HYDRO - AIR - BANKS OVER -LIMITS WATER MANAGEMENT TECHNOLOGIES

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1 HYDRO - AIR - BANKS OVER -LIMITS WATER MANAGEMENT TECHNOLOGIES PROTEZIONE INGRESSI ANTIALLAGAMENTO

2 DIFESE IDRAULICHE PER INGRESSI 1. PREMESSA Di fronte all'emergenza "acqua alta" oggi si possono attivare nuovi tipi di difese per proteggere beni privati e pubblici dai danni dell'acqua e del fango. Molte di queste difese sono erette in modo permanente a causa della ricorrenza sempre più frequente di fenomeni di alluvione od esondazione. Esistono, tuttavia, aree di passaggio dove, per definizione, non possono essere disposte barriere permanenti; alcuni esempi sono gli ingressi pedonabili e carrabili di fabbricati, ospedali, edifici pubblici e privati. Esistono, poi, le rampe di discesa ad autorimesse o seminterrati per i quali diventa di vitale importanza contenere l'eventuale fenomeno d'acqua alta. A volte basterebbe una semplice scaletta di tre o quattro gradini per tutelare un ingresso pedonale dall'acqua, ma, da alcuni anni anche in Italia, è stata adottata la doverosa politica di abbattere tutte le barriere architettoniche che impediscono la libera circolazione di persone disabili. Questo significa che anche pochi centimetri d'acqua, esterni ad un edificio, possono oggi liberamente entrarvi ed arrecare danni anche ingenti, rovinando, ad esempio, il pavimento, il mobilio o le merci in deposito. Da tutto questo emerge evidente la necessità di disporre di una difesa idraulica a scomparsa, che, cioè, non limiti in alcun modo l'utilizzo del passaggio quando non c'è l'acqua, ma che interrompa efficacemente il passaggio dell'acqua quando questa arriva. Proprio in questo modo funzionano gli Argini Gonfiabili Hydro-Air-Bank. Si tratta di dispositivi, nascosti al di sotto della soglia, che intervengono automaticamente o manualmente sbarrando il passaggio all'acqua. L' Hydro-Air-Bank è costituito da un tubolare in tessuto impermeabile ad altissima resistenza che si gonfia con aria o con acqua proprio come un Air Bag automobilistico. L' H.A.B. è sempre composto da: un piano di copertura un tubolare gonfiabile un impianto di servizio Le varianti che si possono scegliere nelle sue tre componenti definiscono i vari modelli disponibili. Si possono, tuttavia, distinguere due famiglie di H.A.B. in funzione della robustezza del piano di copertura l H.A.B. Pedonale e l H.A.B. Carrabile.

3 DIFESA IDRAULICA PER INGRESSI H.A.B. INGRESSO FIG. 1 modello con coperchio a tenuta INGRESSO FIG. 2 modello con tubolare a tenuta

4 2. H.A.B. PEDONALE Vi sono diversi tipi di H.A.B. pedonali che differiscono tra loro per il tipo di materiale prescelto per il piano di copertura, quest ultimo, infatti, diventa un elemento di arredo da adattare all ambiente in cui viene inserito e può essere di metallo, di legno o di pietra. L'impianto di servizio consigliato per gli HAB pedonali può essere sia idraulico che pneumatico; il primo è da preferire per installazioni singole in quanto è più economico, il secondo è da preferire quando si vogliano proteggere più ingressi contemporaneamente o un ingresso di grandi dimensioni, in quanto l'aria compressa consente di abbattere sensibilmente i tempi di gonfiamento e sgonfiamento UN CASO CIVILE PEDONALE Un complesso ospedaliero di primaria importanza soffriva da anni il ricorrente problema di essere allagato durante i nubifragi estivi. Essendo situato ai piedi di una collina fortemente urbanizzata, questo comprensorio si trova nella situazione di raccogliere, in brevissimo tempo, tutta l'acqua caduta sul versante della collina. L'acqua di temporale trascina, in questa sua discesa, foglie, rami, carte e cortecce in grande quantità; tutto questo materiale intasa le bocche dei tombini fognari cosicché, nel giro di un paio d'ore, sul piazzale antistante il complesso ospedaliero riesce a formarsi un invaso di anche 50 cm. di altezza. Conseguentemente, i seminterrati dei padiglioni antistanti il piazzale venivano allagati con gravi danni per le attrezzature, l'archivio e i locali stessi adibiti agli usi più diversi. Il complesso ospedaliero ha un andirivieni giornaliero di migliaia di persone che attraversano tre ingressi realizzati in stile primo novecento. Innanzi tutto questi tre ingressi sono dotati di tre cancellate artistiche in ferro battuto che sarebbe stato un peccato rovinare per adattarle a difesa idraulica. In secondo luogo, le colonne e le pareti laterali di questi ingressi hanno un profilo a sbalzo mal conciliabile con chiusure a scorrimento dall'alto. Per questi motivi si è optato per la scelta di arginelli a scomparsa, nascosti sotto la soglia di ogni ingresso e dotati di una chiusura completamente mimetizzata nel pavimento. La fotografia sottostante illustra l'adozione di tre HAB pedonabili di tipo ribaltabile durante la fase di montaggio e durante l'impiego. Dalle immagini risulta chiara una caratteristica fondamentale degli H.A.B. : la possibilità di realizzare una difesa idraulica senza nessuna controindicazione estetica e senza interventi invasivi sulle strutture fuori terra, praticamente a zero impatto ambientale. In questa applicazione, il piano di copertura è costituito da un telaio metallico ricoperto dello stesso marmo rosa di tutto l'androne, ma la finitura superficiale può essere di qualsiasi tipo, in accordo alle esigenze di compatibilità con gli elementi d arredo intorno.

5 HYDRO AIR BANK ARGINI MOBILI A SCOMPARSA PER INGRESSI PEDONALI Ingressi principali degli Ospedali Riuniti di Bergamo

6 Un altro esempio di argine pedonale è rappresentato dall H.A.B. adottato da un albergo di una località balneare, all interno dell androne, interamente rivestito di Cocco. CHIUSURA ANTIALLAGAMENTO PER VANI INTERNI ( IN LAVORAZIONE )

7 HYDRO AIR BANK IN FUNZIONE HYDRO AIR BANK POSIZIONATO ALL INTERNO DELL INGRESSO DI UN HOTEL 3. H.A.B. CARRABILE

8 Anche in questo caso si possono distinguere le due tipologie con piano di copertura carrabile ermetico o ribaltabile. Il primo tipo, più comodo perché non richiede intervento umano per la sua chiusura, si può adottare per altezze fino a 100 cm. Per altezze superiori è più economico adottare l'argine che ribalta il coperchio, quest'ultimo, infatti, possiede una struttura portante adatta a reggere il passaggio di veicoli pesanti; tale struttura diventa tanto più importante ed onerosa quanto più crescono le sue dimensioni, per questo motivo, oltre una certa misura, può risultare più conveniente ricondurre al minimo il coperchio e devolvere la funzione di tenuta idraulica al solo tubolare. Il caso di H.A.B. con piano ribaltabile è, tuttavia, da considerarsi il più raro in quanto la stragrande maggioranza delle necessità di difesa idraulica per ingressi comprende altezze d'acqua inferiori agli 80 cm. CHIUSURE ANTIALLAGAMENTO CARRABILI DURANTE LE OPERAZIONI DI POSA

9 3.1. UN CASO INDUSTRIALE Nella fotografia sottostante si può vedere un'applicazione di tipo industriale. In una fabbrica, situata in prossimità del fiume Olona, un capannone veniva regolarmente allagato dalle piene del fiume. Oltre ai danni prodotti sulle materie prime e sui macchinari interessati dall'acqua e dal fango, si devono registrare i danni provocati dal costo di trasloco delle attrezzature produttive e dal non utilizzo del piano terra del capannone. L'ufficio tecnico dell'industria aveva, da subito, protetto tutti i lati del capannone con un argine in terra, ma con lo stesso argine non sarebbe stato possibile chiudere anche l'unico ingresso per i mezzi pesanti che vanno e vengono dal capannone. E' stata anche esaminata la possibilità di sopraelevare la strada di accesso al capannone in modo da superare l'argine in terra che, a questo punto, avrebbe potuto circondare completamente il capannone. Questa soluzione, però, fu scartata, intanto per il rischio di realizzare una "vasca" con all'interno il capannone, secondariamente per i costi troppo elevati di sovralzo dell'intero piano carrabile per consentire ai mezzi pesanti di superare l'argine in terra. La soluzione ottimale è stata il montaggio di un H.A.B. carrabile, con tubolare in gomma ad alto spessore specificatamente adatta al passaggio di mezzi molto pesanti come, ad esempio, Autogru con tare da 4 ton. per asse. Il piano di copertura metallico appoggia sul tubolare in gomma cosicché i carichi in transito vengono trasmessi direttamente al suolo (fig.3). Fig. 3 H.A.B. carrabile per transito di mezzi pesanti

10 Nelle foto seguenti si possono notare le due posizioni dell' H.A.B. a riposo e in esercizio. Nella prima foto si può notare un particolare della testata dove la tenuta ermetica viene realizzata da un foglio di tessuto gommato solidale al piano di copertura ed alla spalla. Questa soluzione garantisce una perfetta impermeabilità del sistema. ARGINE A RIPOSO ARGINE IN ESERCIZIO

11 ARGINE A RIPOSO ARGINE IN FASE DI GONFIAMENTO ARGINE IN FUNZIONE

12 3.2. CASI CIVILI CARRABILI

13 Nello stesso complesso ospedaliero descritto precedentemente esistono anche ingressi carrabili da dove, giornalmente, passano centinaia di veicoli, i più importanti dei quali, naturalmente, sono le ambulanze. Le ambulanze di servizio al pronto soccorso erano il vero problema da risolvere perché, tutto sommato, anche una bella catasta di sacchetti di sabbia avrebbe potuto fermare l'acqua negli ingressi e, con 50 cm. d'acqua, quasi sicuramente i visitatori in transito avrebbero potuto sospendere o ritardare il loro ingresso in ospedale. Ma una persona raccolta in ambulanza, perché in pericolo di vita o di morte, non può certo aspettare. Un'ambulanza, d'altra parte, non può superare in corsa un argine fatto di sacchi di sabbia. Il problema è stato brillantemente risolto con l'adozione di un argine H.A.B. carrellabile con coperchio a tenuta. Questo argine viene movimentato con un tubolare in tessuto gommato gonfiato ad aria in modo tale da avere tempi di elevazione ed abbattimento anche inferiori al minuto. In occasione dell'allagamento del piazzale, tutti gli argini sugli ingressi intervengono sbarrando il passaggio dell'acqua, ma, se proprio in quel momento dovesse rientrare un'ambulanza, l'h.a.b. dell'ingresso del Pronto Soccorso può abbassarsi per farla entrare e rialzarsi immediatamente dopo il suo passaggio. A valle dell'arginello ci sono opportune grate di raccolta per la poca acqua che può passare insieme all'ambulanza. Le foto riportate illustrano i vari particolari del dispositivo, tra questi va notato il tipo di testata utilizzato. In questo caso, infatti, l'intendenza delle Belle Arti avrebbe espresso un parere sfavorevole se la tenuta laterale fosse stata realizzata con un lembo di tessuto gommato imbullonato su un pilastro d'epoca. Si è, dunque, realizzata una tenuta laterale con una guarnizione a contatto in modo che, con l'argine a riposo, non fosse evidente la presenza del dispositivo e i pilastri dell'ingresso non avessero modifiche estetiche significative.

14 HYDRO AIR BANK ARGINI MOBILI A SCOMPARSA PER INGRESSI CARRABILI Piano di copertura in movimento (sopra) Ingresso Ambulanze (a destra) Rampa di discesa seminterrati per autoveicoli HYDRO AIR BANK POSTI A PROTEZIONE DI AUTORIMESSE

15 In molte città marittime esiste il problema di allagamenti da alta marea, grazie agli H.A.B. automatici è comunque possibile realizzare autorimesse interrate garantendo la necessaria sicurezza ai veicoli ricoverati. H.A.B. - VISTA ESTERNO / INTERNO IN FASE DI SOLLEVAMENTO H.A.B. - VISTA DALL ESTERNO IN FASE DI SOLLEVAMENTO

16 H.A.B. - VISTA DALL INTERNO IN FASE DI SOLLEVAMENTO ARGINI MOBILI PER LA DIFESA DI CENTRI ABITATI

17 Forti della affidabilità della nostra tecnologia siamo arrivati a difendere interi paesi come nel caso di Codigoro, singolare per la sua tipicità. L elevato rischio idrogeologico della zona imponeva la difesa del paese con la costruzione di due mura arginali alte 1.85 m. su entrambi i lati del Po di Volano che lo attraversa interamente. Con questa difesa l abitato sarebbe stato al sicuro da piene anche importanti, cioè con tempi di ritorno (frequenze) di 200 anni. Purtroppo gli abitanti mal sopportavano l idea di non vedere più l altra metà di paese o le proprie imbarcazioni a causa di questa muraglia. La tenace volontà della regione Emilia Romagna di rispondere alle esigenze dei suoi concittadini ha finalmente trovato risposta nella tecnologia degli argini gonfiabili di nuova generazione. La HAB, infatti, ha realizzato un parapetto dall apparenza normale e perfettamente integrato nel contesto urbano, ma tecnologicamente molto avanzato. In caso di piene eccezionali, infatti, un impianto esclusivamente idraulico residente nel parapetto solleva una copertura di legno esotico posta sulla sua sommità, realizzando una difesa idraulica che eleva l altezza complessiva a 1 m e 90 cm. SCHEMA DI FUNZIONAMENTO DELL ARGINE HYDRO AIR BANK IBRIDO CONDIZIONI NORMALI CONDIZIONI DI PIENA

18 RAMO DEL PO DI VOLANO A CODIGORO - VISTA DAL PONTE CODIGORO VISTA DALLA RIVA DESTRA L argine gonfiabile è in grado di funzionare in totale assenza di energia elettrica come spesso capita durante le calamità idrogeologiche.

19 4. IMPIANTI DI SERVIZIO Questo tipo di difese idrauliche possono funzionare con l'aria, con l'acqua ed anche con entrambi i fluidi. La scelta dipende dalle dimensioni dello sbarramento, dalla garanzia di energia elettrica ed anche dal budget disponibile. In ogni caso, vista la rapidità di entrata in funzione della difesa idraulica, è previsto un avvisatore di tipo acustico e luminoso che segnala l'elevazione dello sbarramento FUNZIONAMENTO AD ARIA Il tubolare viene gonfiato ad aria mediante una elettrosoffiante, che entra in funzione per mezzo di un attuatore elettrico. Il tubolare comincia a gonfiarsi, l'allarme acustico/luminoso ne segnala l'entrata in funzione, il coperchio si apre per effetto della spinta del tubolare, e lo sbarramento all'acqua alta è pronto in pochi minuti. Superata l'emergenza "acqua alta", si svuota il tubolare aprendo, manualmente, le valvole di scarico; se l arginello non ha il coperchio a tenuta si ripiega e si ripone nel suo alloggiamento, altrimenti si richiude da solo (su richiesta è possibile automatizzare anche il sistema di chiusura e ripristino delle condizioni di esercizio). E' possibile inoltre dotare l'impianto di un sistema di batterie o gruppo di continuità che garantisca l'entrata in funzione del sistema di gonfiamento elettrico, qualora si tema possa venire a mancare la corrente elettrica. Il dispositivo può essere sia manuale sia interamente automatizzato. VISTA LATERALE SFIATO PIEZOMETRICO RELAY BATTERIA SOFFIANTE POZZETTO RACCOLTA SENSORE ELETTRICO SCARICO PAVIMENTO VALVOLA DI NON RITORNO HAB DISPOSITIVO AUTOMATICO DI PROTEZIONE DAGLI ALLAGAMENTI FUNZIONAMENTO AD ARIA

20 4.2. FUNZIONAMENTO AD ACQUA L'impianto nella versione base è molto semplice. Si tratta di collegare il gonfiamento del tubolare all'impianto idraulico dell'edificio da proteggere. L'entrata in funzione dell'argine è garantita dall'azionamento della valvola di carico, che permette il gonfiamento del tubolare in pochi minuti. Terminato il pericolo si apre la valvola di scarico posta sul tubolare, e si attende che l arginello, una volta svuotato, rientri nel suo alloggiamento. Anche in questo caso è possibile automatizzare l'impianto ed è, anche, possibile asservirlo ad un dispositivo che funziona in completa assenza di energia. VISTA LATERALE SOLETTA INGRESSO SFIATO PIEZOMETRICO PAVIMENTO POZZETTO IMPIANTO ACQUA POTABILE SCARICO HAB DISPOSITIVO AUTOMATICO DI PROTEZIONE DAGLI ALLAGAMENTI FUNZIONAMENTO AD ACQUA

21 4.3. FUNZIONAMENTO MISTO ARIA-ACQUA E' naturalmente possibile combinare le due tecnologie di gonfiamento e, di solito, il gonfiamento misto è il miglior compromesso tra sicurezza, rapidità d'esercizio e bassi costi d'impianto. Ciò si ottiene asservendo la funzione principale di gonfiamento ad un impianto elettrico di produzione d'aria pressurizzata (elettrosoffiante), e, la funzione secondaria di gonfiamento, quella, per intenderci, che deve intervenire in mancanza di energia elettrica, ad un allacciamento all'impianto idraulico più vicino. La manutenzione necessaria, per entrambe le versioni (aria o acqua), si limita ad ispezioni periodiche all'impianto di gonfiamento con opportune simulazioni. VISTA LATERALE VALVOLA DI SOVRAPRESSIONE SFIATO PIEZOMETRICO INGRESSO GARAGE SOFFIANTE RELAY BATTERIA RUBINETTO DI SCARICO SIFONE VALVOLA DI NON RITORNO RIDUTTORE DI PRESSIONE MANDATA ACQUA CIVILE SENSORE ELETTRICO LEVISMO A SGANCIO POZZO PERDENTE HAB DISPOSITIVO AUTOMATICO DI PROTEZIONE DAGLI ALLAGAMENTI FUNZIONAMENTO AD ARIA E AD ACQUA

22 4.4. LA SICUREZZA La sicurezza è sicuramente l'aspetto più importante nei dispositivi di difesa idraulica; tutto sommato sarebbe una inaccettabile contraddizione pretendere di mettere in sicurezza una qualsiasi area di interesse con un dispositivo che non sia sicuro. Questa è la ragione che spiega gli anni di studio e sperimentazione dedicati allo sviluppo dell' Hydro-Air-Bank fino alla messa a punto dei materiali, delle geometrie e dell'impianto ottimali per questa nuova generazione di argini di emergenza a scomparsa MATERIALI I tessuti utilizzati per la realizzazione di tubolari sono realizzati con un'anima tessile ad altissima resistenza, accuratamente rivestiti con strati polimerici specificatamente studiati per conferire al manufatto le necessarie caratteristiche di impermeabilità all'aria ed all'acqua. L'odierna scienza dei materiali consente anche la realizzazione di manufatti in grado di resistere a condizioni ambientali anche molto aggressive (contenimento di acidi o idrocarburi) COEFFICIENTI Una particolare attenzione, poi, va riservata alla sicurezza derivante dall'adozione di opportuni coefficienti di sicurezza nel calcolo dei carichi applicati. Il tubolare di sollevamento è l'elemento nevralgico del sistema; il tessuto utilizzato, dunque, ha un carico di rottura notevolmente maggiore al carico di esercizio. I piani di copertura svolgono una funzione passiva, per questo vengono realizzati con coefficienti di sicurezza compresi tra 3 e 6. L'impianto di gonfiamento e regolazione dell'h.a.b. deve la sua sicurezza alla natura e qualità dei componenti adottati, allo schema di funzionamento ed alla ridondanza dei segnali da gestire per la messa in funzione con l allarme acqua alta. Per ovvi motivi di riservatezza, il dettaglio della componentistica ed il suo lay-out vengono resi noti esclusivamente ai diretti interessati. Va comunque ricordato che, sia i materiali, sia gli ancoraggi, sia gli impianti di governo, sono stati sviluppati da più di trent'anni nel campo delle dighe gonfiabili da società come Pirelli, Bridgestone, Firestone e Sumitomo. Ed è proprio dall'esperienza maturata in Italia dal più grosso gruppo produttore di articoli in gomma che è derivato lo sviluppo che ha generato gli H.A.B..