Risanamento della galleria di derivazione

Transcript

1 Impianto idroelettrico Debant 2 Risanamento della galleria di derivazione Ispezione e manutenzione di impianti idroelettrici Gallerie di derivazione Bolzano, Bolzano

2 Indice Introduzione Piano generale di risanamento dell impianto Stato di conservazione della galleria e scelta interventi di risanamento Particolarità e limitazioni Assegnazione incarico ed esecuzione lavori Conclusioni A meno che non sia specificato diversamente, le foto, gli schizzi e i disegni sono di proprietà della TIWAG-Tiroler Wasserkraft AG Bolzano F Eibl / H Puntel

3 Introduzione - Inquadramento geografico Austria Lienz - Tirolo Innsbruck Debant Bolzano impianto idroelettrico Debant 2 Bolzano F Eibl / H Puntel

4 Introduzione - Inquadramento geografico impianto idroelettrico Debant 2 impianto idroelettrico Debant 1 Kompass Digital Map - Tirol Bolzano F Eibl / H Puntel

5 Introduzione Dati principali impianto Anno di messa in servizio 1949 Captazione torrente Debant Bacino imbrifero Opera di presa (opera presa tipo tirolese) Asse turbina Salto utile lordo Portata massima Potenza installata Produzione annua (affluente del Drava) 53 km² 1.147,10 m s.l.m. 919,60 m s.l.m. 227,50 m 1,25 m³/s 2,5 MW ca. 15 GWh Galleria di derivazione 1,580 km.. 0,65 Condotta forzata DN m % 1 turbina Pelton 1-iniettore, 500 giri/min. Centrale idroelettrica Debant 2, 1949 Bolzano F Eibl / H Puntel

6 Introduzione Descrizione impianto Profilo longitudinale opera di presa galleria di derivazione L = m pozzo piezometrico p = 0,65 Galleria di derivazione: in gran parte sprovvista di rivestimento interno centrale canale di scarico opera di presa Debant 1 Profilo a volta L/A 1,80/1,90 m Profilo a vasca L/A 1,80/2,10 m Bolzano F Eibl / H Puntel

7 Introduzione Foto d archivio Centrale idroelettrica Binari della funicolare e condotta forzata Bolzano F Eibl / H Puntel

8 Introduzione Foto d archivio Pozzo piezometrico Trasformatore Bolzano F Eibl / H Puntel

9 Piano di risanamento 2007 / 2014 Ispezione generale dell impianto Valutazione dello stato di conservazione delle opere e degli impianti Progetto di risanamento 3 aree di intervento: galleria di derivazione pozzo piezometrico centrale idroelettrica Bolzano F Eibl / H Puntel

10 Piano di risanamento Opere civili e meccaniche Opere meccaniche Opere civili centrale idroelettrica pozzo piezometrico galleria di derivazione sostituzione risanamento sostituzione risanamento girante canale di scarico griglia valvola di sicurezza risanamento localizzato risanamento/ rafforzamento rivestimento Geppert GmbH Bodner BaugesmbH & Co KG IAB Industrieanlagenbau GmbH Frey Bau GmbH & Co KG Rohrsanierung & Bau GmbH Felbermayr Bau GmbH & Co KG Bolzano F Eibl / H Puntel

11 Stato di conservazione dell opera - Geologia opera di presa Sezione geologica galleria di derivazione Micascisto Gneiss Eclogite Faglie pozzo piezometrico Copertura all incirca di 100 m Alternanza di micascisto, gneis, anfibolite ed eclogite. Faglie con riempimenti di materiale tenero e a grana fine Roccia generalmente compatta senza interventi di sostegno Tratte che attraversano micascisto e caratterizzate da crolli rivestimento in cls Bolzano F Eibl / H Puntel

12 Stato di conservazione dell opera Discontinuità e crolli Discontinuità localmente aperte talvolta con avanzato processo di erosione Locali dislocamenti in calotta e dalle pareti della galleria Bolzano F Eibl / H Puntel

13 Stato di conservazione dell opera Rivestimento calotta tratta m Rivestimento a tratti molto danneggiato con distacchi di grandi blocchi in calotta Fenomeni di alterazione e disgregazione del cls causati dall erosione e dal dilavamento dell acqua Bolzano F Eibl / H Puntel

14 Individuazione interventi di risanamento Obbiettivi degli interventi 1. Messa in sicurezza puntuale delle tratte di galleria prive di rivestimento 2. Risanamento del rivestimento in cls solo nella tratta 1180 e 1220 m 3. Rimozione del materiale roccioso prodotto dai crolli (4.) Rimozione del materiale sedimentato sul fondo della galleria solo nel caso di impedimento Interventi esclusi 1. Impermeabilizzazione della galleria 2. Risanamento / rafforzamento del rivestimento nei restanti tratti della galleria di derivazione Sezione tipo A Definizione di 2 sezioni tipo Sezione tipo B Bolzano F Eibl / H Puntel

15 Individuazione interventi di risanamento Sezione tipo A opera di presa (B) pozzo piezometrico Sezione tipo A Sezione tipo A Sezione tipo A Comprende la messa in sicurezza di: discontinuità con apertura > 10 cm tratti caratterizzati da erosione avanzata zone dove si prevedono crolli dalle pareti e in calotta Priorità 10 Punti intervento con elevata urgenza 7 Punti intervento con minor urgenza Bolzano F Eibl / H Puntel

16 Individuazione interventi di risanamento Sezione tipo B opera di presa (A) (A) pozzo piezometrico Sezione tipo B Sezione tipo B (tratta m) Risanamento del rivestimento esistente mediante una costruzione con profilati in acciaio (proposta del bando di gara) Bolzano F Eibl / H Puntel

17 Particolarità e limitazioni Accessibilità in galleria (dimens. pozzo di accesso 2,50 x 2,80 m) Area installazione cantiere limitata Tempo a disposizione per i lavori di risanamento molto ridotto e Cantiere invernale Accesso alla galleria di derivazione Opera di presa Bolzano F Eibl / H Puntel

18 Particolarità e limitazioni Sezione della galleria ristretta (ca. 3 m², in alcuni punti h < 1,50 m) Limitato uso di macchine escavatrici Ridotta pendenza della galleria (0,65 ) ventilazione naturale insufficente utilizzo di ventilatori Fondo della galleria completamente sommerso d acqua Accesso della galleria l'unica via di fuga Uso di macchinari di dimensioni ridotte (Foto: Rohrsanierung & Bau GmbH) Fondo completamente sommerso d acqua Bolzano F Eibl / H Puntel

19 Durata < 5 Mesi Impianto idroelettrico Debant 2 Risanamento della galleria di derivazione Bando di gara e assegnazione incarico metà luglio 2015 Individuazione dei possibili affidatari 5 affidatari 6 agosto 2015 Sopraluogo delle opere obbligatorio 4 affidatari presenti 14 agosto 2015 Bando di gara ridotto 4 affidatari 7 settembre 2015 Consegna delle offerte 2 offerte Offerta secondo bando di gara: costruzione con profilati in acciaio (costo EUR) Offerta alternativa: rivestimento in cls polimerico (costo EUR) Prezzo dell offerta incl. 20% Iva. (arrotondato) 2 ottobre ottobre 2015 Assegnazione incarico Inizio lavori Assegnazione alla ditta Rohrsanierung & bau che ha proposto l utilizzo del cls polimerico 4 dicembre 2015 Fine lavori Durata lavori 7 settimane; messa in esercizio dell impianto 09 dic Bolzano F Eibl / H Puntel

20 Esecuzione lavori - Sezione tipo A Risanamento localizzato malta di risanamento con cemento legante e migliorata con l additivo Ergelit - KT10 (grana 1 mm) + rete elettrosaldata Risanamento delle zone soggette a erosione accentuata Esempio di risanamento e sigillatura di una discontinuità (Foto: Rohrsanierung & Bau GmbH) Bolzano F Eibl / H Puntel

21 Esecuzione lavori - Sezione tipo B Rivestimento con cls polimerico ( m) Riempimento con malta cementizia 2 x fori riempimento e 1 x foro aerazione Rivestimento esistente Rete elettrosaldata Barre di ancoraggio Elementi di cls polimerico L = 1,0 m, s = 3 cm A old 3,00-3,30 m² A new = 2,40 m² Bolzano F Eibl / H Puntel

22 Esecuzione lavori - Sezione tipo B Trasporto elementi in cls polimerico Gli elementi in cls polimerico vengono calati all ingresso della galleria mediante una gru Trasporto degli elementi di cls polimerico fino al punto di montaggio Bolzano F Eibl / H Puntel

23 Esecuzione lavori - Sezione tipo B Assemblaggio elementi in cls polimerico Disposizione di una rete elettrosaldata. Assemblaggio e sigillatura degli elementi verticali Montaggio e sigillatura dell elemento calotta Bolzano F Eibl / H Puntel

24 Esecuzione lavori - Sezione tipo B Riempimento con malta cementizia Preparazione della miscela all esterno e pompaggio fino alla stazione intermedia Il riempimento dell intercapedine avviene in 5 fasi (Foto: Rohrsanierung & Bau GmbH) Fori predisposti per la fase di riempimento (laterali) e per l areazione (centrale) Bolzano F Eibl / H Puntel

25 Esecuzione lavori - Sezione tipo B Adeguamento imbocchi L adeguamento degli imbocchi va a completare il risanamento di questo tratto di galleria Bolzano F Eibl / H Puntel

26 Esecuzione lavori Materiali utilizzati Calcestruzzo polimerico È un materiale di alta qualità composto dalla combinazione di silice e quarzo, legati tra loro mediante resina di poliestere stabile. Caratteristiche tecniche Resistenza a compressione: Resistenza a trazione: Modulo di elasticità: Resistenza all abrasione: Resistenza chimica: > 80 N/mm² > 20 N/mm² N/mm² 0,14 mm Asportazione dopo Prove di carico (Metodo di Darmstädter) da ph2 fino a ph12 Resistenza a temp. elevate: fino a 80 C Assorbimento di acqua: Classe di protezione antincendio < 0,13% del peso totale B1 (difficilmente infiammabile) N.B: Materiale generalmente usato per i canali di drenaggio e di scarico delle acque reflue. Bolzano F Eibl / H Puntel

27 Esecuzione lavori Materiali utilizzati Miscela cementizia di riempimento Caratteristiche del prodotto Verifica qualità della miscela Test a 28-gg: verifica della resistenza a compressione (ditta Wasser Tirol Wasserdienstleistungs GmbH) Produzione di 2 provini per ogni lotto di produzione e per ogni fase di riempimento Dimensioni dei provini cilindrici Ø100 / H100 mm Calce idraulica Cemento Portland a presa rapida composto da minerali di alta qualità Utilizzo universale Resistenza a compressione*) fck : a 1 gg ca. 8 MPa a 3 gg ca. 15 MPa a 7 gg ca. 25 MPa a 28 gg ca. 30 MPa *) misurata secondo la legge EN 196 (dimensioni prisma 40x40x160) Bolzano F Eibl / H Puntel

28 Resistenza a compressione [N/mm²] Impianto idroelettrico Debant 2 Risanamento della galleria di derivazione Esecuzione lavori Materiali utilizzati Verifica qualità della miscela controllo interno (committenza) Risultati di laboratorio a 28-gg / test resist. a compressione / 10 provini / valore medio 55 N/mm² Rappresentazione grafica della resist. a compressione dopo 28-gg Provini cilindrici Ø100mm x h100mm Indicazioni del produttore: 30 N/mm² Interpretazione risultati: Wasser Tirol GmbH Bolzano F Eibl / H Puntel

29 Esecuzione lavori Costi Costo dei lavori Offerta struttura con elementi in cls polimerico Costi contabilizzati Totale (lordo) EUR EUR Iva 20% EUR EUR Prezzo tot EUR EUR (-28,4%) Prestazioni non ben definite o difficili da calcolare sono state inserite nel contratto come lavori a regia. Il risparmio di circa 30% è dovuto al ridotto uso di questa voce del contratto. Bolzano F Eibl / H Puntel

30 Esecuzione lavori Costi Suddivisione dei costi Nr. Pos. Costi al netto dell iva 8% 1 Spese gestione cantiere EUR 35% 2 Risanamento sezione tipo A EUR 3 Risanamento sezione tipo B struttura con elementi in cls polimerico EUR 39% 4 Asportazione completa del materiale depositato sul fondo della galleria EUR 18% Totale EUR Il costo netto della struttura con elementi in cls polimerico incl. materiale, personale e macchinari è di /m Bolzano F Eibl / H Puntel

31 Conclusioni La realizzazione del nuovo rivestimento mediante elementi di cls polimerico è stata la SCELTA GIUSTA perché: Soluzione economica Elementi di cls polimerico presentano un alto grado di prefabbricabilitá Tempi di realizzazione ridotti Materiali usati di alta qualità Ventilazione necessaria minima Superficie liscia ottimale dal punto di vista idraulico Bolzano F Eibl / H Puntel

32 Conclusioni Ditta esecutrice competente Direzione lavori (interna alla committenza) presente in cantiere per l intera durata dei lavori Ottima collaborazione tra le parti Esecuzione dei lavori svolta con successo e nei termini prefissati! I lavori sono terminati 2 settimane in anticipo rispetto al programma lavori Il risanamento delle sezioni tipo A anche nei punti meno critici Asportazione di tutto il materiale sedimentato sul fondo della galleria Lavori eseguiti con la massima sicurezza Nessun incidente! Bolzano F Eibl / H Puntel

33 Impianto idroelettrico Debant 2 Risanamento della galleria di derivazione Grazie per l attenzione Contatti: Dott. Ing. Hans Puntel - hans.puntel@tiwag.at Dr. Frank Eibl frank.eibl@tiwag.at Bolzano F Eibl / H Puntel

34 Impianto idroelettrico Debant 2 Risanamento della galleria di derivazione E per chi ha voglia di sgranchirsi le gambe, può fare due passi con me attraverso il tratto di galleria in cls polimerico Bolzano F Eibl / H Puntel