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1 h Sistema NC Line

2 Indice Il mercato del ripristino Gli ambiti di applicazione Tubi prefabbricati in PRFV per relining Il dimensionamento dei tubi NC Line Esempi di pezzi speciali Posa dei tubi NC Line Posa in trincea Esempi di profili standard p. 1 p. 2 p. 4 p. 6 p.10 p.12 p.14 p.16 Senza previa autorizzazione scritta dell editore nessuna parte del presente catalogo può essere riprodotta in qualsiasi forma, neanche per banche dati o, con l utilizzo di sistemi elettronici, essere elaborata, copiata o pubblicata. Le informazioni e i consigli corrispondono al nostro stato di conoscenze al momento della pubblicazione. Non ne può essere dedotta alcuna garanzia esplicita o tacita. I dati devono essere verificati e, ove necessario, essere individualmente concordati. E esclusa qualsiasi garanzia della h, anche al riguardo di eventuali errori di stampa o di battitura, nonché di eventuali successive modifiche di dati tecnici. Le caratteristiche dei tubi NC Line da impiegare dovranno, in ogni caso, essere verificate ed adattate allo specifico progetto. La h si riserva il diritto di variare le specifiche tecniche contenute nel presente catalogo senza preavviso.

3 1 Il mercato del ripristino Molti dei numerosi collettori urbani, a servizio delle reti fognarie cittadine da più decenni e a volte anche da qualche secolo, hanno superato abbondantemente il ciclo di vita per il quale erano stati a suo tempo concepiti. A fronte delle sollecitazioni idrauliche sempre più gravose cui vengono sottoposte, queste reti sono, nella maggior parte dei casi, incapaci di resistere all azione dei moderni agenti corrosivi di origine industriale ed urbana disciolti nelle acque di fognatura, né tanto meno in grado di sopportare i carichi statici e dinamici dovuti al ricoprimento del terreno ed al traffico stradale. Nel campo del ripristino dei collettori esistenti a sezione circolare, h propone la tecnica del relining utilizzando tubazioni in PRFV centrifugato dotate sia di giunti a manicotto standard FWC, sia di giunti speciali che non fuoriescono dal diametro esterno del tubo. Queste tecniche di relining, che sfruttano il metodo dell inserimento di un tubo nuovo all interno del tubo esistente, si stanno imponendo sul mercato come una valida alternativa alle tradizionali soluzioni di riparazione puntuale o della completa sostituzione della canalizzazione danneggiata, infatti: I tubi da relining possono adattarsi a collettori di sezione interna fortemente danneggiata e di dimensioni molto variabili, da DN200 fino a DN2700 Il riempimento, con malta cementizia, dell intercapedine tra il nuovo tubo h e la parete interna della vecchia condotta, crea un sistema composito dotato di una forte resistenza meccanica in grado di ripristinare la condotta anche da un punto di vista strutturale, oltreché idraulico. Infine la superficie interna (liner) del tubo h, molto liscia, assicura il mantenimento ed a volte il miglioramento delle proprietà idrauliche di deflusso, nonostante il restringimento della sezione. Sul territorio è però presente anche una vastissima casistica di collettori a sezione non circolare, spesso di forma ovoidale ma non solo, ai quali non è però possibile applicare la tecnica del relining con tubi circolari. Per ovviare a tale necessità h ha sviluppato la produzione di tubi a sezione non circolare, in PRFV (Poliestere rinforzato con fibra di vetro) a filamento avvolto, denominati NC Line, ideali per il ripristino di tali condotte. Il ripristino di condotte ammalorate impiegando tubi NC Line è una soluzione economicamente competitiva ed affidabile, il cui risultato è paragonabile ad un rifacimento totale dell opera esistente. Questa tecnica si accompagna generalmente ad un miglioramento della capacità idraulica, ad una riduzione dei fumi maleodoranti che fuoriescono, e permette infine di mantenere in servizio l opera anche durante le operazioni di ripristino della vecchia condotta.

4 2 Gli ambiti di applicazione Il sistema di tubi NC Line è utilizzato per il ripristino di condotte ammalorate (che siano accessibili e visionabili), senza ricorrere allo scavo in trincea ma inserendo all interno delle stesse tubi prefabbricati di lunghezza variabile tra i 30 cm ed i 4 m. I collettori da sanare possono essere adibiti a qualsiasi tipo di funzione: trasporto di acque bianche o reflui fognari, per usi misti od industriali, e possono essere di qualsiasi materiale di origine: in laterizio, mattoni, calcestruzzo, gres, ecc. Non esiste una limitazione di forma o di sagoma: le condotte che h è in grado di ripristinare possono avere le sezioni più disparate: ovoidali, vigentine, semicircolari, ecc. Sono inoltre possibili soluzioni più flessibili come il rifacimento del solo piano di scorrimento con la posa di semplici canalette prefabbricate. Inoltre, i tubi NC Line possono naturalmente essere posati anche con il sistema classico in trincea. I vantaggi del sistema NC Line sono molteplici, ed in particolare: Il lavoro di inserimento del nuovo tubo può essere fatto conservando un limitato livello di deflusso. I nuovi tubi infatti possono essere installati senza by-passare le piccole portate di trasporto che generalmente sono convogliate da questi collettori. Ciò riduce notevolmente i costi di posa in opera legati al pompaggio. Modesti costi di esecuzione. Si riassumono nei soli costi legati ai lavori di scavo dei pozzi di accesso ed ai costi di posa in opera (semplice e rapida) dei tubi prefabbricati. Con questo metodo vengono meno tutti i costi diretti ed indiretti legati al disagio dell interruzione e deviazione del traffico. Lo sviluppo del cantiere è scarsamente influenzato dalle condizioni meteorologiche esterne. Impatto pressoché nullo sull ambiente esterno e sulle infrastrutture di superficie. Dal momento che non è necessario abbassare il livello della falda, la posa dei tubi NC Line non ha alcuna influenza negativa sulla stabilità delle opere di fondazione situate nelle immediate vicinanze delle condotte da risanare. Miglioramento delle qualità dell opera. Il tubo NC Line, l opera esistente e l intercapedine anulare saturata con idonee malte, creano un sistema composito capace di resistere ai carichi verticali ed agli agenti corrosivi, mantenendo elevate prestazioni idrauliche. Un sistema applicabile a collettori di dimensioni e di forme estremamente variabili. La produzione dei tubi NC Line si basa sull utilizzo di stampi standard o realizzati su misura, adatti a qualunque progetto, le cui dimensioni e forme sono ricavate a seguito di ispezioni preventive dell opera da sanare.

5 3 Condotta ovoidale ripristinata Condotta esistente Tubo NC Line Canaletta NC Line Strato di malta Risanamento della superficie di scorrimento con eliminazione delle deformazioni e degli ammaloramenti localizzati. I tubi NC Line possono essere posati anche all interno di sezioni localmente deformate o degradate. Essi permettono di restituire all opera una pendenza ed una superficie di scorrimento nuova, con parametri di scabrezza tali da garantire una ottima efficienza idraulica. Rinnovamento di tratti in curva. Con il sistema di tubi NC Line è possibile ripristinare anche tratti di condotta in curva, semplicemente assemblando spezzoni di tubi più corti, opportunamente sagomati e rinforzati. Le curve così ottenute sono in grado di resistere sia alle sollecitazioni esterne che alle spinte centrifughe del fluido. Facilità di ripristino delle diramazioni e dei recapiti. Il ripristino di eventuali recapiti o diramazioni collegate al collettore principale, è possibile grazie all utilizzo di appositi accessori, facilmente montabili sia dall interno che dall esterno della condotta. Durata, tenuta idraulica ed affidabilità del sistema. L affidabile sistema di giunzione e l eccellente comportamento a lungo termine delle resine poliestere, conferiscono al sistema NC Line in PRFV una perfetta tenuta idraulica, una grande affidabilità ma soprattutto un ciclo di vita ben superore a 50 anni. Posa in opera e manutenzione semplificate. Tenendo conto della bassa scabrezza e della precisione di montaggio dei relativi giunti, la manutenzione dei tubi NC Line non richiede interventi di lavaggio e di pulizia frequenti. Pezzi speciali. Oltre ad una completa gamma di curve, il sistema NC Line si completa con una vasta gamma di pezzi speciali quali pozzetti, diramazioni, ispezioni, ecc, che possono essere standard oppure realizzati con dimensioni e forme a richiesta.

6 4 Dispositivo di ancoraggio sintetico tipo Textec per cunette h NC Line Tubi prefabbricati in PRFV per relining I tubi in PRFV (Poliestere Rinforzato con Fibra di Vetro) h NC Line sono realizzati con la tecnologia del filamento avvolto e rispondono alle attuali norme UNI EN Vengono prodotti utilizzando stampi standard o realizzati su disegno, per riprendere la forma del collettore da ripristinare. Proprietà I tubi in PRFV NC Line sono fabbricati utilizzando una linea di produzione automatizzata, in grado di realizzare tubi a sezione circolare e non circolare fino ad una dimensione massima di circa 4000 mm (diametro della circonferenza circoscritta), e rispondono agli stessi standard qualitativi dei tubi h centrifugati, adatti al ripristino di condotte con il metodo del relining. Le materie prime di partenza utilizzate nella fabbricazione del PRFV, sono: la resina poliestere insatura di tipo 1130 rispondente alla normativa DIN , la sabbia quarzifera di granulometria inferiore ad 1 mm secondo la norma EN e la fibra di vetro E-CR secondo la norma EN I tubi NC Line in PRFV sono realizzati per avvolgimento continuo della fibra con supporto di resina e sabbia. Alle estremità sono dotati di sistemi di giunzione maschio/femmina a bicchiere, ove la tenuta è garantita da una guarnizione a labbro in gomma elastomerica (giunzione tipo I, vedi pagina successiva), conforme alla norma EN A seconda delle applicazioni sono poi possibili altri sistemi di giunzione e di tenuta, come nel caso di relining di condotte in cui, per ragioni di ingombri limitati, non è possibile utilizzare il bicchiere. In questo caso h mette a disposizione i giunti tipo II (vedi pag. successiva) dove la connessione e la tenuta sono garantite da un giunto incollato con particolari adesivi. I tubi in PRFV NC Line presentano una superficie esterna realizzata in funzione dello specifico progetto. Possono essere estremamente lisci, oppure dotati di particolare grip, necessario a garantire l ancoraggio per esempio di cunette sulla parte inferiore delle vecchie condotte (vedi illustrazioni). La resistenza all abrasione dei tubi NC Line viene testata secondo il metodo di Darmstad. I risultati confermano un lungo ciclo di vita delle condotte h anche sotto l azione di fluidi ad elevata velocità, oppure contenenti particelle fortemente abrasive in sospensione. I tecnici h, a seconda del problema, della sezione e del tipo di degrado della condotta esistente, sono in grado di consigliare il tipo di sezione, di giunto e la rigidità adeguata per rendere ottimale il lavoro di ripristino del manufatto ammalorato.

7 5 S 4 Strato esterno a forte contenuto di resina caricato con sabbia quarzifera. Può essere rivestito da sabbia con funzione di grip oppure con un sistema di ancoraggio sintetico. Spessore minimo 1 mm S 3 Strato resistente composto da resina, fibre di vetro continue (roving), spezzoni di fibra di vetro e sabbia quarzifera (carica) S 2 S 1 Strato intermedio costituito da una barriera di resina e da spezzoni di fibra di vetro orientati in multi direzione. Spessore minimo 1,5 mm Giunto tipo I, con guarnizione a labbro Strato interno denominato Liner a forte contenuto di resina, con spessore minimo di 1 mm Sistemi di accoppiamento Giunto tipo I: Giunto a bicchiere costituito da maschio/femmina e guarnizione a labbro elastomerica Guarnizione in EPDM Collante Giunto tipo II: Sistema maschio/femmina realizzato senza incremento di spessore dei tubi. Unione e tenuta mediante sigillante a base polimerica.

8 6 Il dimensionamento dei tubi NC Line Posa senza scavo Il sistema di tubi NC Line è concepito per comportarsi come un tubo semi-rigido se associato all opera esistente, alla malta di saturazione dell intercapedine ed al terreno naturale circostante, conferendo all insieme la resistenza meccanica necessaria ad equilibrare i carichi statici e dinamici in superficie. I principali criteri di dimensionamento meccanico tengono conto della: Resistenza alla pressione di iniezione della malta nell intercapedine in fase di posa (effetto a breve termine). Resistenza alla pressione idrostatica esterna dovuta alla falda (effetto a lungo termine) Resistenza alle sollecitazioni statiche e dinamiche trasmesse, attraverso la condotta esistente, dai carichi sovrastanti (azione a lungo termine). Metodo di dimensionamento per tubi NC Line a sezione non circolare. Il dimensionamento meccanico dei tubi NC Line riguarda essenzialmente il grado di rigidità, che viene valutato caso per caso, in funzione delle condizioni della condotta da riabilitare (se ad esempio i problemi sono solo di tipo idraulico, od anche strutturale) e del relativo profilo. I metodi di dimensionamento disponibili sono numerosi. Tra di essi: Il metodo del WRc (Sewerage Rehabilitation Manual Volume 3-3 edizione, 1994), quello più comunemente usato in Europa; Il metodo analitico semplificato (Guida alla ristrutturazione delle grandi opere di fognatura interrate del gruppo RERAU4), utilizzato prevalentemente in Francia Il metodo agli elementi finiti. ed altri ancora. Dimensionamento specifico della pressione di iniezione dell intercapedine. La stabilità meccanica dei tubi deve essere adeguata anche durante le fasi transitorie di cantiere, come ad esempio la fase di iniezione di malta nell intercapedine tra tubo nuovo e vecchia condotta.

9 7 Nel caso di un tubo di grosse dimensioni il puntellamento interno della sezione, unito all iniezione dell intercapedine effettuata in più fasi, permette di evitare la deformazione degli stessi tubi. Senza questo particolare accorgimento la sezione del profilo potrebbe deformarsi e ridurre le prestazioni del collettore. La prima fase di iniezione consiste nell iniettare una prima quantità di malta, generalmente corrispondente ad 1/3 od 1/4 dell altezza del profilo. A questa fase ne segue una seconda, eseguita non appena la malta precedentemente iniettata abbia fatto presa: si inietta nuova malta fino alla metà o fino ai 2/3 dei altezza del profilo, avendo cura di non spostare i distanziatori tra profilo e parete esistente. Infine, con una terza fase si satura tutto lo spazio anulare rimanente. Il comportamento di un profilo non circolare durante le fasi di iniezione dell intercapedine è determinato da più fattori, quali: L accuratezza di posa ed il metodo di puntellamento. Occorre posare i distanziatori in modo che la superficie di contatto con i tubi sia il maggiore possibile, evitando i contatti puntuali. Occorre inoltre assicurarsi che questi rimangano stabili durante le fasi di iniezione. Al contrario, il puntellamento orizzontale e/o verticale del tubo non sempre è necessario e dipende dalla forma del tubo: si applicherà laddove la resistenza a taglio della sezione è sottoposta alle azioni più elevate (vedi schemi adiacenti ed alla pagina successiva). L altezza di iniezione della prima fase. La forma del tubo NC Line ed in modo particolare i raggi di curvatura del profilo. La resistenza a flessione del materiale costituente il tubo. La densità della malta d iniezione. Tubo NC Line Intercapedine Puntello orizzontale Distanziatori Condotta esistente da ripristinare Iniezione della malta dopo il ripristino di una condotta ovoidale

10 8 Influenza della pressione idrostatica dovuta alla falda, nel dimensionamento dei tubi NC Line. L assoluta aderenza tra la superficie esterna del tubo NC Line ed il manufatto esistente non è di fatto realizzabile. La malta con la quale è stata saturata l intercapedine tra la vecchia e la nuova condotta presenta infatti un certo grado di porosità; l acqua pertanto vi si infiltra, esercitando pressione sulla parete esterna dei nuovi tubi (ancorchè limitata dalla fodera stessa). La resistenza di una sezione non circolare sotto l azione della spinta idrostatica sarà quindi determinata dai seguenti fattori: Dalla forma del tubo NC Line ed in particolare dai suoi raggi di curvatura Dalla resistenza a flessione del materiale costituente il tubo Dalle caratteristiche della malta d iniezione. Livello di falda Effetto della pressione idrostatica su un tubo non correttamente dimensionato Hw Condotta esistente da ripristinare Deformazioni

11 9 Schema di trasferimento dei carichi sul tubo NC Line Influenza dei carichi verticali (ricoprimento e traffico), nel dimensionamento dei tubi NC Line Nella maggior parte dei casi il manufatto esistente continua a sopportare l azione dei carichi verticali, senza trasmetterla ai nuovi tubi. Ciò nonostante vi sono casi dove i carichi verticali sono applicati, tutti od in parte, ai tubi NC Line impiegati per il relining. Questo avviene, ad esempio, quando: Il manufatto esistente perde tutte o parte delle proprie caratteristiche strutturali; In prossimità del collettore viene eseguito uno scavo successivo; Il suolo che ospita tutto il manufatto non è stabile e non è possibile eliminare l origine di tale instabilità. La figura a lato rappresenta una schematizzazione reticolare agli elementi finiti di un profilo ad arco ribassato realizzato originariamente in acciaio centinato, interrato a grande profondità sotto ad un rilevato autostradale e ripristinato con tubi NC Line in PRFV aventi la stessa forma. In questo caso è ragionevole pensare che, a seguito della corrosione, la vecchia condotta in acciaio perderà completamente, nel tempo, la propria resistenza a compressione anulare, caricando completamente il nuovo tubo impiegato per il relining. Il calcolo e la verifica di un caso simile non può che esser fatto col supporto di uno specifico software e quindi con un modello di calcolo agli elementi finiti. Schematizzazione agli elementi finiti Principali caratteristiche meccaniche del PRFV per tubi NC Line Modulo elastico a breve termine*: da a N/mmq 2 Modulo elastico a lungo termine*: da a N/mmq 2 Resistenza a flessione a breve termine*: da 120 a 140 N/mmq 2 Resistenza a flessione a lungo termine*: da 60 a 70 N/mmq 2 Abrasione secondo il test di Darmstad: inferiore a 0,25 mm dopo cicli Coefficiente di dilatazione termica lineare: m/m. C -1 Coefficiente di Poisson: : 0,3 * Valori stabiliti sotto l azione di un elemento corrosivo e variabili a seconda dello spessore del tubo.

12 10 Biforcazioni Esempi di pezzi speciali Realizzazione di una curva prefabbricata mediante unione di elementi corti e tagliati obliquamente Tratto di collegamento Pozzetto tangenziale

13 11 Cambio di sezione Esempio di profilo speciale Bande antisdrucciolo inferiori Vantaggi del sistema NC Line Rapidità di posa in opera Completo ripristino delle superfici di scorrimento Elevata efficienza idraulica Eccellente resistenza all abrasione Insensibilità alla corrosione ed alle correnti vaganti Eccellente resistenza ai trattamenti di idro-pulizia con lance in pressione Possibilità di produzione dei tubi con un ampia gamma di lunghezze Diverse possibilità di giunzione disponibili (vedere pagine successive) Posa in opera indipendente dalle condizioni meteorologiche Servizio di verifica statica e strutturale della nuova condotta NC Line Piena compatibilità con tutta la gamma di tubi h centrifugati Cunette prefabbricate

14 12 Posa dei tubi NC Line I punti di recapito dove confluiscono altre tubazioni Nell ambito del risanamento di una condotta ammalorata, il primo passo consiste nell effettuare un sopralluogo propedeutico alla posa, inteso ad accertare: la sezione trasversale effettiva del collettore esistente ed i punti in cui si avranno sezioni speciali dovute a restringimenti, cedimenti o deformazioni della sezione lungo la linea; il profilo ottimale della sezione trasversale del tubo per il relining. Una volta ipotizzato il profilo del nuovo tubo NC Line, è opportuno procedere ad un ulteriore verifica facendo passare all interno della condotta da sanare una dima, o sagoma, (in legno od altri materiali di facile lavorazione) per verificare se la sezione si mantiene costante lungo tutta la linea o vi sono restringimenti particolari. La posa dei tubi I singoli tubi vengono calati attraverso le camerette o i pozzi di accesso fino alla condotta da ripristinare. Da qui vengono poi trasportati attraverso la vecchia condotta manualmente, o mediante l utilizzo di pattini o di particolari carrelli dotati di un sistema di sollevamento, fino al punto in cui dovranno essere posati e

15 13 collegati tra loro. Nel punto in cui vengono posati e collegati tra loro, i tubi NC Line vengono adagiati su distanziatori e quindi puntellati. A posa ultimata seguirà l iniezione di malta nell intercapedine tra la vecchia e la nuova condotta, che potrà avvenire lavorando a gravità, oppure per iniezione in pressione. Se lungo la linea vengono individuati dei recapiti, è sufficiente carotare dall interno il tubo NC Line in corrispondenza del recapito, inserire la sella di derivazione (preventivamente dimensionata) e quindi incollare le parti a contatto sella-tubo con mastice a tenuta, secondo lo schema illustrato più sotto. Recapito laterale Schema di ripristino di un recapito

16 14 Posa in trincea Dimensionamento I tubi prefabbricati NC Line possono anche essere posati direttamente in trincea. Il dimensionamento dei singoli tubi è supportato dalla grande esperienza acquisita dal gruppo h in questo campo. I parametri fondamentali sui quali si basa il dimensionamento sono: lo spessore del terreno di ricoprimento; l entità dei carichi accidentali e dinamici; la presenza e la quota dal piano campagna della falda il tipo di suolo in situ la destinazione finale della condotta il livello di riempimento previsto a progetto Posa in opera La posa dei prodotti NC Line in trincea avviene con le stesse modalità impiegate nella posa delle condotte in PRFV centrifugato. I singoli tubi dovranno essere posati su di un letto di posa in materiale stabilizzato di qualità, opportunamente livellato e poi rinfiancati con materiale di idonee caratteristiche, avendo cura di compattarlo opportunamente. Per ogni singolo progetto h mette comunque a disposizione l esperienza dei propri tecnici per individuare il sistema di posa ottimale.

17 15 Tubi NC Line posati in trincea Selle di derivazione ed innesti pre-montati

18 16 Esempi di profili standard (elenco non esaustivo) ø Lunghezza Dimensioni teorico A utile B/H mm m 2 m 1600/ ,869 3, / ,366 3,00 ø Lunghezza Dimensioni teorico A utile B/H mm m 2 m 300/ ,130 2,50 400/ ,184 2,50 500/ ,287 2,50 600/ ,414 2,50 580/ ,561 3,00 800/ ,735 2,50 900/ ,930 2, / ,148 2, / ,654 3, / ,178 3,00 ø Lunghezza Dimensioni teorico A utile B/H mm m 2 m 480/ ,32 2,60 510/ ,34 2,50 400/ ,43 2,00 750/ ,08 2, / ,24 2, / ,42 2, / ,31 2,50 ø Lunghezza Dimensioni teorico A utile B/H mm m 2 m 1360/ ,596 2, / ,170 2,30

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20 h produce tubi centrifugati in PRFV (CC-GRP) e tubi NC Line in numerosi paesi nel mondo. Oltre 30 sedi commerciali o produttive sono distribuite nei cinque continenti, per seguire al meglio ogni progetto. Contattare h per un elenco aggiornato. E Tubi S.r.l. T F hobas.italy@hobas.com