IT9067412A1 - Sistema di precarica della superficie di appoggio dei piedi di centina per gallerie - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione dal titolo: Sistema di precarlca della superficie di appoggio del piedi di cantina per gallerie.

RIASSUNTO

Il sistema proposto di precarica della superficie di appoggio dei piedi di centine per gallerie e' realizzata per mezzo di un piede di centina in esecuzione speciale costituito alla base da una lamiera superiore rigida, e da una controlamiera inferiore in acciaio duttile e deformabile saldata alla superiore in modo stagno. Tra la lamiera e la controlamiera si realizza cosi' una intercapedine gonfiabile mediante l'iniezione di opportuna miscela cementizia sotto pressione. L'iniezione provoca la deformazione della lamiera inferiore che viene conseguentemente spinta verso il basso in modo da opporre una reazione sulla superficie del suolo sottostante. La lamiera superiore del piede di centina e' munita di una valvola di ingresso della miscela con saracinesca di chiusura nonché' di un foro di sfiato con relativo tappo di chiusura.

DESCRIZIONE

L'Invenzione si riferisce ad un sistema per l'esecuzione di scavi di gallerie mediante la tecnica dell'ombrello protettivo e la successiva posa di centine durante lo scavo della sezione della galleria .

Fra le tecniche attuali per l'esecuzione di gallerie e' nota anche quella dell'ombrello protettivo, la quale viene impiegata in terreni particolarmente instabili e franosi; essa consiste nell 'infilare nel terreno una raggiera di tubi di acciaio muniti di valvole di non ritorno per l'esecuzione di iniezioni stabilizzanti e consolidanti generalmente cementizie, formando cosi un ombrello di sostegno costituito da una molteplicità' di micropali .

Detta struttura portante, di forma sostanzialmente cilindrica, ha il compito di contribuire al sostegno del terreno sovrastante, soprattutto durante le fasi di scavo della galleria. La sua sezione longitudinale e' di forma troncoconica con i micropali lunghi mediamente 13 metri; dopo la realizzazione della prima serie e' necessario disporre un'altra serie di micropali per una successiva "volata" di altri 13 metri. Le successive serie di micropali sono opportunamente sovrapposte a quella precedente creando cosi' un tipico andamento a squame di pesce.

Ad ogni volata e' necessario asportare il materiale di risulta di parte della sezione della galleria; durante questa lavorazione vengono messi a nudo tutti i micropali costituiti dagli infilaggi eseguiti in precedenza.

Mediamente ogni 1-2 metri di scavo in avanzamento si posano con passo di circa 1 m. delle centine di sostegno che vanno a contatto con l'ombrello protettivo formato dai micropali. Dette centine solitamente sono costituite da delle coppie di travi ad H sagomate ad arco che ricalcano la sagoma della volta della galleria; esse, vengono rette da piedi che poggiano sul terreno costituente il piano provvisorio di scavo.

Tutto ciò' fa si' che, il peso della centina stessa e un certo "rilascio" della zona relativa all'ombrello protettivo quando viene svuotata, provochi l'affondamento di alcuni centimetri del piede centina e dell'ombrello protettivo in appoggio su di essa.

E' scopo della presente invenzione proporre un sistema che impedisca o guanto meno contenga il fenomeno di discesa della centlna e conseguentemente dell'ombrello protettivo che, a scavo ultimato, viene in gran parte a gravare su di essa.

Per questi ed ulteriori scopi che meglio saranno compresi in seguito il trovato propone di realizzare un sistema di precarica della zona del piede di appoggio delle cantine per galleria, finalizzato ad eliminare o guanto meno contenere il fenomeno di discesa della centina gravata dal terrno sovrastante la galleria, caratterizzato dal fatto che i piedi d'appoggio sono dotati di una base costituita da due superfici individuanti tra loro una camera; la superficie che si collega superiormente alla centina essendo rigida mentre quella che appoggia al suolo e' deformabile; la camera essendo connessa a mezzi di alimentazione di un fluido atto a deformare la superficie comprimendo il suolo sottostante.

Verrà' ora descritto il sistema in una sua forma preferita ma non limitativa facendo riferimento ai disegni allegati in cui:

la fìg. 1 e' una rappresentazione in prospettiva della posizione dell'ombrello protettivo con indicate, mediante parziale tratteggio, le linee di asse delle centine, nonché' la raffigurazione dei consolidamenti costituenti i piedritti di sostegno della centina che vengono eseguiti in una seconda fase dopo la posa di tutte le centine .

la fig. 2 e' una vista in sezione trasversale dell'ombrello protettivo della centina sottostante e del consolidamenti di sostegno laterali eseguiti successivamente alla posa di tutte le centine, nelle condizioni operative tradizionali,

la fig. 3 e' una vista in sezione longitudinale dell'ombrello protettivo e delle centine sottostanti di vario raggio per seguire l'inclinazione degli infilaggi.

le fig.4 e 5 sono rispettivamente la sezione secondo la traccia IV-IV di fig. 5 e la sezione secondo la traccia V-V di fig. 4 ed illustrano rispettivamente in alzata ed in pianta una piastra d'appoggio di un piede di centina dotata del sistema secondo l'invenzione.

la fig. 6 e' la vista come in fig. 4 in una seconda condizione operativa.

la fig. 7 e' la sezione trasversale della galleria con la centina posata, sorretta dal piedi dotati del sistema secondo l'invenzione. Con riferimento alle figg. 1, 2, 3, sono visibili una serie di micropali costituenti un ombrello protettivo 1, con le relative serie di centine sottostanti 2, sostenute da piedi 3. Polche' solo nella fase finale di esecuzione della galleria vengono eseguiti consolidamenti 4 e montata la trave di sostegno 5, all'atto della posa della centina si opera su di un piano di scavo parziale 6 (fig. 7) ed i piedi di sostegno della centina 3 appoggiano sul suolo rimaneggiato di detto piano 6, relativamente soffice e con scarsa portanza attraverso una piastra di base 7.

Per ovviare al fenomeno di imposta della piastra 7 (fig. 4, 5, 6) nel suolo, e' stata realizzata una camera o intercapedine 8 sottostante la piastra 7; questa camera o intercapedine 8 e' individuata tra la piastra 7, allo scopo conformata a catino, ed una lamiera 9 preferibilmente di acciaio speciale, molto duttile e deformabile. La lamiera 9 e' saldata a tenuta stagna al bordi della piastra 7 e assume forma concava in posizione di riposo (fig.4). A sua volta la piastra 7 porta una valvola 10 di ingresso della miscela cementizia provvista di saracinesca 11; sempre nella piastra 7 e' presente uno sfiato provvisto di tappo 12. Sul fronte superiore della piastra 7, infine, sono saldate le travi 3 di sostegno del piede centina.

Operativamente si posizionano la centina 2, i due piedi laterali 3, e si collega la centina a questi per mezzo di flangie di accoppiamento 14; ci si accerta del corretto posizionamento dell'intera centina e si fa aderire questa agli infilaggi dell'ombrello protettivo. Non e' escluso che si debba ricorrere all'ausilio di cunei di legno che vengono battuti sotto la piastra 7. A tale scopo il bordo 15 della piastra 7 (fig. 4) e' dimensionato per resistere alle sollecitazioni senza che si danneggi la adiacente lamiera 9, e quindi l'intercapedine 8.

A questo punto si può' cominciare ad iniettare la miscela cementizia attraverso il condotto 10; questa riempie l'intercapedine 8, mentre l'aria esce dallo sfiato 12. Appena esce miscela dallo sfiato lo si chiude continuando a pompare miscela cementizia. La lamiera 9 assumerà', cosi', una configurazione convessa (vedi fig. 6) provocando una spinta sul terreno sottostante. Ora, continuando a pompare fino ad una pressione pari a quella esercitata dal carico della centlna sul piede, si ovvia al fenomeno di sprofondamento, o quanto meno lo si contiene.

Terminata la iniezione si chiude la saracinesca 11, col tempo la miscela si indurisce e forma un blocco rigido, omogeneo ed indeformabile.

Fra le molteplici possibilità di metodo di iniezione una può' essere quella di iniettare in due o tre centine per volta, pari a 4-6 piedi, con l'ausilio di un unico attuatore, munito di singole linee per ogni piede e rispettivo manometro di controlla della pressione di iniezione. In tal modo si potrà avere una spinta costante, graduale e contemporanea di tutto il set di centine sotto carico. Dopodiché' si può' procedere con l'irrigidimento del gruppo di centine installate con cemento proiettato o simili (spritz beton).

Fatta questa operazione si potrà' continuare nello scavo della galleria. In tempi successivi si potranno eseguire i consolidamenti 4 di sostegno dei piedritti, ed in seguito completare lo scavo fino al livello 16 della volta inferiore e installare la trave puntale 5 collegandola al fori 17 della piastra 7 (fig. 5).

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di precarica della zona del piede di appoggio delle centine per galleria, finalizzato ad eliminare o quanto meno contenere il fenomeno di discesa della centina gravata dal terreno sovrastante la galleria, in conseguenza del rilascio della struttura portata dalla centina a seguito dello scavo nel terreno sotto la struttura stessa; caratterizzato dal fatto che i piedi d'appoggio sono dotati di una base costituita da due superfici individuanti tra loro una camera; la superficie che si collega al piedi di appoggio essendo rigida mentre quella che appoggia al suolo e' deformabile; la camera essendo connessa a mezzi di alimentazione di un fluido atto a deformare la superficie comprimendo il suolo sottostante.
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la camera e' a tenuta stagna e la superficie deformabile in lamiera di acciaio duttile.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il fluido iniettato nella camera e' di miscela cementizia.
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il condotto di alimentazione del fluido della camera e' dotato di valvola a saracinescam mentre la piastra rigida e' provvista di sfiato dell'aria dalla camera.
5. 5. Procedimento di precarica utilizzante il sistema secondo le precedenti rivendicazioni in cui il fluido e' alimentato nella camera fino ad una pressione pari a quella esercitata dal carico della centina sui piedi.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che lo di attua contemporaneamente su piu' centine con iniezione graduale cosi da distribuire sollecitazioni uniformi sìa sul fondo di appoggio sia sulla volta di contrasto.