04.06.2013 Views

Articolo T-SH200 - Strade&Autostrade Gennaio ... - ATP home page

Articolo T-SH200 - Strade&Autostrade Gennaio ... - ATP home page

Articolo T-SH200 - Strade&Autostrade Gennaio ... - ATP home page

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Gallerie & Tunnelling<br />

Piero Bongio*<br />

Tiziano Collotta**<br />

Luigi Pagliula***<br />

Nell’ambito dei lavori di realizzazione di<br />

grandi infrastrutture autostradali, l’utilizzo<br />

di elementi tubolari in vetroresina (in<br />

gergo “i VTR”) è ad oggi sostanzialmente<br />

limitato al pre-consolidamento dei fronti<br />

di scavo delle gallerie naturali.<br />

In formazioni geologiche complesse e<br />

in fronti di scavo con sezione dell’ordine<br />

di 180 m 2 , sono previsti sino a 130<br />

VTR al fronte, iniettati con miscele cementizie,<br />

generalmente a bassa pressione.<br />

VTR valvolati e iniettati ad alta<br />

pressione vengono eseguiti anche al<br />

contorno, al fine di favorire lo sviluppo dell’effetto arco. I<br />

VTR al fronte contribuiscono alla stabilità dello stesso attraverso<br />

la loro elevata resistenza a sollecitazioni di trazione,<br />

lavorando sostanzialmente come tiranti passivi, ovvero<br />

come gli elementi di rinforzo di una “terra armata”.<br />

Ad oggi non era stato previsto il loro utilizzo come elementi<br />

pretesi, essenzialmente per problematiche legate al sistema<br />

di applicazione e di mantenimento della pretensione.<br />

approccio tradizionale per la realizzazione degli imbocchi delle<br />

L’ gallerie naturali, in terreni sciolti o in rocce tenere alterate, prevede<br />

la realizzazione degli scavi attraverso paratie di pali di grande<br />

diametro o micropali, multitirantate, con tiranti attivi a trefoli.<br />

Per terreni caratterizzati da un marcato decadimento della resistenza<br />

al taglio al crescere del livello deformativo (comportamento “strainsoftening”),<br />

la realizzazione di paratie di imbocco, anche dell’ordine di<br />

15-20 m di altezza di scavo, può rappresentare una problematica progettuale<br />

decisamente rilevante. Laddove parte dei terreni sia in condizioni<br />

di resistenza al taglio prossime o coincidenti con quella “residua”,<br />

le possibili superfici di scivolamento critiche si estendono ben<br />

oltre il tradizionale cuneo di plasticizzazione attivo, coinvolgendo masse<br />

di terreno rilevanti. Per far fronte alle spinte che ne derivano possono<br />

essere previsti sino a otto ordini di tiranti, con lunghezze totali di<br />

questi ultimi anche di 40-50 m, necessarie per spingere i tratti attivi<br />

110<br />

Tiranti<br />

L’applicazione al metodo Spea-PACO:<br />

nuovi sbocchi… per gli imbocchi<br />

ELEMENTI TUBOLARI<br />

IN VETRORESINA PRETESABILI<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Figura 1 - I primi due ordini di VTR prima dell’applicazione della<br />

pretensione all’imbocco lato Bologna della galleria Manganaccia,<br />

nell’ambito dei lavori di adeguamento alla terza corsia della Variante di<br />

Valico dell’Autostrada Milano-Napoli (A1), nel tratto fra Sasso Marconi e<br />

Barberino di Mugello<br />

di fondazione oltre le superfici di reale o potenziale rottura. Ne derivano<br />

oneri temporali ed economici elevatissimi.<br />

Spea Ingegneria Europea SpA, nell’ambito della progettazione delle opere<br />

della Variante di Valico Appenninica dell’Autostrada Milano-Napoli (A1)<br />

tra Sasso Marconi e Barberino di Mugello, dei tratti della terza corsia Firenze<br />

Nord-Firenze Sud della stessa A1 e della terza corsia dell’Autostrada<br />

Bologna-Bari-Taranto (A14) tra Rimini Nord e Pedaso, ha dovuto<br />

affrontare la progettazione degli imbocchi di un notevole numero di gallerie<br />

naturali in contesti geotecnici, geologici e geomorfologici complessi,<br />

quali per esempio quelli nelle formazioni delle argille scagliose, del “caotico”<br />

toscano e delle argille plio-pleistoceniche delle tratte adriatiche.<br />

Sulla base dell’osservazione delle opere, e in particolare del monitoraggio<br />

inclinometrico e topografico, è scaturita la convinzione che, in<br />

tali contesti, l’approccio più corretto al fronte di scavo in naturale fosse<br />

quello di una soluzione che abbinasse i vantaggi della classica soluzione<br />

di imbocco con paratie di pali di grande diametro multitirantate<br />

a quella delle “protesi” con terreno stabilizzato [2]; l’intento è di<br />

evitare lo sviluppo di profonde e ampie superfici di scivolamento critiche<br />

che si potrebbero generare a seguito di fenomeni di rilascio tensionale<br />

provocati dalle attività di scavo, in assenza di strutture di sostegno<br />

adeguatamente rigide.


Le “protesi” vengono generalmente realizzate ove si presentano estesi<br />

tratti a bassa copertura prima dell’imbocco vero e proprio della galleria<br />

naturale; la soluzione presuppone che i versanti non siano interessati<br />

da fenomeni di instabilità importanti e che i terreni non siano<br />

caratterizzati da un marcato comportamento tenso-deformativo tipo<br />

“strain-softening”.<br />

In tali contesti, l’adozione di una “protesi” potrebbe comportare lo sviluppo<br />

di notevoli spinte orizzontali all’atto degli scavi, spinte non gestibili<br />

già nella fase di realizzazione del rivestimento di prima fase (centine<br />

e spritz beton) della galleria naturale.<br />

Nell’ottica di sfruttare il più possibile i vantaggi della “protesi”, che sostanzialmente<br />

limita gli alleggerimenti al piede dei versanti, in abbinamento<br />

al contributo stabilizzante offerto dalle paratie di pali, è stato sviluppato<br />

un particolare approccio progettuale per la realizzazione degli<br />

imbocchi, il metodo Spea PACO (Paratie con Arco di COntrasto) [1].<br />

In sostanza, si tratta di realizzare un’opera nella quale le azioni di contrasto<br />

sono fornite da elementi strutturali diversi, realizzati in tempi e<br />

fasi diverse:<br />

le paratie di pali al fronte e ai lati del fronte;<br />

i tiranti;<br />

un arco di contrasto in c.a., appoggiato su pali, esteso dalla progressiva<br />

di imbocco della galleria naturale sino a incontrare il terreno<br />

naturale;<br />

tiranti al fronte, sotto l’arco di contrasto;<br />

una soletta di contrasto provvisoria in magrone, alla quota del piano<br />

di lavoro prevista per la realizzazione dell’arco rovescio;<br />

l’arco rovescio in c.a..<br />

Figura 2 - Le fasi di realizzazione del metodo Spea-PACO<br />

Tiranti<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Le fasi esecutive sono le seguenti (Figura 2 e Figura 4):<br />

fase 1: realizzazione delle paratie di imbocco e della fila di pali che<br />

costituisce l’appoggio dell’arco di contrasto in c.a.; è prevista la<br />

perforazione a vuoto dal piano esistente fino alla quota imposta dell’arco<br />

di contrasto;<br />

fase 2: scavo di ribasso fino a una quota di poco superiore all’estradosso<br />

dell’arco di contrasto con esecuzione di uno/due ordini<br />

di tiranti sulla paratia di pali di protezione degli scavi; realizzazione<br />

degli infilaggi sulla paratia di imbocco. Il terreno davanti alla paratia<br />

di imbocco è sagomato secondo la carpenteria dell’intradosso<br />

dell’arco;<br />

fase 3: il getto dell’arco ingloba gli infilaggi metallici;<br />

fase 4: scavo fino alla quota necessaria per l’esecuzione degli eventuali<br />

ordini di tiranti di ancoraggio al di sotto dell’arco;<br />

fase 5: scavo ed esecuzione di una soletta “provvisoria” di contrasto<br />

in calcestruzzo magro di spessore 0,40÷0,50 m;<br />

fase 6: completamento dello scavo ed esecuzione dell’arco rovescio.<br />

Nelle Figure 3A-3D vengono illustrate le modalità di avanzamento dello<br />

scavo.<br />

Elementi caratterizzanti del metodo sono l’arco di contrasto in c.a. (dello<br />

spessore in chiave pari a 0,80-1,0 m e 2,0 m in corrispondenza<br />

dell’incastro con i pali di sostegno) e la soletta di contrasto provvisoria<br />

in magrone; costituiscono parte integrante del metodo anche la fasistica<br />

realizzativa e il monitoraggio geotecnico-strutturale che comprende:<br />

sezioni strumentate con barrette estensimetriche all’interno dell’arco<br />

di contrasto in corrispondenza della sezione di mezzeria (sia<br />

a intradosso sia a estradosso dell’arco);<br />

sezioni strumentate con barrette estensimetriche<br />

in corrispondenza della mezzeria del solettone<br />

provvisorio in calcestruzzo magro;<br />

celle di carico sui tiranti.<br />

Il costante monitoraggio tenso-deformativo dell’arco<br />

consente di stabilire il momento in cui risulta<br />

opportuna la posa di terreno sopra l’arco di<br />

contrasto.<br />

La scelta del momento e dell’entità dei reinterri<br />

risulta in effetti delicata: se fatta in anticipo rispetto<br />

agli scavi di ribasso può comportare elevate<br />

trazioni all’intradosso dell’arco di contrasto<br />

in chiave; viceversa, se ritardata, le spinte delle<br />

terre, in assenza dei sovraccarichi permanenti dovuti<br />

al terreno di riporto, tenderebbero a determinare<br />

trazioni all’estradosso dell’arco.<br />

All’imbocco lato Bologna della galleria Manganaccia,<br />

le opere di sostegno previste interessano<br />

prevalentemente l’accumulo di un deposito di frana<br />

quiescente costituito da depositi caotici di litotipi<br />

eterogenei, in matrice prevalentemente argilloso-limosa.<br />

L’accumulo di frana poggia su di<br />

un substrato roccioso intensamente tettonizzato,<br />

costituito dalla formazione del membro peliticoarenaceo<br />

dell’unità dell’Acquerino.<br />

La particolarità dell’applicazione consiste nel fatto<br />

che, a differenza della tradizionale applicazione<br />

del metodo Spea-PACO in cui è prevista l’esecuzione<br />

di due ordini di tiranti attivi a trefoli al<br />

di sotto dell’arco di contrasto in corrispondenza<br />

della parete di imbocco, gli stessi sono stati so-<br />

111


112<br />

Tiranti<br />

Figura 4 - L’applicazione all’imbocco lato Roma della galleria Pozzolatico nel<br />

tratto Firenze Nord-Firenze Sud dell’Autostrada Milano-Napoli (A1)<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Figure 3A, 3B, 3C e 3D - L’avanzamento degli scavi al di sotto<br />

dell’arco di contrasto:<br />

fase A: inizio dell’avanzamento dello scavo sotto l’arco di<br />

contrasto. Scavo sino alla quota necessaria per la realizzazione<br />

dell’ordine di tiranti sotto l’arco di contrasto, per campi di 5-6 m e<br />

realizzazione dei primi tiranti;<br />

fase B: scavo sotto i tiranti realizzati e getto della soletta<br />

provvisoria di contrasto in calcestruzzo magro di spessore 0,40<br />

m, per campi di 5-6 m;<br />

fase C: avanzamento degli scavi per campi di 5-6 m con<br />

esecuzione di tiranti e della soletta provvisoria di contrasto in<br />

calcestruzzo magro;<br />

fase D: demolizione di 5-6 m della soletta provvisoria di contrasto<br />

in calcestruzzo magro e approfondimento dello scavo. Esecuzione<br />

dell’arco in c.a.<br />

stituiti con elementi tubolari in vetroresina che presentano la possibilità<br />

di essere pretesabili; ciò consente di eliminare i tiranti sotto<br />

l’arco in c.a. fornendo comunque la pre-tensione necessaria per<br />

ridurre le deformazioni orizzontali e il controllo dei fenomeni di decadimento<br />

dei parametri di resistenza dei terreni. A differenza dei<br />

tiranti, la cui funzione è irrimediabilmente persa al momento della<br />

demolizione dei pali al fronte, i VTR contribuiranno a garantire<br />

la stabilità del fronte di scavo anche una volta demolite le teste di<br />

ancoraggio e i pali al fronte, integrando, per i primi campi di scavo<br />

della galleria naturale, il contributo dei tradizionali VTR previsti<br />

per il pre-consolidamento al fronte.<br />

Nel caso specifico è stata prevista l’installazione al fronte di 54<br />

VTR tubolari del diametro di 60/40 mm (tiranti <strong>ATP</strong> T-<strong>SH200</strong>), della<br />

lunghezza di 18 m, con pre-tensione di 42 kN cadauno, per complessivi<br />

2.268 kN al fronte. La tecnologia dei VTR pretesabili è stata<br />

sviluppata solo di recente da <strong>ATP</strong> Srl e quella in oggetto risulta<br />

essere la prima applicazione.


Figura 5A<br />

Figura 5B<br />

Figura 5C<br />

Tiranti<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Figura 5D<br />

Figura 5E<br />

Figura 5F<br />

113


La realizzazione dei tubi in vetroresina<br />

I tiranti in GFRP (Glass Fyber Reinforced Poltrusion) T-SH 200 vengono<br />

realizzati con la tecnologia della Pultrusione, nata per la produzione<br />

di profili a sezione costante costituiti da fili continui (le fibre di rinforzo),<br />

unicamente orientati nella direzione dell’asse, legati tra di loro mediante<br />

una resina poliestere termoindurente. La tecnologia consiste<br />

nel tirare le fibre di rinforzo attraverso un bagno di resina e quindi attraverso<br />

una sezione di formatura dove la sezione finale del profilato<br />

viene abbozzata e la resina in eccesso drenata; il semilavorato avanza<br />

quindi in modo continuo attraverso una filiera riscaldata dove avviene<br />

il processo di polimerizzazione, ottenendo il prodotto finito.<br />

Descrizione del tirante T-<strong>SH200</strong><br />

Il tirante T-<strong>SH200</strong> è costituito da un profilo cavo a sezione circolare<br />

Ф 60 mm con spessore 10 mm, realizzato in resina poliestere termoindurente<br />

rinforzata con fibre di vetro, ad aderenza esterna migliorata.<br />

La sua peculiarità è costituita da una “testa”, realizzata in acciaio mediante<br />

lavorazione meccanica, che consente di applicare e successivamente<br />

mantenere, attraverso opportuno dispositivo di tensionamento,<br />

un’azione assiale di trazione massima di 300 kN, limitata in fase progettuale<br />

a 200 kN. Il terminale consiste in una testata in acciaio con<br />

foro passante conico che si accoppia con cunei di bloccaggio, che esercitando<br />

opportuna compressione sul profilo consentono il trasferimento<br />

di carichi assiali per attrito.<br />

La testata di bloccaggio comprende:<br />

un set di cunei in acciaio;<br />

una boccola di contrasto;<br />

un tubo interno in acciaio del diametro di 38 mm e spessore di 10<br />

mm con funzione di antischiacciamento per il tubo in VTR;<br />

una piastra di ripartizione metallica 250x300x20 con tubo di sfiato.<br />

Il tirante T-<strong>SH200</strong> è corredato anche di (Figura 7):<br />

un sacco otturatore costituito da un geotessile della grammatura<br />

di 400 g/m 2 e di lunghezza utile di ≈ 50 cm;<br />

un tubo di sfiato del sacco otturatore (iniettato attraverso una valvola)<br />

in metallo del diametro di 16 mm e spessore di 1,2 mm;<br />

un tubo di sfiato del tratto in fondazione (iniettato attraverso delle<br />

valvole) in metallo del diametro di 16 mm e spessore di 1,2 mm;<br />

Figura 6 - La produzione del tirante T-<strong>SH200</strong><br />

114<br />

Tiranti<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

valvole a scomparsa per l’iniezione del sacco otturatore e del tratto<br />

in fondazione;<br />

valvole aperte per l’iniezione tratto libero;<br />

eventuale manicotto di collegamento tra due profili successivi, con<br />

una resistenza a trazione di 200 kN, nel caso di presenza di giunzioni;<br />

un tappo-ogiva di fondo con razze antisfilamento e una valvola di<br />

non ritorno per l’iniezione primaria di guaina.<br />

Caratteristica Valore Unità di misura<br />

Sezione resistente 1.500 mm 2<br />

Diametro esterno 60 mm<br />

Diametro interno 40 mm<br />

Spessore 10 mm<br />

Tabella 1 -<br />

Le caratteristiche<br />

geometriche<br />

del tirante<br />

Caratteristica Valore minimo Norma di riferimento<br />

Massa volumica 1,9 g/cm<br />

Tabella 2 - Le caratteristiche fisico-meccaniche del tirante<br />

3 UNI 7092<br />

Resistenza a trazione 600 MPa UNI EN61<br />

Resistenza a flessione 600 MPa ASTM D790<br />

Modulo elastico 35.000 MPa UNI EN61(ASTM D790 A FLEX)<br />

Resistenza allo scoppio 30 MPa<br />

I tiranti T-<strong>SH200</strong> trovano contrasto sulla parete di imbocco tramite piastre<br />

metalliche di adeguata rigidezza (250x300x20mm). La presenza<br />

di uno spessore di 20 cm di spritz beton, armato con doppio foglio di<br />

rete metallica elettrosaldata (del diametro di 8, maglia quadrata 20x20),<br />

e le contenute forze di trazione agenti, consentono di eliminare le travi<br />

di ripartizione, abitualmente utilizzate per i tiranti a trefoli.<br />

Le fasi realizzative<br />

Il T-<strong>SH200</strong> è realizzato secondo la seguente fasistica, nella quale sono<br />

evidenziati i tempi necessari, comprensivi degli approntamenti di<br />

cantiere:<br />

perforazione del diametro di 150 mm (15’);<br />

l’inserimento del tirante;<br />

l’iniezione del sacco otturatore con una boiacca<br />

cementizia con additivo accelerante (5’);<br />

la maturazione del sacco otturatore (sei ore);<br />

l’iniezione “di guaina” del tratto di fondazione<br />

(bulbo) (un’ora);<br />

il tempo di maturazione (due ore);<br />

l’iniezione selettiva attraverso le due valvole nel<br />

tratto di fondazione (30’ per valvola);<br />

la maturazione: due giorni;<br />

la tesatura (20’);<br />

le iniezione del tratto “libero” (15’).<br />

IdatiindicatisiriferisconoaunT-<strong>SH200</strong>dellalunghezza<br />

di 18,00 m.<br />

Il sistema di tesatura<br />

Nel classico sistema di tesatura utilizzato per i trefoli in<br />

acciaio armonico, sono quest’ultimi a essere afferrati<br />

in testa e sollecitati a trazione con l’utilizzo di un martinetto.<br />

Raggiunta la forza di tiro desiderata il tirante,<br />

una volta bloccato attraverso l’utilizzo di opportuni cunei<br />

di bloccaggio che si incastrano nella testata, viene<br />

rilasciato così da poter rimuovere il martinetto.


Tale sistema non può essere utilizzato sui tiranti in T-<strong>SH200</strong>. Infatti tali tiranti<br />

sono caratterizzati, a differenza di quelli in acciaio, da bassi valori<br />

della resistenza a compressione e del modulo elastico in direzione radiale.<br />

Ciò comporterebbe, al momento del rilascio, un rilevante scorrimento<br />

differenziale in senso assiale tra cunei di bloccaggio e tirante con<br />

conseguente riduzione significativa della tensione applicata sullo stesso.<br />

Per risolvere il problema indicato è stato ideato un sistema di tesatura<br />

che ha come aspetto principale quello di non agire direttamente sull’elemento<br />

in VTR bensì sul sistema di bloccaggio dell’elemento stesso: è<br />

il sistema di bolccaggio ad essere “tirato” dal martinetto (Figure 8A, 8B,<br />

8C e 8D). La procedura di tesatura prevede le seguenti fasi operative:<br />

1. si dispone la piastra di riscontro (Figura 8A);<br />

2. si inserisce il controcono forato che presenta una doppia filettatura:<br />

quella inferiore serve per predisporre, a operazione ultimata,<br />

l’apposita ghiera forata per il bloccaggio del tirante;<br />

quella superiore serve per legare l’asta cava filettata di tesatura.<br />

Tale asta è cava perché deve essere attraversata dal tirante<br />

in GFRP (Figura 8B);<br />

Tiranti<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Figura 7 - Il tirante T-<strong>SH200</strong><br />

3. si blocca la barra con appositi conetti (Figura 8B);<br />

4. si avvita la ghiera di bloccaggio al controcono (non facendola entrare<br />

in contatto con la piastra di riscontro) (Figura 8C);<br />

5. si avvita l’asta cava filettata di tesatura al controcono (Figura 8D);<br />

6. si dispone il martinetto (un cilindro a canna forata) sull’apposito sistema<br />

di sostegno e si blocca il tutto con un dado di contrasto avvitato<br />

sull’asta cava filettata (il cilindro cavo utilizzato è attraversato<br />

dall’asta cava filettata). In definitiva il martinetto, che è montato<br />

su una piastra circolare sulla quale sono presenti due aste cilindriche<br />

diametralmente opposte, grazie a questo sistema da un lato<br />

contrasta contro la piastra di riscontro e dall’altro con il dado di contrasto<br />

(Figure 8E e 8F).<br />

La modellazione numerica<br />

Negli approcci tradizionali adottati nella progettazione degli imbocchi della<br />

gallerie naturali, la presenza dei VTR per il consolidamento del fronte<br />

è conteggiato, a livello di schematizzazione di calcolo, con l’introduzione<br />

di un incremento dell’intercetta di coesione. Tale approccio progettuale<br />

porta, in generale, a delle sottostime delle effettive spinte agenti sulle<br />

opere di sostegno, soprattutto quando le forze a cui sono soggette le opere<br />

derivano da cinematismi di instabilità profondi e gli elementi in VTR ricadono<br />

nella porzione di versante sovrastante la superficie di scivolamento<br />

considerata nella valutazione delle spinte agenti sull’opera.<br />

Figure 8A, 8B 8C, 8D, 8E e 8F - Le fasi della messa in tensione<br />

115


Nella progettazione dell’imbocco BO della galleria naturale Manganaccia,<br />

avvenuta attraverso un programma di interazione terreno-struttura<br />

agli elementi finiti, gli elementi T-<strong>SH200</strong> sono introdotti come elementi<br />

“Wire”, vale a dire sostanzialmente come delle molle di opportuna<br />

rigidezza in grado di sopportare carichi assiali di trazione.<br />

116<br />

Tiranti<br />

Figura 9A - L’intervento di soil nailing/clouage con elementi pretesati rende possibile l’esecuzione<br />

del fronte di scavo senza tiranti, che interferirebbero con la galleria da realizzare<br />

Figura 9B - La realizzazione degli allargamenti simmetrici della sede autostradale in<br />

corrispondenza di manufatti esistenti (spalle di viadotti, tombini scatolari, ponticelli) o dove<br />

necessario e l’adozione di diffuse catene con elementi in VTR pretesabili<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Vantaggi e altre applicazioni<br />

I tiranti pretesabili trovano l’applicazione più interessante in interventi<br />

di soil nailing-chiodature applicati alla stabilizzazione dei fronti di<br />

scavo (Figura 9D); possono trovare, inoltre, impiego come tiranti di ancoraggio<br />

“isolati” nella realizzazione di opere di sostegno (Figura 9F)<br />

e come elementi di contrasto in opere interessate<br />

da fenomeni di sottospinta idraulica (Figura<br />

9C). Essi associano la possibilità della pretensione<br />

ai tradizionali vantaggi degli elementi<br />

in vetroresina, ovvero:<br />

la corrosione: gli elementi in VTR sono “inerti”<br />

in relazione a problematiche di corrosione;<br />

gli aspetti ambientali: se presenti nel fronte<br />

di scavo delle gallerie naturali, lo smarino<br />

non è considerato “rifiuto”;<br />

i terreni trattati a calce-cemento: l’impiego<br />

di tiranti in vetroresina offre la possibilità<br />

di realizzare interventi di soil nailing anche<br />

in terreni trattati a calce (pH > 10÷12),<br />

dove non è opportuno ricorrere all’adozio-<br />

ne di elementi metallici di rinforzo protetti<br />

tramite zincatura;<br />

l’isolamento elettrico: gli elementi in VTR<br />

garantiscono l’isolamento elettrico evitando<br />

così sistemi di messa a terra e le attività<br />

di manutenzione periodiche (correnti<br />

vaganti).<br />

I tiranti, nelle applicazioni che ne prevedono<br />

un’adozione diffusa (interventi di soil nailing e<br />

chiodature), possono evitare travi di ripartizione<br />

costituite da travi in c.a. o doppio profilato<br />

metallico, potendo trovare direttamente contrasto<br />

su un rivestimento in calcestruzzo proiettato,<br />

armato con doppio foglio di rete metallica<br />

elettrosaldata, mediante piastre metalliche<br />

di adeguata rigidezza (250x300x20mm). Per<br />

quanto riguarda le pareti di imbocco delle gallerie<br />

naturali, prevedere elementi strutturali resistenti<br />

a trazione distribuiti in maniera “capillare”<br />

sulla parete di imbocco (un elemento ogni<br />

2,0 m 2 ) consente di contrastare efficacemente<br />

le spinte delle terre, contenendo entro<br />

valori accettabili le sollecitazioni flettenti e taglianti<br />

sui pali delle paratie di imbocco. La scelta<br />

di applicare una forza di trazione al T-<strong>SH200</strong><br />

consente di limitare gli spostamenti della paratia<br />

di imbocco, e contenere i fenomeni di detensionamento<br />

del versante e, quindi, di decadimento<br />

della resistenza al taglio di terreni.<br />

Raggiunto il fondo scavo, e demoliti i pali di imbocco,<br />

i VTR pretesati costituiscono un’integrazione<br />

del consolidamento al fronte realizzato<br />

con tubi VTR “classici” del diametro di<br />

60/40 iniettati con miscele cementizie. I T-<br />

<strong>SH200</strong> possono essere strumentati con fibre<br />

ottiche direttamente inglobate nel profilato tubolare<br />

all’atto della produzione in stabilimento<br />

del profilato stesso.


Figura 9C - L’intervento di ancoraggio della struttura “a U” per il<br />

contrasto al sollevamento per effetto di sottospinte idrauliche<br />

Figura 9D - L’intervento di soil nailing/clouage con elementi pretesati per<br />

la stabilizzazione di fronti di scavo realizzati in rocce tenere (imbocchi<br />

diretti di gallerie naturali e/o trincee-pareti in rocce tenere)<br />

Figura 9E - Interventi di consolidamento radiale nello scavo di gallerie<br />

naturali<br />

Tiranti<br />

STRADE & AUTOSTRADE 1-2009<br />

Figura 9F - Un esempio di elementi di soil nailing/clouage con<br />

pretensione nell’ambito di lavori necessari per l’allargamento di sedi<br />

ferroviarie in esercizio e/o per l’esecuzione di lavori in adiacenza:<br />

riduzione degli spostamenti dell’opera di sostegno e riduzione<br />

dei fenomeni di “sghembo” dei binari; assenza di problematiche<br />

di corrosione per presenza di “correnti vaganti”<br />

Tale strumentazione consente di valutare, nelle varie fasi di scavo, la distribuzione<br />

delle azioni di trazione lungo l’asse dell’elemento, consentendo<br />

di determinare le leggi di trasferimento degli sforzi tangenziali unitari<br />

di aderenza che si sviluppano al contatto tra tirante e terreno.<br />

E’ possibile isolare i primi 4-5 m dei tiranti con elementi di viplatura<br />

in grado di creare un tratto “libero” in modo da trasferire l’azione della<br />

pretesatura in profondità.<br />

Alcuni esempi applicativi sono riportati nelle Figure 9D, 9E e 9F. <br />

* Responsabile dell’Ufficio di Geotecnica all’Aperto di<br />

Spea Ingegneria Europea<br />

** Responsabile del Polo di Geoingegneria di Spea<br />

Ingegneria Europea<br />

*** Direttore Lavori dei Lotti 9, 10, 11 e 13 della<br />

Variante di Valico di Spea Ingegneria Europea<br />

Ringraziamenti<br />

Si ringraziano, per le diverse specifiche competenze nelle fasi realizzative,<br />

il Dott. Giamundo e l’Ing. Maddaluno di <strong>ATP</strong>, il Sig. Leopardo<br />

della BEA Service, l’Ing. Talone e il Geom. Cacace della Toto SpA e i<br />

colleghi della Direzione Lavori Barberino di Mugello di Spea Ingegneria<br />

Europea SpA, precisamente l’Ing. Raiele, Direttore Operativo, e il<br />

Geom. Rossignoli, Ispettore di Cantiere.<br />

Un ringraziamento anche al Geom. Verdoliva per la realizzazione delle<br />

rappresentazioni grafiche.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

[1]. P. Bongio, T. Collotta et al. - “Un imbocco nel “caotico” - Il metodo Spea-PA-<br />

CO”, Rivista <strong>Autostrade</strong>, n° 4/2007.<br />

[2]. P. Lunardi et al. - “Galleria Borgo Rinzelli: studi per l’applicazione del sistema<br />

della protesi strutturale in terreni limoso-argilllosi”, “Gallerie e grandi opere<br />

sotterranee”, n° 71, Dicembre 2003.<br />

117

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!