ITALIAN ASSOCIATION

FOR

TRENCHLESS TECHNOLOGY

LE TECNICHE A BASSO IMPATTO AMBIENTALE

Paola Finocchi

Che cosa è la IATT

La I.A.T.T. (ITALIAN ASSOCIATION FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY) nasce nel 1994 come associazione non a scopo di lucro con l’obiettivo di promuovere l’avanzamento delle conoscenze scientifiche e tecniche nel campo delle tecnologie trenchless (no-dig).

La I.A.T.T è affiliata alla I.S.T.T. (INTERNATIONAL SOCIETY FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY), con sede a Londra, a cui fanno riferimento altre 29 associazioni rappresentanti 33 Paesi europei ed extraeuropei.

Soci collettivi

• Minitrincea• Microtrincea• Posa in fogna• Vacuum• Aratri

Tecnologie associate

• Impact moles• Rammer• Augers

Perforazioni orizzontali

non guidate

• U-liner• Roll-down• Slip - lining• Swage lining• Pipe cracking• Rivestimento con resine

Riutilizzo osfruttamento

di infrastruttureesistenti

• Radar• Telecamere• Cercatubi• Cercaperdite• PIGS intelligenti

Indagini

conoscitive

• Directional drilling• Microtunnelling• Rod pushers• Pipe jacking

Perforazioni orizzontali

guidate

Le tecnologie a basso impatto ambientale

Trenchless Technology(No-dig)

I campi d’impiego delleTrenchless Technology

Rinnovamento di condotte interrate

Posa condotte (Reti fognarie)

Posa di tubi (Gas, Energia, TLC, Acqua)

Posa di cavi (Energia, TLC)

Interventi di ingegneria ambientale

Interventi di ingegneria civile

Indagini geologiche

Perché scavare quando esistono soluzioni alternative ?

Tecniche non invasiveLa soluzione:

Scavare una trincea comporta:

• Manomissione stradale (deterioramento del manto stradale)

• Danni alle attività commerciali, residenziali o di svago

• Movimentazione terreni

• Problemi di sicurezza

• Problemi ambientali

• Traffico

• - 80% dei costi sociali/ambientali• - 70% incidenti sui cantieri• riduzione dei danni alle infrastrutture esistenti

IATT

DIVULGAZIONE

FORMAZIONE

QUALIFICAZIONEIMPRESA

ENTI LOCALIASSOCIAZIONI INTERNAZIONALIZZAZIONE

QUADRO NORMATIVO

PREZZARIO

Attività

Le tecnologie a basso

impatto ambientale

Le indagini conoscitive

La realizzazione di nuove infrastrutture comporta il rischio di danneggiamento

di quelle esistenti.

Indagini preliminari…

In caso di impiego di tecnologie di

posa “no-dig”, i sistemi Georadar -

con l’ausilio di informazioni

cartografiche di Aziende/Enti gestori

di sottoservizi - permettono di

realizzare l’indagine in maniera

accurata.

…per conoscere il sottosuolo….

La tecnica consente di rivelare in modo non distruttivo e non invasivo la

presenza e la posizione di oggetti sepolti, utilizzando il fenomeno della

riflessione delle onde elettromagnetiche (segnali a radiofrequenza 200 MHz -

600 Mhz ) per indagini fino a 3 m di profondità.

…in maniera non invasiva

Conoscere la posizione dei

sottoservizi

Costruire una banca dati dei

sottoservizi

Individuare l’idonea tecnica

no-dig da utilizzare

La restituzione cartografica

Le perforazioni orizzontaliguidate e non guidate

E’ un tipo di tecnologia che consente l’esecuzione di fori orizzontali o inclinati, aventi andamento rettilineo o curvilineo da una buca di partenza ad una di arrivo.

Perforazioni orizzontali guidate:Directional Drilling

Esecuzione del foro pilota

Testa di perforazione con sonda trasmittente

L'avanzamento delle aste nel terreno avviene grazie alla spinta esercitata dalla macchina con sistemi ad acqua/bentonite o a secco.

Alesatura

Posa della tubazione

La tecnologia permette la posa di tubazioni di diametro da (40-1.600) mm, per lunghezze fino a 1000 metri e può essere eseguita sia in terreni (coesivi o granulari) che in roccia.

Tecnologia di perforazione realizzata esclusivamente a secco, per compattazione del terreno, con sistemi a spinta idraulica.

I macchinari sono di piccole dimensioni e permettono la posa di cavidotti di piccolo diametro (foro da 50-160 mm), per brevi lunghezze (circa 50‑60 m).

Area di cantiere di ridotte dimensioni, ottimale in ambito urbano

Perforazioni orizzontali guidate:Rod Pusher

Perforazioni orizzontali guidate:Microtunneling

La tecnologia permette la posa di tubazioni, tipicamente idriche e fognarie, di diametro (250-2.500) mm, su tutti I tipi di terreno.

La perforazione avviene per mezzo di una fresa o una trivella con testa orientabile, che disgrega il materiale durante l’avanzamento.

Il materiale di risulta viene portato in superficie tramite un sistema chiuso di circolazione d’acqua e bentonite mantenuto in movimento da grosse pompe.

Il pozzo di spinta

La posa avviene mediante la spinta, da un pozzo di partenza fino ad uno di arrivo, di sezioni di tubo della lunghezza variabile da 1 a 3 metri per mezzo di un sistema di martinetti idraulici.

L’orientamento della testa di perforazione è controllato tramite un segnale laser inviato dal pozzo di partenza lungo la direzione della perforazione, che incide su un rivelatore solidale con la testa fresante.

Tecnologia di perforazione realizzata a secco, per compattazione del terreno, con sistemi di spinta ad aria compressa.Permette la posa di cavidotti di piccolo diametro (foro da 90‑180 mm) per brevi distanze (50‑70) m.Il cavidotto viene posato direttamente durante la perforazione.Tecnica ottimale per pose di lunghezze limitate, in ambito urbano.

Perforazioni orizzontali non guidate:Impact Moling

Le tecnologie “associate”:

la Minitrincea

La tecnica della Minitrincea

La “minitrincea”, come suggerisce

il nome, consiste in uno scavo a

cielo aperto, di ridotte dimensioni:

Larghezza 3/20 cm

Profondità 30/55 cm

Nasce prevalentemente per ridurre

tempi e costi di realizzazione

Una notevole differenza…

Lo scavo è realizzato per mezzo di particolari frese/scavacanali a disco

montate su macchine.

Il taglio del manto stradale

La tecnica è applicabile su tracciati aventi generalmente un sottofondo di materiale compatto, superfici asfaltate, cementate, e si esegue normalmente in prossimità del ciglio stradale

L’impiego della stessa laddove siano presenti fondi con trovanti di medie dimensioni o fondi di tipo sabbioso, o ghiaioso deve essere opportunamente valutata di volta in volta.

Le caratteristiche del sottofondo

I macchinari

Le ridotte dimensioni dei macchinari

permettono di:

allestire aree di cantiere in spazi

estremamente contenuti;

impiegare la tecnica sia in ambito

urbano che extraurbano;

utilizzare la tecnica, oltre che su

strada, anche su marciapiede o su

banchina

Evoluzione nel materiale di riempimento dello scavo

Nel settore delle telecomunicazioni, la riduzione delle dimensioni dei materiali (tubi e cavi) ha portato a ridurre la larghezza dello scavo e, conseguentemente, a sviluppare nuovi materiali di riempimento.

In particolare, si sperimentano malte a presa rapida con la caratteristica di:

avere prestazioni superiori alle classiche malte; consentire di realizzare il riempimento della minitrincea fino al piano di

calpestio; essere carrabili in poco tempo.

Risultato finale

Materiale subito dopo il riempimento Caratteristiche estetiche finali

Uno scavo invisibile

Uno scavo invisibile…

…e poco invasivo

Le tecnologie “associate”:la posa in fogna

Posa poco diffusa in Italia, questa tecnica consente la posa di infrastrutture

all’interno delle condotte fognarie con differenti metodologie:

utilizzando il “cielo” della condotta;

inserendo tubazioni tra la condotta da risanare e la calza di

rivestimento;

posando un particolare cavo/tubo - resistente agli agenti chimici -

direttamente sul fondo della condotta.

Le diverse tecnologie di posa

Preliminarmente alla posa, lo stato della condotta

viene esaminato attraverso videoispezione.

Posa in fogna

Diametro ridotto (16-30 mm) alta potenzialità (fino a 432 f.o.)

3-5 minitubi, con potenzialità fino a 564 f.o.

Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti

Installazione di nuove condotte con diametro inferiore a quello della condotta esistente

• Slip-lining• Compact Pipe/ U-liner• Roll down (o swagelining)• Subline• Slim liner

Tante tipologie di tecniche

Risanamento di condotte esistenti, attraverso il rivestimento interno con guaine, resine o cemento

• Pipe coating• Cement Mortar Lining• Cured in place pipe

Installazione di nuove condotte con diametro superiore a quello della condotta esistente

• Pipe bursting• Pipe splitting

Nuove condotte con diametro inferiore

Nome Diametri Descrizione della tecnica di risanamento

Slip-lining 20-1.000 mm Inserimento di una condotta di dimensione inferiore

Compact PipeU-liner

fino a 2.500 mm Inserimento di una condotta ridotta (C) nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura con processo controllato in temperatura

Roll down fino a 500 mm Inserimento di una condotta ridotta nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda

Subline fino a 1.600 mm Inserimento di una condotta ridotta nelle dimensioni in campo con fascettatura e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda

Slim liner 75-300 mm Inserimento di una condotta di spessore limitato, ridotta (C) nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda

Clo

se f

it-l

inin

g

Nuove condotte con diametro inferiore

Compact pipe

Slip lining

Rivestimento internocon resine o cemento

Queste tecniche consistono nel rivestire internamente le condotte con resine epossidiche (Pipe coating) o malta cementizia (Cement Mortar Lining) l’interno della condotte esistenti per migliorarne le caratteristiche chimiche e la tenuta.

Rivestimento interno con guaine:Cured in place pipe

Riabilitazione di condotta da 200-2.000 mm, tramite retroversione di guaina in feltro impregnata da un’opportuna resina termoindurente con strato esterno in materiale plastico.

L’estremità viene fissata per cerchiaggio alla bocca dell’estroflessore. Il rivoltamento e l’avanzamento della guaina nella condotta avviene tramite aria in pressione.

Nuove condotte con diametro superiore:Pipe bursting

Sostituzione di condotta esistente in ghisa, gres, cemento o PVC, tramite:

-inserzione, da un punto di partenza a uno di arrivo, di un sistema di aste

azionate idraulicamente;

-estrazione delle aste su cui si fissano l’utensile a forma di ogiva - che

frantuma la condotta esistente e costipa i frammenti - e la nuova tubazione da

inserire.

Nuove condotte con diametro superiore:Pipe bursting

Nuove condotte con diametro superiore:Pipe splitting

La tecnologia è analoga alla precedente ma consente la sostituzione di condotte esistenti costituita da materiali duttili (ghisa sferoidale, acciaio) tramite taglio della vecchia tubazione ed inserzione della nuova.

La valutazione dei costi edella tecnica più opportuna

Valutazione dei costi

Generalmente nella valutazione della convenienza di una tecnica rispetto ad

un’altra si dà maggior peso ai costi di realizzazione:

• costi caratteristici della tecnica utilizzata

• costi legati alla tipologia dell’intervento

Ma è importante tener conto anche dei:

• costi socio/ambientali

• oneri e rischi legati all’estensione dell’area di cantiere

• deterioramento del manto stradale

Le tecnologie no dig consentono lo spostamento dei costi

verso attività compatibili con l’ambiente

Novità normative

Regolamento di attuazione del Codice dei Contratti Pubblici

(pubblicato in Gazzetta Ufficiale a dicembre 2010, in vigore da giugno 2011)

prevede una categoria specifica di qualificazione.

OS 35 - INTERVENTI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE

Riguarda la costruzione e la manutenzione di qualsiasi opera interrata

mediante l’utilizzo di tecnologie di scavo non invasive.

Le Amministrazioni locali potranno prevederne

l’utilizzo nelle gare pubbliche

La IATT pubblica nel 2004 il primo Prezzario, aggiornandolo nel 2007 con

l’evoluzione del mercato e delle tecnologie

I costi delle tecniche no-dig

Con lo scopo di fornire:

all’utilizzatore progettista, una descrizione

tecnica delle tecnologie per orientarlo alla

scelta più adeguata alla tipologia di lavoro

ai Committenti una guida ai prezzi delle

singole lavorazioni che permetta l’elaborazione

di bandi di gara e la predisposizione dei relativi

capitolati tecnici

Dal 2008, IATT collabora con la DEI -

Tipografia del Genio Civile per la

pubblicazione del Prezzario delle

tecnologie no dig nella collana editoriale

“Prezzi Informativi dell’Edilizia” nella

tipologia di lavori “Urbanizzazione

Infrastrutture e Ambiente”.

Diffusione a livello nazionale

Mappatura e indagini conoscitive Sistemi Georadar

Realizzazione di nuove infrastrutturePerforazioni orizzontali guidateMicro-MinitunnelingMinitrinceaSpingituboPressotrivellazione

Riabilitazione di condotte esistentiSlip liningCompact pipePipe burstingPipe splittingCured in place piceCement Mortar lining

Cap. 6 - Tecnologie a basso impatto ambientale

Il Prezzario costituisce una “guida” alla determinazione dei prezzi delle

principali tecnologie no dig:

va “conformato” alle realtà locali

permette di determinare i corrispettivi unitari delle varie tecniche

ed è la “base” per la redazione di capitolati e progetti

Infatti, essendo lavori di carattere specialistico, i prezzi possono variare,

anche notevolmente, in funzione di:

presenza di difficoltà o disagi lavorativi

modesta entità del lavoro

Va tenuto conto che….

Generalmente per ciascuna tecnica no-dig è previsto un compenso fisso per

approntamento e disinstallazione del cantiere ed una quota al metro lineare

di lavorazione.

I prezzi indicati sono generalmente comprensivi:

degli oneri della lavorazione vera e propria

degli oneri per la sicurezza, valutati per una tipologia di lavoro medio

riguardo ai rischi

degli oneri per il trasporto dell’attrezzatura/macchinari

delle spese generali e utili dell’appaltatore

Guida alla lettura del Prezzario

Sono invece necessariamente escluse dal computo dei prezzi:

la richiesta e l’ottenimento dei permessi

l’accessibilità all’a rea di lavoro

le indagini preliminari

gli scavi e le opere edili necessarie per la buona riuscita delle lavorazioni

(fosse di lancio/recapito, fosse di raccolta fanghi, ecc.)

le opere civili per il ripristino dello stato dei luoghi

lo smaltimento dei materiali di risulta

i by-pass per assicurare la continuità di erogazione/smaltimento del fluido

trasportato dalla condotta da sostituire o rinnovare, qualora necessari

i raccordi di collegamento tra la nuova condotta e quella esistente

Costi legati alla tipologia dell’intervento

Case history

Società IREN (ex AMGA) - Genova

Realizzazione di un collegamento tra un pozzo in costruzione ad una

condotta idrica esistente DN400 mm

…a causa della presenza di vari sottoservizi, la sede di posa dovrà

essere a centro strada …

…a causa dell’intenso traffico, i lavori dovranno essere iniziati e

terminati entro il mese di Agosto...

… impianto semaforico la notte (18,00 - 6,00) e movieri durante il

giorno …

Analizziamo un caso concreto…..

… segnaletica completa ed adeguata al caso e transennatura scavi particolarmente curata…

… non più di 50 metri lineari di ingombro totale…

… ripristino delle trincee immediato, salvo la testa scavo …

… chiusura scavi e ripristini provvisori nel fine settimana …

… in queste condizioni la velocità di avanzamento non è certo elevata …

… e i disagi, nonostante siamo a metà Agosto, non si fanno attendere

…e ancora

Sondaggi per l’individuazione dei sottoservizi (2)*: €/m 4,26 Taglio pavimentazione: €/m** Scavo a sezione ristretta: €/m 164,40 Posa condotta: €/m 70,00 Trasporto a PPDD: €/m ** Riempimenti: €/m ** Ripristini provvisori: €/m 20,05 Sovrapprezzo profondità: €/m Transennatura: €/m 17,97 Segnaletica: €/m ** Movieri e semafori: €/m 245,42 Sovrapprezzo scarsa produttività posa condotta: + 10% Scarifica e ripristini definitivi: €/m 43,93 Oneri di rottura suolo: €/m 8,20

NB: * costi omologati ad 1 metro di condotta posata in opera, su un totale di 85 m circaNB: ** oneri compresi nella voce omnicomprensiva “Posa condotta”

Costo totale* : 626,44 €/metro

* riferiti al capitolato speciale di applicazione IREN SpA (ex AMGA)

limitare al minimo gli interventi

economizzare sui costi

laddove possibile, utilizzare tecnologie innovative

…in questo caso

per soli 85 metri di posa condotte non è risultato economicamente e

tecnicamente vantaggioso applicare una qualsiasi tecnologia alternativa

se l’estensione del progetto fosse stata maggiore (almeno 120 - 150 m)

sarebbero risultate applicabili le tecnologie di perforazione orizzontale

guidata o di microtunneling

L’alternativa….

Nel caso della posa con una perforazione orizzontale guidata di una

condotta in PE DN400 mm, €/m 338,00* (posa) + 33,52* (costi fissi +

opere edili): costo di 371,52* €/metro (- 40,69%)

Nel caso della posa con Microtunneling di condotta in acciaio DN400

mm, €/m 454,40* (spinta) + 137,33* (costi fissi + opere edili): costo di

591,73* €/metro (- 5,6%)

NB: ** fonte”PREZZARIO PER L’APPLICAZIONE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE NO-DIG PER LA REALIZZAZIONE

EX NOVO ED IL RINNOVO DELLE CONDOTTE INTERRATE” IREN SpA (ex AMGA) DIMINUITO DELLA

PERCENTUALE MEDIA DEGLI SCONTI DI MERCATO RILEVATI PARI AL – 20%-35%

Costi a confronto

Si sarebbero potute applicare altre tecnologie di Replacing o Relining con

diversi livelli di risparmio:

Applicando un PIPE SPLITTING (sostituendo l’esistente condotta in acciaio

con una nuova tubazione in PE, DE400 mm): costo di 252,00 €/metro* (- 60%)

Utilizzando il COMPACT PIPE (rinnovare l’esistente condotta in acciaio con

una nuova tubazione in PE, DE400 mm): costo di 316,00 €/metro* (- 50%)

NB: * fonte”PREZZARIO PER L’APPLICAZIONE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE NO-DIG PER LA REALIZZAZIONE EX NOVO ED IL

RINNOVO DELLE CONDOTTE INTERRATE”, IREN (ex AMGA), DIMINUITO DELLA PERCENTUALE MEDIA DEGLI SCONTI DI MERCATO

RILEVATI PARI AL – 10% ED AUMENTATO DEL 30%-40% PER I COSTI RELATIVI ALLE OPERE EDILI , ALLE INDAGINI PRELIMINARI ED

AGLI IMPREVISTI

…e se la condotta fosse stata già esistente e solo da rinnovare

Società Telecom Italia – Palermo

Recupero cavo aereo e posa di cavo telefonico in rame - 100 cp - di distribuzione in ambito extra-urbano, per circa 1 km

… a causa dell’intenso traffico della strada in esame, i lavori dovranno essere svolti in orari prestabiliti giornalmente…

… segnaletica completa ed adeguata al caso e transennatura scavi particolarmente curata…

… non più di 50 metri lineari di lavorazione giornaliera…

… chiusura scavi e ripristini provvisori a fine giornata…

Analizziamo un altro caso…..

Scavo: €/m 41,28 Posa cavo: €/m 5,16 Cavo e materiale afferente la posa: €/m 4,79 Recupero cavi aerei: €/m 1,89 Recupero palificazione: €/m 1, 50 Giunzione: €/m 0,7 Materiali vari: €/m 0,06 Ripristini provvisori: €/m ** Transennatura: €/m ** Segnaletica: €/m ** Scarifica e ripristini definitivi: €/m 22,7

NB: * costi omologati ad 1 metro di cavo posata in opera, su un totale di 1000 m ca

NB: ** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Scavo” e “Posa cavo”

Costo totale* : 78,08 €/metro

* riferiti al capitolato di applicazione Telecom Italia SpA.

• limitare al minimo gli interventi;

• economizzare sui costi;

• laddove possibile, utilizzare tecnologie innovative;

…in questo caso

per 1000 metri di posa cavi risulta particolarmente vantaggioso, sia

economicamente che tecnicamente, applicare la tecnologia alternativa

della Minitrincea al costo di 46,95 €/metro (- 40%)

In tal caso si riescono a realizzare fino a 300 metri lineari di lavorazione

giornaliera

L’alternativa….

Scavo: 25 €/m Posa cavo: €/m ** Cavo e materiale afferente la posa: 5 €/m ** Recupero cavi aerei: 1,89 €/m Recupero palificazione: 1,50 €/m Giunzione: 0,5 €/m ** Materiali vari: €/m 0,06 Cantierizzazione: 3 €/m Segnaletica: €/m *** Scarifica e ripristini definitivi: 10 €/m

NB: * costi omologati ad 1 metro di cavo posata in opera, su un totale di 1000 m caNB: ** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Scavo”NB: *** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Cantierizzazione”

Costo totale* :46,95 €/metro * riferiti al prezzario di applicazione IATT

Confronto dell‘equipaggiamento e del trasporto materiali

(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)

Scavo aperto Tecniche non invasive

Viaggi di camion per lo smaltimento del materiale di risulta

Mezzi

Confronto dei materiali da costruzione(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)

Scavo aperto Tecniche non invasive

Quantità di materiale da costruzionesabbia

materiale di rinterro

asfalto riciclato

asfalto fine

5,5 m3 materiale di rinterro

1 t bentonite ed altro

10 m3

Confronto tra tempi di realizzazione,area cantiere, rumore, inquinamento

(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)

Scavo aperto Tecniche non invasive

Tempi di realizzazione

Occupazione area di cantiere

Rumore e inquinamento

Comparazione dei costi(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)

Scavo aperto Tecniche non invasiveCosti diretti di produzione

Costi indiretti(gestione traffico,imprevisti operativi, …)

Costi di manutenzione nei 10 anni successivi(rottura pavimentazione, buche, …)

Conclusioni

In conclusione…

Perché si ricorra sempre più alle tecniche No-Dig è fondamentale:

la conoscenza delle tecnologie

la garanzia di potersi avvalere di imprese qualificate

poterne valutare gli impatti economici

Maggior confidenza verso le tecnologie no dig

+

Volumi maggiori di lavorazione

=

Minori costi di realizzazione e socio-ambientali

Grazie per l’attenzione

IATT@IATT.INFO WWW.IATT.IT