Microtunnelling

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Il microtunnelling è una tecnologia no dig per spinta, idonea per l'installazione di nuove condotte, che consente attraversamenti in galleria di strade, ferrovie, corsi d'acqua, zone soggette a tutela ambientale, ecc. senza necessità di realizzazione di scavi in trincea.

La tecnologia del microtunnelling si può considerare una evoluzione di quella spingi tubo e ricorda quella della TBM infatti la trivellazione è effettuata mediante l'utilizzo di una testa fresante a piena sezione.
Il suo impiego e rivolto soprattutto verso impianti che richiedono un elevato grado di precisione come le reti fognarie dove è importante la precisione della livelletta.
Infatti con questa tecnologia si possono installare condotte con una tolleranza, sia altimetrica che planoimetrica, di pochi centimetri.
Con questa tecnologia la tubazione viene costruita per conci, e viene fatta avanzare per spinta nel terreno preceduta da uno scudo di acciaio dotato di testa fresante, a partire da un pozzo di monte fino a quello di valle.
I vari conci costituenti la condotta vengono assemblati giuntandoli progressivamente man mano che la tivellazione procede .

Diametro di perforazione[modifica | modifica wikitesto]

Il sistema può essere impiegato per installare tubazioni aventi diametro da 250 mm a 3.000mm; in casi particolari si sono installate tubazioni aventi diametro superiore.

Lunghezza di spinta[modifica | modifica wikitesto]

La lunghezza massima di spinta varia da circa 50 m a oltre 1400 m, con l'aumentare del diametro delle tubazioni impiegato, con l'ausilio di stazioni di spinta intermedie e attrezzature particolari. Con l'uso del Push-Module si possono realizzare anche lunghezze maggiori.
Per lunghezze maggiori si procede per tratte successive.

Geometria del tracciato[modifica | modifica wikitesto]

La perforazione avviene di regola secondo tracciati rettilinei con pendenza massima della livelletta pari al 30% in salita e pari al 10% in discesa. Le ultime tecnologie utilizzate nel campo permettono di utilizzare pendenza minime vicine al 0.1%
In Italia, per la posa di servizi e con l'impiego di tubi in c.a., si è sviluppata molto la trivellazione su tracciati "Curvilinei", questo consente di limitare la profondità dei pozzi di spinta e ricezione. Il raggio minimo di curvatura è condizionato sia dai giunti dei tubi in c.a. sia dalle caratteristiche del servizio da posare. Si sono realizzati comunque anche attraversamenti con tracciato in tre dimensioni (curvature nel piano orizzontale e verticale) sfruttando la deformabilità del giunto dei tubi costituenti la condotta.

Parti componenti[modifica | modifica wikitesto]

Le principali parti componenti il sistema di microtunnelling sono:

  • il microtunneller munito di testa fresante
  • cilindri di spinta e centrale oleodinamica
  • tubazioni di rivestimento scavo (jacking pipes)
  • sistema laser costituito da una sorgente e da un bersaglio
  • sistema di smaltimento dello smarino costituito da una tubazione di alimentazione dell'acqua e dalla relativa pompa che viene fatta affluire verso la testa fresante, e dal tubo di smarino con la relativa pompa per l'allontanamento verso l'esterno del materiale di scavo

Microtunneller[modifica | modifica wikitesto]

L'elemento principale del microtunnelling e il microtunneller che è uno scudo telecomandato munito di una fresa rotante che disgrega il materiale durante l'avanzamento.
In funzione delle condizioni geologiche si utilizzano teste fresanti diverse:

  • teste per argilla
  • teste per ghiaia
  • teste per roccia

Vi è la possibilità di combinare le varie soluzioni per ottenere teste "miste", utilizzabili in terreni che presentano nelle varie stratigrafie materiali diversi.

Tubazioni[modifica | modifica wikitesto]

I tubi impiegati come rivestimento definitivo della galleria devono essere ti tipo rigido cioè in grado di resistere alla forza di spinta assiale appliacata durante la messa in opera, al carico del terreno di ricoprimento e ad eventuali altri carichi esterni applicati in superficie.
Normalmente si utilizzano tubi in calcestruzzo armato, acciaio o gres; di recente utilizzo anche la vetroresina.

Principi di funzionamento[modifica | modifica wikitesto]

Individuata la profondità di posa della condotta si predispongono due pozzi, uno di partenza ed uno di arrivo.
Il microtunneler viene posizionato sul fondo del pozzo di partenza ed inizia a perforare il terreno a sezione piena.
L'avanzamento dell'attrezzatura avviene a mezzo di un carrello di spinta dotato di martinetti che agiscono sui tubi già installati, i quali fungono da colonna di trasmissione della spinta.
All'avanzare del fronte di scavo, i nuovi conci vengono man mano posizionati e giuntati in coda al microtunneller e trasmettono a questo la spinta.
I martinetti fanno contrasto su un muro in calcestruzzo armato detto di controspinta opportunamente dimensionato, realizzato all'interno del pozzo di monte.
Con l'avanzamento del microtunneler il materiale di scavo è sospinto all'interno dello scudo dove viene frantumato fino a dimensioni tali da poter essere trasportato all'esterno con circolazione di acqua o di acqua e bentonite in circuito chiuso.
Il sistema è guidato dall'esterno mediante una consolle di comando ubicata in un container esterno, da cui è possibile controllare e variare i parametri di avanzamento in funzione della reazione del terreno attraversato.
La posizione della testa fresante viene indicata in continuo da un computer che elabora le informazioni raccolte da un sistema di puntamento laser, costituito da un bersaglio fotosensibile, solidale con l'elemento di perforazione, colpito da un raggio laser originato da una sorgente ubicata nel pozzo di partenza.
L'inserimento progressivo dei conci termina quando la testa perforante emerge in corrispondenza del pozzo di arrivo.
I vari conci così posati vanno a costituire un'unica tubazione che va a contenere la spinta del terreno.

Realizzazione dei pozzi[modifica | modifica wikitesto]

I pozzi, spesso raggiungono profondità considerevoli pertanto devono essere rivestiti in calcestruzzo armato al fine di contrastare le spinte del terreno.
Il pozzo di partenza deve essere di regola più grande di quella di arrivo poiché deve ospitare il muro di controspinta e la slitta di scorrimento lungo la quale vengono sfilati i conci di tubo che vengono aggiunti man mano che la testa fresante avanza nel terreno.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]