneo.

Si è proceduto all’applicazione a caldodi manicotto termorestringente, costi-tuito da polietilene estruso ad alta den-sità, con spessore minimo di 3 mm; ilcontrollo dell’integrità di tale rivesti-mento è stato effettuato tramite unostrumento denominato «Holiday De-tector».Si è applicata sulla circonferenza dellatubazione una «molla» (sensore a spi-rale) che aderiva al rivestimento in ognisuo punto, si è collegata la molla allostrumento per mezzo di apposito at-tacco e si è fatta avanzare lentamentein senso parallelo alla condotta. Quan-do la molla intercettava un punto incui il rivestimento era danneggiato, lostrumento emetteva un suono moltoacuto segnalando la «falla». La ripara-zione del rivestimento veniva poi ese-guita a caldo, mediante messa in operadi mastice in poliolefine e pezza inpolietilene.Formazione di collari distanziatori

Sui tronchi di condotta sono stati ap-plicati, ad interasse di 5 m, dei collaridistanziatori a base di malta poliureta-nica. Questi collari sono di sezione tra-pezoidale, con larghezza, nel punto diappoggio, di mm 180, altezza mm 70 e

Fiume Adige. Postazione di arrivo: uscita della fresa

vato il foro sulla palancola, è stato sal-dato lánello del giunto di perforazio-ne e infine è stata avvitata la gommadella guarnizione con un morsetto. Aquesto punto si è continuato a spingerefino a che l’unità di perforazione non èpenetrata completamente all’internodel pozzo di arrivo. A questo punto siassorbe lácqua e la sospensione di ben-tonite dal pozzo di arrivo, si fa scorrere

Fiume Adige. Postazione di arrivo:uscita e recupero della fresa

Formazione dei collari con resina Marin Block

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larghezza nel punto mas-simo di mm 300. Sono sta-ti realizzati tutt’intornoal tubo sia per mantenereuna continuità struttura-le del collare stesso siaper mantenerne l’effica-cia nel caso che il tubo,durante l’avanzamentoall’interno del tunnel,fosse ruotato.Il rivestimento in polieli-tene della condotta neltratto interessato del col-lare distanziatore è statoirruvidito mediante spaz-zolatura meccanica e perfettamentepulito. Al fine di poter applicare i col-lari distanziatori, sono state appronta-te casseforme metalliche dotate di guar-nizioni a tenuta e provviste di un’aper-tura sulla sommità.Per ottimizzare i tempi di produzionesi sono costruite n. 6 casseforme, con-sentendo di eseguire 15-18 collari di-stanziatori al giorno ed evitando il con-tinuo disarmo e montaggio della cas-saforma stessa.Il prodotto utilizzato per la realizza-zione dei distanziatori (Marin BlockHD) viene fornito dalla Casa produt-trice in versione predosata e separatain due componenti che, dopo una op-

portuna miscelazione,sono versati nella cassafor-ma fino al riempimentodella stessa e, per ogni col-lare, sono stati utilizzaticirca 65 l di composto.Dopo ca. 10 minuti la mal-ta raggiungeva un gradodi indurimento sufficientee si procedeva al disarmodella cassaforma.Varo: fasi di preparazione

Pista di varo AdigeUna volta ultimata la pre-

fabbricazione dei tronchi dicondotta, si è proceduto allaformazione della pista divaro.E’ stato eseguito un rilevatoin ghiaia, in funzione dellacatenaria di varo prestabili-ta, che prevedeva un’altez-za massima dal piano cam-pagna di 4,20 m, ed una lun-ghezza dell’imbancamentodi 60 m. In coda è stato ese-guito uno scivolo, semprecon materiale arido, che daun’altezza di 4,20 m si azze-rava a piano campagna suuna lunghezza di 36 m.L’imbancamento, di formatrapezoidale, misurava insommità 6 m ed è stato rea-lizzato con una scarpata a45°.Per completare la pista divaro sono stati fatti 20 m discavo, e dal piano campa-gna si è raggiunta la profon-dità di 3,50 m in corrispon-denza del pozzo palancola-to di ingresso del microtun-nel. A causa della scarsa con-sistenza del terreno, costituito in pre-valenza da limi e sabbia con presenzadi acqua di falda a quota -0,50 m dapiano campagna, lo scavo è stato pa-lancolato su entrambi i lati, per unalunghezza di 15 m, e ciò allo scopo dicontenere al massimo la sezione di sca-vo per consentire ai mezzi, utilizzatidurante le operazioni di varo della con-dotta, di avvicinarsi il più possibile alciglio scavo.Per la formazione della pista di varosono stati messi in opera ca. 3500 m3 dighiaia.

Pista di varo PoE’ stato eseguito uno sbancamento, infunzione della catenaria di varo pre-stabilita, che prevedeva una profondi-tà massima dal piano campagna di-4,00 m e per una lunghezza di 60 m incorrispondenza del pozzo palancolatodi ingresso del microtunnel. Lo sban-camento, di forma trapezoidale, è statorealizzato con una scarpata a 45°.A causa della scarsa consistenza delterreno, costituito in prevalenza da limie sabbia con presenza di acqua di faldaa quota -2,50 m da piano campagna, lapista è stata realizzata su tondonatacon tronchi di 30 cm di diametro.

Prove di tenuta e di resistenza sui collaridistanziatori. Si nota lo scorrimento a finecorsa dei martinetti

Collari in resina Marin Block

Fiume Adige. Terrapieno per varo della condotta

Fiume Po. Preparazione della pista di varo con sbancamento

Posizionamento arganoContemporaneamente alla pista di varo,si è posizionato l’argano a tamburo peril traino. L’argano è arrivato diretta-mente dalla Germania ed è stato usatosia all’Adige che al Po. All’Adige è sta-to realizzato un basamento in cementoarmato, sul quale è stato fissato l’arga-no e tutti i punti fissi necessari ad ese-guire i rinvii. L’argano del Po è statoposizionato all’esterno del palancolatodel pozzo di arrivo: tale scelta ha com-portato una variante al progetto, cheprevedeva il posizionamento all’inter-

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no del pozzo. Purtrop-po, tale scelta è statacondizionata dal peri-odo di piena del Po,che ha innalzato la fal-da di 2 m sopra il livel-lo previsto.Istituzione del colle-gamento radiofonicotra il pozzo di parten-za e il verricelloÈ stato installato unimpianto di comunica-zione via cavo, per as-sicurare che durante lafase di traino ci fosseun sicuro collegamento radiofonicotra il coordinatore dalla parte delpozzo di partenza e l’operatore del-

l’argano; ponti radio e te-lefoni cellulari sarebberointervenuti in caso di mal-funzionamento.Montaggio della testatadi traino DN 1200La testata di traino è statasaldata alla prima condot-ta. Tutto il volume delgiunto di collegamento èstato completamente sal-dato in modo da potersopportare le forze di tirosorgenti. La perfezionedella saldatura di colle-gamento 48" è stata veri-

ficata a mezzo di controlli ultrasono-grafici e radiografici.

Montaggio del clampa di arrestoIl colletto d’arresto è stato montato al-l’estremità posteriore del tubo primadi essere messo in posizione di catena-ria, in modo tale che, durante il trainodel tronco di condotta all’interno deltunnel, l’estremità aperta si trovassenella posizione di saldatura predeter-minata. Il colletto era costituito da dueclampe (definiamo anteriore quellacollocata in prossimità dell’ingresso delmicrotunnel): quella anteriore era ap-poggiata direttamente sul rivestimen-to, quella posteriore andava diretta-mente a contatto con il metallo del tubo,da cui era stato preventivamente ri-mosso circonferenzialmente una por-zione di rivestimento pari a 25 cm. Unavolta terminata la sua funzione, la clam-pa è stata rimossa e il tubo nuovamen-

te rivestito in con-temporanea al ri-vestimento dellasaldatura.Dispositivo di fre-no posteriorePer via dell’incli-nazione del tunneldurante il trainoqui descritto, sicrea una compo-nente di forza ver-so il punto più bas-so del tunnel. Perimpedire che lacondotta scivolas-se in modo indi-pendente, si è resonecessario porre,alla fine del troncodi condotta, unatestata di tenutacollegata tramiteuna fune ad unverricello montatosu un veicolo cin-golato di peso ido-neo.Questo dispositivodi freno si è inoltrereso necessario perevitare avanza-menti troppo velo-ci della colonna,che avrebbero cre-ato problemi distabilità ai trattoriposatubi.

Fiume Po. Argano di tiro

DIAGRAMMI ESEGUITI DURANTE IL VARO DERIVANTI DAL MONITORAGGIO DEL MANOMETRO DELL’ARGANO

Tiro in testa

Tiro dell’argano

Andamento attrito

FIUME POFIUME ADIGE

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Le ultime misure prima del trai-no• Riverificata la perfetta efficien-za e disposizione di tutti i mezzi/macchinari /attrezzi.• Riverificata la perfetta cono-scenza delle procedure da partedegli operatori.• Verificato i segnali e i comandicomuni per tutti i partecipanti.• Controllato il collegamento ra-diofonico con l’argano.• Predisposto il posto di coper-tura.• Nominato il coordinatore delvaro.• Verificato che durante la fasedi traino della condotta 48"nes-suna delle maestranze non auto-rizzate si trovasse sia nel pozzodi partenza che in quello d’arri-vo e all’interno del microtunnel.Preparazione microtunnel

Appena completato il microtun-nel sono cominciate le operazio-ni di recupero dei materiali. Conla tecnica di «microtunnelling»,tutte le componenti ad alta tec-nologia vengono recuperate epossono essere riutilizzate: alla fine,all’interno del microtunnel rimangonosolo gli anelli di calcestruzzo. Stazionidi spinta, cavi elettici, cavi del circuitoidrico sono stati smontati, portati fuorie puliti con getti d’acqua e aria com-pressa. All’interno del microtunnel,c’era un continuo ricambio d’aria do-vuto all’«effetto camino».Non appena sonoterminate le opera-zioni di recupero,nuove squadre dioperai sono entrateper preparare il mi-crotunnel al varo.Allo scopo di ridur-re fino al valore ri-chiesto l’attrito trala condotta e la so-letta del microtun-nel durante il trai-no, la soletta deltunnel è stata mu-nita di quattro ban-de di scorrimento inPE500 (binari) del-le dimensioni di160x20 mm 2 nel-

l’area dove sarebbero passati i col-lari di scorrimento. Le bande discorrimento sono state fissatel’una accanto all’altra nella solet-ta del tunnel mediante viti. Leteste delle viti sono state sprofon-date di ca. 8 mm nelle bande discorrimento e ben fissate su ognibanda. I bordi dei giunti di colle-gamento delle bande di scorri-mento sono stati smussati per cre-are un invito al passaggio dei col-lari.Una volta completato il posizio-namento delle bande in PE si èpassati a fissare, tramite collari-ni, i tubi Ø 100 destinati all’inta-samento e al passaggio dei cavi ditelecontrollo sul soffitto delmicrotunnel. I tubi destinati al-l’intasamento sono stati studiaticon l’intento di riempire il micro-tunnel metà alla volta. Per fareciò e nel contempo essere certiche nessuna sacca d’aria rima-nesse all’interno, i tubi sono statidisposti a canna d’organo. Il tubopiù lungo arrivava a metà tunnele gli altri si interrompevano ogni50 m, man mano che si procedevaa ritroso.

Sono stati poi montati i dispositivi dicentraggio, ovvero quelle strutturedestinate a guidare i tubi all’internodel microtunnel senza andare ad inter-ferire con i bordi dell’ingresso del foro.All’Adige tale dispositivo è stato coa-diuvato dalla gru, al Po invece, fortidell’esperienza precedente, il disposi-tivo di centraggio ha subito delle mo-difiche, trasformandosi in una vera epropria slitta di scorrimento.Completata anche questa operazione,tutto il microtunnel è stato interamen-te pulito e si è passati alle ultime ope-razioni complementari, quali la verifi-ca del tubo portacavo a mezzo di uno

Il Direttore Lavori Ing. Stefano Zannier, della Società Enereco,all’interno del tunnel pronto per il varo della condotta.Si notano i binari di scorrimento sul fondo ed i tubi perl’intasamento in volta

Varocondotta.Accoppiamentoe saldatura

Fasciatura del giunto di saldatura

Predisposizione per controlli

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periodo impiegato per le opera-zioni di varo (7 gg.).In dettaglio si sono eseguite leseguenti operazioni:• Controllo dell’integrità del ri-vestimento dei tronchi di con-dotta.In un primo tempo il controllodel rivestimento è stato limitatoai soli punti interessati dalle fa-sce di sollevamento dei trattoriposatubi ed in seguito, dopo chele colonne erano state movimen-tate arretrandole rispetto alla po-sizione della pista di varo, si è proce-

duto ad ultimare il controllo del rive-stimento, sempre mediante utilizzo distrumento Holiday-Detector.• Movimentazione dei tronchidi condotta.Per la movimentazione delle colonnesono stati utilizzati n° 5 trattori Posa-tubi (più uno a disposizione in caso dinecessità). L’esatto punto di «imbraga-tura» di ciascun trattore posatubi erastato precedentemente segnato con ver-nice spray nelle posizioni stabilite dalprogetto.

I tronchi di condotta si presenta-vano paralleli e affiancati rispet-to alla pista di varo. Con la colon-na imbragata e sollevata si arre-trava sino a raggiungere una di-stanza, dello scivolo dell’imban-camento, tale da consentire aitrattori posatubi la manovra diavvicinamento alla posizionevaro. I mezzi con movimentimolto lenti avanzavano verso lapista di varo, e con piccole corre-zioni di assetto, si mettevano inposizione fino a riportare l’assedel tronco di condotta in coinci-denza con le prosecuzione del-l’asse del microtunnel.Il momento più critico di questaprima fase è avvenuto all’Adigeed è stato quando i mezzi hannoraggiunto e «scollinato» la som-mità del rilevato della pista: lalunghezza del tronco di condotta(100 m), associata al numero dimezzi che dovevano eseguire mo-vimenti sincronizzati tra di loro,ha creato qualche problema dicoordinamento, dovuto anche alfatto che, essendo i mezzi in mo-vimento ed «a quote diverse»,

Fiume Adige. Movimentazione colonne di varo

scovolino e il trasporto del ca-pocorda dell’argano all’ingres-so del tunnel lato pista di varo.Lubrificazione delle bandedi scivolamento nel microtun-nelSi sono segnate all’interno deltunnel le sei/sette (Adige/Po)sezioni che andavano di volta involta lubrificate. La lubrificazio-ne a tratti ha permesso agli ope-ratori di verificare man mano,per quanto possibile, lo stato deicollari distanziatori; inoltre, incaso di incidente, il coefficiente d’attri-to nei tratti non lubrificati sarebbe sta-to abbastanza alto da frenare l’avanza-mento del tubo. Si è proceduto a lubri-ficare con grasso Biogrease EP 00/000la superficie di scivolamento nel micro-tunnel, per una lunghezza iniziale di300 m; successivamente, sarebbero sta-te lubrificate anche le altre parti di ca.100 m.Varo della condotta

La fase più importante e difficoltosa,che ha comportato un notevole impie-

Fiume Adige.Imbocco prima colonna di varo

go di personale e mezzi, è stata quellarelativa al varo della condotta all’inter-no del microtunnel. Di fondamentaleaiuto è stata la preventiva pianificazio-ne di tutte le operazioni di varo. Primadell’inizio di qualsiasi operazione, tut-to il personale è stato edotto, in manie-ra dettagliata, circa lo svolgimento ed irischi delle varie attività che si sarebbe-ro succedute.Particolare attenzione è stata dedicataall’informazione degli operatori ai mez-zi, informazione avvenuta a mezzo diriunioni tenute sul luogo di lavoro, eche si sono succedute durante tutto il

Fiume Po

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era problematico per l’operatore vede-re il «Capo posa» e seguirne le istruzio-ni.Basti pensare che, per percorrere 300 m,ovvero circa la distanza tra il pozzo diingresso del microtunnel ed il punto dipartenza con colonna imbragata, me-diamente sono stati impiegati 60 mi-nuti. Durante la discesa della pista divaro, la tubazione veniva tenuta dal-l’operatore del mezzo ad un’altezza daterra prestabilita, e ciò al fine di imboc-care il microtunnel secondo la curvaelastica di progetto. Sul rilevato costi-tuente la pista di varo, sono stati posi-zionati dei pali o stadie ad interasseprestabilito, compreso tra i 17 e i 20 m,riportanti la quota della generatricesuperiore della condotta, secondo lacurva elastica di imbocco nel micro-tunnel.In tal modo, l’operatore di ciascun trat-tore posatubi, transitando in corrispon-denza di ogni palo, doveva semplice-mente controllare che la quota riporta-ta sullo stesso coincidesse con la quotadi sommità della tubazione trasporta-ta.Questo sistema si è rivelato particolar-mente efficace, garantendo che il cari-co sostenuto da ciascun Trattore Posa-tubi fosse effettivamente quello di suacompetenza calcolato da progetto, edevitando il rischio di eventuali sbilan-ciamenti del carico e quindi situazionipericolose, stante anche l’altezza daterra dei trattori transitanti sulla pista

in rilevato.In tal modo i tronchi di condotta sonostati portati in posizione, pronti per lafase successiva di tiro all’interno delmicrotunnel.Sul 1° tronco era stata precedentemen-te saldata una «Testa di tiro» atta aricevere il cavo di traino dell’argano,mentre in coda tutte le colonne eranoprovviste di un dispositivo di freno,consistente in un tronchetto di tubo DN1200 saldato e predisposto per permet-tere l’aggancio di un cavo di adeguatodiametro. Cinque colonne inoltre era-no state preparate per consentire il mon-taggio di una «clampa», la cui funzioneera quella di fermare l’avanzamentodella stringa nella parte finale e bloc-carla già in posizione di saldatura pre-stabilita: la preparazione è consistita

Fiume Po. Un momento della fase di varo

SCHEMA SEMPLIFICATO DELLE FASI DEL VARO FIUME PO

fase iniziale

fase intermedia

fase finale

115


nell’asportazione del rivestimento del-la tubazione per una larghezza di ca.25 cm.• Alloggiamento (varo) dei tronchi dicondotta all’interno del microtunnel.

Con questa ultima fase si è procedutoal «Tiro» dei tronchi di condotta, colle-gati tra loro mediante saldatura, ese-guendo in successione le operazioni diseguito descritte. Per la prima opera-zione di traino la fune è stata fissata

1. PremessaAl fine di rafforzare lelinee di trasporto di gasnaturale proveniente daipaesi del Nord Europa, laSNAM ha deciso di realiz-zare una nuova condottada 48”.Nel tratto Zimella-Poggio-renatico il problema del-l’attraversamento dei fiu-mi Po, Adige e del CanalBianco, al fine di ridurrel’impatto ambientale, èstato risolto tramite l’ese-cuzione di microtunnel aldi sotto dell’alveo del fiu-me del diametro internodi circa 200 cm e quindi

l’inserimento della condotta da 48”.L’interspazio che rimaneva tra il tubo in cementoda 200 cm e la condotta da 48” (circa 120 cm)doveva essere intasato tramite un’appropriatamiscela cementizia che rispondesse a certe carat-

teristiche fisico meccaniche al fine di poterapplicare alla condotta metallica una protezionecatodica contro la corrosione.

2. Studio della miscelaLe specifiche impartite dal-la SNAM S.p.A. a propositodei materiali da utilizzarsiper il confezionamento del-la miscela e le caratteristi-che fisico-meccaniche dellamiscela stessa sono state leseguenti:• inerte di origine calcareao silicea con granulometriacompresa tra 0,5 e 2 mm;• utilizzo di cemento Por-tland 32,5 R in quantitativoinferiore ai 100 kg/m3;• utilizzo di additivo «ae-rante-fluidificante» al finedi garantire alla miscela flui-da le seguenti caratteristi-che:- contenuto di aria ingloba-ta (in microbolle) in per-centuale variabile tra il 15%

direttamente al cappio della testata ditiro, dunque senza usare le pulegge dirinvio che si trovano nella testata (tirodiretto).Verificato il fissaggio della fune del-l’argano alla testata di tiro il capovaro,mediante i segnali convenzionali pre-

Fiume Adige. Fase di varo della condotta

Veduta cantiere sul Po - Comune Bondeno

I. Contiero (Beton Veneta Srl)

Intasamento:studio della miscelae fase esecutiva

Intasamento:studio della miscelae fase esecutiva

116


stabiliti e verificata ulterior-mente la posizione di catena-ria del tubo, ha dato il co-mando per cominciare l’ope-razione di traino del tronco.Durante tutta la fase di trainodue operatori nel pozzo dispinta hanno provveduto adingrassare manualmente conBiogrease EP00/000 ogni col-lare distanziatore che scorre-va all’interno del microtun-nel.I gli operatori ridotti al mini-mo all’interno del pozzo etutti quelli lungo il tronco dicondotta hanno assunto unaposizione tale da garantire un conti-nuo contatto visivo con il capovaro.Il tronco di condotta è stato «trainato»all’interno del microtunnel tramite l’ar-gano posizionato nel pozzo di uscita.Contemporaneamente i trattori posa-tubi tenevano sollevata la colonna ac-compagnandola nell’avanzamento.Sulla parte posteriore della colonnaera agganciato un cavo Ø 26 mm, co-mandato da un verricello (portata 20 t),montato su un mezzo Ruspa Fiat AD20. Al progressivo avanzamento dellacolonna, l’operatore manovrava il ver-

ricello svolgendo il cavo in modo datenerlo comunque sempre in tiro. Ilcoordinamento delle operazioni di varoè stato effettuato mantenendo costan-temente in contatto via radio tutti glioperatori coinvolti. L’alloggiamentodel tronco di condotta all’interno delmicrotunnel è avvenuto in modo mol-to lento: mediamente per tale opera-zione sono state impiegate 2 ore. Dopoogni avanzamento di 3-4 m il tiro veni-va interrotto, in quanto si rendeva ne-cessario riposizionare la colonna: oc-correva impedire che i collari distan-

ziatori potessero trovarsitroppo bassi rispetto alla ge-neratrice inferiore del micro-tunnel, situazione che avreb-be potuto provocare la rot-tura dei collari stessi.Il valore della forza di tiroera continuamente monito-rato dalla direzione lavori alfine di stimare valori ano-mali per la forza di tiro, perogni stringa infilata era sta-to valutato a priori qualevalore si sarebbe dovuto leg-gere sul manometro dell’ar-gano. Il movimento del tubodurante ogni singolo tiro

dell’argano è stato discontinuo, infattiil tubo una volta vinta l’inerzia passa-va da un attrito statico ad un attritodinamico molto rapidamente, questosi è tradotto in continui scatti con gros-se accelerazioni. Dovuto al fatto che traattrito statico e attrito dinamico il rap-porto è stato di circa 1 a 2, si puòimmaginare che tutta la forza di tirodell’argano per vincere l’inerzia si tra-sformava in energia cinetica improvvi-samente, a quel punto la velocità diavvolgimento del cavo era più lentadell’avanzamento del tubo quindi il

ed il 30% in volume;- elevata fluidità;- totale autolivellamento con scarsa essu-dazione (bleeding);- assenza di segregazione;• utilizzo di acqua conforme ai requisitistabiliti dalle norme UNI 8981/7;• peso specifico della miscela compreso trai 14 ed i 18 kN/m3;• un tempo di miscelazione minimo dialmeno 10 minuti;• resistenza caratteristica a compressionea 28 gg. inferiore ai 0,7 MPa.Analizzando tali dati e mettendoli in relazionecon le difficoltà di posa in opera del conglome-rato sono insorte le seguenti problematiche:• una miscela con solo100 kg di cemento perm3 d’impasto difficil-mente risulta esserepompabile fino a 400metri di distanza;• ottenere un peso spe-cifico inferiore ai 18 kN/m3 necessita l’ingloba-mento di almeno un 20-25% d’aria, parametro

che implica la pompabilità della mi-scela poichè un tale quantitativo d’ariainglobata conferisce alla miscela stes-sa, durante la fase di pompaggio, un

comportamento cosid-detto a «fisarmonica»;• il diametro massimodell’inerte prescritto,induce all’utilizzo di una sabbiareperibile in zona caratterizzatadal fatto di essere monogranularee quindi esaltare il fenomeno dellasegregabilità.Verificata la non idoneità dellamiscela prescritta per effettuare

tale intervento, si è intrapresa unacampagna sperimentale formulando iseguenti dati di progetto:• innalzare leggermente il quantitativodi cemento ed utilizzare in aggiunta unmateriale avente una finezza dello stessoordine di grandezza del cemento inmodo tale da aumentare l’attitudinedella miscela alla pompabilità;• utilizzare un inerte a basso peso

specifico in modo tale da rag-giungere la densità richiestacon un minor inglobamentod’aria.Sulla base di questi dati si èquindi iniziata una sessione diprove, tenutasi presso il labo-ratorio della Beton Veneta Srl,in cui lo scopo finale era quel-lo di ottenere una miscela

avente le seguenti caratteristiche:• peso specifico di circa 16-17 kN/m3;• scarso fenomeno di bleeding;• ottima predisposizione alla pompabilità;• scarsa resistenza meccanica;• autolivellante.

Fiume Adige. Movimentazione condotta

Disposizione mezzi sul fiume Adige - Comune Terrazzo

Particolare miscela

autolivellante

Pompa CIFA Invetta 36

con gruppo pompante PA 807 f8

119


manometro dell’argano improvvisa-mente scivolava sullo zero. Il tubo unavolta in movimento era trattenuto so-lamente dalla fune di sicurezza poste-riore che però doveva necessariamen-te essere lasciata lenta, quindi il tuboavanzando velocemente aveva un fre-no principale dovuto al valore dell’at-trito dinamico e un secondo freno disicurezza. Il dispositivo di sicurezzaposteriore era collegato al verricellotramite una fune che veniva lasciatalenta per evitare maggiori sforzi all’ar-gano, quando il tubo accelerava im-provvisamente la fune si tendeva etrasmetteva parte dell’energia cineticaal mezzo a cui era fissato il verricelloche appositamente lasciato a cingolinon frenati non di rado avanzava diqualche metro. La certezza di poterecontrollare il tubo in fase di accelera-

zione era data inoltre dai mezzi disollevamento in grado da soli di ral-lentare e fermare il tubo. Il risultato èstato quindi di un continuo tira e mollatra argano e tubo. L’avanzamento im-presso al tubo dallo spunto dell’arga-no era di circa 1 m nei primi 200 m diintroduzione, di 2-3 m nella parte cen-trale del microtunnel per poi tornare a1-1,5 m nel tratto finale, in particolarenegli ultimi metri di varo si sono visticalare notevolmente gli spunti dell’ac-celerazione fino ad ottenere un tiropressoché continuo.Il monitoraggio dei valori di pressionedell’argano confrontati con la simula-zione al computer, oltre a permetteredi anticipare al capovaro il comporta-mento del tubo in fase di accelerazio-ne, ha permesso una costante valuta-zione degli attriti e quindi una miglio-Fiume Po. Fase di varo della condotta

Analisi granulometrica delle sabbie

3. Prove di laboratorioLa scelta dei materiali da utilizzare si è indi-rizzata verso quelli già utilizzati nel normaleciclo produttivo:• Legante:

Cemento UNI ENV 197/1 II/A-M 32.5R.• Aggiunta:

Cenere Volante tipo F.• Inerti:

Sabbia di fiume avente diametro mas-simo 1 mm (Tipo A).Sabbia di frantoio di origine calcareadiametro massimo 0/5 mm (Tipo B)(cfr. diagrammi granulometrici).Polistirene espanso con diametro mas-simo della perla di 5 mm.• Addittivi:

Schiumogeno stabilizzante LievocemCP 83 S prodotto dalla Levocell Spa.Nella prima sessione di prove utiliz-zando i componenti sopraelencati la

miscela ha evidenziato le seguenti caratteristi-che:• Peso specifico 17,0 kN/m3

• Consistenza (UNI 8520 metodo A): >FA5• Scarso essudazione (bleeding)• Parziale galleggiamento del polistirene espan-so sulla malta cementizia.Per ovviare a quest’ultimo indesiderato fenome-no, nella seconda sessione di prove si è pensatodi utilizzare un polistirene con diametro massi-mo della perla di 2±0,5 mm avente densità di 20Kg/m3 in modo da diminuire la spinta idrostaticasviluppata dalla malta sul singolo granulo dipolistirene. Tale scelta inoltre ha comportatouna miglior distribuzione ed una maggior stabi-lità dell’inerte leggero all’interno della misceladurante la fase di pompaggio.I risultati di questa seconda prova possono cosìessere riassunti: la miscela avente un peso spe-cifico di 16,8 kN/m3 presentava assoluta assenzadi bleeding, il polistirene espanso rimaneva uni-

formemente disperso all’interno della pasta ce-mentizia ed il contenuto d’aria inglobata è risul-tato essere del 10% circa. La consistenza dellamiscela rilevata tramite la misura dello spandi-mento (UNI 8020-Metodo A) è risultata esseresuperiore alla classe FA5.Per quanto concerne la resistenza meccaniche acompressione semplice si sono ottenuti valorimedi a 28 giorni di 3,5 MPa.

4. Prove sul campoAlla luce di quanto ottenuto in laboratorio si èpensato di testare la pompabilità della miscelafacendo delle prove di simulazione utilizzandocome centrale di produzione d’appoggio quella diLegnago (VR) dato che sarebbe stata, in caso diesito positivo, quella più vicina ai cantieri darifornire.E’ stata studiata e provata anche la fase di caricodei componenti in modo da ottimizzare la misce-lazione e quindi l’uniformità della miscela.

La procedura ci carico che si è riscon-trato essere più idonea può esserecosi schematizzata: 1) immissionedel 70% dell’acqua d’impasto con-temporaneamente all’additivo schiu-mogeno; 2) introduzione del polisti-rene espanso; 3) caricamento dellesabbie e dei leganti in modo propor-zionale; 4) introduzione del rimanen-te 30% dell’acqua necessaria.Per la prima prova si è utilizzataun’autobetonpompa Cifa Magnum 24/28 avente un gruppo pompante mo-dello PB 606 L con le seguenti carat-teristiche:• Portata teorica: 65 m3/h

% passante in peso

Vaglio UNI Sabbia Sabbia Miscela

(mm) tipo “A” tipo “B”

30 100 100 100

25 100 100 100

15 100 100 100

10 100 100 100

7 100 100 100

5 100 87,5 89,4

3 99,1 68,0 72,7

2 97,6 56,2 62,4

1 96,1 36,3 45,3

0,5 86,5 25,4 34,6

0,2 5,4 8,8 8,3

0,0075 0,6 2,8 2,5

Modulo di finezza 1,8 3,6

120


re programmazione dei rinvii da effet-tuare per aumentare la potenza dell’ar-gano.L’andamento degli attriti tra collari esuperfici di scorrimento è stato di-verso tra l’Adige e il Po, all’Adigeun difetto nel montaggio delle stri-sce in PE500 ha portato ad un attritovariabile tra 0,15 e 0,32 con una pun-ta di 0,4 e una media di 0,28. Al Porisolto i problemi di montaggio, gliattriti rilevati sono rimasti in unrange di 0,14 e 0,25 con una mediadi 0,19.In appoggio ai mezzi posatubi, al-l’Adige, è stata utilizzata anche unagru a traliccio cingolata, il cui com-pito era quello di aiutare il solleva-mento dei primi 4-5 m di colonna iningresso del microtunnel.Come precedentemente accennato, 5

l’avanzamento del tronco di condottanel punto prestabilito per consentire lesuccessive operazioni di saldatura.Il giorno seguente, contemporanea-mente allo svolgimento delle opera-

zioni preliminari relative al varodella 2° colonna, si è proceduto altaglio del dispositivo di freno sulla1° colonna, ed alla preparazionedelle testate per il lavoro di saldatu-ra.Al fine di ridurre il più possibile itempi complessivi relativi alle ope-razioni di varo, la saldatura di colle-gamento delle colonne è stata ese-guita impiegando n° 4 saldatori an-ziché 2.Il controllo radiografico della salda-

tura di collegamento all’Adige è statoeffettuato utilizzando un apparecchia-tura con esposizione dall’esterno: ciò

tronchi di condotta erano stati predi-sposti per il montaggio di una clampadi arresto: tale clampa, formata da uncollare in carpenteria metallica, veniva

montata a circa 3 m dalla coda dellacolonna all’Adige e a circa 6 m al Po ela sua funzione era quella di arrestare

Fiume Adige. Fase di varo della condotta

Postazione di spinta: predisposizione per l’intasamento

• Alesaggio cane calcestruzzo: 176 mm• Corsa canne calcestruzzo: 1000 mm• Pressione massima d’esercizio sul calcestruzzo: 57 bar• Frequenza di scambio delle canne pompanti: 44 cicli/min.• Rapporto idraulico: 6,1E’ stata predisposta una linea di 70 m di tubazio-ne in acciaio (diametro interno 100 mm) com-prensiva di quella ancorata al braccio semoventedell’autobetonpompa in modo che tutte le perdi-te di carico dovute alle varie curve di raccordosimulassero una maggior lunghezza della tuba-zione stessa.La prova svoltasi alla presenza dei tecnici delladitta appaltante e della Snamprogetti ha avutoesiti più che soddisfacenti: infatti pur facendolavorare l’autobentompompa Cifa Magnum 24/28al massimo delle prestazioni consentite per ilparticolare lavoro e quindicon pressioni sulla misceladell’ordine dei 20 bar, sial’aria inglobata che il poli-stirene espanso rimanevanostabili all’interno della mi-scela.Rassicurati dai risultati ot-tenuti, in accordo con laditta appaltante e la dire-zione lavori, si è organizza-ta una seconda prova chesimulasse al meglio la situa-zione reale.Sì è predisposta una linea ditubazioni in acciaio del dia-metro interno di 100 mm elunga circa 360 metri sulla

banchina del fiume Adige in modo tale da sfrut-tare il dislivello di quest’ultima per simulare in uncerto modo l’andamento del microtunnel. Inquesto caso si è utilizzata la pompa per calce-struzzo di serie modello Cifa Invetta 36 dotatadel gruppo pompante PA 807 F8 avente le se-guenti caratteristiche:• Portata teorica: 78 m3/h• Alesaggio canne calcestruzzo: 230 mm• Corsa canne calcestruzzo: 1500 mm• Pressione massima d’esercizio sul calcestruzzo: 66 bar• Frequenza di scambio delle canne pompanti: 21 cicli/min.• Rapporto idraulico: 5,29.La tubazione metallica in questo caso è statacollegata direttamente alla mandata in uscitadella pompa tramite una tubazione in gommaflessibile spiralata avente una resistenza d’eser-

cizio di 60 bar. Un secondo tratto di tubazioneflessibile è stato collegato nella zona termina-le della tubazione metallica in modo che lamiscela fosse pompata all’interno di un’auto-betoniera senza provocare nessun spargimen-to indesiderato di materiale.Si è pensato di far precedere il pompaggiodella miscela vera e propria da un sistema diacqua e boiacca cementizia che avesse lafunzione di lubrificare la condotta: tale siste-ma pensato in accordo con i tecnici della eracosì strutturato:• una palla di spugna (usualmente utilizzateper la pulizia della linea) avente la funzione di«tappo»;• 50 litri d’acqua circa;• una seconda spugna;• 1 m3 circa di boiacca cementizia.La funzione della palle di spugna era quello dicreare un certo ostacolo alla miscela stessa, inmodo tale da generare una controspinta e farsì che la tubazione fosse lubrificata lungotutta la generatrice.La fase di pompaggio della miscela è iniziatae proseguita senza alcun intoppo, arrivando aregistrate pressioni di 60-70 bar sul circuitoidraulico della pompa che equivalgono ad unapressione sulla miscela di circa 10-15 bar.Bisogna comunque precisare che parallela-mente a tali prove di conformità, su richiestadella ditta appaltante e della direzione lavoriè stata verificata la non idoneità della miscelainizialmente prescritta.

5. Fase esecutivaPer quanto concerne la metodologia dell’inta-samento si è concordato con la comittenza la

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ha comportato tempi di esecuzione digran lunga maggiori rispetto alla solu-zione con apparecchiatura dall’internousata al Po (3 h. contro 40-45 minuti,compresa preparazione). Tale scelta al-l’Adige è stata dettata dalla necessitàdi garantire le migliori condizioni disicurezza, dovendo operare con la con-dotta posizionata sul rilevato a 9 m dalsuolo.Una volta terminato il controllo dellasaldatura, eseguite le analisi ultraso-nografiche, ed in attesa degli esiti ra-diografici, si è proceduto alla rimozio-ne della clampa di freno ed ai lavoripreparativi per il rivestimento della sal-datura. Non appena ricevuto l’esito po-sitivo del controllo radiografico, sonoiniziate le operazioni di rivestimentogiunti (sabbiatura ed applicazione dimanicotto termorestringente), che sisono dovute estendere anche alla su-perficie non rivestita occupata dallaclampa di arresto.Immediatamente dopo l’ultimazione

dei lavori di rivestimento si è iniziatal’operazione di tiro della 2° colonna.La sequenza delle operazioni che sisono succedute, protraendosi per 7giorni, per il varo completo delle n° 6colonne dell’Adige e sostanzialmenteidentico per le n° 7 del Po, è stata laseguente:1° giornovaro della 1° colonna2° giornosaldatura 1° - 2° colonna, varo 2° colonna3° giornosaldatura 2° - 3° colonna, varo 3° colonna4° giornooperazioni di varo sospese per riposo5° giornosaldatura 3° - 4° colonna, varo 4° colonna6° giornosaldatura 4° - 5° colonna, varo 5° colonna7° giornosaldatura 5° - 6° colonna, varo 6°. colonna.Per una lunghezza complessiva di tu-bazione varata pari a 595 m all’Adige eFiume Po. Fase di varo della condotta

metodologia di seguito descritta.Si sono posizionate sulla parte sommitale deltubo in cemento del diametro di 200 cm, delletubazioni in pvc del diametro interno di 100 mm.Tali tubazioni sono state poste in opera con unoschema che può essere paragonato a quellodelle canne di un organo: è stata posizionatauna prima tubazione di lunghezza pari allametà dello sviluppo del microtunnel (300 mcirca per l’Adige e 400 m circa per il Po) e lesuccessive in modo tale che la lunghezza fossedi circa 50 metri inferiore a quella precedente.Si sono raccordate le tubazioni predisposte nelmicrotunnel con la mandata in uscita dellapompa tramite tubi in gomma spiralati chevenivano mantenuti stabili tramite un sistemadi tiranti e degli appositi giunti in pvc oppor-tunamente studiati dalla ditta appaltante.In fase esecutiva, poiché i tubi posti in operaavevano una resistenza nominale d’eserci-zio di 6 bar e di 20 bar a rottura, si èaumentata la fluidità della miscela in modotale da ridurre la pressione di pompaggiosulla miscela e di portarla a circa 6-7 bar. Puraumentando il quantitativo d’acqua la mi-scela ha mantenuto le sue caratteristiche dinon segregabilità e di scarsa essudazione(bleeding).La fase dell’intasamento vero e proprio puòessere suddivisa in due fasi.In un primo momento veniva iniettata lamiscela sul tubo che sfociava in corrispon-denza del punto mediano del tunnel in modo

da formarsi un tappo. Successivamente si conti-nuava a iniettare il materiale tenendo conto deiquantitativi, delle pressioni di pompaggio che siregistravano sul manometro della pompa e, con-trollando che i tubi più corti fossero ancora liberio meno con l’utilizzo dell’aria compressa.Quando la pressione del circuito idraulico dellapompa superava il valore di 60-70 bar venivacambiato il tubo d’iniezione e si cominciavaquindi ad iniettare su quest’ultimo.Un particolare tecnico di fondamentale impor-tanza per il tipo d’intervento effettuato è statoquello di mantenere valori di pressioni di pom-paggio e idrauliche contenute e costanti, senzapicchi di pressioni anche nelle fasi di scambiodelle canne pompanti e ciò è stato possibilegrazie all’ottimo funzionamento del circuito idrau-lico logico del gruppo pompante pompante CifaPA 807 F8.

Bisogna aggiungere inoltre che pur avendo bassepressioni di pompaggio si è riusciti a mantenereportate di circa 50-60 m3/h, come richiesto dalletempistiche di cantiere e riuscendo a completareogni singolo cantiere nei tre giorni previsti dalladitta appaltante, dato che erano stati preventi-vati e quindi forniti circa 1100 m3 per il cantieresull’Adige e circa 1750 m3 per quello sul Po.Per quanto concerne l’aspetto organizzativo del-l’intervento, appurato già nella fase sperimentaleche la centrale di carico utilizzata sarebbe stataquella di Legnago, si è pensato di utilizzare tuttiautocarri con quattro assi ed autobetoniere Cifamodello RY 1300 D12 aventi un tamburo dellacapacità volumetrica di 18,6 m3 ed effettiva 12m3, in modo tale che caricando 10 m3 di miscelaper volta la miscelazione sarebbe avvenuta inmaniera ottimale. Il numero dei mezzi impiegatiè stato valutato in funzione della portata della

pompa e della distanza dei cantieri di scarico:per quanto riguarda quelli sul fiume Adige,distanti in media 18 km sono state utilizzate inmedia 8 autobetoniere, mentre per quelli sulfiume Po, distanti in media 45 km, se ne sonoutilizzate 15.Bisogna quindi ammettere che l’intero organi-co dell’azienda è stato messo a dura prova,riuscendo comunque a rispettare l’usuale pianodelle consegne.

Particolare ringraziamento alle ditte:C.I.F.A. Spa - Novate Milanese (MI)

Levocell Spa - Milano

Imbocco microtunnel ad intasamento completato

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Saldatura in manuale di un giunto

Impianto Well Point durante l’esecuzione dello scavo in linea

860 m al Po.Per quanto concerne i tempi di esecu-zione di tutte le operazioni (Controllodel rivestimento, movimentazione, ac-coppiamento e saldatura, controllo ra-diografico, rivestimento giunti e tirodella colonna), mediamente sono stateimpiegate 16 h all’Adige e 13 h al Po.Determinate fasi sono state realizzatecon l’ausilio di illuminazione nottur-

na (Rivestimento giunti etiro della condotta all’Adi-ge), ottenuta per mezzo diTorre Fari che hanno con-sentito una illuminazione«a giorno» dell’intera areadi lavoro. La scelta di pro-seguire le attività, senza al-cuna sosta nell’arco dellagiornata, è stata dettata damotivi di sicurezza, ondeevitare il rischio di even-tuali cedimenti della pistae dei trattori posatubi conil tronco di condotta solle-

vato.Riassumendo le fasi successive deltiro sono:• battuta della clampa/colletto di fer-mo, allentamento graduale del cavo disicurezza, lubrificazione;• taglio e spostamento della testata dicoda, cianfrinatura, trasporto dellanuova stringa in catenaria;• avvicinamento tubo mediante l’au-silio della gru, accoppiamento, salda-tura, radiografia, rivestimento, control-li, smontaggio della clampa di fermo,verifica e ripristino del rivestimento,tiro dei tronchi, sgancio delle fasce deiside-boom, verifica del tiro dell’arga-no/regolazione della velocità.Iniezioni di consolidamentodell’argine al Po

In accordo alle indicazioni della com-mittente, si sono realizzate, solo sugliargini del Po, una serie di iniezioni diconsolidamento per annullare la remo-ta ipotesi della creazione di un sifona-mento lungo l’esterno del microtun-nel. La tecnica prevedeva di realizzareuna struttura sotterranea mediante laformazione di una fitta maglia di «mi-cropali» realizzati con getti di cementoad alta pressione e anima portante inPEAD del diametro nominale di 10 cm.I micropali realizzati sui due arginicostituiscono una geometria a pettineincrociato tutt’intorno al microtunnelche è stato intercettato a circa 25 m diprofondità rispetto all’unghia del cor-po arginale.Montaggio dei tratti di condottaall’esterno del microtunnel

Con questa fase si è proceduto all’ulti-mazione dei lavori relativi alla costru-

zione della linea. Sono state preparaten. 2 curve di ripresa (curve verticalibasse), di cui n. 1 con α = 11° utilizzatalato Loc. Terrazzo, e n. 1 con α = 9°30'utilizzata lato Loc. Spinimbecco perl’Adige e n. 1 con α = 5°00' utilizzatalato Loc. Ficarolo, e n. 1 con α = 11°50'utilizzata lato Loc. Salvatonica per il Po.Si è poi proseguito con il montaggiodella condotta fino al limite di batteriacontrattuale dell’attraversamento, ese-guendo le ultime saldature.La tubazione è stata inoltre predispo-sta, mediante saldatura dei piatti diprova, per l’esecuzione della fase suc-cessiva di «Collaudo Idraulico».

Collaudo idraulico

Questa ultima fase relativa ai lavori dimontaggio meccanico prevede n. 4 di-stinte operazioni descritte per il fiumeAdige e sostanzialmente identiche peril fiume Po:• Riempimento• Pressurizzazione• Svuotamento• Asportazione dell’acqua residua.RiempimentoIl riempimento con acqua della condottaviene eseguito per mezzo di una «Pompadi Riempimento» alimentata da un va-scone con battente di almeno 2 m.In questa fase l’acqua fa avanzare unPig, fornito di guarnizioni bidireziona-li, il cui scopo è quello di spiazzarel’aria presente all’interno della tuba-zione: l’operazione viene ripetuta an-che con l’ausilio di un secondo Pig.La Stazione di Prova è stata allestitalato monte senso gas (Località Terraz-zo) ed è stata utilizzata l’acqua del Fiu-me Adige prelevata da un canale diirrigazione ubicato nelle vicinanze del-la Stazione stessa (ca. 300 m).Per completare l’intera operazione di

123

BETON VENETA SrlBETON VENETA Srl

Costituita nel 1980 con sede legale aSant’Elena (PD), la Beton Veneta Srl.,

operante nel settore dell’edilizia, inizia la

produzione effettiva del calcestruzzo nel 1981

ottenendo risultati sempre migliori. I cinque

soci fondatori, ancora attivi in azienda, sono

riusciti infatti a consolidare la credibilità e

l’immagine della società verso i fornitori, la

clientela e il sistema bancario. A riprova diciò il fatturato mostra un notevole incremento

soprattutto negli ultimi anni, passando dai19,590 miliardi del 1995 ai 34 miliardi

previsti per il 1999.Sebbene la produzione di calcestruzzi normali

rappresenti la principale attività, la BetonVeneta Srl ha investito notevoli risorse nello

sviluppo e promozione di calcestruzzialleggeriti con polistirolo (POLICAL) e

sughero.

Il prossimo obiettivo della società sarà quellodella certificazione della qualità dei prodotti

in base alle normative UNI-ISO 9000.

Numero Impianti: Nove4 (provincia di Padova)

5 (provincia di Verona)

Produzione 1999: 350.000 m3 circaDipendenti: 60

Autobetoniere: 27

Autobetonpompe: 14Autoarticolati: 4

Pale gommate: 9


riempimento sono stati utilizzati ca.1000 m3 di acqua e sono state impiegate6 ore.PressurizzazioneL’acqua nella condotta è stata portataad una pressione di 40 bar per 96 oreonde consentire la regimazione termi-ca e si è quindi passati alla pressurizza-zione della condotta.Sono state eseguite n. 2 prove di pres-surizzazione: prova di resistenza (du-rata 1 ora) e prova di collaudo idrauli-co (durata 48 ore). La pressione di resi-stenza nel punto più basso è stata di114,62 bar, ma trascorsa un’ora, la pres-sione è stata poi diminuita a 106 bar emantenuta per 48 ore.SvuotamentoUna volta ultimato il collaudo idrauli-co si è proceduto allo svuotamento dellatubazione dall’acqua, eseguito in sen-so contrario al riempimento. Per mez-zo di un compressore collegato al piat-to di prova di arrivo, è stata immessaaria per fare avanzare il Pig bidirezio-

zare il Pig che raccoglie e fa fuoriusci-re l’acqua residua rimasta nella con-dotta; questa operazione è stata ese-guita due volte.Intasamento

Al termine delle operazioni di collau-do si è proceduto all’intasamento del-l’intercapedine d’aria tra il tubo e l’in-terno del microtunnel. La miscela perl’intasamento necessaria a proteggerecatodicamente il tubo è stata progetta-ta dalla Beton Veneta dopo una seriedi prove sperimentali. Si veda la sche-da tecnica annessa per la fase esecuti-va e per la tipologia della miscela.

nale. L’avanzamento dello stesso hacome effetto la fuoriuscita dell’acquadalla condotta. L’operazione viene ri-petuta anche con il secondo Pig.Asportazione dell’acqua residuaPer asportare l’acqua residua si fa pas-sare all’interno della tubazione, per uncerto numero di volte, un Pig unidire-zionale in senso contrario al riempi-mento, finchè dalla tubazione non fuo-riesca più acqua residua.Le caratteristiche di quest’ultimo Pigsono diverse da quello utilizzato per ilriempimento: presenta n. 4 guarnizioni«a tazza» che consentono di raccogliere eportare avanti una maggiore quantità diacqua; il senso di avanzamento è peròunidirezionale.L’aria ad alta pressione immessa nellatubazione da un compressore fa avan-

TRE COLLI S.p.A.Sede legale e uff. amministrativi:via Cornini Malpeli, 2 - Fidenza (PR)Sede operativa: via Jutificio, 1 Carrosio (AL).Società fondata nel 1971, opera principalmentenelle seguenti attività di costruzione:• Condotte e impianti per oleodotti e gasdotti.• Lavori civili e meccanici di manutenzione eservizi di pronto intervento su reti di oleodotti egasdotti.• Costruzione e montaggio strutture prefabbricatein cemento armato per edifici industriali,commerciali, sportivi e viabilità.• Opere civili e di urbanizzazione.

ENERECO S.C.a.r.l.Sede: via Divisione Carpazi, 14 - Fano (PS).Enereco è stata fondata nel 1988 da un gruppo diprogettisti esperti, che hanno consolidato le loroconoscenze professionali attraverso attivitàpluriennali con le maggiori compagnie diingegneria, fornendo attività di supervisione econsulenza, ingegneria per impianti petrolchimici,condotte, sistemi onshore e offshore, impianti ditrattamento, infrastrutture civili ed industriali.Organizzata in settori disciplinari, Enereco puògarantire più di 100000 ore/uomo per anno.

LUDWIG FREYTAG GmbH & CoSede: Ammerlander Heerstrasse 368D-26129 Oldenburg.E’ stata fondata nel 1891, attualmente è compostada 1200 impiegati altamente qualificati inmoltissime attività di cui se ne riportano soloalcune:• Progettazione e costruzione di edifici industriali,commerciali, scolastici, sportivi.• Costruzione e montaggio di struttureprefabbricate quali edifici e ponti.• Posa di tubazioni onshore e offshore, realizzazionedi attraversamenti con minitunnelling e tecnichetradizionali.• Costruzione di acquedotti, impianti ditrattamento e petrolchimici.

Ripristino dell’area

Per il ripristino dei terreni i circa 3500m3 di ghiaia messi in opera per la for-mazione della rampa di varo dell’Adi-ge, sono stati rimossi, caricati e tra-sportati a deposito.Le aree interessate dai lavori sono stateaccuratamente pulite, i corpi estraneisono stati rimossi e si è ripristinato lamorfologia iniziale.Il terreno vegetale che durante la fasedi preparazione dell’area di montaggioera stato accantonato a lato, è stato ri-messo in sito mediante stesura unifor-me.Considerazioni generali

Il montaggio meccanico con la metodo-logia di varo seguita non ha creato par-ticolari problemi se non un eccessivodispendio di energie nel lavoro dovutoai rinvii all’interno del microtunnel.Grazie ai particolari accorgimenti adot-tati, gli attriti ottenuti sono stati moltosoddisfacenti consentendo di utilizzare

un piccolo argano e pochi rinvii per leintere operazioni. Con questa tecnicatutti i materiali per realizzare il micro-tunnel sono stati recuperati e a finelavoro sono rimasti in opera solamentegli anelli in calcestruzzo armato.I collari distanziatori dopo un percor-so di 860 m non hanno dimostrato se-gni di usura e hanno svolto efficace-mente il loro compito dimostrando diaderire perfettamente al rivestimentodel tubo. Il microtunnelling si è dimo-strata una tecnica consolidata, moltoprecisa ed altamente affidabile, a bas-so impatto ambientale, a costi econo-mici contenuti e con tempi più rapidirispetto alle tecniche convenzionali, ingrado di garantire un elevato grado disicurezza sul lavoro.

Attrezzature e cabina di collaudo.Il responsabile della supervisione Lavoriverifica i dati di collaudo

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LUDWIG FREYTAG GmbH & Co

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