CH615236A5

CH615236A5 -

Info

Publication number: CH615236A5
Application number: CH1029276A
Authority: CH
Inventors: George John Tamaro
Original assignee: Icos Corp
Priority date: 1975-08-12
Filing date: 1976-08-12
Publication date: 1980-01-15
Also published as: GB1561053A; FR2321014B1; CA1062481A; JPS5223807A; US4005582A; FR2321014A1; IT1076930B; US4075852A

Description

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per la costruzione nel terreno di una parete impermeabile formata da elementi verticali di calcestruzzo, allungati in senso orizzontale e tra loro collegati. Questo procedimento utilizza una tecnica di scavo, in cui lo scavo viene effettuato in presenza di una sostanza fluida, quale bentonite, fango da trivellazioni o simili atta a sostenere le pareti dello scavo durante lo scavo stesso. Questa tecnica di scavo è stata ampiamente impiegata nel passato ed è descritta in dettaglio nei brevetti inglesi BRUNNER N. 913 527 e N. 913 528, nel brevetto USA VEDER N. 3 310 952 e nel brevetto USA MIOTTI N. 3 139 729. Nel brevetto MIOTTI si dispongono coppie di elementi di cemento armato lungo la linea della parete e lo spazio compreso tra gli elementi di cemento armato è scavato usando degli utensili speciali per scavare vicino a, e raschiare o scrostare gli elementi di calcestruzzo gettati in precedenza, in modo da formare elementi di svaco generalmente rettangolari, allungati nel senso della lunghezza della parete. Tali pareti possono essere scavate fino a grandi profondità utilizzando gli elementi di calcestruzzo gettati in precedenza come elementi di guida. Secondo i brevetti di BRUNNER e di VEDER, lungo la linea della parete si getta una guida o cordolo di calcestruzzo e si scava una fossa profonda, mentre lo scavo è mantenuto aperto grazie alla circolazione nello scavo stesso di una soluzione di bentonite. Si possono quindi far scendere nella fossa delle armature, e nella fossa si monta poi un tubo di in-tercollegamento in corrispondenza di almeno una estremità della stessa, la fossa viene poi riempita di calcestruzzo del basso (usando il metodo di formazione di calcestruzzo a tramoggia) formando una parete di cemento armato interrata. Il tubo di intercollegamento viene tolto quando nella prima fossa il calcestruzzo si è indurito o assestato in misura tale da essere autoportante nella sua forma. Ciò forma l'elemento chiave e di ancoraggio rispetto all'elemento successivo. Dopo il deposito del calcestruzzo, si scava in prossimità della prima fossa, una seconda fossa o foro. Una variante alle tecniche sopra descritte è stata sviluppata negli Stati Uniti, in cui i primi scavi sono degli scavi cilindrici, in cui si dispongono delle travi ad H, che presentano una porzione d'anima trasversale alla linea della fossa e porzioni a flangia che sono generalmente parallele alla linea della fossa stessa. Questi scavi cilindrici vengono poi riempiti di materiale cementizio che è appena sufficiente a mantenere la trave ad H in posizione verticale. Quindi, tra due travi ad H successive si scava il materiale di terra in tratti allungati di fossa fino a, e compresa, la scrostatura o raschiatura del materiale cementizio non ancora cosi duro, dalle superfici contrapposte delle travi ad H. In questi tratti si possono quindi far scendere delle gabbie od armature di rinforzo in acciaio ed effettuare poi il riempimento di calcestruzzo.

L'inconveniente principale del metodo sta nella difficoltà di mantenere la verticalità e quindi la posizione in piano di ogni trave.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un procedimento perfezionato rispetto a queste tecniche, il quale consenta innanzitutto di mantenere perfettamente verticali le travi ad H durante le operazioni di scavo e di riempimento dello scavo con calcestruzzo, inoltre di evitare al massimo l'esigenza di operazioni di scrostatura o raschiatura del materiale cementizio dalle superfici delle travi ad H, e infine di facilitare la formazione di scritte od altre decorazioni indelebili sulla su-5 perficie in vista della parete finita.

Secondo la presente invenzione il procedimento comprende infatti le fasi di:

- scavare almeno una coppia di sezioni primarie allungate di fossa, distanziate di almeno un multiplo della lunghezza di io ciascuna sezione primaria;

- ogni scavo di sezione primaria di fossa essendo effettuato in presenza di un fango liquido tissotropico;

- ripassare e spianare le pareti di almeno uno scavo primario allungato di fossa, abbassando e sollevando una coppia i5 di travi collegate, così da squadrare le estremità e livellare dette pareti;

- inserire una coppia di travi d'acciaio ad H flangiate, collegate, in ogni sezione primaria di fossa allungata;

- riempire ognuna di dette sezioni primarie di fossa, allun-20 gate, con calcestruzzo, a partire dal fondo, fino a formare sezioni di pannelli primari di parete;

- quindi scavare in presenza di detto fondo liquido tissotropico la sezione di terra intermedia tra detta coppia di sezioni primarie, in almeno due scavi, uno di detti due scavi usando

25 come guida la estremità della trave d'acciaio ad H flangiata in una di dette sezioni di terra intermedie, l'estremità opposta di detto scavo risultando non guidata, e l'altro di detti due scavi usando come guida la estremità della trave d'acciaio ad H flangiata dell'altra di detta coppia di sezioni primarie, per for-30 mare con ciò uno scavo secondario di parete, estendentesi tra le estremità di dette travi d'acciaio ad H, flangiate;

- e spostare il liquido tissotropico da detto scavo secondario di parete riempiendo lo scavo stesso, a partire dal fondo, con calcestruzzo, in modo da formare una sezione di pannello

35 secondario di parete nello spazio tra due sezioni di pannelli primari di parete.

L'invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata, fornita a puro titolo esemplificativo, e quindi non limitativo, di una sua particolare forma di attuazione, 40 illustrata negli allegati disegni, in cui:

fig. 1 è una vista in pianta dall'alto illustrante un progetto tipico di sequenza di scavo lungo una linea della parete;

fig. 2 è una vista in alzato laterale illustrante le diverse fasi della costruzione, in una sequenza;

45 fig. 3 illustra una sequenza di scavo effettuata intorno ad una ostruzione sotterranea come una conduttura telefonica da cm 61 circa;

fig. 4 è una vista isometrica della coppia di travi ad H e dei rinforzi di armatura;

so fig- 5 è una vista in pianta dall'alto di una sezione di parete in calcestruzzo costruita usando aste alternativamente armature con barre di rinforzo singole (pannello primario) o doppie (pannello secondario);

fig. 6 è una vista parziale in sezione dall'alto di un distan-55 ziatore per casseforme di formazione di nicchie o incavi, e dell'acciaio di rinforzo;

fig. 7 è una vista in pianta dall'alto illustrante la vista finale in sezione trasversale di una parete costruita usando la tecnica con casseforme di formazione di nicchie o incavi se-60 condo l'invenzione; e fig. 8 è una vista frontale in pianta di una tipica coppia di travi ad H collegata per formare un elemento di pannello primario, comprendente una cassaforma di formazione di nicchie o incavi, ed illustrante i blocchi di schiuma trattenuti nei cana-65 li esterni della coppia di travi ad H collegate.

Come fase iniziale, viene definita la linea di scavo, ovvero della parete da formare, realizzando una coppia di cordoli di calcestruzzo GC come nel summenzionato brevetto inglese di

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BRUNNER, il che serva da mezzo di guida iniziale per i dispositivi di sterro, che nelle forme di realizzazione descritte nel seguito sono preferibilmente delle escavatrici mordenti, ed inoltre come mezzi di aiuto per allineare e calare la coppia di travi ad H collegate, da descriversi nel seguito.

Facendo ora riferimento a figg. 1 e 2, la prima sezione di scavo primario 10 viene scavata impiegando una escavatrice mordente CE che per esempio ha una superficie mordente di 3 m circa. Questa prima sezione 10 allungata e primaria della fossa viene scavata fino alla profondità D della parete (che può variare a seconda della struttura della roccia di basamento e così via) e man mano che lo scavo progredisce, si introduce nello scavo un liquido colloidale tissotropico o impasto liquido atto a gelificare, come un liquido piuttosto denso noto nella tecnica come impasto liquido di bentonite o fango di trivellazione, per sostenere le pareti ed impedirne il crollo durante il processo di scavo, ed un pannello di bentonite viene formato per scopi di impermeabilizzazione. Un serbatoio di bentonite può essere mantenuto per pulire la bentonite, riutilizzarla ed alimentarla, attraverso una condotta di bentonite BLS rappresentata schematicamente in fig. 2, ai singoli scavi man mano che gli stessi procedono.

In figg. 1 e 2 il primo scavo primario 10 è rappresentato completato ed il secondo scavo 11 è stato pure completato, con inserzione negli stessi delle coppie di travi ad H collegate 13 e 14 e riempimento con calcestruzzo. Gli scavi primari 10 e 11 sono distanziati di una distanza maggiore della estensione aperta della escavatrice CE. Ciò permette di scavare le sezioni di terra intermedie 12A e 12B usando detta sezione di canale della trave ad H come guida, con il lato opposto della escavatrice mordente CE che è libero. Come mostrato, le sezioni di scavo intermedie 12 sono delle sezioni secondarie indicate con 12A e 12B ed anche nelle stesse è inserita una trave intermedia ad H 15. A questo punto dette sezioni sono pronte a ricevere una ulteriore armatura di rinforzo in acciaio, come si vedrà più ampiamente nel seguito. Queste sezioni possono essere riempite di cemento armato con fibre di acciaio con eliminazione delle armature di rinforzo in acciaio.

In figg. 1 e 2 la sezione di pannello primario 20 è rappresentata nella fase di riempimento con calcestruzzo. La sezione di pannello primaria 20 è stata scavata e nella stessa è stata inserita una coppia di travi 21 ad H di armatura. Inoltre, il tubo 22 dell'impasto di calcestruzzo è rappresentato calato nello scavo e nella fase di depositare calcestruzzo 23 per spostare l'impasto liquido di bentonite 24. L'impasto liquido di bentonite può essere asportato dallo scavo del pannello 20 allo stesso ritmo con cui il calcestruzzo viene introdotto attraverso il tubo 22 dell'impasto. Come ulteriormente illustrato in fig. 2 la successiva sezione primaria di pannello 26 è stata scavata dalla escavatrice mordente CE ed è nella fase di alesatura delle sue pareti laterali e delle estremità per mezzo della combinazione di travi a doppia H, che possono essere irrigidite con l'aggiunta di barre supplementari di collegamento a traliccio e di bordi inferiori affilati 58 utilizzabili come «attrezzo» di alesatura, lisciatura e squadratura. Pertanto, questo attrezzo di alesatura squadra e livello lo scavo prima della messa in opera della coppia di travi ad H di armatura permanente. La gru è rappresentata nello atto di calare la coppia di travi ad H, che per gravità esegue la operazione di alesatura. Si noterà che la coppia di travi ad H può essere comandata da un attrezzo motorizzato anziché essere semplicemente sollevata e calata dalla gru. I detriti al fondo dello scavo alesato vengono facilmente asportati dalla cucchiaia della escavatrice..

Nel modo illustrato, si scavano sezioni di fossa allungate fino alla estremità della sezione di parete, dove si esegue lo scavo primario finale 30. In questo caso, la escavatrice mordente CE è rappresentata negli stadi iniziali dello scavo e la fossa è riempita dell'impasto liquido 24 e mantenuta piena durante il processo di scavo. Nel caso degli scavi secondari 16,17, per esempio gli scavi intermedi e adiacenti uno scavo primario, si utilizza il canale della trave ad H come canale di guida della escavatrice mordente. I blocchi di schiuma trattenuti in questi 5 canali da angolari di ferro provvisori impediscono al calcestruzzo versato, che eventualmente passa tra le ali o flange dalla trave ad H e la parete della terra, di pervenire al canale e alle sue superfici. La escavatrice mordente CE nella sezione di parete secondaria 16 spezza gli angolari, e la schiuma che non io viene raccolta nella cucchiaia della escavatrice galleggia sulla superficie dell'impasto liquido di bentonite e viene successivamente asportata e scartata. Se sono intatti, i blocchi di schiuma possono essere riutilizzati.

Il concetto della coppia di travi ad H collegate, con canali i5 esterni riempiti di schiuma, è stato inventato dall'inventore della presente invenzione ed impiegato in un progetto di costruzione come descritto in un articolo dal titolo «Slurry Wall, Special Equipment Solve 'No Room' Excavation Problem» del numero di Ottobre 1973 della rivista «Roads and Streets». 2o In fig. 4 è rappresentata una vista di una tipica coppia di travi ad H collegate, con canale esterno riempito di schiuma, ogni coppia di travi ad H è costituita da una coppia di travi ad H a flangia larga 50 e 51, in cui le ali o flange delle travi 52,53 e 54, 55 hanno le loro prozioni d'anima di collegamento, 56 e 25 rispettivamente 57, trasversali alla direzione allungata della parete da formare. Le sezioni di canale esterne o non contrapposte delle travi, ad H 50 e 51. sono riempiti rispettivamente di blocchi di schiuma di polistirolo 60 e 61 che sono tenuti in posizione a mezzo di angolari d'acciaio 66 e di piastre 67.1 bloc-30 chi di schiuma di polistirolo inseriti tra le flange ed ali delle travi ad entrambe le estremità eliminano la necessità dei giunti per tubi ed altre procedure costruttive laboriose e costose e, cosa più importante, permettono una facile pulitura del giunto ed assicurano un giunto a tenuta ermetica d'acqua struttural-35 mente solido e pulito. Benché in questa descrizione si sia sempre usato il termine «travi ad H» questo termine non deve essere considerato in senso strettamente limitativo, ma abbraccia ovviamente ogni altro tipo di travi a canali flangiati, quali delle travi ad I, come mostrato in fig. 4. Come illustrato in figg. 1 40 e 2 questi blocchi di schiuma di polistirolo, permettono alle escavatrici mordenti CE di essere giudate dalle flange 52, 53, e 54, 55, per esempio, delle sezioni di parete 10 e 11 primarie ed allungate, precedentemente colate (v. fig. 2). Sotto questo aspetto l'invenzione assicura infatti i vantaggi dell'uso di una esca-45 vatrice mordente come illustrato nel summenzionato brevetto inglese di BRUNNER, l'uso di costruzioni di pannelli primari del tipo a travi ad H ed il metodo di scavo con impasto liquido di bentonite, senza nessuno dei suoi notevoli inconvenienti. Infatti, non vi è nessun bisogno di colare un riempitivo ceso mentizio in, e intorno alle travi ad H dell'armatura per mantenere le stesse in posizione e poi togliere il riempitivo cementizio dagli spazi compresi tra le flange od ali della trave ad H. Inoltre, l'invenzione realizza la precisa giunzione a tenuta ermetica d'acqua che fornisce la costruzione del tipo a travi ad 55 H.

La struttura di rinforzo in acciaio rappresentata in fig. 4 è costituita da barre verticali relativamente leggere 70, barre orizzontali 71, barre orizzontali di peso intermedio 72 e barre distanziatrici orizzontali 74 e 75. Si noterà che le barre verti-60 cali 70 e le barre orizzontali 71 e 72 su ogni lato formano una griglia generalmente rettangolare di rinforzi e per formare la gabbia gli elementi di collegamento terminali 74 e 75 ad U sono legati agli elementi orizzontali 71 e 72 od agli elementi verticali 70. Ciò forma una struttura aperta per permettere di 65 calare il tubo 22 dell'impasto sul fondo dello scavo. Inoltre, un sistema a traliccio di barre L e di angolari A è usato per collegare rigidamente le due travi con saldatura alle estremità.

La coppia di travi ad H collegate mostrata in fig. 2 è in fase

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di essere sollevata e calata nello scavo 26 ed ha un traliccio di collegamento più pesante e in corrispondenza del suo bordo inferiore può essere provvista di borsi di taglio della terra, come menzionato in precedenza.

Dopo il completamento della operazione di alesatura, l'eventuale terra o detriti che possono essersi prodotti sul fondo della fossa vengono asportati dalla escavatrice mordente CE prima di introdurre la coppia di travi ad H collegate che formerà una parte permanente dell'installazione. Come già indicato in precedenza, l'attrezzo di alesatura sarà usato per se stesso in ogni singolo scavo e sarà utilizzato come parte permanente dell'installazione nell'ultima sezione di pannello di parete da formare.

Nella sezione intermedia, invece di usare armature di rinforzo, si possono usare le due travi ad H d'estremità in combinazione con la trave ad H intermedia 15 (fig. 2), per formare una parete di calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio e senza impiegare una gabbia di rinforzo in acciaio. In questo caso il calcestruzzo rinforzato con fibre di acciaio viene introdotto nello scavo tramite il tubo d'impasto 22. Questo calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio è disponibile dalla Ribbon Technology Corporation e descritto nel Bollettino N. SSB-101 del gennaio 1974 e nel Bollettino N. SSB-102 (non datato) della stessa ditta.

Vi sono casi in cui vi sono delle costruzioni sotterranee, come servizi di pubblica utilità, linee telefoniche e cosi via, che negli scavi normali vengono temporaneamente devisti per permettere la formazione di una parete ininterrotta di cemento armato, interrata. In fig. 3 tale costruzione è rappresentata sotto forma di un condotto telefonico che può avere un'arca di circa 0,37 mq. In questo caso, le sezioni di pannello 13' e 14' negli scavi 10' e 11', sono foramte su ciascun lato della sezione di pannello da scavare che circonderà il condotto telefonico TC. Il progetto dello scavo è studiato in modo che la trave 80 ad H risulta posizionata ad una distanza di circa una sezione di ^ fossa che possa essere scavata dalla escavatrice mordente CE. In questo caso, con una escavatrice mordente CE da circa m 2,13, la trave 80 ad H è posizionata in modo da risultare ad una distanza leggermente maggiore di circa 2,13 m dalla sezione di parete verticale di sinistra del condotto telefonico TC. Lo scavo preliminare alla sinistra del condotto telefonico TC viene scavato usando il canale riempito o caricato di schiuma della trave 80 ad H, come guida relativa. In modo simile, lo scavo 11' viene scavato usando come guida relativa il canale caricato e riempito di schiuma della trave 81 ad H. Si procede quindi a calare la scavatrice mordente nella fossa ad una distanza D al disotto del livello del condotto telefonico TC e quindi il cavo ed il sistema di supporto della escavatrice mordente CE sono traslati nella direzione verso il condotto telefonico TC. Quindi una porzione della terra viene scavata in questo modo, porzione che è indicata con la linea punteggiata. Si asporta un morso o pezzo di terra che permette alla escavatrice mordente di essere poi posizionata per uno scavo verticale al disotto del condotto telefonico TC. Uno scavo simile della metà sinistra della colonna di terra al disotto del condotto telefonico TC viene eseguito alla destra dello stesso condotto telefonico. Si esegue questo scavo in modo da togliere la colonna di terra da sotto il condotto telefonico TC e liberare il condotto stesso dalla terra. Quindi, dopo il completamento di questo scavo, la bentonite, che trattiene le pareti dello scavo, viene spostata con la introduzione del calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio. In combinazione con le travi 80 e 81 ad H, il calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio forma quindi una parete di cemento armato che ha resistenza che si avvicina a quella della parete di calcestruzzo con acciaio rinforzato con gabbia di armatura.

In una installazione di prova le travi ad H avevano una lunghezza di m 24,4 circa con flange da cm 27 X 2,5 circa e anima da cm 72 x 1,6 circa. Le estremità esterne delle travi ad H dei canali sono state riempite di blocchi di schiuma di polistirolo tenuti in posizione da angolari d'acciaio e da barre. In una posizione in cui non vi erano grandi carichi adiacenti, come edifici o simili, è stata provata la costruzione di una doppia sezione di pannello di parete intermedio, come illustrato in 12A e 12B in fig. 1.1 risultati hanno mostrato che mentre la campata dell'elemento secondario tra elementi primari era il doppio della campata tra travi ad H di un elemento primario, il lavoro poteva procedere in modo sicuro ad un ritmo accelerato relativamente elevato. I canali riempiti di schiuma di due elementi primari distanziati (per esempio 10 e 11 di fig. 2) permettevano di eseguire un facile processo di scavo in due fasi senza alcuna deviazione apprezzabile dell'elemento intermedio dalla verticale. Non vi era nessuna presenza notevole di strada vicina (da parte del tecnico del proprietario non è stato concesso di eseguire la prova in vicinanza di edifici).

Come già indicato in precedenza, le pareti interne possono essere portate in vista con scavi successivi, per esempio come pareti di gallerie, pareti di scantinati e così via. Secondo l'invenzione si possono facilmente ottenere effetti decorativi ed altri effetti architettonici.

Le figg. 7 e 8 illustrano un metodo per ottenere delle zone incavate o nicchie e superfici interne finite, in una parete di impasto liquido. Il procedimento consiste nel mettere in opera come complesso unitario, l'insieme di due travi 201, 202, una gabbia di rinforzo 203 in acciaio ed una cassaforma 204 di formazione di incavi o nicchie, che può essere formata in legno compensato od altro materiale di facile rimozione. In questa forma di realizzazione si sono usati due strati di legno compensato 206 e 207 da mm 19 circa, e distanziatori 208 e 212 da mm 50 X 100 circa. Questa cassaforma 204 permette la costruzione di una parete dello spessore di cm 45 circa in uno scavo di impasto liquido della larghezza di cm 60 circa. Al procedere dello scavo generale della galleria dal livello del piano verso il basso, lo appaltatore dei lavori di scavo toglierà la forma di legno compensato ed esporrà una superficie interna di calcestruzzo a faccia liscia, utilizzabile come una parete della galleria, come mostrato in fig. 7. In tal modo, la superficie o faccia 220 di ogni sezione di parete è una superficie finita.

Come ben noto, nel calcestruzzo una barra di rinforzo deve avere su di sè una certa quantità di copertura di calcestruzzo per possedere la capacità di rinforzo, è ciò viene ottenuto per mezzo di un distanziatore atto a tenere la armatura di rinforzo libera dalla faccia della forma. Distanziatori, come un tubo 215 disposto orizzontalmente, tengono il rinforzo opportunamente distanziato dalla superficie del calcestruzzo. Ciò serve a tenere il rinforzo alla distanza minima di copertura dalla faccia del calcestruzzo. Benché siano stati indicati dei distanziatori a tubo 215, i distanziatori stessi possono essere dei pezzi di rottami di filo piegato; tutto ciò che agli stessi si richiede è di tenere ad una distanza stabilita la armatura di rinforzo e la forma di legno compensato. Inoltre, invece di essere a faccia liscia, la cassaforma di scarico può essere formata a trama, oppure portare un dispositivo o inserti o indicazioni incise, come l'insegna di una stazione della metropolitana, od altro lavoro decorativo.

Si deve far notare che in fig. 8 la faccia esterna del legno compensato è parallela alle superfici esterne delle flange e che le travi ad H hanno schiuma di polistirolo sulle facce esterne dei canali. Un'altra caratteristica dell'invenzione è che con una cucchiaia della larghezza di cm 60 circa è possibile costruire, volendo, una parete dello spessore di 45 oppure di 30 cm circa, oppure di spessore inferiore.

In certi punti la servitù di passaggio della metropolitana o binario è così stretta da non presentare spazio sufficiente, tra la linea della metropolitana della struttura e la linea di proprietà, da costruire una parete da cm 60 circa. La presente in-

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venzione offre un mezzo per usare una parete da cm 60 circa in uno spazio di cm 30 circa; la parete da cm 60 circa viene costruita usando cassaforme di scarico del tipo descritto successivamente la porzione da 30 cm della trave ad H può essere tagliata via mediante un cannello. Non è necessario demolire il calcestruzzo od eseguire altri lavori sull'interno. Se si dovesse desiderare di costruire una struttura permanente, la sezione interna 225 dalla trave interferirà in parte con la struttura permanente. Quindi, secondo l'invenzione, l'appaltatore costruirà parte della struttura permanente e poi, per esempio con cannello, procederà ad asportare circa cm 15 della trave che non sono più necessari per il supporto della parete e li scarterà. Infatti, questa porzione di trave tagliata via è soltanto il sistema provvisorio di sostegno della terra nella galleria. Nelle prove effettuate, le pareti di impasto liquido (descritte nel seguito) sono state usate come costruzione provvisoria. La parete rappresentava un sistema provvisorio di ritegno della terra, per cui ci sarebbe stata una struttura completamente indipendente costruita entro le due pareti di impasto liquido, sull'uno e sull'altro lato della strada, e tale struttura avrebbe supportato il carico finale del suolo.

Tornando a far riferimento a figg. 1 e 2, che illustrano il pannello primario, quest'ultimo viene scavato in questa forma di realizzazione particolare con una escavatrice mordente CE della lunghezza (per esempio) di m 3,35 circa, la quale scava uno scavo che permette la messa in opera di una gabbia con travi ad H di m 3 circa da centro a centro dell'anima e con le flange che arrivano appena a toccare i limiti estremi dello scavo, per cui ciò rappresenterà il limite del primo scavo. Alla fine, oppure una volta che lo scavo viene portato ad un livello di grado inferiore o a livello del fondo della parete, si mette in opera una gabbia di pannelli primari, gabbia che consiste di due normali travi a flangia ampia, legate insieme con piastre di collegamento o traliccio ed una rete di acciaio di rinforzo a maglie, che in questo esempio sono del N. 7 (diametro di mm 22 circa) in orizzontale e dal N. 5 (diametro di mm 16 circa) in verticale. In questa parete il solo rinforzo necessario sono le barre del N. 7 (o del diametro di mm 22 circa) che portano il carico del suolo alle due travi. Questa è una trave di calcestruzzo che si estende in senso orizzontale da trave ad H a trave ad H, ed il rinforzo che è necessario è la barra del N. 7. Qualsiasi altro corpo di acciaio, compresa la verticale, è solo necessario per distanziare l'armatura nel pannello.

Questa costruzione elimina tutto l'acciaio di sostegno e tutte le barre distanziatrici che vengono usate, ad esempio, in un tipico pannello secondario. Ciò può far risparmiare, per esempio, circa 15 kg di acciaio per metro quadrato risparmio che, espresso in dollari, è probabilmente dell'ordine di 10 dollari al metro quadrato, il che significa un risparmio notevole, da 3 a 5% circa del costo della parete soltanto sui pannelli primari. Il costo è ulteriormente ridotto in quanto la parete è costituita per un terzo da pannelli primari e per due terzi da pannelli secondari (nella costruzione testé descritta), ossia un pannello primario per ogni due pannelli secondari. Rispetto ai due secondari, vi è una trave ad H tra i secondari che è installata indipendente dalle gabbie di rinforzo. Se si costruisce una serie di sezioni di pannelli primari da m 3 circa e di sezioni di pannelli secondari da m 3 circa, per svolgere il lavoro è necessario disporre di due cucchiaie di diversa dimensione: una cucchiaia della lunghezza di m 3,35 circa è necessaria per fare il pannello primario, ed una cucchiaia delle lunghezza di m 2,75 circa è necessaria per fare il pannello secondario in modo da inserirlo tra le travi. Ora, con una sezione di pannello primario singole ed un pannello secondario doppio si può usare la cucchiaia da m 3,35 sia per il pannello primario che per il pannello secondario, che in questo caso è lungo m 6,10 circa. Ora, dopo aver scavato un pannello da m 6,10 circa fino al fondo della parete, si pone in opera una gabbia che consiste di una rete d'acciaio sulla faccia interna, una rete d'acciaio sulla faccia esterna e tutte le barre distanziatrici speciali necessarie per tenere dette due reti d'acciaio nella loro posizione appropriata nel pannello. Si pone poi in opera una trave singola a 5 flangia ampia nel punto di mezzo del pannello, e tra la trave singola a flangia ampia 15 ed una trave precedentemente disposta (80 o 81) che è distante circa 3 m, e quindi si pone in opera la seconda gabbia. I due pannelli secondari da 3 m circa sono pronti a ricevere il calcestruzzo. Ciò viene fatto installai 10 do due tubi di impasto, uno in ogni sezione di pannello secondario e si cola simultaneamente il calcestruzzo attraverso i due tubi d'impasto, per cui sulla trave libera non si ha nessuna differenza di pressione che possa spostarla nell'una o nell'altra direzione.

15 Nella costruzione della parete del tipo con cassaforme di formazione di incavi o nicchie è importante tenere in considerazione gli effetti di carico dell'impasto liquido di bentonite e del calcestruzzo sul dispositivo a cassaforma. Tale dispositivo a cassaforma non deve influenzare il posizionamento del com-20 plesso di cassaforma e di gabbia di rinforzo. Infatti, la spinta idrostatica del dispositivo a cassaforma viene abbassata mantenendo aperte le estremità inferiore e superiore BE (fig. 8). Ciò permette di riempire lo spazio compreso tra i due fogli di legno compensato, con il liquido contenuto nello scavo. Ciò è 25 particolarmente importante quando l'insieme della cassaforma per incavi e della gabbia di rinforzo viene inserito in scavi secondari senza la coppia di travi ad H collegate. Se il dispositivo a cassaforma fosse cavo, leggero e sigillato, la sua spinta idrostatica potrebbe produrre un cattivo posizionamento od 3o allineamento della gabbia di rinforzo nello scavo. Un altro vantaggio della costruzione ad estremità aperta del dispositivo a cassaforma è che ne viene impedita la deformazione e di- " storsione, nonché la deviazione del complesso di cassaforma e gabbia di rinforzo, durante la colata del calcestruzzo. Una pro-35 fondità (o colonna) di m 18,3 circa di calcestruzzo, che a titolo di esempio ha un peso di circa 2400 kg/cm rappresenta un forte carico sui fogli di legno compensato, che verrebbe quindi alquanto deviato o sfasato. Permettendo alla cassaforma di riempirsi di impasto liquido di bentonite, la differenza di carico 40 diventa notevolmente minore. Mentre una piccola quantità di calcestruzzo può penetrare nello spazio compreso tra i distanziatori di 2 X 4, lo spazio stesso rimane riempito in misura predeterminante di impasto liquido di bentonite.

Benché si possano impiegare cassaforme piane di forma-45 zione di incavi o nicchie, si deve far presente che le stesse possono risultare più costose, ed alla fine più difficili da separare dal calcestruzzo dopo lo scavo nel caso di una parete di una galleria.

La coppia di travi collegate rappresentata in fig. 4 può esso sere impiegata per ridurre la quantità di acciaio nella parete e può essere usata per posizionare il rinforzo vicino alla faccia non scavata di uno scavo e, in modo più adatto, la forza di tensione lateralmente alla parete, per ridurre con ciò la quantità di acciaio di rinforzo di una parete.

55 Mentre il cordolo di guida CC della forma di realizzazione preferita è posizionato lungo la linea della parete, come descritto nel brevetto inglese N. 913 527 di BRUNNER, si noterà che si possono impiegare altre forme di cordoli di guida e che in altre forme di realizzazione l'uso di tale cordolo di guida 60 non è necessario. Una linea ferroviaria che porta l'apparecchiatura di scavo può essere usata per definire la «linea di scavo», con la parete situata ad una distanza fissa dalle rotaie.

Inoltre, al posto delle usuali gabbie di rinforzo in acciaio, in modo essenzialmente uguale e con tecniche per se del tutto 65 note, si possono costruire delle pareti a post-tensione od a post-compressione; la differenza essenziale è che le gabbie di rinforzo in acciaio comprendono un complesso panneggiato di cavi di post-tensionamento. Si noterà inoltre che con la gabbia

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di rinforzo in acciaio si possono inoltre installare varie forme di controventamento, controtiranti, chiavette, caviglie o manicotti, secondo tecniche per se note.

I vantaggi particolari dei procedimenti descritti in precedenza sono i seguenti:

1) il sistema della trave ad H e del rivestimento di calcestruzzo viene installato senza necessità di pretrivellazione e predisposizione delle travi ad H prima di togliere il suolo o la terra tra le travi;

2) eccellenti collegamenti a tenuta ermetica d'acqua tra i pannelli sono assicurati dall'uso di travi d'acciaio come barriera di acqua. La inserzione di blocchi di stirolo espanso tra le flange delle travi, in corrispondenza delle estremità, elimina la necessità di tubi per «giunti d'estremità» od altre procedure costruttive laboriose e costose, permette la facile pulitura del giunto e garantisce un giunto a tenuta ermetica d'acqua strutturalmente solido e pulito;

3) il traliccio d'acciaio garantisce un ineccepibile allineamento verticale od orizzontale della intelaiatura rigida delle travi ad H. Questo controllo rigoroso degli elementi strutturali della parete di impasto liquido assicura un collegamento di controventamento semplice e rapido alle flange delle travi, al 5 momento dello scavo generale. Questi controventi possono essere disposti a qualsiasi altezza nel senso della lunghezza della trave. Inoltre, il metodo consente di variare la posizione dei controventi durante la costruzione;

4) la inserzione della intelaiatura strutturale principale è io facilitata da un nuovo tipo di combinazione di travi a doppio

H usate come attrezzo di scavo. Questo attrezzo squadra e livella lo scavo prima della messa in opera della summenzionata intelaiatura di acciaio permanente;

5) permette di eliminare l'acciaio di rinforzo nella faccia i5 non scavata degli elementi principali; e

6) permette di disporre nell'elemento casseforme di formazione di incavi e nicchie, nonché materiali finiti come superficie di parete.

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3 fogli disegni

Claims

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1. Procedimento per la costruzione nel terreno di una parete impermeabile formata da elementi verticali di calcestruzzo, allungati in senso orizzontale e tra loro collegati, usando come rinforzo coppie di travi ad H flangiate in acciaio, reciprocamente collegate, caratterizzato da ciò che comprende le fasi di:

- scavare almeno una coppia di sezioni primarie (10, 11, 20, 26), allungate di fossa, distanziate di almeno un multiplo della lunghezza di ciascuna sezione primaria;

- ripassare e spianare le pareti dello scavo primario allungato di fossa, abbassando e sollevando una coppia di travi collegate, così da squadrare le estremità e livellare dette pareti;

- inserire una coppia di travi (21, 50, 51) d'acciaio ad H flangiate, tra loro collegate, in ogni sezione primaria (10, 11, 20, 26, 30) di fossa allungata;

- riempire ognuna di dette sezioni primarie di fossa, allungate, con calcestruzzo (23), a partire dal fondo, fino a formare sezioni di pannelli primari di parete;

- quindi scavare in presenza di detto liquido tissotropico la sezione di terra intermedia tra detta coppia (11, 20) di sezioni primarie, in almeno due scavi (16, 17) uno di detti due scavi (16) usando come guida la estremità della trave (14) d'acciaio ad H flangiata in una di dette sezioni intermedie, l'estremità opposta di detto scavo risultando non guidata, e l'altro di detti due scavi (17) usando come guida la estremità della trave (21) d'acciaio ad H flangiata dell'altra di detta coppia di sezioni primarie, per formare con ciò uno scavo secondario (12A, 12B), estendentesi tra le estremità di dette travi d'acciaio ad H, flangiate;

- e spostare il liquido tissotropico da detto scavo secondario riempiendo lo scavo stesso, a partire dal fondo, con calcestruzzo (23), in modo da formare una sezione di pannello secondario di parete nello spazio tra due sezioni di pannelli primari di parete.

2. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che comprende la fase di inserire una gabbia (70, 71, 72,74) di rinforzo in acciaio in detta sezione intermedia, detta gabbia estendendosi tra canali verticali rivolti, su ogni trave d'acciaio ad H flangiata, verso l'esterno di dette sezioni di pannelli primari di parete.

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RIVENDICAZIONI

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3. Procedimento come nella rivendicazione 2, caratterizzato da ciò che una trave ( 15) d'acciaio ad H flangiata è posizionata in detto scavo secondario con la sua anima disposta trasversalmente alla linea di detta parete e con i canali sostanzialmente paralleli a detti canali verticali rivolti verso l'esterno di ognuno di detti pannelli primari, detta gabbia di rinforzo in acciaio comprendendo una porzione da ciascun lato di detta trave d'acciaio ad H, così da formare due sezioni di parete secondarie (12A, 12B) in detto scavo secondario.

4. Procedimento come nella rivendicazione 2, per ottenere una parete con una delle sue superfici laterali almeno in parte finita, caratterizzato da ciò che comprende le fasi di posizionare una cassaforma (204) di formazione di incavi o nicchie, rigida, non deformabile, in prossimità di una superficie laterale di almeno uno di detti scavi e al disotto della superficie di detto fango liquido tissotropico, prima del suo riempimento con calcestruzzo,

- togliere la terra in corrispondenza a detta superficie laterale per mettere a nudo detta cassaforma (204) e

- togliere detta cassaforma (204).

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5. Procedimento come nella rivendicazione 4, caratterizzato da ciò che detta cassaforma (204) è atta a permettere a detto liquido tissotropico di entrare nella medesima e di diminuire quindi la spinta idrostatica del calcestruzzo, su di essa.

6. Procedimento come nella rivendicazione 5, per la costruzione di una parete decorata, caratterizzata da ciò che la faccia di detta cassaforma (204) a contatto con il calcestruzzo presenta una superficie decorata che lascia una corrispondente impronta nella superficie del calcestruzzo alla rimozione di detta cassaforma.

7. Procedimento come nella rivendicazione 6, caratterizzato da ciò che la superficie decorata su detta cassaforma (204) presenta un elemento d'indicazione che risulta fissato a detta superficie di calcestruzzo alla rimozione di detta cassaforma.'

8. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detto calcestruzzo in detta sezione intermedia è calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio.

9. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che il calcestruzzo impiegato per riempire detto scavo secondario intermedio, è costituito da calcestruzzo rinforzato con fibre d'acciaio.

10. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che una di dette coppie di travi (50, 51) ad H inter-collegate è utilizzata come attrezzo di alesatura per squadrare e livellare lo scavo primario prima della messa in opera, nel calcestruzzo della armatura d'acciaio permanente.

11. Procedimento come nella rivendicazione 10, caratterizzato da ciò che detto attrezzo di alesatura è utilizzato come coppia di travi (50, 51) ad H di rinforzo nell'ultimo scavo che forma detta parete.

12. Procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che lo spazio (60, 61) compreso tra le porzioni a flangia di detta trave (50, 51) ad H e fino alla profondità della sua anima, è riempito di un materiale (60, 61) scavabile, non di calcestruzzo e non cementizio, di bassa densità, ed ivi trattenuto almeno fino a quando il calcestruzzo non abbia riempito la sezione di parete sul lato opposto della sua anima.

13. Procedimento come nella rivendicazione 12, caratterizzato da ciò che detto materiale (60, 61) di riempimento è schiuma di polistirolo.

14. Dispositivo per l'attuazione del procedimento come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che comprende un attrezzo per squadrare e livellare le pareti di uno scavo di fossa allungato, costituito da una coppia di travi (50, 51) di acciaio parallele, distanziate, da una pluralità di barre di acciaio di collegamento a traliccio che mantengono dette travi in assetto parallele e distanziate, e da mezzi che formano spigoli taglienti (58) sui bordi inferiori di dette travi (50, 51) per squadrare e livellare le pareti di detto scavo allungato.

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15. Dispositivo per l'attuazione del procedimento come nella rivendicazione 14, caratterizzato da ciò che comprende una coppia di travi (201, 202) d'acciaio flangiate, e distanziate, la lunghezza di ogni trave essendo almeno uguale alla profondità di detta sezione di parete a pennelli, la porzione d'anima essendo sostanzialmente uguale alla larghezza dello scavo allungato per detta sezione di parete a pannelli, le porzioni d'anima di ognuna di dette travi ad H essendo sostanzialmente parallele, questo insieme costituendo una gabbia (203) di armatura che può formare attrezzo per squadrare e livellare le pareti dello scavo, e da ciò che comprende cassaforme (204) di formazione di incavi o nicchie, fissate in modo amovibile, con distanziamento, a detta gabbia (203), dette cassaforme (204) presentando una superficie piatta che è complanare con le flange di entrambe le travi (201, 202) di detta coppia di travi.

16. Dispositivo come nella rivendicazione 15, caratterizzato da ciò che dette travi (201,202) flangiate sono travi d'acciaio ad H e dette cassaforme (204) di formazione di incavi o nicchie hanno una seconda superficie, opposta a detta superficie piatta complanare con la flangia o le flange di detta coppia di travi (201, 202), detta seconda superficie formando una superficie di stampo di calcestruzzo per il calcestruzzo di finitura della parete.

17. Parete di calcestruzzo incassata nel terreno, costruita secondo il procedimento come nella rivendicazione 4.

18. Parete di calcestruzzo incassata nel terreno come nella rivendicazione 17, caratterizzata da ciò che presenta una superficie decorata, costruita impiegando una cassaforma (204) di formazione di incavi o nicchie la cui faccia a contatto del calcestruzzo presenta una superficie decorata che lascia una corrispondente impronta nella superficie del calcestruzzo alla rimozione di detta cassaforma.