HOBAS® Case StudyGiugno 2015

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Risanamento di condotte ammalorate con tecnica di relining.Il risanamento delle condotte ammalorate con la tecnica del relining, una tecnica cioè che prevede l’inserimen-to di nuovi tubi all’interno di una tubazione esistente, è una soluzione che offre non solo importanti vantaggi tecnici, ma risulta conveniente anche in termini di costi indiretti, quali possono considerarsi i disagi arrecati alla popolazione ed i costi sociali derivanti dalla la presenza di cantieri.

Da un punto di vista tecnico, presenta un imbattibile vantaggio: la vecchia tubazione viene velocemente e facil-mente ripristinata ed il sistema usufruisce in breve tempo di una tubazione con nuove funzionalità, pressoché senza disagi.

Nell’ambito del risanamento di una condotta ammalorata, il primo passo consiste nell’effettuare un sopralluogo propedeutico alla posa, inteso ad accertare:

• La sezione trasversale effettiva del collettore esistente ed i punti in cui si avranno sezioni speciali dovute a restringimenti della sezione;• Il profilo ottimale della sezione trasversale del tubo per il relining in caso di sezioni non circolari, o l’opportuno diametro esterno in caso di sezioni circolari;• I punti di recapito dove confluiscono altre tubazioni;• La definizione del numero di camerette o pozzi di accesso per l’inserimento delle nuove tubazioni, la cui dimensione è funzione della lunghezza massima del tubo da inserire.

Le tubazioni da relining possono essere inserite nella linea esistente scegliendo la metodologia che più si adat-ta al proprio contesto:

• Le tubazioni possono essere inserite tramite spinta; i tubi vengono preventivamente giuntati in un pozzo di inserimento, o pozzetto di connessione, e spinti nella tubazione esistente mediante martinetti idraulici od altri sistemi, come mostrato nell’immagine seguente.• Le tubazioni possono essere inserite all’interno della condotta esercitando un’azione di trazione dal pozzo di uscita; anche in questo caso i tubi vengono preventivamente giuntati in un pozzo di inserimento o pozzetto di connessione. Il tiro avviene solitamente utilizzando un cavo d’acciaio, collegato alla tubazione mediante una crociera posta in coda alla tubazione stessa. Il cavo viene fatto passare all’interno della linea esistente e tirato mediante l’utilizzo di un argano dal pozzo di uscita della linea da risanare.• Le tubazioni possono essere trasportate all’interno della vecchia condotta mediante l’utilizzo di particolari carrelli, dotati di un sistema di sollevamento, fino al punto in cui dovranno essere posate e collegate fra loro. Ogni tubazione viene quindi connessa, una volta inserita, alla precedente già posizionata. Questa metodologia è possibile quando la dimensione della tubazione che ospita è tale da permettere il passaggio del personale addetto alle operazioni di posa.• Sia in questo che nei casi precedenti, il lavoro di inserimento del nuovo tubo può essere fatto conservando un certo livello di deflusso. I nuovi tubi possono essere infatti installati senza necessità di by-passare le piccole portate di trasporto che generalmente sono convogliate da questi collettori.• La sostituzione della tubazione interrata può avvenire mediante distruzione del tubo esistente per frantumazione e contemporaneo infilaggio della nuova tubazione. Tale tecnologia prevede, in termini molto succinti, il trascinamento all’interno della condotta di un’ogiva dotata di lame, con diametro maggiorato rispetto alla condotta esistente. All’avanzamento dell’ogiva la tubazione esistente viene frantumata e compressa nel terreno circostante, creando spazio per la nuova tubazione, che segue l’ogiva durante l’avanzamento. Il vantaggio di questa tecnica è rappresentato dalla possibilità di mantenere invariato, o addirittura di incrementare, il diametro della vecchia condotta.

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La tecnica di relining, realizzata con alcune delle metodologie sopra esposte, è applicabile nel caso di risana-mento di collettori a sezione circolare, ma anche non circolare, per i quali è presente sul territorio una vastis-sima casistica. Questo è possibile grazie alla disponibilità sul mercato di tubazioni in PRFV (come ad esempio quelle prodotte dal gruppo HOBAS®) a profilo non-circolare, prodotte solitamente su disegno per la specifica sezione da risanare.

Un vantaggio essenziale ottenuto effettuando il relining con una delle metodologie menzionate, consiste nell’ot-tenere una condotta risanata non solo idraulicamente, ma anche staticamente. Sarà infatti sufficiente intasare con malta cementizia l’intercapedine tra intradosso della tubazione esistente ed estradosso della nuova, per creare un sistema composito dotato di forte resistenza meccanica, ove i carichi statici e dinamici insistenti sulla condotta saranno trasferiti sulle nuove tubazioni.

Le tubazioni risanabili con la tecnica del relining possono essere di qualsiasi materiale: laterizio, mattoni, calcestruzzo, gres, ghisa, ecc., oltre che di qualsiasi forma. Non necessitano particolari interventi preventivi e possono rimanere parzialmente in esercizio, con gli evidenti vantaggi economici che ne derivano.

CASE HISTORIES:

BASILEA/CHAnno di costruzione 2011-2012Durata dei lavori 5 mesiDimensioni tubi Circa 1.300 x 1.800 mmSpessore parete 24 mmClasse di pressione PN 1Campo di applicazione Condotta fognaria

La condotta interessata all’intervento era situata nel Cantone Svizzero di Basel-Stadt. Si trattava di una condot-ta fognaria in calcestruzzo, lunga circa 1 km, deteriorata al punto di non poter più essere mantenuta in esercizio ricorrendo a riparazioni localizzate.

La condotta presentava un particolare profilo, comprensivo di una cunetta per il convogliamento delle acque di scarico in tempo secco, oltre ad un camminamento laterale.

Un simile profilo rappresentava pertanto una difficile sfida per i metodi di risanamento tradizionali.

A partire già dagli anni ’80 erano state effettuate numerose riparazioni, resesi necessarie per eliminare le nume-rose infiltrazioni e perdite individuate lungo lo sviluppo della tubazione.

Nel tempo la struttura in calcestruzzo si era compromessa e venne stimato un progressivo degradamento che, nel volgere di un tempo limitato, avrebbe coinvolto anche le parti ancora integre.

Diverse soluzioni di ripristino vennero prese in considerazione. A causa delle ancora discrete capacità strutturali della tubazione esistente, delle variabili condizioni geologiche e degli alti costi generali di posa, la posa tramite microtunneling di una nuova tubazione circolare venne scartata. Anche un relining con “calza” non venne preso in considerazione: il grande diametro della linea insieme alla distanza tra i pozzetti avrebbe portato all’utilizzo di una calza troppo pesante difficilmente manovrabile per lo spazio ristretto in cantiere.

Le migliori tre opzioni analizzate furono: ri-profilatura con cemento, ri-profilatura in PRFV e una struttura interna di calcestruzzo auto-compattante.

Da una approfondita analisi costi e benefici che prese in esame costi generali, sicurezza strutturale, capacità idraulica, impatto ambientale, tempistiche di posa e la vita utile di ciascun intervento, la scelta ricadde sul siste-ma NC Line® proposto dal gruppo HOBAS®.

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Uno dei maggiori vantaggi della soluzione proposta da HOBAS® è l’alta stabilità e solidità del prodotto, pur in presenza di uno spessore di parete relativamente sottile. Nonostante la struttura esistente presentasse una discreta capacità portante, Il profilo NC è stato progettato per essere autoportante con una parete di spessore 24mm e garantendo come minimo 50 anni di esercizio.

Una riduzione nella sezione interna era inevitabile per qualsiasi tipo di intervento. Nel caso delle tubazioni HOBAS® la ridotta scabrezza del liner interno e il ridotto spessore delle tubazioni garantisce, comparata ad altre soluzioni, la migliore capacità di trasporto. Il profilo NC è stato progettato per adattarsi alla forma del canale esistente comprendendo una sezione per il deflusso in tempo secco e una camminamento laterale con superfi-cie antiscivolo.

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Tre punti di accesso sono stati preparati per l’inserimento degli elementi in PRFV. Gli elementi sono stati prodotti in lunghezza di 0.5, 1 e 2m per meglio adattarsi al tracciato della linea esistente e per un più semplice installazione.

La facile manovrabilità degli elementi è particolarmente importante per la ristretta accessibilità del canale esi-stente e per le profondità di posa variabili dai 15 ai 18m.

Grazie alla puntualità delle consegne ed a una veloce installazione, l’impatto sull’ambiente, le deviazioni del traffico stradale e l’inevitabile disturbo arrecato agli abitanti sono stati ridotti al minimo.

DRESDA/D

Anno di costruzione 2009Durata dei lavori 5 mesiDimensioni tubi 2.157 x 2.120 x 2.195 mmSpessore parete 32 mmClasse di pressione PN 1Campo di applicazione Condotta fognaria

Dovendo gestire un sistema fognario in funzione da 100 anni che necessita di un rinnovamento immediato, che deve collettare 60 milioni di metri cubi di acque di scarico all’anno, che corre lungo un fiume, e pensando che milioni di turisti visitano il centro storico della città con i suoi numerosi punti di interesse, quale potrebbe essere la scelta ottimale? Semplice: realizzare un relining con tubazioni NC Line® a profilo non circolare del gruppo HOBAS®.

Il sistema fognario in questione venne costruito durante le ultime tre decadi del diciannovesimo secolo; i col-lettori si innestano perpendicolarmente nel collettore principale che corre parallelamente al fiume Elba, lungo il vecchio ed il nuovo lato della città.

Una perizia mostrò che il collettore della città vecchia, in calcestruzzo, sul lato sinistro dell’Elba, necessitava urgentemente di un intervento, in quanti erano presenti segni di danneggiamento che compromettevano la stabilità strutturale della tubazione.

La porzione su cui intervenire si estende per 1,3 km, attraversa i quartieri della città vecchia e corre in parte lungo l’Elba.

Dresda è una città turistica che attira 7 milioni di turisti all’anno. L’unico modo per non incidere negativamente sulle attività turistiche ed economiche della città durante i lavori di rinnovamento del sistema fognario, sarebbe stato effettuare i lavori adottando la tecnica del relining: rispetto alla posa in trincea i tempi di realizzazione, gli inconvenienti legati alle deviazioni del traffico e al disagio arrecato ai turisti vengono ridotti al minimo.

I costi dell’intervento si aggirano intorno ai 7 milioni di euro e i lavori furono completati in 5 mesi.

Durante i lavori la fognatura venne intercettata e deviata con una tubazione DN1200 convogliante una portata massima di 1900 l/s. Tale tubazione venne posata su supporti, in parte sotto la banchina, così da non ostacola-re i vaporetti, ed in parte sopra il muro della stessa, dietro il ponte di Augusto.

Dopo una approfondita analisi e comparazione con altri fornitori la Stadtentwäs-serung Dresden GmbH ha optato per la linea di tubazioni in PRFV non circolari del gruppo HOBAS®.

Il basso valore del coefficiente di scabrezza (Colebrook 0.01mm) della superficie interna della tubazione è stato decisivo nel rispettare le esigenze idrauliche, nonostante l’inevitabile riduzione di diametro del nuovo profilo.

La tubazione esistente venne dapprima ispezionata e calibrata con un laser scan; successivamente venne inserita una dima per determinare le precise dimensioni esterne del nuovo profilo da installare. Questo procedi-mento ha consentito di massimizzare la capacità idraulica del nuovo collettore, rendendone al tempo stesso più semplice l’installazione.

Il risultato è un progetto di dettaglio che include tubazioni di lunghezza standard, oltre ad elementi di lunghezze ridotte in corrispondenza delle curve.

In due distinte fasi lavorative, vennero posati rispettivamente 520 m e 320 m di tubazioni. I singoli elementi vennero calati nei pozzi di inserimento mediante una gru, per poi essere trasportati all’interno della vecchia fognatura e qui collegati, con l’ausilio di un carrello semovente.

La nuova linea fu resa solidale alla vecchia tubazione per prevenirne il galleggiamento, e lo spazio tra la vec-chia e la nuova struttura venne riempito con una particolare malta, sulla scorta dei dati emersi dalla verifica statica.

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A completamento dei lavori il collettore restaurato potrà durare per altri 100 anni.

Limitatissimi sono stati i disagi causati ai numerosi turisti durante i lavori: gli unici segnali indicativi di ciò che stava avvenendo sotto le vie della vecchia città di Dresda, sono stati infatti gli spazi destinati alla stoccaggio delle tubazioni e l’imboccatura dei pozzi di inserimento.

Le dimensioni interne degli elementi sono 2.157 x 2.129 mm e 2.242 x 2.195mm

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