FOR. X Edizione della Manifestazione Risorse comuni Milano, 24 novembre Che cosa è la IATT

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1 ITALIAN ASSOCIATION FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY LE TECNOLOGIE A BASSO IMPATTO AMBIENTALE Paola Finocchi X Edizione della Manifestazione Risorse comuni Milano, 24 novembre 2011 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.

2 I Paesi affiliati alla ISTT 29 Associazioni in 33 Paesi Soci collettivi

3 Le tecnologie a basso impatto ambientale Trenchless Technology (No-dig) Indagini conoscitive Perforazioni orizzontali guidate Tecnologie associate Perforazioni orizzontali non guidate Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti Radar Directional drilling Telecamere Microtunnelling Cercatubi Rod pushers Cercaperdite Pipe jacking PIGS intelligenti Minitrincea Microtrincea Posa in fogna Vacuum Aratri Impact moles Rammer Augers U-liner Roll-down Slip - lining Swage lining Pipe cracking Rivestimento con resine I campi d impiego delle Trenchless Technology Posa di cavi (Energia, TLC) Posa di tubi (Gas, Energia, TLC, Acqua) Posa condotte (Reti fognarie) Rinnovamento di condotte interrate Indagini geologiche Interventi di ingegneria civile Interventi di ingegneria ambientale

4 Perché scavare quando esistono soluzioni alternative? 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 La soluzione: Tecniche non invasive - 80% dei costi sociali/ambientali - 70% incidenti sui cantieri riduzione dei danni alle infrastrutture esistenti 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 Mezzi Viaggi di camion per lo smaltimento del materiale di risulta

5 Confronto dei materiali da costruzione necessari (es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm) Scavo aperto Tecniche non invasive sabbia Quantità di materiale da costruzione 5,5 m 3 materiale di rinterro 1 t bentonite ed altro materiale di rinterro asfalto riciclato 10 m 3 asfalto fine 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 Tempi di realizzazione Tecniche non invasive Occupazione area di cantiere Rumore e inquinamento

6 Comparazione dei costi (es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm) Scavo aperto Tecniche non Costi diretti di produzione invasive Costi indiretti (gestione traffico,imprevisti operativi, ) Costi di manutenzione nei 10 anni successivi (rottura pavimentazione, buche, ) Attività FORMAZIONE QUALIFICAZIONE IMPRESE DIVULGAZIONE QUADRO NORMATIVO IATT PREZZARIO ATTIVITA ENTI LOCALI ASSOCIAZIONI INTERNAZIONALIZZAZIONE

7 Attività con Enti e Associazioni Quadro normativo (1/2) 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. cosicché le Amministrazioni locali potranno prevederne l utilizzo nelle gare pubbliche

8 Quadro normativo (2/2) Nel 2010 è stato approvato l emendamento, presentato dalla ATT al Ministero dello Sviluppo Economico, relativo all'art.15-bis della Legge 133/08 inerente la profondità di posa di reti fibra ottica. ART. 15-BIS - LEGGE 133 DEL 2008 Per gli interventi di installazione di reti e impianti di comunicazione elettronica in fibra ottica, la profondità minima dei lavori di scavo, anche in deroga a quanto stabilito dalla normativa vigente, può essere ridotta, salvo l'ente gestore dell'infrastruttura civile non comunichi specifici motivi ostativi entro trenta giorni dal ricevimento dell'atto di cui al comma 4» cosicché le Amministrazioni locali potranno autorizzare ed utilizzare la tecnica della minitrincea Prezzario (1/2) La IATT, nel 2004, ha pubblicato un proprio Prezzario di riferimento, aggiornato nel 2007, con lo scopo di fornire: all utilizzatore progettista, una descrizione tecnica delle tecnologie No-Dig 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

9 Prezzario (2/2) Dal 2008, IATT collabora con la DEI - Tipografia del Genio Civile per la pubblicazione del Prezzario nella collana editoriale Prezzi Informativi dell Edilizia nella tipologia di lavori Urbanizzazione Infrastrutture e Ambiente. Indirizzi per l uso e la manomissione del sottosuolo

10 «Best Practice» per lo sviluppo tecnologico Il documento nasce da un accordo sottoscritto tra IATT e Regione Lombardia nel 2009 per la promozione delle tecnologie a basso impatto ambientale. È il frutto di un intenso lavoro di collaborazione tra Operatori dei servizi a rete e le Associazioni degli Enti locali, ANCI Lombardia e UPL. - omogeneizza i rapporti tra Operatori e Enti locali - semplifica le procedure amministrative - favorisce il razionale utilizzo del sottosuolo attraverso il coordinamento degli interventi e il riutilizzo di infrastrutture esistenti - incentiva l utilizzo di tecnologie alternative allo scavo tradizionale - promuove la ricerca di sinergie tecnico-operative dialogo e collaborazione Le tecnologie a basso impatto ambientale

11 Le tecnologie a basso impatto ambientale Trenchless Technology (No-dig) Indagini conoscitive Perforazioni orizzontali guidate Tecnologie associate Perforazioni orizzontali non guidate Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti Radar Directional drilling Telecamere Microtunnelling Cercatubi Rod pushers Cercaperdite Pipe jacking PIGS intelligenti Minitrincea Microtrincea Posa in fogna Vacuum Aratri Impact moles Rammer Augers U-liner Roll-down Slip - lining Swage lining Pipe cracking Rivestimento con resine Le indagini conoscitive

12 Indagini preliminari La realizzazione di nuove infrastrutture comporta il rischio di danneggiamento di quelle esistenti. 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.

13 in maniera non invasiva Il georadar è una tecnica che 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. Come funziona Lo strumento emette segnali a radiofrequenza - compresi tipicamente tra i 200 MHz e i 600 Mhz) e registra le eco re-irradiate dagli oggetti presenti nel sottosuolo, permettendo di effettuare indagini fino a 3 m di profondità. x -N x 0 x N Antenna linea di scansione d -N d 0 dn Oggetto sepolto

14 La restituzione cartografica La restituzione cartografica 3D

15 Le sue applicazioni Conoscere la posizione dei sottoservizi Costruire una banca dati dei sottoservizi Individuare l idonea tecnica no-dig da utilizzare Ma anche applicazione in: Ingegneria Civile (verifica spessori materiali, indagini strutturali, individuazione falde acquifere) Archeologia e Beni Culturali (individuazioni di cavità nel sottosuolo) Geologia (caratterizzazione litologica) Le perforazioni orizzontali guidate e non guidate

16 Perforazioni orizzontali guidate: Directional Drilling 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. Esecuzione del foro pilota L'avanzamento delle aste nel terreno avviene grazie alla spinta esercitata dalla macchina con sistemi ad acqua/bentonite o a secco. Testa di perforazione con sonda trasmittente

17 Alesatura Posa della tubazione La tecnologia permette la posa di tubazioni di diametro da ( ) mm, per lunghezze fino a 1000 metri;

18 Caratteristiche La perforazione - che può essere eseguita sia in terreni (coesivi o granulari) che in roccia - è caratterizzata da: -monitoraggio elettronico continuo della posizione e dell inclinazione della testa di perforazione -alta precisione nel direzionamento (± 5 cm per gli spostamenti laterali e altimetrici; ± 0.5% per le pendenze) -raggi di curvatura estremamente ridotti per fori di piccolo diametro Campi d applicazione Posa di tubazioni per sottoservizi Drenaggi ed iniezioni (applicazioni geotecniche ed ambientali)

19 Perforazioni orizzontali guidate: Rod Pusher 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 mm), per brevi lunghezze (circa m). Area di cantiere di ridotte dimensioni, ottimale in ambito urbano Perforazioni orizzontali guidate: Microtunneling La tecnologia permette la posa di tubazioni, tipicamente idriche e fognarie, di diametro ( ) 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.

20 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. Perforazioni orizzontali guidate: Microtunneling 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.

21 Perforazioni orizzontali non guidate: Impact Moling 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 mm) per brevi distanze (50-70) m. Il cavidotto viene posato direttamente durante la perforazione. Ottimale per pose di lunghezze limitate, in ambito urbano Le tecnologie associate

22 Le tecnologie associate Nel 2006 la I.S.T.T. amplia la classificazione delle Trenchless Technology, introducendo un nuovo gruppo di tecnologie, le cosiddette tecnologie associate Queste tecnologie, infatti, al pari delle altre, sono caratterizzate dall essere: alternative allo scavo tradizionale a basso impatto socio-ambientale Le tecnologie associate La Minitrincea

23 La tecnica di posa 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; Prevede l impiego di macchinari e materiali standard. Una notevole differenza

24 Lo scavo 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.

25 Le fasi di lavorazione Indagini preliminari Taglio del manto stradale Asporto del materiale di risulta Posa di tubi e/o cavi Riempimento dello scavo Eventuale ripristino 3/15 cm 30/40 cm L esecuzione delle varie fasi può avvenire anche contemporaneamente 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;

26 Confronto con lo scavo tradizionale fasi tempi Movimentazione materiali ogni 100 m di scavo scavo tradizionale 1. coordinamento 2. taglio pavimentazione esistente 3. disfacimento e formazione scavo 4. smaltimento del sottofondo 5. posa impianti 6. riempimento e costipamento scavi 7. ripristini provvisori 8. ripristini definitivi (dopo assestamento) ml/giorno 60 mc = peso 100 t minitrincea 1. coordinamento 2. taglio, scavo, posa impianti, riempimento e ripristino delle aree 3. smaltimento del sottofondo 4. ripristini definitivi ml/giorno 1,5 mc = peso 2,5 t Riempimento dello scavo La minitrincea classica prevede la posa in opera di un bauletto di calcestruzzo (cemento 200Kg/mc), fino a 3 cm dal piano di calpestio, opportunamente additivato per determinare una struttura simile al sottofondo esistente; conferimento di eventuale particolare colorazione, per la sua individuazione futura; completamento del riempimento con conglomerato bituminoso a granulometria fine, simile al materiale del tappetino di usura.

27 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

28 I vantaggi della minitrincea Uno scavo invisibile

29 Scavi sempre più piccoli ed invisibili Realizzato direttamente con asfalto colato, senza bisogno di ripristinare l area interessata dal micro-scavo.

30 Le tecnologie associate Posa in fogna Posa in fogna Posa poco diffusa in Italia, viene utilizzata prevalentemente nel settore delle telecomunicazioni e dell energia elettrica. Negli anni sono state sviluppate varie tecniche di posizionamento e ancoraggio dei tubi o cavi nelle condotte fognarie che offrono il vantaggio di: sfruttare infrastrutture esistenti, presenti in maniera capillare in ambito urbano ed extraurbano; non effettuare scavi lungo il percorso di posa; minimizzare l impatto sull ambiente e sul traffico veicolare; risparmiare drasticamente sui costi di smantellamento e di ripristino della pavimentazione stradale (specialmente nei centri storici in presenza porfidi, marmi ecc.); eseguire in maniera rapida le opere di posa (fino a m/giorno).

31 Le diverse tecnologie di posa La posa all interno delle condotte fognarie è realizzabile con differenti metodologie: utilizzando il cielo della condotta, dove i cavi o le canalette in metallo, opportunamente predisposte per resistere all'ambiente fognario, vengono ancorate; in occasione di risanamento della condotta fognaria con tecniche di rivestimento interno, attraverso l inserimento di tubazioni tra la condotta e la calza di rivestimento; posando un particolare cavo - resistente agli agenti chimici - direttamente sul fondo della condotta; Nelle condotte non percorribili dall uomo si può ricorrere all utilizzo di robot che provvedono al fissaggio del tubo/cavo. Indagini preliminari Preliminarmente alla posa, viene esaminato il percorso e lo stato della condotta attraverso videoispezione.

32 Posa sulla volta della condotta Questo tipo di posa, impiegato prevalentemente in condotte non percorribili, avviene attraverso robot appositamente sviluppati. Verificato lo stato dell arte della condotta, qualora l esito sia positivo, si procede alla posa di tubi o direttamente di cavi armati sulla volta per mezzo di robot. Posa con risanamento della condotta La posa avviene contestualmente alle operazioni di risanamento della condotta realizzata con tecniche di rivestimento interno che prevedono l inserzione di una guaina impregnata di resina, indurita successivamente con tecniche di polimerizzazione ad acqua calda, raggi ultravioletti o vapore.

33 Posa sul fondo della condotta Posa di un cavo in fibra ottica particolarmente adatto all ambiente aggressivo delle condotte fognarie e sufficientemente pesante per garantire stabilità sul fondo della condotta, con assenza di oscillazioni, ondeggiamenti e quindi di possibile intralcio al normale flusso fognario. Ridotto diametro esterno (16-30 mm), alta potenzialità del cavo (fino a 432 fibre ottiche) e raggio di curvatura ridotto. FASE 1 Sfruttando il flusso della corrente, viene inserito nella condotta un cordino di nylon legato ad un galleggiante. In assenza di un idoneo flusso di corrente la posa del cordino viene eseguita con l utilizzo di una sonda in vetroresina. In entrambi i casi l operazione è generalmente eseguita dalla superficie e non necessita di discesa del personale all interno della condotta.

34 FASE 2 Dalla postazione A si procede al recupero manuale del cordino con contemporanea installazione della fune dell argano. Eventuali deviazioni ad angolo retto della condotta, potranno essere superate installando dei ruotismi con discesa di personale, opportunamente protetto, all interno della condotta. FASE 3 Dalla postazione B si procede al riavvolgimento della fune d argano con contemporanea installazione nella condotta del cavo. Al cavo viene applicata una normale calza d acciaio adatta per la trazione inserendo tra la fune e la calza un giunto a snodo in modo da evitare torsioni sul cavo stesso.

35 Giunzione del cavo La giunzione del cavo viene eseguita in un pozzetto esterno, realizzato in prossimità del torrino della condotta fognaria e collegato a questo con un tubo, opportunamente sigillato per evitare ostruzioni all interno del tubo stesso o del pozzetto. Pozzetto tlc Tubazione di raccordo Giunto cavo f.o. Torrino Piastra di bloccaggio Collettore fognario Cameretta Posa di un infrastruttura sul fondo della condotta Infrastruttura composta da minitubi (3 o 5) con una potenzialità totale fino a 564 fibre ottiche; raggio di curvatura ridotto e flessibilità elevata.

36 Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti Tante tipologie di tecniche 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 Risanamento di condotte esistente con sistemi a guaina, resine e 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

37 Nuove condotte con diametro inferiore Close fit-lining Nome Diametri Descrizione della tecnica di risanamento Slip-lining mm Inserimento di una condotta di dimensione inferiore Compact Pipe U-liner fino a 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 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 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 Nuove condotte con diametro inferiore U-liner Compact pipe Slip lining

38 Rivestimento interno con 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. Cement Mortar Line

39 Rivestimento interno con guaine: Cured in place pipe Riabilitazione di condotta da ( ) mm o manufatto, tramite retroversione di guaina in feltro impregnata da un opportuna resina termoindurente con strato esterno in materiale plastico. Una estremità viene fissata per cerchiaggio alla bocca di uscita dell estroflessore e la messa in pressione con aria provoca il rivoltamento e l avanzamento della guaina nella condotta. Rivestimento interno con guaine Per diametri di condotta da risanare superiori a 200 mm viene realizzata un incastellatura perpendicolare alla condotta da risanare e la retroversione avviene mediante l immissione di acqua all interno del sacco a corona che si viene a formare, provocando, per gravità, il rivoltamento e l avanzamento della guaina.

40 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; -nella fase successiva estrazione delle aste a cui vengono fissate un utensile che frantuma la condotta esistente, a forma di ogiva che costipa i frammenti, e la nuova tubazione da inserire. Nuove condotte con diametro superiore: Pipe bursting

41 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. Grazie per l attenzione IATT@IATT.INFO