Categoria: Tecnologie

PIPE BURSTING

La tecnologia pipe bursting (letteralmente “esplosione del tubo”) nota anche come berstining è forse la tecnologia per relining sostitutivo più nota e utilizzata al mondo.

Esistono tre tipologie base di pipe bursting:

a) a percussione

b) a trazione semplice

c) con espansori ad apertura variabile.

Si tratta di varianti allo stesso schema tipo, che prevede le seguenti fasi esecutive:

1) apertura di due sezioni di accesso alla condotta da sostituire (si tratta in genere o di pozzetti di servizio preesistenti – tecnologie totalmente No-Dig – oppure di buche di servizio appositamente scavate atte ad accogliere gli utensili entro-tubo e le curve di deviazione dei tubi nuovi);

2) inserimento, nella condotta da sostituire, di un elemento per il tiro (cavo, catena o batteria di aste piene);

3) collegamento all’estremità libera dell’elemento per il tiro di una testa che può essere di tipo dirompente o ad espansione variabile;

4) collegamento in coda alla testa di un eventuale utensile percussivo (pipe bursting a percussione);

5) collegamento in coda alla testa di un opportuno apparecchio di aggancio e traino per la tubazione nuova;

6) messa in trazione del treno entro-tubo (mediante argano esterno o tira-aste idraulica da pozzetto);

7) esecuzione del pipe bursting vero e proprio (ovvero avanzamento della testa con demolizione del tubo preesistente ed inserimento del nuovo).

Se invece di un argano esterno si utilizza un’unità idraulica tira aste da pozzetto, questa sarà alloggiata all’interno di una buca di servizio opportunamente realizzata.

La tecnologia PIPE SPLITTING (letteralmente “taglio in due del tubo”) è molto simile, sia per quanto riguarda le fasi di lavorazione, che la composizione dell’impianto di cantiere, al pipe bursting, con la differenza sostanziale che invece di espansori dirompenti, si impiegano speciali teste taglianti, denominate splitter, dotate di lame affilate, capaci di tagliare con facilità tubi in materiale duttile.

Ed infatti questa tecnologia trova impiego per la sostituzione di materiali quali l’acciaio, il ferro dolce, la ghisa malleabile (duttile), le materie plastiche ed il cemento-amianto (asbesto-cemento).

Non essendovi alcuna frantumazione della condotta preesistente, che viene quindi semplicemente aperta lungo una o più generatrici, è necessario che i lembi tagliati della condotta preesistente vengano allontanati sia per creare lo spazio necessario ad alloggiare il nuovo tubo, che viene tirato contemporaneamente al taglio della vecchia condotta, sia per evitare che i lembi taglienti della vecchia condotta, possano danneggiare la nuova.

Per questo motivo gli splitters sono composti da almeno tre sezioni:

•  una sezione di taglio contenente una o più lame

•  una sezione di espansione, per deformare o dislocare il tubo preesistente tagliato, in modo da allontanare i lembi del taglio

•  una sezione di aggancio del tubo nuovo.

Nel pipe splitting si opera a trazione semplice, mediante rod pullers.

Mediante pipe splitting è possibile sostituire tubazioni con diametri variabili tra i 2” ed i 12” (50-300 mm) con velocità sino a 2 metri/min, e tratte lunghe sino a 150 m.

IMPACT MOLING

Nell’impact moling si utilizzano attrezzature piuttosto simili a quelle impiegate nel pipe ramming, con la differenza sostanziale che i percussori pneumatici o idraulici vengono inseriti e fatti viaggiare in testa, trainando una fune o una catena di tiro o direttamente il tubo da installare (che in questo caso è quasi sempre in materiale plastico). L’avanzamento avviene per inerzia. In pratica la massa battente del percussore (detto per questo motivo mole cioè “talpa”) produce ad ogni colpo, che rilascia verso la testa del mole, un’energia sufficiente a produrne il movimento in avanti.

Naturalmente la testa del percussore è conformata in maniera da esaltarne la capacità di penetrare il terreno.

Poiché l’avanzamento avviene a fronte chiuso, il dislocamento del terreno è pari al volume del mole e del tubo in via di installazione. Pertanto i diametri installabili con questa tecnica sono piuttosto limitati (in genere non superano i 150 mm) così come limitate risultano le lunghezze percorribili (non oltre i 25 metri).

Anche in questo caso (come per il pipe ramming) è fondamentale che il terreno attraversato sia omogeneo e di natura coesiva (argille, limi) o sabbioso.

La precisione è limitata in quanto il mole può subire delle deviazioni dovute a locali disomogenietà del terreno. Recentemente sono stati sviluppati utensili limitatamente direzionabili, che potrebbero in futuro aiutare a superare il problema delle deviazioni accidentali dell’utensile.

Questa tecnica è molto semplice ed economica e può risultare estremamente vantaggiosa per la realizzazione di allacci utenza, in zone dove vi sia una scarsa presenza di sottoservizi preesistenti, o comunque in quei casi in cui le tolleranze nel raggiungimento di un prefissato punto di arrivo, possano essere anche piuttosto ampie.

Viene altresì impiegata per piccoli attraversamenti stradali o ferroviari.

Symmetrix è il  sistema di perforazione utilizza la tecnica della pressotrivella e della demolizione con martello fondo foro, validissima in rocce di qualsiasi compattezza e in ciottoli e trovanti.

L’alesaggio avviene tramite perforazione con martello fondo foro agganciato al sistema denominato symmetrix, che trascina a battuta un tubo pilota al cui interno è alloggiato il sistema stesso.

La peculiarità del sistema è nell’aggancio, eseguito attraverso semplici movimenti della macchina, della punta perforatrice ad una particolare ghiera che alesa un foro di diametro superiore alla tubazione da spingere, conservando comunque la possibilità di ritrarre le attrezzature nella buca di partenza in caso di necessità, fatta eccezione per la stessa ghiera che resta in punta ma sempre in posizione tale da potere essere riagganciata.

La pressotrivella, attraverso le eliche passanti che alimentano il martello fondo foro, trasmettono la rotazione al sistema symmetrix e permette lo smarino del materiale frantumato dalla percussione attraverso le coclee stesse.

Il tubo camicia viene accompagnato all’interno del foro, guidato dal tubo pilota e dalle aste, con la spinta della pressotrivella.

Le fasi di spinta possono essere da 6 o da 12 metri, a seconda dello spazio a disposizione per l’esecuzione della buca. Le impostazioni plano-altimetriche sono di tipo meccanico, seguendo gli allineamenti e le inclinazioni del progetto che vengono già riportati nell’esecuzione della platea e del muro reggispinta.

La perforazione non è guidata, ma secondo la Ns. esperienza, in materiali compatti, si riesce a raggiungere il target con spostamenti contenuti. In materiali sciolti, il comportamento varia anche in dipendenza della presenza di strati di sabbia e dalla rigidezza della tubazione da infiggere, nonché dalla lunghezza ;  possiamo sostenere di non avere comunque rilevato spostamenti consistenti dal target quando si opera su diametri del 18-20”.

La quota della platea in cls per l’alloggiamento della pressotrivella è dato dalla quota dell’asse del tubo camicia -1 mt.

L’alimentazione del martello avviene tramite un motocompressore che eroga 25000 litri di aria a 17 bar di pressione.

Il vantaggio nell’uso del sistema symmetrix è dato dall’alesaggio preciso del diametro del tubo pilota, di diametro pari a circa 2 cm maggiore rispetto al tubo camicia e dalla possibilità di recuperare tutta la batteria di perforazione in caso di necessità.

Alla fine delle operazioni di trivellazione, recuperata la batteria di perforazione dalla buca di partenza, nel punto di arrivo ( in mare con ausilio di sommozzatori), si dovrà procedere al recupero del tubo pilota con la ghiera del symmetrix, il tutto per una lunghezza di ml. 3,00. Tale recupero è facilitato dal fatto che il casing non è saldato al tubo camicia, ma solo infilato sullo stesso per circa 60 cm., quindi facilmente sfilabile.