Fibre Net oltre ad avere sviluppato tecnologie ormai consolidate per lo scavo di nuove gallerie – quali VTR per il preconsolidamento dei fronti di scavo, (si veda Strade & Autostrade n° 168, pag. 128) – propone una ampia gamma dedicata al ripristino e rinforzo di gallerie esistenti ferroviarie e stradali. In questo ambito, oltre a tecnologie consolidate, il gruppo sviluppa soluzioni innovative grazie anche al supporto interno di ingegneri in grado di cogliere le necessità dei progettisti e del mercato.
L’Italia è il Paese europeo con il più alto numero di gallerie stradali e ferroviarie, la maggior parte in esercizio da più di 30 anni. In tale contesto, l’entrata in vigore nel 2022 delle “Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio delle gallerie esistenti” (di seguito LLGG) è stato un passo fondamentale: la messa a sistema di interventi di manutenzione preventiva a seguito della definizione delle classi di rischio e alla valutazione della sicurezza delle opere in sotterraneo è diventata una priorità per prevenire nel tempo la necessità di eventuali interventi in urgenza.
L’ANALISI MULTIRISCHIO E LE VALUTAZIONI STRUTTURALI E GEOTECNICHE
Le LLGG prevedono la definizione della Classe di Attenzione (CdA) per le gallerie esistenti connessa ai rischi strutturale globale e geotecnico, strutturale locale, geologico, sismico, stradale, idraulico. Attraverso un’analisi multirischio, §4.8 LLGG, viene definita la CdA complessiva dell’opera comprensiva di tutte le CdA a meno di quella idraulica, per ogni concio d’opera. Alle fasi ispettive e di definizione della CdA dell’opera segue la valutazione preliminare o accurata di sicurezza da cui può scaturire la necessità di interventi. Di seguito si riportano le principali cause strutturali e geotecniche per cui possono verificarsi degli effetti sul rivestimento della galleria:
- caratteristiche geomeccaniche dell’ammasso roccioso e/o del terreno definite in fase progettuale tali da sottostimare le sollecitazioni sul rivestimento;
- modello geologico e modello geotecnico poco affidabile;
- sovraccarichi esterni dovuti all’interazione con altre opere non considerati e/o non presenti nella fase di realizzazione della galleria;
- azioni esterne dovute alla presenza di movimenti di versante;
- convergenze eccessive del cavo prima del getto;
- sezioni di scavo non conformi alle previsioni progettuali e/o modalità di scavo che hanno indotto un disturbo eccessivo all’ammasso roccioso;
- difetti di getto che hanno lasciato alcuni vuoti tra il rivestimento definitivo e quello provvisorio;
- presenza di acque circolanti o di infiltrazione;
- materiali da costruzione del rivestimento non idonei.
È fondamentale essere a conoscenza di tali aspetti prima di qualsiasi valutazione di sicurezza e/o progettazione degli interventi. Un’utile guida di base sul tipo di indagine da seguire per migliorare il livello di conoscenza dell’opera è riportata al cap. 6 delle LLGG.
DALLE CAUSE AGLI INTERVENTI
Note le cause strutturali e geotecniche che possono condurre a evidenze in galleria, quali sono gli effetti che possiamo osservare? Nell’allegato B delle LLGG sono elencati i possibili difetti osservabili in galleria connessi alla struttura, alla piattaforma stradale, agli elementi non strutturali e agli impianti.
La scelta degli interventi da realizzare è funzionale, oltre che alla risoluzione degli effetti evidenti, anche alla riduzione della classe di rischio. Gli interventi di manutenzione su gallerie esistenti possono essere funzionali alla riparazione locale della struttura – § 8.4.1 NTC2018 – o all’invarianza del comportamento globale della struttura nel tempo, così da prolungarne la vita utile. Pertanto, gli interventi possono essere suddivisi in interventi di manutenzione ordinaria o straordinaria, di rinforzo strutturale o di rinnovo, più eventuali interventi preventivi necessari alla realizzazione di tutte queste attività.
Di seguito sono elencati alcuni degli interventi possibili:
- consolidamento radiale con barre e barre tubolari in VTR in via preventiva al fine di ridurre il rischio di distacchi in calotta prima della demolizione del rivestimento;
- riempimenti di eventuali cavità presenti a tergo del rivestimento;
- ripristino corticale del rivestimento;
- trattamento dei giunti e delle fessure;
- rinforzo strutturale del rivestimento;
- re-lining, realizzazione di nuovo rivestimento.
Gli interventi possono essere realizzati con diverse tecnologie e materiali, purché vengano raggiunte le prestazioni individuate in fase di progettazione.
Di seguito le tecnologie che il gruppo Fibre Net mette attualmente a disposizione per gli interventi sulle gallerie esistenti.
LE SOLUZIONI FIBRE NET PER LA MANUTENZIONE DELLE GALLERIE
Fibre Net si pone come partner strategico per il ripristino e il rinforzo delle gallerie esistenti, offrendo una gamma completa di soluzioni tecniche basate sull’utilizzo di materiali compositi in fibra di vetro (GFRP) e di carbonio (CFRP) progettate per rispondere a un ampio spettro di necessità, dalla riparazione localizzata al rinforzo strutturale esteso. Caratterizzate da elevata resistenza chimica e insensibilità alla corrosione, le soluzioni Fibre Net sono in grado di garantire durabilità e performance ottimali nel tempo.
Grazie alle caratteristiche di radio trasparenza molte soluzioni sviluppare per le gallerie sono compatibili con l’utilizzo della tecnologia georadar fondamentale in fase ispettiva poiché permette, accoppiata preferibilmente a una serie di video-endoscopie, di fornire indicazioni sullo spessore del rivestimento, oltre alla presenza di anomalie quali vuoti e discontinuità senza dover effettuare indagini invasive.
La ricostruzione della distribuzione planimetrica delle cavità a tergo della calotta consente di identificare le zone su cui sono necessari interventi di preconsolidamento del cavo, quali il riempimento delle cavità e l’installazione di barre e barre tubolari VTR radiali cementate. La lunghezza, la maglia di distribuzione, la dimensione e la tipologia delle barre e barre tubolari in VTR è definita dal progettista in funzione del contesto geotecnico e strutturale, ovvero della frequenza e dimensioni delle cavità presenti, nonché delle condizioni del rivestimento esistente.
Fibre Net risponde alle differenti necessità progettuali con diverse tipologie di barre composte da fibre di vetro chimicamente resistenti e resine poliesteri termoindurenti:
- barre tubolari lisce o con superficie esterna ad aderenza migliorata mediante fresatura elicoidale, anche dotate di valvole a manchette per il controllo dell’iniezione. Nella gamma sono disponibili diversi formati, tra cui le più classiche 60/40 con resistenze a trazione variabili tra 400 e 800 MPa;
- barre lisce o ad aderenza migliorata con diametri fino a 80 mm e resistenza a trazione media fino a 800 MPa.
A completamento dei trattamenti di preconsolidamento del cavo, Fibre Net dispone di malte per la cementazione delle barre e miscele cementizie a ritiro controllato per le iniezioni di riempimento dei vuoti a tergo del rivestimento. Per le successive fasi di manutenzione, invece, propone cicli tipologici di intervento per il ripristino e il rinforzo, come illustrato nelle figure 2 e 3, al fine di facilitare nella scelta della tecnologia più idonea.
Questi cicli rappresentano una guida pratica per affrontare le diverse problematiche riscontrabili nelle gallerie, con rivestimenti sia in calcestruzzo (figure 2 e 3) sia in muratura (figura 5). Il ciclo riportato in figura 2, idoneo per interventi di ripristino, prevede le seguenti fasi:
- intervento di fissaggio e riempimento attraverso ancoranti chimici, leganti cementizi, malte tixotropiche da ancoraggio e malte fluide per riempimento;
- incollaggi e riprese di getto con adesivi bicomponenti;
- ripristino, ricostruzione e ringrosso con reti in GFRP, additivi riduttori di ritiro, leganti cementizi, malte tixotropiche e betoncini. Il ciclo riportato in figura 3, idoneo per interventi di rinforzo, prevede le seguenti fasi:
- preparazione del supporto con malte da ripristino e promotori di adesione delle linee;
- 3. 4. intervento di rinforzo FRP con tessuti in CFRP, reti in CFRP, barre e fiocchi in CFRP ad elevate prestazioni meccaniche, barre in GFRP, lamine in CFRP e resine per incollaggio impregnazione;
- rasatura con malte da ripristino e rasatura;
- intervento protettivo con ciclo poliuretanico e acril-poliuretano- florurato.
Nelle figure 4A, 4B e 4C si riportano alcuni esempi di cantieri in cui sono stati eseguiti interventi di ripristino. Nel caso di interventi su gallerie in muratura è possibile utilizzare sistemi FRCM, figura 5, composti da reti in fibra di vetro AR o di carbonio, sia secche sia impregnate, con matrici inorganiche a base di calce naturale (NHL) o cementizie tali da garantire un’ottima compatibilità con i materiali tradizionali e migliorare la resistenza e duttilità della struttura.
Tutte le soluzioni Fibre Net, qui riportate in forma esemplificativa ma non esaustiva, rispondono alle specifiche esigenze progettuali della committenza e possono essere modulate in modo da garantire la massima efficacia dell’intervento. Fibre Net, grazie a competenze integrate in ingegneria, produzione, assistenza, ricerca e sperimentazione, supporta progettisti, imprese ed enti con un team tecnico specializzato nelle grandi opere che fornisce consulenza ingegneristica mirata, dalla diagnosi iniziale alla scelta delle tecnologie più efficaci, assicurando un servizio completo per la manutenzione delle gallerie esistenti.
Per maggiori info: https://fibrenet.it/infrastrutture/gallerie/
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