TECNOLOGIE PER IL DRENAGGIO

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1 2 quadro generale impianti di sollevamento tipologie di scavo wellpoint drenaggi in sotterraneo TECNOLOGIE PER IL DRENAGGIO

2 Tecnologie per il drenaggio QUADERNI TECNICI - COLLANA DI PRATICA EDILE E IMPIANTISTICA Casa Editrice la fiaccola srl Milano

3 Sommario 2 Collaborazione tecnica di ITT Water & Wastewater Italia Srl Viale Europa Cusago (MI) Si ringrazia l ing. Simone Zanessi 1. Introduzione Manuale per il cantiere 2. Quadro generale Pag. 4 Pag Investigazioni preliminari Pag Stabilità dello scavo Pag Raggio di influenza Pag Consigli pratici Pag Guida alla scelta del metodo Pag I metodi Pag Impianti di sollevamento A cura della Tipi e caratteristiche delle pompe Pag Pompa sommergibile per drenaggio Pag Elettropompa sommersa per pozzi Pag Pompa ad asse verticale per pozzi Pag Pompa orizzontale di superficie o autoadescante Pag. 16 fiaccola Srl Pompe a membrana Pag Milano - Via Conca del Naviglio Pompe per wellpoint Pag Il noleggio delle attrezzature Pag. 18 Casa Editrice la Tel Fax fiaccola@fiaccola.it LS lestrade Aeroporti Autostrade Ferrovie 4. Scavi in acqua Teoria e funzionamento Pag Indicazioni Pag Tipo/i di pompe da impiegare Pag Scavo con paratie/diaframmi Stampa tipografia Everprint - Carugate (Mi) Teoria e funzionamento Pag Indicazioni Pag Tipo/i di pompe da impiegare Pag. 27

4 Tecnologie per il prosciugamento delle falde 6. Dreni orizzontali Teoria e funzionamento Pag Indicazioni Pag Tipo/i di pompe da impiegare Pag Wellpoint Teoria e funzionamento Pag Indicazioni Pag L impianto Pag Componenti Pag Tipo/i di pompe da impiegare Pag Pozzi Teoria e funzionamento Pag Indicazioni Pag Sviluppo di pozzi Pag Tipo/i di pompe da impiegare Pag Drenaggi per i lavori in sotterraneo e Stazioni by-pass Teoria e funzionamento Pag Indicazioni Pag Tipo/i di pompe da impiegare Pag. 47 FAQ Schede di produzione Pag. 49 Pag. 53 3

5 4 Capitolo 1 Introduzione Manuale per il cantiere Fig. 1.1 Po m P a autoadescante azionata da Un motore diesel con PomPa del VUoto Indicazioni sulle pratiche operative, sulle tecnologie e sugli strumenti tecnici impiegati Fig. 1.2 Po m P a autoadescante silenziata Per ridurre la rumorosità durante il FUnZionamento Si tende sempre più ad abbassare la quota di imposta degli edifici, per alloggiare a profondità elevate (anche decine di metri sottoterra) funzioni di servizio legate alla residenza o alle attività produttive e commerciali. Andare a operare in profondità impone dei doveri e manifesta con crescente chiarezza e intensità l opportunità di servirsi della tecnica del drenaggio o abbassamento delle falde, per lavorare in sicurezza, comodità ed efficacia in tutti i cantieri in cui si esercita lo scavo in presenza d acqua (falda freatica). Scavare in presenza d acqua rende necessaria, per plurime ragioni, l operazione di abbassare la superficie freatica a una quota inferiore a quella di fondo scavo: accrescere la tenuta, la solidità delle scarpate dello scavo, per impedirne il

6 Tecnologie per il drenaggio 5 franamento, e lavorare in uno spazio di cantiere asciutto. A cura della Casa Editrice la fiaccola, e in collaborazione con ITT Flygt, questa pubblicazione apre una serie di importanti considerazioni, che pur non pretendono d essere né continue né esaurienti. Si tratta di un volume pensato quale pratico strumento di cui servirsi in cantiere per impostare correttamente la scelta del metodo di prosciugamento, e di conseguenza delle adeguate tecnologie di sollevamento. Il volume semplifica, fatalmente, sia la trattazione scientifica inerente alla scienza dell idraulica sia quella riguardante la progettazione esecutiva delle opere, e, rivolgendosi al personale di cantiere, ai tecnici e ai professionisti che desiderano un agevole contributo adeguato a fornire un orientamento verso il metodo e i prodotti più idonei disponibili sul mercato, non manca di proporre un avveduto e aggiornato approfondimento tecnico sulle attrezzature oggi disponibili sia in vendita sia a noleggio. Fig. 1.3 Po m p a sommergibile da cantiere facile da trasportare e installare

7 6 Capitolo 2 Quadro generale Fig. 2.1 metodi di prosciugamento in relazione alla granulometria 2.1 Investigazioni preliminari Si danno più metodi di drenaggio. Essendo molteplici, la scelta del metodo adeguato per prosciugare il terreno da scavare è, di volta in volta, segnata dalle caratteristiche proprie del terreno stesso. Va altresì notato che la composizione del terreno non è quasi mai uniforme, giacché essa è data da strati di materiale discontinui e eterogenei per permeabilità e densità. È dunque profondamente utile, nella scelta del metodo di cui servirsi per realizzare il prosciugamento delle falde, svolgere precise indagini preliminari e contemplare differenti fattori: le condizioni geologiche/litologiche delle zone interessate allo scavo e dell area in prossimità del cantiere; la profondità e l estensione dello scavo che si va a progettare e realizzare; la durata nel tempo del drenaggio; il coefficiente di permeabilità e la granulometria del terreno; la profondità ed estensione dello scavo; la quota della superficie freatica e del carico idrostatico al di sotto dello scavo; la fluttuazione stagionale della superficie freatica e le piene e magre di corsi d acqua, se presenti, nelle vicinanze del cantiere; l analisi e la comprensione dei plausibili effetti prodotti sui fabbricati adiacenti all area di lavoro dall abbassamento della superficie freatica; la verifica della disponibilità della necessaria energia elettrica; l individuazione dell eventuale presenza di corsi d acqua o di fognature in grado di ricevere l acqua emunta dalla falda.

8 Tecnologie per il drenaggio Stabilità dello scavo I flussi d acqua superficiali, la filtrazione di acqua di falda attraverso le pareti o il fondo dello scavo e la spinta idrostatica verticale sul fondo dello scavo sono le ragioni che agiscono a detrimento della stabilità dello scavo stesso. Per operare il controllo del flusso d acqua ci si serve di uno o più (in maniera combinata) dei metodi di seguito indicati: blocco del flusso d acqua superficiale, per mezzo della formazione di canaletti intorno allo scavo o della costruzione di argini di difesa; controllo continuo del flusso di acqua di falda dentro lo scavo attraverso le pareti della scarpata e realizzazione di opere di stabilizzazione dei piedi delle pareti, con sacchi di sabbia e ghiaia; prosciugamento del terreno con wellpoint/pozzi fino a cm dal fondo dello scavo ed eliminazione del terreno bagnato in corrispondenza della frangia capillare; diminuzione della pressione piezometrica della falda artesiana o semiartesiana sottostante la falda freatica oggetto di scavo. Fig. 2.2 Stabilizzazione dei piedi delle pareti Curve granulometriche Le proprietà meccaniche e idrauliche dei terreni sono direttamente influenzate dalle dimensioni e dalla forma dei grani di cui i terreni stessi sono costituiti. L analisi granulometrica è utile a determinare le dimensioni delle particelle che formano un campione di terreno ed eventuali percentuali in peso delle varie frazioni che rientrano all interno di limiti prefissati. Uno o più sondaggi, tramite perforazione del terreno sottostante il futuro scavo, consentono di accertare la successione stratigrafica dello stesso. Il loro numero è in rapporto alle dimensioni dello scavo; la loro profondità è almeno 1,5 volte quella dello scavo o qualche metro entro il substrato impermeabile della falda in modo da conoscere con precisione lo spessore dello strato acquifero. Lo scopo di tali sondaggi è la conoscenza delle curve granulometriche: indispensabili per determinare la conducibilità idraulica del terreno e poter scegliere il metodo di prosciugamento più idoneo, per drenaggio naturale o forzato. Fig. 2.3 Stabilizzazione dei piedi delle pareti con sacchi di sabbia Fig. 2.4 Stabilizzazione dei piedi delle pareti con ghiaia

9 8 Capitolo 2 Quadro generale Inclinazioni dello scavo Tipo terreno terreno asciutto terreno bagnato Ghiaia Sabbia Limo Argilla tenera: profondità scavo da 1 a 3 m profondità scavo da 3 a 6 m Argilla compatta: profondità scavo da 1 a 3 m profondità scavo da 3 a 6 m Argilla dura, marna: profondità scavo da 1 a 3 m profondità scavo da 3 a 6 m Le pareti dello scavo hanno un inclinazione il cui valore è determinato da fattori che interessano il tipo e la condizione del terreno, la presenza o no di acqua superficiale o di falda, l esistenza o no di carichi laterali determinati da fabbricati, la profondità e durata nel tempo dello scavo. 2.3 Raggio di influenza Il processo di emungimento agisce, abbassando la falda, su una determinata area, detta area di influenza: la distanza tra l asse di un pozzo dal quale sta avvenendo un emungimento di acqua di falda e il punto nel quale si osserva un abbassamento non apprezzabile del livello di falda si definisce raggio di influenza. Si tratta di una distanza che varia in ragione sia della portata d acqua emunta dal pozzo, sia in funzione della conducibilità idraulica dell acquifero. Per l abbassamento della superficie freatica si può operare sia con trincee (o file di wellpoint, che sono idraulicamente equivalenti) sia con pozzi. Nel caso di pozzi si parla di raggio di influenza R, che corrisponde teoricamente al raggio di un isola circolare al cui centro c è il pozzo. Quando si opera con più pozzi raggruppati entro un area di contenute dimensioni si considera il raggio R di quest area a sua volta

10 Tecnologie per il drenaggio 9 come un isola. Gli abbassamenti sono proporzionali al logaritmo di R (la sua valutazione grossolana non comporta grossi errori). Nel caso di trincee si parla di larghezza L di influenza, che corrisponde alla distanza fra la fila di wellpoint e un limite alimentante parallelo a tale fila. L abbassamento è linearmente proporzionale a L e deve essere valutato con estrema precisione. 2.4 Consigli pratici Nel caso di moti stazionari, il calcolo del raggio di influenza può essere ricavato per via teorica servendosi della formula di Sichardt: R = C (H h o ) k = C S o k Dove: C = costante di valore pari a 3000 per i pozzi e variabile tra 1500 e 2000 per i wellpoint K = conducibilità idraulica (m/s) h o = spessore della falda all interno del pozzo (m) H = spessore della falda indisturbata (m) S o = abbassamento del livello d acqua in corrispondenza del pozzo o della trincea equivalente. Fig. 2.5 Opere in calcestruzzo in terreno prosciugato da un sistema wellpoint Nella caso di moti non stazionari, il calcolo del raggio d influenza si ricava attraverso l applicazione dell equazione di Thesis: R = 1.5 Tt/S Dove: T = trasmissività (m 2 /s) t = tempo (s) S = coefficiente d immagazzinamento Fig. 2.6 Raggio di influenza Sebbene il valore reale del raggio d influenza va calcolato in sito, le formule sopraindicate sono in grado di fornire una stima di tale grandezza. In presenza di falde freatiche molto superficiali, è utile installare due pozzetti a distanze non inferiori alla lunghezza del pozzo di emungimento o allo spessore della falda.

11 10 Capitolo 2 Quadro generale Per la scelta del metodo è necessario: considerare le dimensioni del progetto, ovverosia la quantità di acqua da estrarre dal sottosuolo e la durata dei lavori; considerare il valore della permeabilità del terreno; considerare lo spessore della falda; considerare l entità dell abbassamento della superficie freatica e il gradiente idraulico che si crea verso lo scavo; considerare la potenza elettrica necessaria per il lavoro e la capacità ricettiva dei corpi idrici superficiali dove scaricare l acqua; pensare al sistema idoneo tenendo conto della profondità dello scavo, della grandezza dello scavo e delle caratteristiche granulometriche del terreno. Anche operando in falde freatiche conviene utilizzare le più semplici equazioni di Thiem (relative a falde artesiane). I valori ottenuti per gli abbassamenti saranno minori di quelli reali: la differenza si può considerare un fattore di sicurezza. Per scavi stretti e lunghi occorre installare pozzi anche oltre le due estremità dello scavo. Nell installare pompe usate, quando si opera con pozzi, bisogna fare attenzione alla loro efficienza (minore di quella dichiarata in targhetta), ed eventualmente considerare uno/due pozzi in più. È opportuno che la superficie freatica si abbassi oltre la quota del fondo dello scavo per un tratto di centimetri inversamente proporzionale alla granulometria del terreno (lo scavo non dovrebbe interessare la frangia capillare). Attenzione all ubicazione dei pozzi: sarà simmetrica in caso di pianta di scavo regolare (punti critici in genere in corrispondenza del baricentro). Occorre procedere per tentativi, forti di buon senso ed esperienza, nel caso di piante irregolari. 2.5 Guida alla scelta del metodo Diverse sono le risorse cui rifarsi, poiché più d uno sono i metodi di prosciugamento disponibili. Consideriamo, qui, quelli rilevanti: gli scavi in acqua; i dreni orizzontali; i dreni verticali; l elettro-osmosi; il wellpoint; i pozzi e i metodi che risultano dalla combinazione di quelli sinora citati. Il pericolo maggiore da eludere nella scelta del metodo di drenaggio è quello che riguarda il formarsi di vie preferenziali di scorrimento dell acqua: si avrebbe in tal modo lo spostamento di particelle solide e la conseguente instabilità delle pareti dello scavo. Per la scelta del dimensionamento dell impianto (da cui dipende la quantità d acqua che si deve estrarre per ottenere l abbassamento desiderato) è indispensabile prendere in considerazione con la più alta attenzione possibile il valore della conducibilità idraulica K del terreno.

12 Tecnologie per il drenaggio I metodi Scavo in acqua: in presenza di terreno compatto, coesivo e granulometricamente assortito, risulta essere un metodo di semplice applicazione, economico e, praticato in condizioni favorevoli, anche rapido. È un metodo che contempla una profondità di scavo limitata a 8 metri (scavi estesi, ma non molto più profondi del livello stazionario dell acqua). In taluni terreni occorre prevedere pareti molto inclinate. Si può operare con qualsiasi portata, che di solito è di 60 l/sec. Dreno orizzontale: la profondità d installazione è limitata a 4 metri (in alcuni, eccezionali casi a 6 metri). Le procedure da seguire nell adottare questo metodo sono le seguenti: è possibile scavare fossati, generalmente non molto profondi, e riempirli di ghiaia, oppure installare, interrandoli, dei tubi finestrati, siano essi flessibili o rigidi, e collegarli a dei collettori per convogliare l acqua in uno scavo. Dallo scavo, per mezzo dell azione di una pompa, l acqua è condotta a corpi idrici superficiali. Si dà, oltre al drenaggio per gravità, un altra soluzione: è possibile installare i tubi finestrati al di sotto del piano di scavo (alla profondità di non meno di 0,5 metri) e Fig. 2.7 Scavo in acqua con palancolate

13 12 Capitolo 2 Quadro generale Fig. 2.8 wellpoint associato a dreni orizzontali collegarli, ogni 100 metri, a un tubo chiuso collegato all aspirazione della pompa. Con un dreno di 100 mm di diametro la portata è circa 30 l/sec, con un battente di 10 metri. Pozzi profondi: l abbassamento è di 6-8 metri con l utilizzo di una pompa in superficie, mentre è senza limiti con l impiego di un elettropompa sommersa. Occorre prevedere pozzi anche al suo interno, nel caso lo scavo sia molto largo. Non c è limite di portata, per quanto esso dipende dal diametro della pompa e del pozzo. Fig. 2.9 abbassamento di Falda con pozzi profondi Sistema wellpoint: si presta per abbattimenti superiori, tuttavia è indicato per abbassamenti di falda di contenuta entità, cioè tra i 4 e i 4,5 metri: è il sistema wellpoint, vale a dire il metodo di più comune diffusione per prosciugare i terreni. I wellpoint sono puntazze filtranti (esistono per sabbia e per ghiaia), con lunghezza da 30 centimetri a 1 metro. L interazione di tali puntazze, infisse nel terreno attorno allo scavo, con una tubazione da 6-12 che le collega, e con una pompa speciale, costituisce il sistema wellpoint. Tra le rilevanti caratteristiche del sistema wellpoint c è la rapidità d infissione: non servono che pochi minuti. È ovvio che a determinare profondità e interasse dei wellpoints sono diversi fattori: il tipo di terreno; la permeabilità del terreno e il valore di abbattimento desiderato.

14 Tecnologie per il drenaggio 13 Una fila di wellpoint: l abbassamento, di solito, è di 5-6 metri (in limo e sabbia fine esso si riduce a 3-4 metri). Il cono di depressione è ridotto, e ogni wellpoint ha la possibilità di assicurare una portata leggermente superiore a 1 l/sec. Fig Impianto wellpoint Più file di wellpoint: l abbassamento è teoricamente illimitato, ma richiede di disporre di molto spazio all esterno dello scavo. Fig Due file di wellpoint Fig Una fila di wellpoint

15 14 Capitolo 3 Impianti di sollevamento 3.1 Tipi e caratteristiche delle pompe Gli elementi di centrale, indiscussa importanza di un impianto di prosciugamento o di abbassamento della superficie freatica sono le pompe, giacché tali impianti devono servirsi necessariamente di pompe per il prosciugamento e per l eventuale innalzamento dell acqua allo scopo di smaltirla in un corpo idrico di superficie. Il mercato è oggi maturo di un offerta molteplice. Esiste in commercio un panorama molto ampio di pompe: da quelle che lavorano al di sopra del livello dell acqua (pompe centrifughe orizzontali) a quelle sommerse (elettropompe, pompe a asse verticale, a eiettore, a membrana). Fig. 3.1 Sezione di una pompa sommergibile della Serie 2600 Fig. 3.2 La Serie Pompa sommergibile per drenaggio La pompa di drenaggio, di cantiere o d aggottamento, si compone di: un blocco compatto di motore elettrico, un albero verticale e, nella parte idraulica, di un unità compatta protetta da una griglia con funzione di filtro. Ci si serve della pompa da drenaggio immergendola nell acqua di uno scavo o di un pozzo poco profondo, appoggiata sul terreno, su uno strato di ghiaia, avendo cura che non aspiri sabbia dal fondo. Può funzionare anche all asciutto. La pompa di drenaggio ha portata elevata (ve ne sono di diametro considerevole che necessitano di dreni consistenti). Si tratta di una tipologia di pompa che risulta essere particolarmente resistente all acqua sporca o contenente materiali fini in sospensione, giacché dispone di giranti rivestiti in gomma o in materiali capaci di proteggere dall azione erosiva della sabbia. Si vedano le Pompe 2600 di ITT con girante speciale in lega di cromo. Impiegate prevalentemente per il prosciugamento di terreni molto limosi, contenenti sabbia fine, sono pompe davvero versatili e che si prestano a essere spostate ovunque sia necessario all interno degli spazi di cantiere. Sono anche facili da installare: non serve altro che immergerle nel liquido da pompare e collegarla alla alimentazione elettrica. 14_21.indd :48:19

16 Tecnologie per il drenaggio Elettropompa sommersa per pozzi È formata da un monoblocco con motore elettrico e da un corpo pompa. È in grado di funzionare solo se immersa in acqua a una certa profondità. Di centrale importanza è il dimensionamento del diametro dell elettropompa rispetto al diametro del pozzo, per il miglior raffreddamento del motore elettrico, senza generazione di flussi turbolenti. Il corpo pompa può presentare: giranti centrifughe o radiali per prevalenze elevate e portate medio-alte (particolarmente resistenti alla presenza di sabbia nell acqua); giranti semiassiali o elicocentrifughe per prevalenze medie e portate elevate. Variando il numero di giranti è possibile variare la prevalenza, mentre per aumentare la portata, dato che funzionano con motore elettrico, è necessario aumentare il diametro della pompa (va prestata attenzione alla compatibilità con le dimensioni del pozzo). L elettropompa sommersa è facile da installare, anche in pozzi inclinati. Fig. 3.3 Elettropompa sommersa per pozzi Fig. 3.4 Po m p e sommerse ITT Lowara Punto di forza 3.4 Pompa ad asse verticale per pozzi Il corpo pompa, generalmente con giranti semiassiali o elicocentrifughe, è immerso nel pozzo e collegato direttamente, mediante albero lungo, al motore elettrico installato in superficie, verticalmente. Si può utilizzare anche un collegamento laterale, con motore posto orizzontalmente e rinvio Uno dei tradizionali ed eloquenti punti di forza di ITT è il prodotto pompe per drenaggio. Sono migliaia le pompe di questa tipologia che ITT Flygt ha installato in tutti il mondo. La nuova serie 2600 di ITT Flygt stabilisce il punto di riferimento della tecnologia delle pompe per drenaggio. Si è pensato, con le 2600, di ridurre il numero dei componenti costruttivi, per facilitare gli interventi di manutenzione, e di accrescere la resistenza all abrasione, adottando il nuovo e rivoluzionario sistema Dura-Spin TM per ridurre l usura delle tenute idrauliche. 14_21.indd :48:24

17 16 Capitolo 3 Impianti di sollevamento Fig. 3.5 Pompa per pozzi ad asse verticale tramite ingranaggi. In questo caso la pompa può funzionare anche con motore diesel. La pompa ad asse verticale non può essere impiegata per l uso in pozzi inclinati. 3.5 Pompa orizzontale di superficie o autoadescante La pompa è installata in superficie, orizzontalmente, ed è formata da giranti. Il tubo di aspirazione, munito di valvola di fondo e griglia, è immerso nell acqua di uno scavo o di un pozzo. Il vuoto parziale creato nel tubo aspirante consente all acqua esterna di penetrare all interno per effetto della pressione atmosferica. L altezza massima di aspirazione a livello del mare è di circa 6 metri. Le pompe centrifughe orizzontali sono pompe autoadescanti che non necessitano della valvola di fondo. Sono pompe dotate di motori elettrici o diesel e possono essere utilmente impiegate anche in zone in cui non è presente la rete di alimentazione elettrica. Abbinate a una pompa del vuoto, l impiego tipico, collegandole ai collettori, è quello per l estrazione dell acqua dagli impianti di wellpoint. Fig. 3.6 Po m p a autoadescante con pompa del vuoto 14_21.indd :48:26

18 Tecnologie per il drenaggio Pompe a membrana Al proprio interno, queste pompe hanno una membrana di neoprene. Comandata da un eccentrico, tale membrana crea alternativamente una depressione e una pressione che, con un gioco di valvole, consente l aspirazione dell acqua e il suo invio all esterno. Sono pompe sia elettriche che diesel e, a differenza delle pompe autoadescanti, le pompe a membrana sono in grado di lavorare anche a secco. Fig. 3.7 Po m p a a membrana Fig. 3.8 Vista frontale pompa a membrana 3.7 Pompe per wellpoint Le pompe per wellpoint devono essere in grado di emungere sia aria sia acqua, e pertanto devono essere costruite in modo opportuno. La variazione areale della permeabilità del terreno sottostante i wellpoint può generare flussi d acqua differenti per ciascun wellpoint e, pertanto, può capitare che qualche wellpoint si prosciughi e la pompa aspiri aria. Il wellpoint è paragonabile al tubo d aspirazione Fig. 3.9 e 3.10 Po m p a autoadescante silenziata utilizzabile anche per by-pass 14_21.indd :48:28

19 18 Capitolo 3 Impianti di sollevamento di una pompa centrifuga, pur se non possiede la valvola di fondo. Per i wellpoint si usano di preferenza pompe centrifughe autoadescanti munite di pompa del vuoto, con funzione di estrarre l aria dal sistema fino a creare il vuoto nei wellpoint e permettere la risalita dell acqua nel loro interno (inizialmente la pompa emunge aria, poi una miscela aria/ acqua e infine soltanto acqua). Queste pompe funzionano sia con motore elettrico sia con motore diesel. Quanto al loro impiego nei centri abitati, per ridurre la rumorosità, è opportuno scegliere delle pompe silenziate, cioè contenute nell apposita struttura fonoassorbente. Fig Po m p a autoadescante per wellpoint Fig Vista frontale pompa autoadescante per wellpoint 3.8 Il noleggio delle attrezzature È l antitesi ai problemi, siano essi di diversa natura: è il servizio di noleggio delle pompe di drenaggio e dei relativi accessori (quadri elettrici, tubazioni, punte wellpoint, ecc.). La formula del noleggio, intesa come fornitura del prodotto più appropriato per ogni esigenza e del servizio di consulenza da parte di tecnici specialisti, è possibile anche per il mondo delle pompe di drenaggio. ITT Flygt, ormai da anni, opera anche con la fornitura della propria conveniente formula noleggio, riuscendo a attribuire a ogni cantiere l attrezzatura adeguata. Quando noleggiare Il noleggio in questo settore si rivolge prevalentemente ai lavori di costruzione, laddove, per consentire l esecuzione delle opere, sia da operare il drenaggio o l abbassamento della falda acquifera, ma è esercitato anche in circostanze di calamità naturali, di interventi di emergenza o di interventi, con carattere di temporaneità, per la manutenzione straordinaria di impianti esistenti o per l esecuzione di lavori di ristrutturazione, bypass di condotte o di fognature. La formula noleggio è competitiva e interessante per il Cliente ed è adottabile in moltissime tipologie di intervento. Cosa offre ITT Flygt offre una gamma completa di prodotti, con oltre 400 pompe immediatamente e costantemente a disposizione dei clienti: pompe trasportabili; pompe per interventi di emergenza; per opere temporanee; per interventi di manutenzione straordinaria; pompe sempre efficienti e pronte all uso, che è possibile immergere ed avviare im- 14_21.indd :48:30

20 Tecnologie per il drenaggio 19 mediatamente. La gamma a noleggio contempla anche modelli per opere importanti: scavo di gallerie; wellpoint; abbassamento del livello di falda nelle aree di intervento (a ciò sono deputate robuste autoadescanti). Il servizio noleggio offerto da ITT Flygt si caratterizza per l estrema rapidità di intervento. La tempestività di attivazione del servizio di pompe a noleggio è la variabile più importante per moltissimi dei casi d impiego di questi prodotti, poiché riduce sensibilmente l entità del danno in corso (alluvioni, eventi meteo sfavorevoli, fuoriuscite di materiali contaminati/contaminanti da evacuare al più presto, rotture di collettori fognari). Non a caso la Protezione Civile si avvale delle pompe ITT Flygt e della collaborazione dei tecnici specializzati ITT per l installazione e la gestione del pompaggio. Le pompe ITT per il servizio noleggio si trovano presso la sede italiana dell azienda, a Cusago (MI), nella sede di produzione a Tessere (VE) e nei Centri Service capillarmente distribuiti sul territorio italiano. A disposizione dei clienti italiani non manca il parco noleggio internazionale ITT, con sede in Olanda, in grado di rifornire tempestivamente tutto il territorio europeo. Fig Po m p e da noleggio sempre pronte e in perfetta efficienza 14_21.indd :48:35

21 20 Capitolo 3 Impianti di sollevamento Fig e 3.15 Una parte della flotta noleggio ITT Requisiti Prevalenza e portata: sono i due principali requisiti che una pompa deve soddisfare dal punto di vista tecnico, a seconda del metodo di prosciugamento utilizzato. Portata emunta: quantità di acqua che la pompa è in grado di spostare nell unità di tempo. La portata delle pompe centrifughe è direttamente proporzionale al diametro delle giranti e della loro velocità di rotazione. Prevalenza: la pressione metrica alla quale una pompa è soggetta quando deve innalzare l acqua da una quota all altra, ovvero differenza di quota fra il punto di scarico e il livello dinamico, considerando anche eventuali perdite di carico idraulico (attriti lungo le tubazioni e attraverso i raccordi). Nel caso delle pompe centrifughe orizzontali, la prevalenza è data dalla differenza fra la quota di scarico dell acqua e la quota dell acqua nello scavo, oltre alle perdite di carico concentrate (curve, strozzature, valvole) e quelle dinamiche relative alla resistenza di scorrimento del liquido nelle condotte. La prevalenza è direttamente proporzionale al numero delle giranti. Cavitazione: è un fenomeno che può occorrere, in corrispondenza dell aspirazione, quando la pompa opera in bassa pressione. Le correnti turbolente che si formano quando l acqua entra nella girante producono delle piccole bolle di vapore acqueo nel momento in cui la 14_21.indd :48:38

22 Tecnologie per il drenaggio 21 I vantaggi La formula noleggio ITT Flygt offre ai Clienti tutta l esperienza di uno specialista del settore: la consulenza necessaria per operare la scelta del prodotto ideale e per calibrare il corretto dimensionamento e impiego dello stesso prodotto. Uno dei vitali vantaggi di scegliere un servizio a noleggio delle pompe è la possibilità di mettere in preventivo un costo certo nell economia dell opera, senza dover considerare un piano di ammortamento, di manutenzione o periodi di non utilizzo dell attrezzatura. Ma non è tutto: il noleggio consente di avere a disposizione, in ogni circostanza, la consulenza e assistenza di ITT Flygt. pressione assoluta scende al di sotto del valore della pressione del vapor acqueo. Il passaggio delle bolle attraverso le giranti ne fa aumentare la pressione; le bolle si rompono con violente implosioni producendo un rumore simile a quello del passaggio di ghiaia attraverso le giranti. La conseguenza è una diminuzione drastica della portata e, se l azione continua, si potrebbe verificare la rottura dell albero della pompa, o l eccessiva usura delle parti idrauliche, per effetto del martellamento delle superfici delle giranti ad opera delle bolle. Colpo di ariete: una brusca variazione del flusso d acqua all interno di una tubazione produce un rapido aumento della pressione e la tubazione subisce un colpo che la fa vibrare: il colpo d ariete. L effetto, dannoso, può essere ridotto o eliminato, operando con particolari accorgimenti progettuali. In generale, è opportuno sovradimensionare le tubazioni in modo da ridurre la velocità dell acqua. Di seguito, riportiamo alcuni utili consigli (specialmente quando si opera con pressioni moderate), messi in relazione alle possibili cause che provocano in colpo d ariete. A) La chiusura rapida di una saracinesca su una tubazione con un flusso ad alta velocità provoca un repentino aumento della pressione che colpisce la tubazione e i raccordi. Per ovviare all inconveniente, utilizzare saracinesche normali e non chiudere/aprire rapidamente le valvole di regolazione. B) La rottura di un raccordo nei collettori che collegano wellpoints (che sono in depressione) provoca l intrusione d aria che può far accelerare l acqua nella tubazione fino a velocità elevate. Si suggerisce, in questo caso, l uso di valvole di ritegno, che tendono a richiudersi lentamente e che hanno rivestimenti in gomma (non sono idonee valvole a clapet ). C) Fermare di colpo una pompa che opera a pressione elevata e scarica a velocità elevata provoca una separazione del flusso, che forma un onda d urto che scorre lungo la tubazione e raggiunge la pompa. L onda d urto di ritorno può creare una pressione anche elevata. Per questo, le tubazioni che devono operare ad elevata velocità e pressioni medio-alte devono essere progettate con adeguata resistenza meccanica, cosi come i raccordi. Bisogna fare attenzione, in particolare, alle curve a 90 e all attacco all elettropompa sommersa. D) Pompe che operano a vuoto spinto in condizioni di cavitazione causano, spesso, delle vibrazioni eccessive che possono danneggiare la pompa, le tubazioni o i raccordi. È utile, in tal caso, porre attenzione che pompe molto grandi non operino mai con un valore del NPSH inferiore al minimo indicato dal fabbricante. 14_21.indd :48:39

23 22 Capitolo 4 Scavi in acqua 4.1 Teoria e funzionamento Lo scavo in acqua è una procedura di prosciugamento semplice e rapida. Si dimostra efficace ed economica, se impiegata in condizioni favorevoli per quanto riguarda tipo e granulometria del terreno e idrologia sotterranea. Al contrario, in condizioni non appropriate, può richiedere molto tempo, rivelarsi costosa e non raggiungere l efficacia richiesta. Fig. 4.1 Scavo in acqua con palancolate 4.2 Indicazioni Idoneo per scavi anche di notevole estensione, ma di non eccessiva profondità sotto il livello stazionario dell acqua, lo scavo in acqua è meglio indicato in presenza di terreni abbastanza compatti, coesivi o debolmente cementati, nonché granulometricamente ben assortiti e privi di grani molto fini. Sono idonee le miscele di ghiaia fine, sabbia di dimensioni medie e argilla, purché quest ultima non contenga lenti inglobate o strati di sabbia acquifera. Si ha la necessità che i terreni siano poco permeabili a filtrazioni d acqua laterali o dal fondo. Nelle migliori condizioni di scavo, le pareti hanno una certa stabilità e non si ha trasporto di materiali fini dal fondo. Per l asportazione dell acqua dallo scavo si opera con pozzetti di raccolta posizionati in corrispondenza degli angoli delle sponde (laddove sono installate le pompe). Da 22_25.indd :28:02

24 Tecnologie per il drenaggio 23 Fig. 4.2 Po m p e Bibo per approvigionamento idrico da acque superficiali realizzarsi in terreni argillosi e molto compatti, si possono prevedere pozzetti a pareti scoperte. Da destinare ad altre tipologie di terreno, invece, sono i pozzetti formati da tubi forati infissi nel terreno. L acqua estratta è scaricata a valle rispetto alla direzione del flusso di falda, e a una certa distanza da esso. Terreni abbastanza compatti o con granulometrie molto grosse consentono, in scavi poco profondi, di far fluire la filtrazione d acqua, dalle pareti e dal fondo, lungo una canaletta opportunamente dimensionata (va prestata attenzione all erosione delle sponde o del fondo, in caso di flussi d acqua troppo veloci). Alle estremità della canaletta va posizionata la griglia di fondo della pompa. In questo caso, è conveniente possedere la conoscenza precisa della direzione del flusso dell acqua sotterranea: essa influenza direttamente le filtrazioni dalle sponde e dal fondo, le quali diminuiscono da monte a valle rispetto alla suddetta direzione. Le canalette previste devono essere riempite con ghiaia, o devono contenere una tubazione finestrata in plastica con all interno della ghiaia. Parimenti, al fondo del pozzetto di raccolta (che raccoglie l acqua delle canalette e l acqua piovana), si deve provvedere alla formazione di una strato di ghiaia di millimetri di diametro, allo scopo di evitare che la pompa aspiri sabbia dal fondo. Ultimata la costruzione prevista all interno dello scavo, è opportuno distruggere le canalette contenenti ghiaia, soprattutto se dotate di tubo forato: cessando il pompaggio, infatti, la superficie freatica si innalza e le canalette diventerebbero vie preferenziali per il flusso dell acqua (si creerebbero problemi di infiltrazione d acqua nel nuovo fabbricato). Fig. 4.3 e 4.4 Po m p e sommergibili: uno standard per il drenaggio 4.3 Tipo/i di pompe da impiegare La scelta della pompa da installare è necessario che sia profondamente meditata. Da essa dipendono le dimensioni del 22_25.indd :28:05

25 24 Capitolo 4 Scavi in acqua pozzetto. Non infrequente è l eventualità di dover sostituire le pompe con modelli di maggior portata, a seguito di errori di valutazione preliminare, o per un incremento delle portate d acqua entro lo scavo in corso d opera. In questo caso, oltre alle pompe installate nei pozzetti di raccolta, si opera con altre pompe posate a terra in diversi punti dello scavo. Il terreno scavato in queste circostanze sarà, tuttavia, sempre bagnato, e ciò creerà difficoltà per il trasporto del materiale in discarica. Densa è l offerta di ITT quanto alle tipologie di pompe per lo scavo in acqua. A partire dalle BIBO 2000: pompe particolarmente incisive nel risolvere situazioni d emergenza. Il loro impiego è mobile e sono indicate per interventi di drenaggio e di prosciugamento di scavi, di miniere, di gallerie, di irrigazione e pompaggio di Fig. 4.5 Sezione pompa Serie 2600 Fig. 4.6 Po m p e Serie 2600: alte prestazioni e grande affidabilità Fig. 4.7 Serie 2600 al lavoro 22_25.indd :28:10

26 Tecnologie per il drenaggio 25 Idraulica degli scavi in acqua in scarpata La portata d acqua Q da estrarre da uno scavo in acqua, supponendo che abbia forma ellittica con lunghezza degli assi uguale a L e B, sarà così determinata: acque di processo o piovane, anche se contenenti fanghi, sabbia o argilla, acqua marina, liquidi viscosi o abrasivi. Nuova generazione di pompe, con girante speciale in lega di cromo ad alta resistenza all abrasione, le pompe 2600 sono indicate per applicazioni gravose in liquidi contenenti materiali abrasivi. Sono anch esse pompe per drenaggio e prosciugamento di scavi, miniere, gallerie, per irrigazione, pompaggio di acque di processo o piovane, pur contenenti fanghi, sabbia, argilla, acqua marina, liquidi sia viscosi sia abrasivi. Il loro impiego è mobile. Q= C K h B / 2 Dove: L= lunghezza asse maggiore dello scavo B = lunghezza asse minore dello scavo C = valore ricavato da tabella 1 (qui sotto riportata) ponendo p=l/b e q=2h/b K = coefficiente di conducibilità del terreno h = altezza dell acqua nello scavo Tabella 1 p q 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 9, ,0 4,00 4,38 4,76 5,12 5,46 5,80 6,60 7,42 8,13 8,80 9,50 10,24 11,74 13,14 14,46 14,72 16,98 22,98 28,62 0,2 4,50 4,88 5,26 5,62 6,00 6,32 7,16 7,98 8,72 9,42 10,12 10,88 12,38 13,90 15,24 16,58 17,88 24,14 29,90 0,4 4,96 5,36 5,74 6,12 6,46 6,84 7,70 8,56 9,34 10,02 10,76 11,50 13,18 14,62 16,00 17,34 18,70 25,04 31,04 0,6 5,42 5,82 6,20 6,58 6,94 7,32 8,18 9,02 9,96 10,70 11,42 12,14 13,62 15,28 16,70 18,08 19,46 25,96 32,10 0,8 5,86 6,26 6,66 7,04 7,44 7,76 8,72 9,50 10,30 11,14 12,04 12,80 14,40 15,92 17,36 18,80 20,20 26,84 33,10 1,0 6,28 6,70 7,10 7,50 7,89 8,26 9,18 10,08 10,94 11,80 12,62 13,42 15,00 16,52 18,00 19,46 20,80 27,60 34,00 1,2 6,70 7,12 7,52 7,90 8,28 8,68 9,60 10,54 11,38 12,14 12,94 13,82 15,62 17,12 18,62 20,10 21,56 28,44 34,92 1,4 7,10 7,52 7,94 8,34 8,72 9,12 10,06 10,98 11,98 12,69 13,50 14,32 16,04 17,68 19,22 20,72 22,20 29,20 35,78 1,6 7,50 7,90 8,34 8,76 9,16 9,54 10,50 11,46 12,34 13,18 14,02 14,88 16,58 18,18 19,58 21,32 22,82 29,92 36,60 1,8 7,88 8,28 8,72 9,16 9,58 9,98 10,95 11,88 12,82 13,70 14,52 15,40 17,10 18,66 20,12 21,62 23,44 30,62 37,40 2,0 8,26 8,68 9,12 9,54 9,98 10,40 11,38 12,34 13,26 14,16 15,00 15,88 17,64 19,20 20,68 22,16 23,64 31,32 38,16 2,5 9,18 9,60 10,06 10,50 10,94 11,38 12,42 13,40 14,36 15,30 16,18 17,10 18,82 20,52 22,12 23,58 25,04 31,96 40,02 3,0 10,08 10,54 10,98 11,46 11,88 12,34 13,40 14,44 15,40 16,38 17,30 18,24 20,02 21,72 23,38 25,08 26,56 33,88 41,74 3,5 10,94 11,38 11,88 12,34 12,82 13,26 14,36 15,40 16,44 17,42 18,38 19,32 21,16 22,94 24,64 25,30 27,94 35,28 42,78 4,0 11,88 12,14 12,68 13,18 13,70 14,16 15,30 16,38 17,42 18,46 19,42 20,40 22,26 24,08 25,84 27,56 29,16 36,82 44,12 4,5 12,62 12,94 13,50 14,02 14,52 15,00 16,18 17,30 18,38 19,42 20,40 21,46 23,34 25,20 27,00 28,74 30,52 38,50 45,54 5,0 13,42 13,82 14,32 14,88 15,40 15,88 17,10 18,24 19,32 20,40 21,46 22,40 24,42 26,34 28,14 29,90 31,64 39,92 47,06 6,0 15,00 15,62 16,04 16,58 17,10 17,64 18,82 20,02 21,16 22,26 23,34 24,22 26,40 28,40 30,30 31,14 34,02 42,36 50,44 7,0 16,52 17,12 17,68 18,18 18,66 19,20 20,52 21,72 22,94 24,08 25,20 25,34 28,40 30,40 32,42 34,32 36,22 45,08 53,06 8,0 18,01 18,62 19,22 19,58 20,12 20,68 22,12 23,38 24,64 25,84 27,00 28,14 30,30 32,42 34,60 36,46 38,36 47,30 55,88 9,0 19,46 20,10 20,72 21,32 21,62 22,16 23,58 25,08 26,30 27,56 28,74 29,90 32,14 34,32 36,46 38,60 40,44 49,76 58, ,88 21,56 22,20 22,82 23,44 23,84 25,04 26,56 27,94 29,16 30,52 31,64 34,02 36,22 38,36 40,44 42,60 51,88 60, ,65 28,44 29,20 29,82 30,62 31,32 32,96 33,88 35,28 36,82 38,50 39,92 42,36 45,08 47,30 49,76 51,88 62,60 72, ,02 34,92 35,78 36,60 37,40 38,16 40,02 41,74 42,78 44,12 45,54 47,06 50,44 53,06 55,58 58,40 60,66 72,02 82,60 22_25.indd :28:12

27 26 Capitolo 5 Scavo con paratie/diaframmi Fig. 5.1 Palancole infisse in uno strato di terreno argilloso Fig.5.2 Scavo con paratie 5.1 Teoria e funzionamento Lo scavo con paratie è una valida soluzione per scavi in presenza di strutture esistenti perimetrali, poiché le paratie sono impiegate, oltre che per risolvere i problemi di natura idraulica (di continuità e impermeabilità), anche in funzione prettamente statica, cioè a sostegno del terreno. Il metodo in oggetto dà ragguardevoli risultati se applicato in terreni molto permeabili, ghiaiosi e semi permeabili (ghiaia e sabbia). Se il terreno presenta uno strato impermeabile superficiale, per evitare la possibilità che l acqua rifluisca, è opportuno infiggere delle palancole. In caso contrario, vale a dire in assenza dello strato impermeabile, le palancole vanno infisse a una profondità tale da impedire che il flusso d acqua che rifluisce all interno crei fenomeni di sifonamento e di trascinamento di sabbia. Il caso più problematico è costituito dalla presenza di un substrato non profondo, ma molto duro, come arenaria o conglomerato, la cui superficie non è mai orizzontale e piana. In questo caso, ai piedi di palancole e paratie si formano dei vuoti di differente dimensione che lasciano passare l acqua. Un altro inconveniente può nascere dal fatto che le paratie strutturali, di solito costruite per tratti di pochi metri, non presentano, a volte, una perfetta impermeabilità in corrispondenza dell unione dei diversi tratti. In assenza di impermeabilità dei giunti si ha la formazione di fontanelle laterali. Fig. 5.3 e 5.4 Scavi con paratie in acciaio 26_28.indd :31:16

28 Tecnologie per il drenaggio Indicazioni Le paratie drenanti possono spingersi fino a profondità di circa 30 metri. In relazione alle modalità di esecuzione dello scavo e del tipo di sostegno adottato, si hanno: paratie a pali secanti, che sono idonee per suoli che consentono lo scavo del singolo palo senza sostegno per il tempo necessario all inserimento del tubo gobbo e al suo riempimento con materiale drenante; paratie a pannelli, realizzate con scavo in miscela bentonitica in terreni che necessitano di sostegno, per permettere l inserimento delle casseforme di forma rettangolare e il loro riempimento con materiale drenante. Quest ultimo tipo di paratie è realizzato anche con l esecuzione dello scavo per mezzo dell azione di un getto d acqua ad altissima pressione e allo spurgo del terreno scavato con aria compressa: l adozione di questa tecnica assicura sia il necessario sostegno delle pareti dello scavo sia una facile messa in opera del materiale drenante e dei geotessili. Fig. 5.5 e 5.6 Scavo con paratie in calcestruzzo in area ad alta densità abitativa Cosa sono Le paratie sono opere di sostegno verticali, che è plausibile classificare come opere di sostegno flessibili (distinguendole, in tal modo, dalle opere di sostegno rigide). Possono essere libere o ancorate con trefoli o barre di acciaio. Si danno ancoraggi attivi o passivi, in rapporto al momento in cui essi sono messi in trazione. Si dicono attivi quando sono messi in trazione mentre sono posti in opera. Si parla di ancoraggi passivi, invece, quando sono gli spostamenti della paratia a mettere in trazione gli ancoraggi stessi. 5.3 Tipo/i di pompe da impiegare La gamma di pompe autoadescanti BWS offerta da ITT comprende un ampia gamma di pompe che meglio si adattano allo scavo con paratie. Essa contempla pompe massimamente versatili, e indicate per l impiego in tutte le applicazioni di drenaggio e abbassamento della falda freatica. Le pompe autoadescanti ITT, che usano diversi tipi di motore elettrici o diesel, sono facili da trasportare e sono disponibili in una gamma di modelli, da 2 a 10, che usano diversi tipi di motori. Possono essere montate su carrello o su base, in Fig. 5.7 Diaframma semplice Fig. 5.8 Diaframma doppio 26_28.indd :31:20

29 28 Capitolo 5 Scavo con paratie/diaframmi Fig. 5.9 e 5.10 Pompe della gamma autoadescanti BWS relazione alle differenti necessità. Non manca la possibilità, qualora si abbiano a soddisfare i requisiti di contenimento della rumorosità, di equipaggiare le autoadescanti ITT con cabine di insonorizzazione dotate di carenatura, di alta qualità, che va a copertura sia del motore sia della pompa. La gamma dispone anche di motori super-silenziati. La serie di pompe BWS è stata progettata per un ottima resistenza meccanica e per un pompaggio ininterrotto anche nelle condizioni di lavoro più difficili. L albero e le tenute sono dimensionati per operazioni gravose. Allo scopo di ottenere l alta resistenza all usura che caratterizza queste pompe si è pensato, per i punti maggiormente esposti ad azioni usuranti, al corretto dimensionamento dei materiali. Le BWS sono pompe autoadescanti idonee per l utilizzo in presa diretta, senza l ausilio di pompa del vuoto. 26_28.indd :31:25

30 Capitolo 6 Tecnologie per il drenaggio Teoria e funzionamento Il drenaggio orizzontale va a risolvere i gravi problemi logistici e organizzativi dei cantieri in avanzamento con sostenute produzioni giornaliere. Si attua con due tecniche distinte e contemporanee: il drenaggio orizzontale propriamente detto e il wellpoint orizzontale. Il metodo dei dreni orizzontali, impiegato con successo nei lavori di posa delle condotte e nella costruzione di acquedotti, fognature, cavidotti, è così riassumibile: si scavano delle trincee di profondità variabile sino a 5 metri e si sostituisce il terreno scavato con della ghiaia o con altro materiale drenanate di opportuna granulometria, formando nel terreno delle gallerie drenanti per gli usi più svariati di bonifica agricola o geotecnica. Allo stesso modo, si può realizzare il drenaggio orizzontale attraverso la posa di dreni che, per gravità, smaltiscono l acqua grazie alla pendenza. Dreni orizzontali 6.2 Indicazioni I tubi drenanti sono costituiti, in genere, da tubi flessibili in PVC corrugato, con diametro variabile tra i 50 e gli 80 millimetri, opportunamente forati e rivestiti di una garza di nylon o con geotessili, per evitare l intasamento da parte di sedimenti a granulometria fine. In rapporto al wellpoint tradizionale, il drenaggio orizzontale, a patto che le dimensioni e la durata del lavoro ne rendano plausibile l adozione, presenta plurimi vantaggi: si installa con un ridotto impiego di personale e a una velocità media di posa di m/ ora, senza l impiego di acqua in pressione (jetting) o di aria; sul piano di lavoro non si hanno tubazioni e raccordi che, durante le operazioni di scavo e di posa, potrebbero essere danneggiati (producendo, in tal modo, l interruzione del funzionamento dell impianto); il piano di campagna, poiché sgombro di raccordi e di collettori, è interamente e comodamente praticabile dai mezzi di lavoro. Dopo il suo impiego, il tubo drenante, molto economico, rimane a perdere nel terreno e può essere utilizzato nuovamente in occasione di ripristini o future riparazioni. In effetti, lo smontaggio dei dreni orizzontali è limitato alla semplice rimozione delle tubazioni Fig. 6.1 Wellpoint con dreni orizzontali tirantati 29_31.indd :32:49

31 30 Capitolo 6 Dreni orizzontali di scarico delle pompe. Altro indubbio vantaggio, rispetto a un impianto wellpoint tradizionale: l installazione del tubo drenante può essere completata a prescindere dal grado di avanzamento della condotta da posare, perché il dreno installato rimane a perdere ed elimina, in tal modo, i tempi morti del wellpoint tradizionale necessari alla rimozione e alla nuova installazione degli impianti. La posa del tubo drenante è indipendente dallo stato di avanzamento dei lavori: può essere compiuta in qualsiasi momento. I dreni orizzontali sono collocati al di sotto delle quote di fondo scavo: si riducono così sensibilmente le quantità d acqua da emungere per l abbassamento della falda freatica. I limiti all applicazione dei dreni orizzontali sono dati dai terreni di natura ghiaiosa o da quelli con intercalazioni calcarenitiche che impediscono l avanzamento della catena di scavo e la successiva posa del tubo drenante o la formazione della trincea drenante. Fig. 6.2 e 6.3 Po m p e centrifughe autoadescanti vuoto assistite Quando si usa Si ricorre alle trincee drenanti nei casi in cui ci si trovi in presenza di falde freatiche superficiali o quando il battente idraulico da deprimere e controllare è di modesta entità. Si tratta, di consueto, di scavi disposti in modo trasversale alla direzione del flusso della falda, con l obiettivo di incanalare l acqua di falda convogliandola in direzione dei punti di raccolta. Le trincee possono essere colmate di materiale drenante e, sul fondo d esse, si può posizionare una tubazione drenante di PVC. Fig. 6.4 Trincee drenanti 29_31.indd :32:52

32 Tecnologie per il drenaggio Tipo/i di pompe da impiegare La gamma BWV di ITT raggruppa le pompe autoadescanti vuoto assistite, che sono particolarmente indicate per applicazioni sotto impianti wellpoint con dreni orizzontali, laddove è indispensabile l espulsione di notevoli quantità d aria: ciò rende le pompe BWV ideali per l abbassamento delle falde freatiche e in ogni altra applicazione in cui è richiesto un adescamento rapido. Per assicurare una maggiore affidabilità di funzionamento, la valvola di scarico è costituita da una sfera di gomma non galleggiante, poiché essa è meno soggetta all intasamento. La pompa a vuoto, con lubrificazione a circuito chiuso, ha dimostrato per decenni la sua affidabilità e continua a farlo. ITT dispone anche di una gamma di pompe centrifughe autoadescanti vuoto-assistite con pompa del vuoto lubrificata ad acqua. Le pompe BWA sono ecocompatibili, garantiscono un elevata efficienza idraulica e reclamano una limitata manutenzione. Queste pompe hanno un ampio passaggio per evitare intasamenti anche durante le situazioni di pompaggio più impegnative. Per stimare la capacità drenante di una trincea costituita di solo materiale drenante, si può fare riferimento al grafico riportato di seguito. Nel caso in cui, invece, sul fondo della trincea è posata una tubazione drenante si può ricorrere al seguente grafico. Fig. 6.6 Normogramma che mette in relazione la portata a piena sezione, la velocità del flusso, il diametro e la pendenza di un tubo liscio in plastica Fig. 6.5 Normogramma che mette in relazione la portata, le perdite di carico e il diametro del materiale drenante di una trincea 29_31.indd :32:53

33 32 Capitolo 7 Wellpoint Fig. 7.1 e 7.2 Infissione di punte wellpoint 7.1 Teoria e funzionamento Il termine wellpoint ha un inequivocabile significato letterale: punta da pozzo. È il metodo di drenaggio, di veloce installazione, oggi pienamente riconosciuto come il più diffuso e il più economico, pur trattandosi di un sistema che presenta alcuni limiti applicativi legati alla larghezza e alla profondità dello scavo e che dà il migliore risultato se applicato a terreni permeabili per porosità (ghiaie, sabbie, limi e argille). Protagonisti indiscussi di un impianto wellpoint sono: le punte perforanti e filtranti (i veri e propri wellpoint) e una pompa corredata di un depressore. Nel proprio insieme, l impostazione di un impianto wellpoint è la seguente: un insieme di collettori di aspirazione orizzontali a cui sono collegati, per mezzo di raccordi flessibili, dei tubi di sollevamento verticali che, all estremità, hanno un filtro (il wellpoint). Non mancano una o più pompe dotate di depressore che assicurano, per mezzo di un funzionamento continuo e ininterrotto, l emungimento dell acqua di falda. Il principio di funzionamento si fonda sulla deviazione del flusso di falda in direzione di elementi filtranti messi in depressione dalla pompa. L impianto wellpoint, quando in funzione, provoca 32_38.indd :48:07

34 Tecnologie per il drenaggio 33 un abbassamento della falda freatica creando un cono di influenza raffigurato in una porzione di terreno drenato a forma di cono rovesciato. In rapporto alla stratigrafia del terreno e del tipo di scavo, i wellpoint possono essere posti in opera con modalità diverse: ad anello chiuso; ad U ; esterno a paratie; lineare laterale; lineare centrale; a gradoni; laterale a rotazione. L infissione dei wellpoint in terreni sabbiosi avviene per mezzo dell azione di un gruppo jetting a pressione d acqua. Nei terreni stratificati, invece, si procede all infissione con l ausilio di una trivella meccanica. 7.2 Indicazioni Per rispondere in modo adeguato alle necessità di abbassamento della falda freatica in terreni sabbiosi, con limi e argille, con ghiaie di pezzatura contenuta, si impiega l impianto wellpoint verticale tradizionale. Differente è il caso in cui si ha la necessità di assicurarsi notevoli avanzamenti quotidiani: è opportuno, in questa circostanza, ricorrere all impiego del wellpoint orizzontale. In questo caso, il pompaggio dell acqua di falda avviene attraverso una tubazione in pvc stesa fino alla profondità di 5-6 metri. Il limite d impiego di tale sistema è rappresentato, come per il wellpoint tradizionale, dalla presenza di terreni a granulometria elevata. Per installare un wellpoint, sia esso perimetrale o laterale allo scavo, si realizza un foro con una trivella e si fa scorrere il Fig. 7.3 e 7.4 Impianti wellpoint 32_38.indd :48:11

35 34 Capitolo 7 Wellpoint Fig. 7.5 e 7.6 Impianti per la decontaminazione di siti industriali inquinati wellpoint nel foro stesso. A seguire, si collega il wellpoint con una manichetta a una pompa jetting che pompa acqua calda in pressione, a sei atmosfere, sino alla testa del wellpoint stesso, in modo da stabilizzare la geometria. In terreni a matrice fine e argillosi, per ottenere un migliore rendimento dell impianto è necessario realizzare intorno al wellpoint un prefiltro di sabbia. La parte filtrante del wellpoint è necessario che sia posizionata ad almeno 150 centimetri al di sotto della quota di base dello scavo. La parte filtrante, lunga circa 60 centimetri, è necessario che sia posizionata 100 centimetri al di sotto del fondo, in modo da consentire un corretto drenaggio. Nella circostanza di fronti di scavo oltre i 40 metri e di molta acqua, è possibile che al centro dello scavo ci sia una risalita di falda. In presenza di terreni ghiaiosi, il richiamo d acqua può abbassare la falda anche a 450 metri di distanza: si rende così necessario fare attenzione alla presenza di edifici limitrofi che potrebbero registrare cedimenti in fondazione a causa di subsidenza del terreno. Si dà anche un impiego speciale del sistema wellpoint: se collegato a un sistema di monitoraggio, esso può essere 32_38.indd :48:12

36 Tecnologie per il drenaggio 35 utilizzato per un intervento mirato alla decontaminazione di siti inquinati, cioè per il loro recupero. In tale caso, normalmente si procede realizzando un diaframma all interno del quale si installa una rete drenante wellpoint. Attraverso il controllo in continuo sulla qualità delle acque pompate si può monitorare costantemente e precisamente l efficacia degli interventi di decontaminazione in atto. Le acque, in funzione del loro carico inquinante, possono essere smaltite nelle acque superficiali o condotte alla depurazione. Il controllo degli inquinanti sulle acque estratte dal wellpoint è un sistema automatico di controllo in tempo reale di mappatura della diffusione degli inquinanti nelle falde: attraverso la sua applicazione si è in grado di evidenziare quale sia l intervento di disinquinamento più efficace. Le pompe wellpoint sono controllate da un sistema di telecontrollo centrale al quale pervengono in tempo reale i dati dei sistemi di misura degli inquinanti. ITT ha dato risonanza a scala nazionale a questo tipo di impiego, intervenendo con azioni di efficace risanamento in alcune tra le più importanti ex aree industriali italiane. 7.3 L impianto Produce e applica la migliore tecnologia, dedicando adeguate risorse: ITT Dewatering si serve di un sistema wellpoint che presenta un estremità a puntale perforante e una serie di fili metallici e di materiale plastico finestrato. La portata del wellpoint in acciaio può arrivare a circa 160 l/min. Fig. 7.7 Impianto wellpoint a gradoni 32_38.indd :48:14

37 36 Capitolo 7 Wellpoint Fig. 7.8 Componenti dell impianto wellpoint standard A comporre il giunto rapido flessibile è un tubo trasparente e resistente alla depressione che, alle proprie estremità, dispone di due semigiunti sferici rapidi per l attacco ai rispettivi semigiunti del collettore e del tubo di sollevamento. Questo tipo di raccordo è prevalentemente impiegato negli impianti wellpoint mobili che sono destinati alla posa di condotte e che sono soggetti a rapidi spostamenti delle pompe e delle tubazioni. In questo caso si hanno i raccordi dell impianto di tipo sferico rapido e con tubazioni zincate. I tubi di sollevamento sono fra essi componibili e hanno misure standard: 6; 3; 2; e 1 metro. Il sistema a gradoni è impiegato quando si ha la necessità di ottenere abbattimenti superiori ai 4 o 5 metri di falda. In tal caso, si dispone un impianto, assiale o perimetrale al presbancamento, alla quota della falda indisturbata. A seguito del primo abbassamento di falda, si predispone il secondo impianto alla quota di falda parzialmente abbattuta. Nel momento in cui la falda raggiunge la quota che si intende ottenere, si può rimuovere l impianto ad anello superiore, poiché risulta bastevole l emungimento per mezzo dell impianto più profondo. 7.4 Componenti La natura del terreno e il coefficiente k di permeabilità determinano il dimensionamento dell impianto wellpoint. L impianto tipo comprende: gruppo aspirante: è costituito di pompe autoadescanti, ad alto grado di vuoto, capaci di aspirare l acqua fino a prevalenze elevate. Le pompe sono mosse da motori elettrici o diesel; pompa di scorta; collettore di aspirazione: è una tubazione che serve a collegare i wellpoint alla pompa. Le varie barre sono unite tra loro con un sistema rapido di giunti 32_38.indd :48:15

38 Tecnologie per il drenaggio 37 Fig. 7.9 Accessori per sistemi wellpoint N. DENOMINAZIONE DIMENSIONI m. Ø Kg. 1 Collettore di aspirazione 2 Tubo di scarico 3 4 Raccordo a «T» con collegamento femmina Raccordo a «V» con collegamenti maschi 5 Curva 90 6 Curva 45 7 Tappo terminale maschio Tappo terminale femmina Raccordo maschio con filetto gas Tappo maschio con filetto gas 0,28x0,25x5,80 0,24x0,18x5,80 0,28x0,25x5,80 0,24x0,18x5,80 0,36x0,36x5,80 0,28x0,25x5,80 0,24x0,18x5,80 0,20x0,15x5,80 0,18x0,11x5,80 0,60x0,36x0,25 0,53x0,34x0,22 0,25x0,60x0,65 0,22x0,45x0,50 0,42x0,42x0,90 0,25x0,70x0,30 0,22x0,70x0,27 0,18x0,46x0,22 0,15x0,38x0,19 0,32x0,32x0,65 0,22x0,55x0,25 0,20x0,45x0,22 0,15x0,20x0,30 0,11x0,18x0,25 0,20x0,23x0,23 0,15x0,19x0,19 0,24x0,23x0,27 0,19x0,23x0,18 0,09x0,09x0,09 0,09x0,09x0,09 0,06x0,05x0,06 0,06x0,04x0,06 150/1 1/2 120/1 1/2 150/1 1/4 120/1 1/ /2 6/m 4,3/m 6/m 4,3/m 17/m 5,6/m 3,6/m 1,9/m 1,4/m ,7 2,5 1,7 18,5 6,0 4,2 2,1 1,5 3,1 1,8 2,6 1,5 0,5 1 1/4 0,4 1 1/2 0,4 1 1/4 0,2 11 Tappo femmina 0,13x0,15x0, ,8 12 Manicotto 13 Tubo di sollevamento 14 wellpoint in PVC e alluminio 15 wellpoint in acciaio inox e alluminio 16 wellpoint in acciaio inox e acciaio 17 Giunto flessibile in PVC 18 Giunto flessibile in PVC con rubinetto 19 Flessibile d attacco 20 Flessibile di presa 21 Griglia di fondo Manichetta di scarico da mt 10 Manichetta di scarico da mt Riduttore 25 Flesibile di presa per jetting con valvola 0,05X0,05x0,05 0,05X0,05x0,05 1 1/2 1 1/4 0,2 0,2 0,05X0,05x6,00 1 1/2 20,7 0,05X0,05x4,00 1 1/2 13,8 0,05X0,05x3,00 1 1/2 10,3 0,05X0,05x2,00 1 1/2 6,9 0,05X0,05x1,00 1 1/2 3,4 0,05X0,05x6,00 1 1/4 18,6 0,05X0,05x4,00 1 1/4 12,4 0,05X0,05x3,00 1 1/4 9,3 0,05X0,05x2,00 1 1/4 6,2 0,05X0,05x1,00 1 1/4 3,1 0,06X0,06x1, ,1 0,06X0,06x0,68 0,06X0,06x1, ,2 3,0 0,05X0,05x0, ,3 0,13X0,13x1, ,5 0,12X0,12x1, ,7 0,13X0,13x1, ,0 0,12X0,12x1, ,2 0,25x0,25x2, ,0 0,22x0,22x2, , ,25x0,25x6, ,0 0,22x0,22x6, ,5 0,15x0,15x6, ,5 0,11x0,11x6, ,5 0,44x0,44x0,60 0,30x0,30x0,50 0,20x0,20x0,40 0,13x0,13x0,34 0,10x0,10x0,32 0,65x0,40x0,26 0,55x0,40x0,17 0,45x0,30x0,15 0,40x0,30x0,12 0,80x0,55x0,26 0,70x0,50x0,17 0,60x0,40x0,15 0,50x0,40x0,12 0,30x0,30x0,22 0,30x0,30x0,22 0,22x0,22x0, ,5 3,5 2,1 1,6 22,9 14,2 10,9 7,8 38,6 24,0 18,9 13,8 4,2 4,5 2,8 0,22x0,22x6, N. DENOMINAZIONE DIMENSIONI m. Ø Kg. 26 Idrante da mt Riduttore UNI 70 F. a UNI 45 M. Attacco infissione SF. a 3 ganci 0,90x0,90x0,16 0,90x0,90x0, ,10x0,10x0,10 1,4 0,36x0,15x0,12 1 1/2 1,5 29 Perforatore a corona 0,17x0,17x0, ,7 30 Guarnizione per SF.F 31 Puntazza per wellpoint ,40 0,13 0,09 0,08 0,06 0,03 0,02 0,3 0,45 32 Sfera per wellpoint 30 0,01 33 Corpo filtro in alluminio 0,06x0,06x0,94 0,06x0,06x0, ,9 1,4 34 Corpo filtro in acciaio 0,05x0,05x0, ,55 35 Carcassa in PVC, con tagli, da ml. 1 0,06x0,06x0, ,8 36 0,055x0,055x0, ,70 Carcassa in 0,055x0,055x0, ,40 acciaio inox 0,045x0,045x0, ,35 37 Tubo in PVC flessibile 45 1,0 da ml , Semi-giunto SF. M. con codolo portagomma Semi-giunto SF. F. con codolo portagomma Semi-giunto SF. F. con codolo portagomma Semi-giunto SF. F. con codolo filettato Tronchetto con portagomma e filetto 43 Saracinesca in ottone Tubo in gomma con spirale in acciaio da ml. 2,0 Tubo in gomma con spirale in acciaio da ml. 5,8 Manichetta di scarico tipo heliflat da ml.10 Manichetta di scarico tipo heliflat da ml.20 Manichetta in gomma telata da ml.20 Valvola di fondo con codolo portagomma Semiraccordo maschio con portagomma Semiraccordo femmina con portagomma Semi-giunto SF. F. a 3 ganci Mezzo raccordo bocchettone femmina Dado per raccordo bocchettone Mezzo raccordo bocchettone maschio - 0,24x0,24x0,31 0,19x0,19x0,24 0,15x0,15x0,20 0,11x0,11x0,17-0,22x0,25x0,27 0,18x0,20x0,24 0,16x0,20x0,20 0,13x0,18x0,20 0,11x0,15x0,16 0,35x0,35x0,24 0,30x0,30x0,16 0,25x0,25x0,13 0,25x0,25x0,11 0,50x0,50x0,24 0,45x0,45x0,16 0,40x0,40x0,13 0,40x0,40x0,11 0,90x0,90x0,16 0,90x0,90x0, ,7 2,3 1,4 0,9-3,5 2,0 1,7 1,5 0,9 0,9 0,85 1 1/2 0,9 1 1/4 0,85 1 1/2 0,29 1 1/4 0,25 1 1/2 0,55 1 1/4 0, ,0 7, ,0 21,0 12,0 9,5 15,7 10,0 8,0 6,0 31,4 20,0 16,0 12,0 27,5 17, UNI 70 UNI 45 1,1 0,45 UNI 70 1,0 UNI 45 0,35 1 1/2 1,2 1 1/2 0,25 1 1/2 0,3 48 0,25 56 Curva a 90 M.F. 1 1/2 0,8 32_38.indd :48:18

39 38 Capitolo 7 Wellpoint sferici in grado di evitare possibili aspirazioni d aria o trafilamenti che comprometterebbero il rendimento dell impianto wellpoint; wellpoints: costituiti da un estremità a puntale perforante e da una serie di filtri metallici o di materiale plastico, che hanno una centrale funzione nell aspirazione della massima entità d acqua per unità di tempo, senza l asportazione di particelle solide dal terreno; tubazione di scarico: pompe supplementari di rilancio in relazione alla portata da evacuare e alla prevalenza da raggiungere. Fig Pompe per wellpoint con sistema del vuoto 7.5 Tipo/i di pompe da impiegare L affidabilità delle pompe è condizione prima e irrinunciabile per il sistema wellpoint. Considerato che si tratta di pompe che devono essere impiegate ininterrottamente per tutta la durata dei lavori di abbassamento della falda. Le pompe per wellpoint è necessario che siano autoadescanti in modo che al variare delle portate idriche non sono necessarie operazioni di innesco. Le autoadescanti ITT sono installate su un carrello che ne rende semplice il trasporto ed il riposizionamento. Le motorizzazioni prevedono sia motori elettrici sia motori diesel. Tra le peculiarità delle autoadescanti ITT per wellpoint si registra l elevato rendimento idraulico rispetto alle potenze installate, la compattezza e l assenza di particolari necessità di manutenzioni. Il corpo delle pompe è in ghisa a elevata resistenza meccanica, con girante a pale aperte (a sbalzo sul prolungamento dell albero). La tenuta meccanica, di tipo carburo di tungsteno/carburo di tungsteno, è di lunghissima durata ed è idonea per acque torbide e salmastre. Oltre ad una gamma di potenze e portate adeguata a coprire tutte le esigenze di impiego, le autoadescanti ITT possono essere dotate di una pompa del vuoto che consente un adescamento rapido e continuo nel caso di presenza di aria nelle condotte di aspirazione. Esistono versioni ad elevata prevalenza per quelle situazioni in cui tale caratteristica sia richiesta. 32_38.indd :48:20

40 Capitolo 8 Tecnologie per il drenaggio Teoria e funzionamento Il sistema di drenaggio per mezzo di pozzi è un metodo indispensabile a cui ricorrere se si deve abbassare la falda oltre i 7 metri o, in ogni caso, è utile servirsene quando la profondità della falda freatica è considerevole (non si danno limiti teorici di abbassamento, applicando questo sistema). Indubbiamente, operare mediante pozzi consente di emungere portate d acqua di una certa entità e di depressurizzare una sottostante falda artesiana, per evitare la rottura dello strato impermeabile di tetto quando, a seguito dello scavo, il tetto stesso si assottiglia. Importante è ricordare che il funzionamento ideale di un pozzo si ha nel caso in cui al crescere della profondità aumenta la permeabilità del terreno, che lo scavo successivo interessi un terreno sabbioso (o a grossa granulometria) e, infine, che lo strato di terreno sotto il fondo sia permeabile in misura sufficiente da consentire un immersione adeguata della parte finestrata dei pozzi. In modo analogo a quanto accade con i sistemi di wellpoint, i pozzi si installano, sebbene con distanze maggiori dai bordi, in modo perimetrale agli scavi. Fra di essi, i pozzi sono distanziati in ragione del livello di abbattimento della falda desiderato, della permeabilità del terreno e dell altezza di cui si dispone per l immersione della loro parte finestrata Fig. 8.1 Drenaggio di falda con pozzi profondi in un cantiere di ampie dimensioni 39_43.indd :39:18

41 40 Capitolo 8 Pozzi Fig. 8.2 Tubazioni di mandata di una pompa autoadescante (che varia da 6 a 25 metri). Va precisato che, al crescere della vicinanza dei pozzi, aumenta la regolarità dell abbassamento. Il diametro dei pozzi oscilla tra i 150 e i 500 millimetri. In rapporto all abbattimento di falda che si vuole ottenere, al grado di permeabilità del terreno e all altezza di immersione disponibile per la loro parte finestrata, i pozzi sono distanziati fra di essi in modo variabile: tra i 6 e i 60 metri. L impiego del sistema di drenaggio per mezzo dei pozzi è particolarmente indicato quando si deve operare in spazi in cui non è possibile installare nulla all esterno dello scavo, ed è quello che accade di frequente trovandosi a lavorare in zone abitate: i wellpoint non sono indicati, in quei casi, perché risultano intralcianti. Ci sono casi in cui può rivelarsi un vantaggio l operazione di mettere in depressione i pozzi collegati a una pompa del vuoto. Il vuoto produce un aumento del gradiente idraulico e, in tal modo, favorisce il richiamo dell acqua verso i pozzi stessi. Questo sistema trova applicazione nei terreni stratificati. Il terreno situato alla periferia del pozzo sotto vuoto viene compresso dalla pressione atmosferica che tende a impedire l afflusso della falda negli sbancamenti, accrescendo la pressione effettiva sulle particelle del terreno e aumentandone la resistenza al taglio e la conseguente stabilità delle scarpate. Fig. 8.3 Abbassamento di falda con pozzi in calcestruzzo e pompe autoadescanti 39_43.indd :39:19

42 Tecnologie per il drenaggio Indicazioni A costituire un pozzo drenante sono una serie di elementi in acciaio o in materiale plastico, che si danno finestrati o Fig. 8.4 e 8.5 Pozzi drenanti in un cantiere edile ciechi e che sono fra di essi collegabili. Apposite attrezzature, scavando all interno di una camicia in acciaio di diametro superiore a quello del pozzo, permettono, al raggiungimento della quota desiderata, l installazione del pozzo all interno della camicia. Con della ghiaia monogranulare di elevata permeabilità si procede al riempimento dello spazio esistente tra il pozzo e la camicia e, successivamente, si opera l estrazione della camicia. All interno del pozzo viene installata, a profondità desiderata, una elettropompa sommergibile ad alta prevalenza e portata. Tali pozzi raggiungono profondità di qualche decina di metri, mentre per i pozzi superficiali, impiegabili nei terreni caratterizzati da grossa granulometria, si possono impiegare delle pompe autoadescanti con tubo di aspirazione immerso nel pozzo stesso. Non mancano le circostanze in cui i pozzi drenanti possono essere impiegati in combinazione con impianti wellpoint installati ai piedi delle scarpate con il compito di intercettare piccole infiltrazioni. Il ricorso ai pozzi è opportuno anche nel caso in cui il fondo dello scavo coincide con uno strato relativamente impermeabile, soprastante un terreno permeabile sottoposto a pressione artesiana, per evitare il sollevamento o lo sprofondamento del terreno stesso. Nel caso in cui la pressio- 39_43.indd :39:20

43 42 Capitolo 8 Pozzi Fig. 8.6 Drenaggio di cantiere con pompe autoadescanti elettriche ne idrostatica dello strato impermeabile è superiore alla pressione del terreno soprastante, si ha il sollevamento del fondo dello scavo in coincidenza con i punti più deboli, ovverosia laddove lo spessore del terreno meno permeabile sarà inferiore: in questo caso, l impiego dei pozzi profondi, magari anche in appoggio all impianto wellpoint, è in grado di eludere qualsiasi rischio durante le operazioni di scavo. La profondità raggiunta dai pozzi drenanti è di qualche decina di metri. Nei terreni caratterizzati da una grossa granulometria, nel pozzo è possibile immergere delle pompe autoadescanti dotate di tubo di aspirazione. Si danno circostanze in cui l uso dei pozzi va combinato con l impiego dei wellpoint. Ciò accade quando si ha la necessità di fare scavi di una certa larghezza: si presenta il problema di abbassare, a livello desiderato, la superficie freatica al centro o lungo la mezzaria dello scavo. Si interviene così con l installazione, su un apposito gradone, di un sistema di wellpoint a poca distanza dal limite del fondo dello scavo. La progettazione dei pozzi è necessario che non prescinda dalla geologia del sottosuolo, dalle quantità e dalle caratteristiche chimico fisiche dell acqua da asportare ed è opportuno che specifichi il metodo di perforazione, il tipo di filtro da impiegare, la sua lunghezza e la sua profondità di collocazione. 8.3 Sviluppo di pozzi Si tratta di un insieme di operazioni orientate a raggiungere la massima efficienza del pozzo e a eliminare il trascinamento di sabbia o impurità che si trovano all interno della falda acquifera. Due sono le operazioni di fondamentale importanza per assicurarsi un efficace sviluppo del pozzo: Fig. 8.7 Sequenza delle fasi di eliminazione dei ponti di sabbia Formazione del ponte di sabbia Eliminazione del ponte di sabbia mediante il pompaggio dal pozzo all acquifero 39_43.indd :39:22

44 Tecnologie per il drenaggio 43 l eliminazione dei ponti di sabbia in prossimità del pozzo e l emungimento con una portata nettamente superiore a quella ottimale del pozzo. Nel primo caso, la rottura della selezione dei grani, che si verifica a seguito del pompaggio dell acqua in direzione del pozzo, si ha con l inversione del moto dell acqua, dal pozzo all acquifero. I più diffusi metodi a cui si ricorre sono: il pistonaggio; il lavaggio con ugelli; il pompaggio e l air-lift. Nel secondo caso, il pompaggio con air-lift o elettropompa sommersa risulta fondamentale allo scopo di verificare la stabilizzazione del dreno. Per preservare le pompe da un processo di usura elevato è opportuno servirsi dell air-lift. 8.4 Tipo/i di pompe da impiegare All interno dei pozzi si installano, a profondità voluta, le elettropompe sommergibili ad alta prevalenza e portata: si tratta delle pompe di più largo impiego in questa applicazione e che, tra l altro, non fanno registrare, per lo meno a livello teorico, nessun limite di prevalenza e bassissimi fenomeni di cavitazione. Indicate anche per l impiego con acque di processo e di raffreddamento, per lo svuotamento di bacini in cantieri navali e per il ricircolo dei fanghi attivi, le pompe sommergibili sono pompe che operano immerse all interno del liquido che devono pompare. All esterno, sopra il livello dell acqua, non rimangono che i quadri elettrici di comando. Dispongono di motore e parte idraulica integrati in un unità compatta. Non danno problemi di rumorosità o di riscaldamento, giacché operano in immersione. Le pompe ITT sommergibili Serie 2000, 2600, autoadescanti elettriche o diesel e a membrana, sono indicate per l impiego nei cantieri edili che presentano dei pozzi. Fig. 8.8 Drenaggio con pozzi all interno di un area protetta con palancolati in acciaio Come si fa La progettazione di un pozzo deve tenere conto di: tipo e lunghezza del filtro da impiegare, nonché la profondità a cui collocarlo; granulometria del terreno; flusso d acqua in ingresso diretto verso l aspirazione della pompa: ciò deve avvenire con il minimo di vorticosità e di perdite idrauliche; per evitare la formazione di vortici di superficie, le pareti verticali devono essere realizzate con opportuni riempimenti che evitino il fenomeno del ristagno dell acqua. Va ricordato, altresì, che i sedimenti, potenzialmente tramutabili in veri e propri depositi, non devono potersi accumulare nel pozzo: per prevenire la sedimentazione, spesso vengono realizzati pozzi con fondo inclinato, muretti e gradini di riempimento. Il pozzo è opportuno che sia il più piccolo e semplice possibile, per ridurre i costi di realizzazione. Non deve mancare di assicurare, tuttavia, un volume minimo, per evitare che si verifichi un elevato numero di avviamenti/ora. Diverse, invece, le fasi di esecuzione di un pozzo: perforazione; posa delle tubazioni definitive e dei filtri; formazione dell eventuale dreno; cementazione e isolamento; sviluppo. Fig. 8.9 Drenaggio con pompe autoadescanti elettriche 39_43.indd :39:23

45 44 Capitolo 9 Drenaggi per i lavori in sotterraneo e Stazioni By-Pass 9.1 Teoria e funzionamento Nelle rocce sciolte o lapidee, siano esse più o meno fessurate, l acqua è sempre presente, in varie forme: dall umidità fino alla totale saturazione. La sua presenza è incisiva sui comportamenti fisici della massa, in particolare sui comportamenti meccanici e idraulici. Nel cavo di una galleria, la presenza di acqua filtrante trova il richiamo idrodinamico più diretto, se l avanzamento non è condotto con un rivestimento a tenuta continua. La galleria si presenta come sezione di drenaggio longitudinale nel caso di scavo senza tenuta idraulica in roccia satura: come tale, richiede una verifica in termini di portata emunta e di gradiente idraulico. Da queste considerazioni si ricava l evidenza di quanto, in caso di scavi di gallerie profonde o sottofalda, è preventivamente necessario stabilire i più opportuni modi per il più accurato controllo dell acqua. Tenendo presente che si danno pressioni interstiziali elevate, pur in presenza di portate filtranti modeste. È necessario individuare tempestivamente le situazioni più insidiose, vale a dire i cosiddetti acquiferi (geometria, pressione, permeabilità), e procedere a un trattamento di impermeabilizzazione, o di consolidamento. Si può scaricare la pressione interstiziale captando l acqua per mezzo di adeguati dispositivi filtranti. Si danno due condizioni: i drenaggi in contropressione e i drenaggi a depressione. Fig. 9.1 e 9.2 Pompe sommergibili impiegate in galleria Fig. 9.3 Drenaggio di gallerie con pompe serie _48.indd :49:50

46 Tecnologie per il drenaggio Indicazioni Il caso del drenaggio in contropressione: nello scavo in sotterraneo, è opportuno eseguire i drenaggi in modo attento e puntuale allo scopo di evitare di decomprimere ulteriormente il terreno, di ampliare le vene di richiamo freatico e di rompere l equilibrio delle tensioni efficaci. Ne segue che le perforazioni per l esecuzione dei fori devono essere eseguite con metodi e dispositivi di tenuta. A evitare l innesco di pericolose comunicazioni longitudinali, erosioni e propagazione di pressioni interstiziali, si devono posare i tubi filtro con una minima intercapedine anulare. A eliminare alcuni infausti effetti creati durante le operazioni di perforazione, si può ricorrere a iniezioni di ricompattazione del terreno. A tale scopo, è importante che le pressioni interstiziali siano abbattute in aree distanti dalla sezione di scavo. Nei drenaggi a depressione, invece, siamo nel caso di gallerie relativamente superficiali, immerse in falda anche per pochi metri e in presenza di terreni sabbiosi incoerenti e instabili. In questo caso si rende utile procedere a sbarrare la circolazione idrica per mezzo di iniezioni preventive. Si ottiene, in tal modo, una tenuta a guscio intorno all area di lavoro, cioè all area da scavare. Si dà il caso, non infrequente, di tenuta non perfetta e della conseguente presenza di sifonamenti o di irruzioni con trasporto solido (i fontanazzi). Si deve procedere, pertanto, all allagamento della zona di scavo per controbilanciare le pressioni interstiziali all ingresso. Per rendere possibile un regolare tamponamento e bloccaggio a tenuta sui fianchi, e infine per occludere gli stessi dreni provvisori, la zona d irruzione deve essere provvista di dreni filtranti. In circostanze del genere si possono prendere in considerazioni anche degli interventi di abbassamento temporaneo di falda, per mezzo di drenaggi a depressione, vale a dire impianti wellpoint, che sono particolarmente indicati nei terreni a permeabilità medio-bassa, con battenti di emungimento fino a 5 o 6 metri. Altezze maggiori sono raggiungibile per mezzo di dispositivi tubolari a eiettore. drenaggio monostadio ad alta pressione pompe collegate in serie pompaggio, multistadio aperto Fig. 9.4 Metodi di pompaggio per il drenaggio delle gallerie Fig. 9.5 Pompa Bibo 2201 antideflagrante impiegata in galleria 44_48.indd :49:52

47 46 Capitolo 9 Drenaggi per i lavori in sotterraneo e Stazioni By-Pass Fig.9.6 Sezione di una pompa Serie 2000 Fig. 9.7 Sezione pompa Serie Tipo/i di pompe da impiegare Differenti le soluzioni ITT per il drenaggio in sotterraneo. Le BIBO 2000 si dimostrano incisive nel risolvere situazioni d emergenza. Il loro impiego è mobile. Sono pompe indicate per interventi di drenaggio e di prosciugamento di scavi, di miniere, di gallerie, di irrigazione e pompaggio di acque di processo o piovane, anche se contenenti fanghi, sabbia o argilla, acqua marina, liquidi viscosi o abrasivi. Nuova generazione di pompe, con girante speciale in lega di cromo ad alta resistenza all abrasione, le pompe 2600 sono anch esse pompe per drenaggio e prosciugamento di scavi, miniere, gallerie, per irrigazione, pompaggio di acque di processo o piovane, pur contenenti fanghi, sabbia, argilla, acqua marina, liquidi sia viscosi sia abrasivi. Il loro impiego è mobile. La più alta resistenza alla corrosione è offerta dalla Serie Sono pompe che si prestano all impiego in quelle condizioni in cui il ph del liquido da pompare non può essere preventivamente definito e può variare sensibilmente durante il pompaggio. Negli sca- Fig. 9.8 Po m p e Serie _48.indd :49:57

48 Tecnologie per il drenaggio 47 vi in gallerie, in miniera, nelle cave e nell industria, quando i liquidi da pompare sono caratterizzati da un rilevante tenore di abrasivi e quando sono anche potenzialmente corrosivi, la Serie 2700, costruita interamente in acciaio inossidabile, è in grado di fornire, anche in queste situazioni critiche, il più alto valore di affidabilità. Il diffondersi dei sistemi no-dig di ispezione e manutenzione delle condotte fognarie ha reso sempre più frequente la necessità di realizzare dei by-pass fognari. Si presenta con grande frequenza, e per più ragioni, il problema di non poter temporaneamente interrompere il flusso d acqua di una canalizzazione per svolgere interventi di manutenzione. Si procede così alla realizzazione di un by-pass che isoli il tratto su cui si devono compiere i lavori. È necessario che, prima di iniziare qualunque tipo di intervento all interno di una tubazione, essa sia messa fuori esercizio, ossia che sia isolata dalla rete di cui è parte integrante: si procede attraverso l intercettazione a monte delle acque convogliate, per mezzo di palloni otturatori di tipo pneumatico. Tali palloni sono Fig. 9.9 Sezione Serie 2700: versione con girante arretrata a vortice liquido installati in corrispondenza delle tubazioni collegate a mon- Fig Drenaggio di gallerie con pompe Serie _48.indd :50:04

49 48 Capitolo 9 Fig Stazione by-pass con pompe silenziate Fig Prototipo di motopompa per by-pass fognari con giranti inintasabili tipo N te rispetto a quella in cui si devono compiere gli interventi. Infine, si realizzano opere edili di sbarramento, opportunamente dimensionate. Procedendo in questo modo si isola un tratto di tubazione. I palloni otturatori sono posizionati in corrispondenza dell imbocco della tubazione. Le acque in arrivo da monte, e dirette verso i punti in cui si trovano i palloni otturatori, devono essere sollevate con delle pompe e trasferite nel tratto a valle, oltre il tratto di tubazione interessato dai lavori. In rapporto a un calcolo di portata che non mancherà di tenere conto dell evento di pioggia più sostenuto, si deve dimensionare un impianto di pompaggio adeguato che dovrà essere dotato di due pompe (una di riserva). L impianto di pompaggio deve essere in grado di sollevare la portata in arrivo da monte, mediante tubi di aspirazione, e di trasferirla verso valle, per lo scarico (chiaramente dopo il tratto di condotta interessato dai lavori). Le tubazioni di aspirazione e mandata devono darsi di consistenza e dimensioni adeguate alla portata. Le pompe adeguate per l impiego in un by-pass fognario sono le Flygt Serie N. Sono pompe inintasabili per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici e agricoli. Questo tipo di girante N, con profilo radicalmente innovativo, garantisce un alto livello di inintasabilità e un funzionamento affidabile e senza problemi per un lungo periodo. Le N sono equipaggiate con un sensore a galleggiante montato nella camera di ispezione, e garantiscono un risparmio energetico superiore al 15% nei confronti delle pompe monocanale perfettamente funzionanti. Tale risparmio arriva al 50% nel caso in cui le pompe monocanale presentassero problemi di intasamento. 44_48.indd :50:09

50 49 Tecnologie per il drenaggio QUADERNI TECNICI - COLLANA DI PRATICA EDILE E IMPIANTISTICA FaQ 49_53_FAQ.indd :53:12

51 50 Allegato 1 FAQ FaQ Domande e problemi frequenti sull applicazione delle tecnologie per il prosciugamento delle falde Quali possono essere i problemi legati all abbassamento della falda? Il problema principale legato all abbassamento della falda è fondamentalmente quello dei cedimenti indotti. Tali fenomeni sono legati alle caratteristiche meccaniche dei terreni interessati dal drenaggio. Durante le fasi di drenaggio, siano esse condotte mediante sistemi wellpoint o con pozzi, si determina un conoide d influenza che, in certi casi (come nel caso delle ghiaie), può interessare la falda per centinaia di metri. Per ovviare a queste problematiche è consigliabile predisporre, in caso di strutture limitrofe all area d intervento, delle opere di contenimento (diaframmi o palancole). Come valutare la scelta tra una pompa sommergibile o una autoadescante? La scelta della pompa più adatta è dettata da plurime esigenze. Un parametro fondamentale è sicuramente la prevalenza da superare. Per alte prevalenze è consigliabile una pompa sommergibile. Diversamente, una pompa autoadescante è limitata ad applicazioni in cui il livello massimo di aspirazione è compreso tra 0 e 7 metri (livello massimo). Spesso l utilizzo di una pompa sommergibile è vincolato alla presenza di un allacciamento elettrico. Con una pompa autoadescante ciò non accade, giacché si tratta di pompe disponibili anche con motorizzazioni diesel. Perché una pompa non mantiene le portate richieste? Verificato il modello di pompa e accertato che le sue capacità sono in linea con quelle richieste dal progetto, è necessario effettuare un completo check-up dell attrezzatura. È necessario controllare che il senso di rotazione sia corretto, nonché verificare eventuali intasamenti o frenature parziali della girante. Verificare poi, in particolare per le pompe immerse in fluidi o ambienti aggressivi, l usura della parte idraulica e quindi se la zona di aspirazione è libera. Va controllato, infine, che non siano ostruite la saracinesca, la valvola di ritegno e la tubazione di mandata. Per evitare inconvenienti di questo tipo è utile ricordarsi di svolgere gli interventi di manutenzione secondo le scadenze previste e indicate dalla Casa produttrice. Come mai durante il funzionamento la pompa è molto rumorosa? I modelli più datati di pompe hanno la tendenza a essere decisamente più rumorosi di quelli recenti. Tuttavia, se la pompa è stata installata da poco tempo, la rumorosità eccessiva può dipendere da una girante squilibrata. Lo squilibrio può essere provocato 49_53_FAQ.indd :53:13

52 Tecnologie per il drenaggio 51 dall usura della girante per abrasione (ghiaie o altri parti solide trasportate dal fluido) o corrosione (attacco chimico o elettrochimico), per cavitazione (formazione di bolle d aria nella parte idraulica della pompa) o dall intasamento (o dalla ostruzione parziale) dei canali di aspirazione. Se la girante fosse efficiente, controllare l usura dei cuscinetti che potrebbero anche essere grippati per la mancanza di grasso (difetto di manutenzione). Infine, l eccesso di rumorosità potrebbe essere causato dall accoppiamento della pompa con un piede di appoggio difettoso. Sul mercato sono presenti le pompe sommergibili che, operando direttamente nel fluido da pompare, risultano meno soggette a questi inconvenienti e, anche in condizioni ottimali di lavoro, hanno una rumorosità assai più contenuta di quelle che sfruttano altri principi di funzionamento. Come mai il relè termico della pompa continua a scattare? Le cause possono essere diverse: innanzitutto, va misurata la corrente assorbita: se troppo alta, potrebbe causare danni all isolamento del motore con conseguente attivazione del relè. Verificare quindi a mano la libera rotazione della girante e poi pulire girante e chiocciola staccando l alimentazione elettrica. Prima di effettuare un nuovo test della pompa, verificare lo stato degli anelli di usura. Quali sono le informazioni preliminari per ottenere un corretto dimensionamento di un sistema wellpoint? Per un corretto dimensionamento di un impianto wellpoint occorrono alcune informazioni preliminari di carattere tecnico. È necessario conoscere: la geometria dell area di scavo (perimetro ed estensione lineare); la profondità massima di scavo; la tipologia di scavo (scarpata, palandole, diaframmi, micropali, ecc.); la distanza dei punti di recapito delle acque emunte; la disponibilità della corrente elettrica. È molto importante, inoltre, avere a disposizione informazioni di carattere idrogeologico. In modo particolare per un corretto dimensionamento è necessario avere un ordine di grandezza della portata di filtrazione e del parametro idraulico più importante, ovverosia è necessario conoscere il valore della permeabilità k (m/sec). Contestualmente a questa informazione, è necessario avere una relazione geotecnica in cui sia indicata la stratigrafia del terreno da drenare in modo da poter scegliere il corretto sistema d installazione. Fino a che profondità un sistema wellpoint riesce a essere efficiente? Fino a circa sei metri di profondità. In presenza di alte percentuali di limo, se si installa una sola fila di wellpoint, i metri si riducono a quattro. Si raggiungono profondità maggiori servendosi di più file disposte in parallelo. I collettori zincati di 49_53_FAQ.indd :53:13

53 52 Allegato 1 FAQ raccolta dispongono di prese a interasse di 1 metro che sono utilizzate completamente solo in presenza di falde particolarmente importanti. Quando il wellpoint non è applicabile? Il wellpoint trova il suo limite di applicazione in 2 casi specifici: in presenza di terreno ghiaioso con pezzatura della ghiaia che supera gli 8-10 centimetri di diametro. In questo caso, l installazione non può avvenire a causa dell impossibilità d infiggere i wellpoint nel terreno; quando i livelli di battente d acqua da deprimere sono maggiori dei 5 metri. In tal caso, la soluzione di wellpoint a gradoni deve essere compatibile con gli spazi a disposizione in cantiere (il drenaggio per profondità superiori ai 5 metri avviene normalmente mediante pozzi profondi). Cosa succede se si ha un guasto al sistema di pompaggio di un wellpoint? Per il sistema wellpoint deve essere garantito un funzionamento di 24 h/24 h. Una regola fondamentale è quella di mantenere in funzione l impianto fino a lavori ultimati, o almeno fino a che il peso della struttura realizzata è maggiore o uguale alla sottospinta idraulica. L interruzione del pompaggio può creare seri problemi all opera che si sta realizzando: si può determinare, in rapporto alla permeabilità del terreno, un innalzamento più o meno rapido del livello della falda, con conseguenti allagamenti dello scavo. È possibile anche il verificarsi di fontanazzi la cui forza idraulica potrebbe compromettere fortemente la struttura fino a quel momento realizzata. L interruzione o il cattivo funzionamento dell impianto può essere causato dalla mancanza improvvisa di corrente o dall esaurimento del carburante delle pompe, ma può anche dipendere da una non corretta installazione dell impianto o dalla perdita d aria nel sistema impianto-pompa. Come valutare tra noleggio e acquisto? Per quanto riguarda le sole pompe, il noleggio è sicuramente una formula molto vantaggiosa nel caso di cantieri complessi e dinamici. In queste condizioni è sicuramente conveniente affidarsi a ditte specializzate in grado di offrire materiale adeguato alle esigenze di cantiere, ma soprattutto è un vantaggio poter disporre di un numero adeguato di pompe sempre in condizioni di perfetta efficienza. L acquisto può invece rivelarsi conveniente per garantire all impresa una rapidità d intervento in caso d emergenze di piccole entità. Quanto all impianto wellpoint: è sempre conveniente la formula del noleggio, dal momento che non esiste un impianto standard che soddisfa tutte le tipologie d intervento. Troppe, infatti, le variabili che influenzano il corretto dimensionamento dell impianto wellpoint: geologia; profondità di scavo; perimetro e tipologia dello scavo. 49_53_FAQ.indd :53:13

54 53 Tecnologie per il drenaggio Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio QUADERNI TECNICI - COLLANA DI PRATICA EDILE E IMPIANTISTICA Schede di produzione 54_64_Schede.indd :58:49

55 1/ 10 Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio 54 Le soluzioni ITT Flygt Pompe Serie 2000 La prima pompa di questa serie è stata introdotta da ITT nel Il suo design esclusivo l ha resa, già da allora, la prima pompa sommergibile per drenaggio al mondo. Le pompe della Serie 2000, ancora oggi, sono le pompe per drenaggio più diffuse e utilizzate al mondo. Due le versioni in dotazione alle pompe 2000: giranti multicanale aperte o semiaperte. L elevato tenore di cromo e lo speciale trattamento di indurimento (a 60 HRC) garantiscono un eccezionale resistenza all usura, una durata prolungata mantenendo le prestazioni nominali e costi di manutenzione contenuti. Pompe Serie 2000: caratteristiche tecniche generali Installazione portatile Temperatura del liquido max + 40 C Profondità di immersione max 20 m Densità del liquido 1100 kg/m 3 ph del liquido pompato da ph 5-8 a ph 3-12 Motore a gabbia di scoiattolo, alimentazione monofase o trifase, motore a induzione Frequenza 50 Hz Variazione di tensione funzionamento continuo max ±5%; funzionamento intermittente max ±10% Squilibrio di tensione tra le fasi max 2% Numero di avviamenti/ora da max 15 a max 30 Corpo pompa esterno alluminio, acciao inox, ghisa Girante lega di ghisa bianca, ghisa bianca ad alto tenore di cromo, ghisa bianca Ni hard, acciaio fucinato,acciaio inox, bronzo-alluminio Parti di usura con rivestimento in poliuretano o gomma nitrilica Alloggio statore acciaio inox, alluminio Griglia acciaio inox, acciaio zincato Albero acciaio inox O-ring gomma nitrilica Tenuta meccanica interna carburo di tungsteno anticorrosione o Carbonio/Ceramica o carburo di tungsteno anticorrosione Tenuta meccanica esterna carburo di tungsteno anticorrosione/ Ceramica o carburo di tungsteno anticorrosione 54_64_Schede.indd :58:53

56 4 55 Tecnologie per il drenaggio Scheda tecnica 2/ 10 Pompe Serie 2600 Le soluzioni ITT Flygt La resistenza all usura delle pompe della Serie 2600 è di gran lunga superiore a quella delle tradizionali pompe per drenaggio. Si tratta di pompe pensate e progettate per funzionare anche in ambienti difficili. Le parti idrauliche moderatamente usurate si possono facilmente registrare, ripristinando prestazioni molto vicine alle originali. Sono pompe costruite per garantire una lunga durata nel tempo. Dispongono di un numero ridotto di componenti realizzati con materiali robusti e resistenti. Il corpo pompa esterno e la griglia sono in acciaio inox, per la più alta resistenza agli urti e alla corrosione. Il vano d ispezione forma una zona di protezione per la pompa e prolunga gli intervalli di manutenzione. Con l impiego di ammortizzatori in gomma nitrilica si hanno meno sollecitazioni sui cuscinetti e sul motore. La connessione di mandata orientabile permette di collegare con facilità il tubo flessibile all angolatura richiesta. Serie 2600: caratteristiche tecniche generali Installazione portatile Temperatura del liquido max + 40 C Profondità di immersione max 20 m Densità del liquido 1100 kg/m 3 ph del liquido pompato ph 5-8 Motore a gabbia di scoiattolo, alimentazione monofase o trifase, motore a induzione Frequenza 50 Hz Variazione di tensione funzionamento continuo max ±5%; funzionamento intermittente max ±10% Squilibrio di tensione tra le fasi max 2% Numero di avviamenti/ora max 30 Corpo pompa esterno in lega di alluminio o acciao inox Girante ghisa bianca ad alto tenore di cromo Parti di usura in gomma nitrilica, ghisa ad alto tenore di cromo Alloggio statore acciaio inox, lega di alluminio, ghisa Griglia acciaio inox Albero acciao inox O-ring gomma nitrilica Tenuta meccanica interna carburo di tungsteno/ceramica o carburo di tungsteno Tenuta meccanica esterna carburo di tungsteno 54_64_Schede.indd :58:57

57 3/ 10 Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio 56 Le soluzioni ITT Flygt Pompe Serie 2700 Versione con girante arretrata a vortice liquido La più alta resistenza alla corrosione è offerta dalla Serie Sono pompe che si prestano all impiego in quelle condizioni in cui il ph del liquido da pompare non può essere preventivamente definito e può variare sensibilmente durante il pompaggio. Negli scavi in gallerie, in miniera, nelle cave e nell industria, quando i liquidi da pompare sono caratterizzati da un rilevante tenore di abrasivi e quando sono anche potenzialmente corrosivi, la Serie 2700 è in grado di fornire, anche in queste situazioni critiche, il più alto valore di affidabilità. Le parti moderatamente usurate delle pompe della Serie 2700 possono essere facilmente registrate, ripristinando prestazioni in tutto simili alle originali. Ridotto è il numero di componenti di queste pompe, per rendere più semplice, veloce ed economica la manutenzione. Il vano d ispezione forma una zona di protezione per la pompa e prolunga gli intervalli di manutenzione. Con l impiego di ammortizzatori in gomma nitrilica si hanno meno sollecitazioni sui cuscinetti e sul motore. Serie 2700: caratteristiche tecniche generali Installazione portatile Temperatura del liquido max + 40 C Profondità di immersione max 20 m Densità del liquido 1100 kg/m 3 ph del liquido pompato ph 2-10 Motore a gabbia di scoiattolo, alimentazione monofase o trifase, motore a induzione Frequenza 50 Hz Variazione di tensione funzionamento continuo max ±5%; funzionamento intermittente max ±10% Squilibrio di tensione tra le fasi max 2% Numero di avviamenti/ora max 15 Corpo pompa esterno acciaio inox Girante acciaio inox Parti di usura in gomma nitrilica Alloggio statore acciaio inox Griglia acciaio inox Albero acciaio inox O-ring gomma fluorinata Tenuta meccanica interna Carbonio/Carburo di silicio Tenuta meccanica esterna Carburo di silicio 54_64_Schede.indd :58:59

58 6 57 Tecnologie per il drenaggio Scheda tecnica 4/ 10 Pompe inintasabili Le soluzioni ITT Flygt Installazione P Installazione S Installazione T Installazione Z Pompe per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici e agricoli. Questo tipo di girante N, con profilo radicalmente innovativo, garantisce un alto livello di inintasabilità e un funzionamento affidabile e senza problemi per un lungo periodo. Queste pompe sono equipaggiate con un sensore a galleggiante montato nella camera di ispezione. Le pompe della Serie N garantiscono un risparmio energetico superiore al 15% nei confronti delle pompe monocanale perfettamente funzionanti. Tale risparmio arriva al 50% nel caso in cui le pompe monocanale presentassero problemi di intasamento. Sezione pompa N Pompe inintasabili: caratteristiche tecniche generali Installazione P, S, T, Z Temperatura del liquido max + 40 C (versione liquidi caldi + 70 C) Profondità di immersione max 20 m Densità del liquido 1100 kg/m 3 ph del liquido pompato ph 5,5-14 Motore a gabbia di scoiattolo a 4 o 6 poli, alimentazione trifase, motore a induzione Frequenza 50 Hz Variazione di tensione funzionamento continuo max ± 5%; funzionamento intermittente max ± 10% Squilibrio di tensione tra le fasi max 2% Numero di avviamenti/ora max 30 Classe di isolamento H (180 C) Girante ghisa Corpo pompa ghisa Alloggio statore ghisa Albero acciaio inox O-ring gomma nitrilica Tenuta meccanica interna Carburo di tungsteno/carburo di tungsteno Tenuta meccanica esterna Carburo di tungsteno anticorrosione/carburo di tungsteno anticorrosione Raffreddamento il liquido circostante raffredda la pompa che ha anche un sistema di raffreddamento a circuito chiuso 54_64_Schede.indd :59:02

59 5/ 10 Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio 58 Le soluzioni ITT Flygt Stazioni By-Pass Le Stazioni By-Pass sono ingegnerizzate accoppiando un gruppo motore-pompa idraulica-pompa vuoto e tutti i necessari complementi: serbatoi di carburante e quadri di automazione sono inglobati in un unico elemento autoportante e silenziato. Il risultato è una stazione davvero compatta e semplice da trasportare, che può essere messa in funzione in brevissimo tempo e con caratteristiche e autonomia di funzionamento in continuo che permette l impiego anche per lunghi periodi. La bassa emissione sonora rende la sua applicazione opportuna anche in ambiente urbano. Facile l accesso a tutte le parti interne, per le fasi di manutenzione. 54_64_Schede.indd :59:07

60 8 59 Tecnologie per il drenaggio Scheda tecnica 6/ 10 Pompe autoadescanti La serie di pompe Flygt BWS autoadescanti è stata progettata per un ottima resistenza meccanica e per un pompaggio ininterrotto, anche nelle condizioni più difficili. L albero e le tenute sono dimensionati per operazioni gravose. Ciò le rende ideali per applicazioni di drenaggio che richiedono un elevata affidabilità. La straordinaria resistenza all usura di queste pompe è stata ottenuta attraverso il corretto dimensionamento dei materiali, nei punti più esposti all usura, e grazie al basso numero di giri con cui operano. Questa serie di pompe autoadescanti è idonea per l utilizzo in presa diretta, senza l ausilio di pompa del vuoto. Sono disponibili nella versione diesel, benzina o elettriche. La gamma BWV raggruppa le pompe autoadescanti vuoto assistite. Questo allestimento è indicato per applicazioni sotto impianto wellpoint: laddove è necessario espellere notevoli quantità d aria. Le soluzioni ITT Flygt Pompe autoadescanti: caratteristiche tecniche generali Temperatura del liquido max + 70 C Densità del liquido 1100 kg/m 3 ph del liquido pompato ph 5,5-9 Motore diesel, elettrico Frequenza 50 Hz Pale girante 3-4 pale Corpo ghisa G25 Girante ghisa G25 Albero acciaio 78-45, acciaio AISI 420 Piastre usura ghisa G25, bronzo, acciaio O-ring gomma nitrilica Tenuta meccanica carburo di tungsteno/carburo di tungsteno, carburo di silicio-ceramica 54_64_Schede.indd :59:10

61 7/ 10 Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio 60 Le soluzioni ITT Flygt Pompe a membrana Le pompe a membrana della gamma BWM sono pompe autoadescanti multiuso, pensate per un altissima resistenza all uso. Non richiedono valvola di fondo, e possono essere usate per il pompaggio di ogni tipo di liquido, anche se contenente parti solide di grosse dimensioni. La versione standard è realizzata in alluminio ad elevata resistenza all usura, per utilizzo in ambienti corrosivi sono disponibili, a richiesta, anche versioni in ghisa, bronzo o acciaio inossidabile. La gamma BWM viene consegnata con carrello o installata su base. Al proprio interno, queste pompe hanno una membrana di neoprene. Comandata da un eccentrico, tale membrana crea alternativamente una depressione e una pressione che, con un gioco di valvole, consente l aspirazione dell acqua e il suo invio all esterno. Sono pompe sia elettriche sia diesel e, a differenza delle pompe autoadescanti, le pompe a membrana sono in grado di lavorare anche a secco. 54_64_Schede.indd :59:11

62 0 61 Tecnologie per il drenaggio Scheda tecnica 8/ 10 Pompe Serie D Le soluzioni ITT Flygt Installazione F Installazione H Installazione P Installazione S Pompe sommergibili con girante arretrata a vortice liquido, costruzione compatta con albero corto pompa/motore. La girante produce un vortice ad alta velocità che offre buone capacità di pompaggio di acque viscose o contenenti solidi voluminosi e materiali filamentosi. Idonee per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici e agricoli. Adatte per il sollevamento negli impianti fognari e di depurazione, nel pompaggio di liquidi industriali, per impieghi in agricoltura, acquacoltura e cantieri navali, di acque piovane o di falda. Alloggi statore dotati di alette di raffreddamento. Alcuni modelli sono previsti con motore dotato di camera di raffreddamento nella quale viene messo in circolazione il liquido pompato o quello proveniente da una sorgente esterna. Costruzione in ghisa; modelli speciali in acciaio inossidabile antiacido. Trattamento delle superfici per tutte le parti di fusione a contatto diretto con il liquido da pompare. Pompe Serie D: caratteristiche tecniche generali Installazione T Installazione F, H, P, S, T Temperatura del liquido max + 40 C, versioni speciali per liquidi fino a 90 C Profondità di immersione max 20 m Densità del liquido 1100 kg/m 3 ph del liquido pompato ph 5-14 Motore a gabbia di scoiattolo a 4 poli, alimentazione trifase, motore a induzione Frequenza 50 Hz Variazione di tensione funzionamento continuo max ± 5%; funzionamento intermittente max ± 10% Squilibrio di tensione tra le fasi max 2% Numero di avviamenti/ora max 15 Classe di isolamento H (180 C) Girante poliammide, ghisa, ghisa sferoidale (ARV), acciaio inox Corpo pompa ghisa, ghisa sferoidale (ARV), acciao inox Alloggio statore ghisa/inox Albero acciaio inox O-ring gomma nitrilica, gomma fluoridrica Tenuta meccanica interna carbonio/ceramica - ceramica/ceramica - carburo di tungsteno anticorrosione/carburo di tungsteno anticorrosione - carburo di silicio/carburo di silicio Tenuta meccanica esterna ceramica/ceramica - carburo di tungsteno anticorrosione/ carburo di tungsteno anticorrosione - carburo di silicio/carburo di silicio Raffreddamento alloggio statore dotato di alette di raffreddamento 54_64_Schede.indd :59:15

63 9/ 10 Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio 62 Le soluzioni ITT Flygt Pompe Serie RD Girante a vortice liquido con possibilità di agitatore solidale alla girante Pompe dotate di eccellente resistenza all abrasione grazie alla propria particolare lega (Ni-Hard 4) con cui sono costruite. Idonee per il trattamento delle acque di scarico, per il pompaggio di acque grezze con alto contenuto di solidi abrasivi, sabbia, ghiaia. La girante a vortice liquido arretrata permette il passaggio dei corpi solidi fino alla dimensione della mandata. Dotate di grande resistenza all abrasione, le pompe della Serie RD assicurano affidabilità nel tempo anche in presenza di liquidi abrasivi. Nel caso di fanghi a densità elevate la presenza di un agitatore solidale alla girante favorisce il pompaggio rendendolo più efficiente e assicurando la pulizia del pozzetto. Pompe Serie RD: caratteristiche tecniche generali Motore Cuscinetti Albero Girante Tenute Camera olio Vano inferiore Nessuna regolazione Minuteria Ni-Hard 4 Peso classe F (155 C) ad alta resistenza, lubrificazione permanente in acciaio inox in Ni-Hard 4. A vortice liquido con passaggio libero per i solidi il motore è protetto da una speciale copertura. Due tenute meccaniche ceramica-carbonio/carburo di silicio indipendenti sono immerse nell olio con guarnizione in gomma previene l accesso di solidi nella zona delle tenute e riduce la pressione sulle tenute mantiene elevate nel tempo le prestazioni con minima manutenzione in acciaio inox per tutte le parti idrauliche, minima abrasione ridotto per facilitarne il trasporto 54_64_Schede.indd :59:17

64 2 63 Tecnologie per il drenaggio Scheda tecnica 10/ 10 Pompe Serie RW Le soluzioni ITT Flygt Pompe sommergibili con girante a vortice liquido che assicura un buon rendimento e prestazioni costanti anche nel caso in cui i liquami pompati contengano corpi solidi. La girante a vortice liquido in voluta non richiede nessuna regolazione e il livello di prestazioni è quindi costante nel tempo. Parti solide, e persino fibrose, fino alla dimensione della mandata, sono pompate senza difficoltà. Grazie al vortice liquido, la maggior parte dei solidi non toccano la girante garantendone quindi la bassa usura e una lunga durata nel tempo. Movimentazione di liquidi in impianti di trattamento delle acque o in stazioni di pompaggio. Centri commerciali, hotel, ristoranti, edilizia ad elevata densità abitativa. Drenaggio, sistemi by-pass, pompaggio di concimi liquidi, fanghi densi e liquidi, fanghi attivi. Pompaggio acque meteoriche, irrigazione. Acque di lavaggio nei cicli di produzione alimentare. La girante arretrata a vortice liquido limita il contatto dei contenuti solidi con la parte idraulica della pompa Pompe Serie RW: caratteristiche tecniche generali Motore Cuscinetti Albero Girante Tenute Camera olio Vano inferiore Nessuna regolazione Minuteria classe F (155 C) ad alta resistenza, lubrificazione permanente in acciaio inox a vortice liquido inintasabile due tenute meccaniche sono immerse in olio. Dalla parte della pompa la tenuta è in carburo di silicio, dalla parte del motore la tenuta è in ceramica-carbonio/carburo di silicio con guarnizione in gomma previene l accesso di solidi nella zona delle tenute e riduce la pressione sulle tenute mantiene elevate nel tempo le prestazioni con minima manutenzione in acciaio inox 54_64_Schede.indd :59:21

65 1/ 10 Scheda tecnica Tecnologie per il drenaggio 64 Le soluzioni ITT Flygt Tecnologie per il drenaggio Bibliografia [1] Bringiotti M., Bottero D., Consolidamenti&Fondazioni, Ed. PEI. [2] Chiesa G., Pozzi per acqua, Hoepli, Milano, [3] Chiesa G., Idraulica delle acque di falda, Flaccovio Editore. [4] Chiesa G., Prosciugamento delle falde, Geo-Graph. [5] Colombo P., Elementi di geotecnica, Zanichelli, Bologna. [6] Da Deppo L., Datei C., Fognature, Libreria Cortina, Padova. [7] Ghetti A., Idraulica, Libreria Cortina, Padova. [8] Guidi C. C., Geotecnica e Tecnica delle fondazioni, Hoepli. [9] Gilbert C., Idrogeologia, Dario Flaccovio Editore, Palermo, [10] Lancellotta R., Geotecnica, Zanichelli, Bologna, [11] Michel-Detay, Water Wells, Implementation, Maintenance and Restoration, Francia. [12] Uniservice Wellpoint, Dewatering of soils, Venezia, [13] Veronese F., Il moto negli acquiferi e i dispositivi di captazione, Padova. [14] Zanessi S., Analisi dei criteri di abbassamento delle falde, Università degli Studi di Padova Facoltà d Ingegneria, Tesi di laurea, anno accademico _64_Schede.indd :59:21