Attraversamento fiume Ticino. Una trivellazione al limite della fattibilità.

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1 Attraversamento fiume Ticino Una trivellazione al limite della fattibilità.

2 Premessa Il progetto nasce dalla necessità di mantenere gli oleodotti esistenti in condizioni di piena sicurezza. I movimenti del fiume, vaganti da una sponda all altra nei periodi di piena, hanno eroso in modo significativo la sponda destra dell alveo fluviale riducendo sensibilmente la copertura delle tubazioni. Questa condizione ha imposto alla PRAOIL Oleodotti Italiani la necessità di rilocare le condotte ripristinandone così le condizioni di sicurezza. Il metodo scelto è stato quello della Trivellazione Orizzontale Controllata. L area, interessata dall attraversamento, giace tutta all interno di una zona protetta inclusa nel comprensorio del Parco del Ticino ed interessa i territori di Vigevano, Abbiategrasso e Morimondo. Scopo del lavoro Il lavoro prevede la variante degli oleodotti esistenti mediante la posa, nel foro trivellato, di due oleodotti DN 8 ; e DN 10 ed un portacavo in acciaio DN 4. La trivellazione e posa della condotta hanno avuto una durata totale di 23 giorni con lavoro ripartito su tre turni di 12 ore ciascuno. L avanzamento sperimentato lungo le diverse fasi di lavoro è stato: Fase Lunghezza m. Durata ore Avanzamento m/h Foro pilota 10 5/ ,5 Tubo guaina, infissione/rimozione ,0 Alesatura ,8 Varo delle tubazioni ,0

3 Indagine geognostica Il progetto iniziale è stato basato su un indagine geognostica preliminare condotta mediante carotaggi, eseguiti sulle due sponde agli estremi della trivellazione. In questo modo la parte centrale dell attraversamento non è stata analizzata. Da una prima analisi dei risultati ottenuti si sono riscontrate stratigrafie discontinue con presenza di ghiaia negli strati superficiali fino alla profondità di metri 12 e, in un solo caso, anche alla profondità di 23 metri circa. Si è quindi deciso di estendere l indagine geognostica anche all interno fra le due sponde. Questa seconda campagna di carotaggi è stata eseguita nel periodo di minimo livello del fiume così è stato possibile guadare i canali che dalla sponda, lato Abbiategrasso, portano all isola posta al centro del greto del fiume. Il punto di uscita originariamente previsto. Anche i nuovi carotaggi hanno indicato la presenza di ghiaie negli strati profondi, oltre a confermare la totale discontinuità delle diverse formazioni geologiche tanto da far presumere che l attraversamento non fosse fattibile con la tecnica prescelta.

4 Quale ultima possibilità è stata decisa un ulteriore ispezione eseguita, questa volta, mediante la tecnica del sondaggio geoelettrico. Questa tecnica, che utilizza quattro elettrodi, due positivi (posti all esterno, e due negativi, interni), consente di verificare con continuità una fascia di terreno larga 5 metri e profonda oltre 40. Il rilievo è stato eseguito lungo tutto il percorso della trivellazione ad intervalli di cinque metri, compresa la parte in alveo. I dati rilevati, tarati mediante l ausilio delle stratigrafie ottenute con i carotaggi, hanno consentito di costruire un profilo reale del terreno da attraversare fino alla profondità di 45 metri. Dall analisi del profilo geologico ottenuto si è individuato un corridoio, prevalentemente in sabbia, a profondità comprese fra 35 e 40 metri, tale da contenere la trivellazione, mantenendo però la necessità di rimuovere lo strato di ghiaia e pietre presente nella fascia di superficie.

5 Profilo di trivellazione Il profilo della trivellazione da realizzare ha dovuto soddisfare alcune condizioni fondamentali: Ridurre al minimo possibile l impatto sulle zone boschive presenti ai due estremi della trivellazione e principalmente in corrispondenza del punto di uscita; Mantenere gli angoli di ingresso ed uscita della trivellazione entro valori tali da ridurre al minimo l attrito della tubazione durante le fasi di varo della stessa, sopratutto in considerazione del fatto che la lunghezza del foro è superiore a metri; Utilizzare comunque angoli di ingresso ed uscita sufficientemente ripidi in modo da attraversare rapidamente le fasce ghiaiose superficiali e ridurre il volume di terreno da trattare per rimuovere il pietrame; Evitare, data la lunghezza della trivellazione e le caratteristiche del terreno, che i fanghi di trivellazione potessero fuoriuscire in superficie, data la loro pressione all interno del foro. Tenuto conto dei fattori limitativi di cui sopra si è deciso di: Spostare in avanti il punto di ingresso della trivellazione di 30 metri, evitando così di toccare il bosco situato alle spalle dell area di cantiere; Portare la trivellazione ad una lunghezza totale di metri così da incidere sul bosco, presente al punto di uscita, il minimo indispensabile; Infiggere, per i primi 230 metri di trivellazione, una guaina da 12 ¾ così da formare protezione, contro la fuoriuscita dei fanghi, nella parte dove la consistenza del terreno sembrava essere minore, e fornire allo stesso tempo una guida per le aste di trivellazione tale da impedirne la distorsione dovuta al carico di punta necessario a spingere aste del peso di 950 kg ciascuna per tutta la lunghezza della trivellazione; Creare un foro pilota del diametro sufficiente a formare una camera anulare, fra foro e aste di trivellazione, tale da contenere entro valori accettabili la contropressione dei fanghi. Il profilo geologico della trivellazione Trivellazione Orizzontale controllata Ottenuta l approvazione da parte della Committente il cantiere è stato allestito con la nostra unità da 350 tonnellate ed impianti accessori di dimensioni adeguate.

6 Il sistema di guida adottato è stato realizzato mediante la tecnica Paratrack di seconda generazione che ha consentito il rispetto del profilo teorico entro i limiti minimi ammissibili. Pressure [bar] 10,00 Pressure module measurement AP dynamic PP static AP static 8,00 6,00 4,00 2,00 0, Joint no Il cavo di guida è stato posato lungo tutto il percorso della trivellazione, compreso il tratto relativo all alveo del fiume. L insieme di testa era dotato anche di misuratori della pressione capaci di rilevare la pressione dei fanghi all interno del foro trivellato. Durante l esecuzione del foro pilota si sono riscontrati inconvenienti diversi, dovuti alla natura del terreno. Questo ha presentato situazioni opposte: molto coesivo oppure di consistenza molto bassa o quali nulla. In più di un occasione si è perso il ritorno dei fanghi oppure il foro è crollato bloccando completamente la rotazione o l avanzamento delle aste. Il progresso del lavoro ha avuto quindi fasi alterne passando dalla certezza di non poter completare l opera alla quasi tranquillità di poterla concludere entro tempi accettabili.

7 Tensile load [kn] Forces while pilot drilling 400,0 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, Joint no Force max Force min Torque [knm] Torque while pilot drilling 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0, Joint no Torque min Torque max

8 La precisione del sistema di guida La gestione accurata dei fanghi di trivellazione e le miscele opportunamente adottate hanno consentito il successo dell opera. Per questo progetto sono state movimentate circa 110 tonnellate di fluido di trivellazione. Il varo della condotta è avvenuto, con successo, entro i termini contrattualmente previsti. Ringraziamenti Il successo di questo attraversamento, le cui difficoltà dovute all area particolare in cui è stato eseguito ed alla natura del terreno molto disomogeneo, confermano che si trattava effettivamente di un progetto al limite della fattibilità, vanno a:

9 Dott. Alessandro Olcese, funzionario della committente, che ha sostenuto questo progetto sin dall inizio ed ha fornito ogni supporto necessario al superamento delle varie difficoltà tecnico/burocratiche che hanno fatto da corollario a questa iniziativa. Dott. Robert Osikowicz, tecnico della Heads fornitrice dei prodotti utilizzati per la composizione dei fanghi di trivellazione, che ha messo a disposizione tutte le sue capacità tecniche e professionali necessarie per realizzare un foro stabile in un terreno così ostico per una trivellazione Orizzontale Controllata. Ai tecnici della Prime Horizontal Drilling, che hanno gestito il sistema di guida in modo impeccabile, nonostante le difficoltà create dalla natura del terreno. Ed in particolare al Direttore Tecnico della LMR, ing. Guenter Kruse, che ha messo a disposizione di questo progetto tutta la sua esperienza e capacità di selezionare tutte le risorse più idonee al caso oltre, ovviamente, ai tecnici e maestranze della LMR che hanno fornito il massimo impegno lungo tutte le ore di lavoro spese per raggiungere, con successo, il completamento dell opera.