BERLINESI DI PALI SECANTI

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1 BERLINESI DI PALI SECANTI Metodo SPM (Secant Piling Method) e Metodo CSP (Cased Secant Piling) ing. Raffaele Feruglio ing. Laura Sattolo

2 CONTENUTI Lo spunto. Fasi realizzative generali. Metodo classico SPM Secant Piling Method. Metodo CSP Case Secant Piling. Confronto tra i metodi.

3 LO SPUNTO Visita della presso il cantiere di Basaldella (UD) il 21/10/2010. IL PROGETTO Lo scopo del progetto è di risolvere i problemi di traffico in corrispondenza dell intersezione tra la strada statale SS13 e la strada provinciale SP89 in prossimità dell abitato di Basaldella.

4 LO SPUNTO Visita della presso il cantiere di Basaldella (UD) il 21/10/2010. IL PROGETTO A23/E55 SP89 La SS13 viene quindi portata alla stessa quota dell autostrada A23, cui è già parallela, e viene mantenuto il collegamento tra Udine e Basaldella allungando il sovrappasso esistente. SS13

5 LO SPUNTO Visita della presso il cantiere di Basaldella (UD) il 21/10/2010. IL PROGETTO In progetto è prevista la realizzazione di due berlinesi di pali secanti a sostegno dei fronti di scavo. Npali > 700 pali = mm Lpali = 4 24 m Metodi realizzativi: SPM (Secant Piling Method) CSP (Cased Secant Piling)

6 BERLINESE DI PALI SECANTI FASI REALIZZATIVE GENERALI 1) Preparazione del piano di lavoro, che deve avere: stabilità e compattezza; pendenze inferiori al 3%. 2) Costruzione di una guida in c.a. min 200 mm

7 BERLINESE DI PALI SECANTI FASI REALIZZATIVE GENERALI 1) Preparazione del piano di lavoro, che deve avere: stabilità e compattezza; pendenze inferiori al 3%. 2) Costruzione di una guida in c.a. che: definisce la posizione dei pali; facilita il posizionamento verticale del tubo; garantisce l intersezione tra i pali, fondamentale per la tenuta idraulica dell opera. Nota. Nel cantiere di Basaldella, il cordolo è stato ricavato sfruttando la pavimentazione esistente essendo lo strato di binder sufficientemente elevato. Dr

8 BERLINESE DI PALI SECANTI FASI REALIZZATIVE GENERALI 1) Preparazione del piano di lavoro, che deve avere: stabilità e compattezza; pendenze inferiori al 3%. 2) Costruzione di una guida in c.a. che: definisce la posizione dei pali; garantisce l intersezione tra i pali, fondamentale per il trasferimento dei carichi orizzontali; facilita il posizionamento verticale del tubo. 3) Realizzazione dei pali primari. 4) Realizzazione dei pali secondari. Dr

9 ARMATURA DEI PALI SECANTI Generalmente si ritiene sufficiente armare solamente i pali secondari. La loro armatura è disposta in modo da formare una gabbia a sezione circolare. E consigliabile: garantire un copriferro superiore o al più pari a 5 cm; evitare di progettare gabbie asimmetriche, sebbene tale scelta possa risultare economicamente svantaggiosa; massimizzare la distanza tra le barre longitudinali in modo da non ostacolare il passaggio del calcestruzzo.

10 ARMATURA DEI PALI SECANTI Nel caso in cui sia necessario armare anche i pali primari, la loro gabbia non avrà sezione circolare ma rettangolare. In questo modo essa non verrà danneggiata nel momento in cui verranno realizzati i pali secondari. NB: il calcestruzzo dei pali primari deve maturare a sufficienza prima di effettuare le perforazioni dei pali secondari per evitare sversamenti o fratture; allo stesso tempo, però, non deve essere così resistente da non poter essere tagliato dalla corona di taglio. Es. Basaldella metodo CSP circa 2-3 gg (in alcuni casi anche 5-6 gg).

11 SECANT PILING METHOD (SPM) 1) Posizionamento del tubo di rivestimento in acciaio (primo modulo - ogni modulo ha lunghezza variabile tra 2 e 6 m). 2) Realizzazione del foro mediante elica o bucket fino a 50 cm al di sopra dell estremità inferiore del rivestimento. 3) Asporto del materiale scavato. 4) Ripetizione della suddetta procedura fino all installazione dell ultimo modulo di rivestimento

12 SECANT PILING METHOD (SPM) 5) Scavo fino alla profondità di progetto ed asportazione del terreno. 6) Discesa dell armatura nel foro (se prevista). 7) Getto del calcestruzzo (da betoniera). 8) Estrazione del rivestimento effettuata utilizzando opportuni mezzi, quali l oscillatore; questa fase deve avere inizio prima che il calcestruzzo cominci a maturare

13 CASED SECANT PILING (CSP) Il metodo CSP prevede che le perforazioni vengano realizzate facendo penetrare a rotazione nel terreno un tubo in acciaio e contemporaneamente eseguendo lo scavo mediante elica continua. Le rotazioni del tubo e dell elica sono governati da due teste idrauliche indipendenti (superiore per l elica, inferiore per il rivestimento). In questo modo è possibile estrarre l elica continua prima del rivestimento per inserire la gabbia. 1) Scavo del palo con infissione simultanea del tubo di rivestimento e dell elica nel terreno.

14 CASED SECANT PILING (CSP) Il metodo CSP prevede che le perforazioni vengano realizzate facendo penetrare a rotazione nel terreno un tubo in acciaio e contemporaneamente eseguendo lo scavo mediante elica continua. Le rotazioni del tubo e dell elica sono governati da due teste idrauliche indipendenti (superiore per l elica, inferiore per il rivestimento). In questo modo è possibile estrarre l elica continua prima del rivestimento per inserire la gabbia. 1) Scavo del palo con infissione simultanea del tubo di rivestimento e dell elica nel terreno. 2) Getto del calcestruzzo attraverso il passaggio interno ricavato nell anima dell elica mentre questa viene estratta seguita dal rivestimento.

15 CASED SECANT PILING (CSP) Il metodo CSP prevede che le perforazioni vengano realizzate facendo penetrare a rotazione nel terreno un tubo in acciaio e contemporaneamente eseguendo lo scavo mediante elica continua. Le rotazioni del tubo e dell elica sono governati da due teste idrauliche indipendenti (superiore per l elica, inferiore per il rivestimento). In questo modo è possibile estrarre l elica continua prima del rivestimento per inserire la gabbia. 1) Scavo del palo con infissione simultanea del tubo di rivestimento e dell elica nel terreno. 2) Getto del calcestruzzo attraverso il passaggio interno ricavato nell anima dell elica mentre questa viene estratta seguita dal rivestimento. 3) Inserimento dell armatura metallica.

16 CASED SECANT PILING (CSP) C850DH Doppia testa H40/H42 testa idraulica dell elica testa idraulica del rivestimento

17 CASED SECANT PILING (CSP) C850DH Questa macchina è dotata di un sistema di pulizia dell elica posto in corrispondenza della testa idraulica inferiore. In questo modo si riduce il rischio di caduta di materiale dall alto. Il materiale viene convogliato a terra mediante un sistema di scarico telescopico.

18 CARATTERISTICHE DEL CLS SPM Classe di resistenza minima C25/30 - Contenuto di cemento > 375 kg/m 3 - Rapporto acqua/cemento < 0,6 - CSP Classe di consistenza S3 o S4 (15 20 cm) SCC Dimensione massima aggregati 32 mm o ¼ dello spazio tra le barre longitudinali mm

19 VANTAGGI COMUNI AI 2 METODI Funzione chiave del rivestimento che consente di: - garantire un alto grado di verticalità (SPM 3 %; CSP - 0,5 0,7 %) e di rettilineità dei pali; - ridurre significativamente la deformazione del suolo in prossimità della berlinese; - attraversare degli ostacoli (cemento debolmente armato, murature ) riducendo il rischio di danneggiamento degli edifici vicini. I pali vengono realizzati a secco, senza l utilizzo di fanghi bentonitici: - eliminazione dei costi per lo stoccaggio ed il trattamento dei fanghi; - aumento dello spazio a disposizione in cantiere, altrimenti destinato alle vasche dei fanghi; - maggiore pulizia dell area di cantiere; - estrazione del materiale di risulta allo stato naturale, semplificando il processo di smaltimento, e quindi, i costi.

20 VANTAGGI COMUNI AI 2 METODI Riduzione considerevole di: - percussioni; - vibrazioni; - rumore. Controllo continuo in tempo reale, attraverso appositi software, di diversi parametri tra cui: - diametro del palo; - profondità di perforazione; - pressione del getto; - verticalità del foro; - velocità di perforazione dell elica; - consumo di calcestruzzo; - inizio, fine, tempo di realizzazione del palo.

21 CONFRONTO TRA I 2 METODI SPM CSP Adattabilità al tipo di suolo tutti, anche in presenza di falda tutti, ad eccezione di quelli più rigidi Diametro (mm) < 1000 Profondità (m) < 19 m Velocità di perforazione* (m/gg) (valore medio) 100 (valore massimo) * Dati cantiere di Basaldella

22 CONFRONTO TRA I 2 METODI VALUTAZIONI DI CONVENIENZA ECONOMICA IPOTESI: realizzazione di pali di diametro 1000 mm e profondità 15 m, in terreno idoneo all applicazione di entrambi metodi. Tipologia costo U. M. SPM CSP ATTREZZATURA trasporto e messa in funzione della macchina , ,00 E utilizzo della macchina /ora 120,00 140,00 MANODOPERA manodopera (30 /ora per operaio) /ora 90,00 90,00 MATERIALI calcestruzzo /m 3 120,00 120,00 acciaio /kg 1,00 1,00 Velocità di perforazione media (m/giorno) m/gg Velocità di perforazione media (m/ora) m/h 4, Diametro pali m 1 1 Incidenza armatura kg/m

23 CONFRONTO TRA I 2 METODI VALUTAZIONI DI CONVENIENZA ECONOMICA Costo al metro di palo (attrezzatura manodopera) /m Costo al metro di palo (materiali) /m 141,3 141,3 Costo al metro di palo (complessivo) /m , m SPM CSP metri