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Soilfrac®
Prospetto 61- 02 I
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INDICE
Soilfrac®-generalità . . . . . . . . . . . . . .2
Soilfrac-descrizione del procedimento . .4
Soilfrac-restauri statici . . . . . . . . . . . .6
Soilfrac-sollevamento di manufatti . . . .8
Soilfrac-compensazione di cedimenti . .10
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Sviluppo
La tecnica del Soil-fracturing venne sviluppata nel campo dell’industria
petrolifera come sistema per aprire o allargare le vie di scorrimento
naturali del petrolio fino ai pozzi. Negli anni ‘60 Keller ha preso
spunto da questi procedimenti per sviluppare una serie di interessanti
applicazioni nel campo della geotecnica. Soilfrac® é il marchio
registrato del proce-dimento utilizzato da Keller.
Applicazioni
Il procedimento Soilfrac si utilizza oggi dove le tecniche di iniezione per
permeazione non sono applicabili, o dove si rende necessario contrastare cedimenti o sollevare manufatti. Soilfrac si basa, per ottenere i
risultati voluti, su specifici sistemi e tecniche di controllo e misura
appositamente sviluppati: solo un controllo strumentale affidabile e
gestito in tempo reale consente infatti la riuscita di cicli di
sollevamento di ordine decimetrico.
Soilfrac ® oggi
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Il procedimento Soilfrac®
Soilfrac produce l’apertura di vie di scorrimento nel terreno (fracs)
dove la miscela di iniezione penetra ed indurisce. Ripetuti cicli di
iniezione inducono un miglioramento delle caratteristiche
geomeccaniche in ogni tipo di terreno e preludono all’eventuale
sollevamento.
La tecnica
LIMITI DI APPLICAZIONE DEI PROCEDIMENTI DI INIEZIONE
antieconomico
Argilla
Limo
Sabbia
Ghiaia
antieconomico
economico
Ciottoli
100
Soilfrac®
Soilcrete®-Jet Grouting
80
Compaction grouting
Resine
60
Soluzioni silicatiche (nv)
40
Cementi microfini
Miscele cementizie
20
Malte
(nv) = bassa viscosità
(hv) = alta viscosità
0,002
da cantine
4
0,006
0,02
0,06
da pozzi
0,2
0,6
2,0
6,0
sul campo
20
60
Granulometria mm
0
% in peso del passante
Gel silicatici (hv)
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Acqua
Impianto cantiere
Cemento
Filler
Acceleranti e
additivi
Mescolatori e
iniettori
Strumentazione
di misura
e regolazione
▲ Centrale di
mescolazione ed iniezione
containerizzata
1
2
3
1 Messa in opera
2 Soilfracturing
3 Iniezione ripetuta
Nel terreno da trattare
vengono messe in opera
canne valvolate annegate
nella cosiddetta „miscela
di guaina“.
Appositi flessibili di
iniezione attrezzati al
fondo con un doppio
otturatore speciale,
consentono una mirata
iniezione valvola per
valvola.
Ogni singola valvola
viene iniettata una
o piú volte. I parametri
di riferimento sono:
quantità e pressione di
iniezione, tempi di indurimento delle miscele,
effetto sui manufatti.
Le canne valvolate possono essere mantenute
operative per lunghi
periodi.
2
1
3
4
1
2
3
4
5
Canna valvolata
Miscela di guaina
Valvola in gomma
Miscela di iniezione
Doppio otturatore
5
Iniezione
Iniezione Ripetuta
5
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Restauri statici
Il terreno e le opere di fondazione sono l’appoggio di ogni manufatto.
Ambedue possono, nel corso degli anni e per svariate cause, degradarsi.
Ciò accade spesso in edifici di valore storico e monumentale.
Soilfrac è il sistema studiato e sviluppato per contrastare i cedimenti,
esso puó operare sia una ricompressione del sistema fondazione-terreno, sia una bonifica di fondazioni dislocate, degradate o „svuotate“.
Il sollevamento di manufatti in condizioni di elevato degrado è raramente necessario, ma comunque possibile.
1 Ricompressione e
bonifica delle fondazioni
del campanile e della
navata in terreni limosi con
torba.
2 Risanamento statico
delle fondazioni di una
antica dogana costruita su
terreni di riporto.
3 Durante l’esecuzione
del Soilfrac vengono
applicati i piú moderni
software per le simulazioni
ed i controlli
Rappresentazione delle singole
fasi di lavorazione
A Maglia di riferimento
B Deformazione a livello delle
fondazioni
C Pressioni di iniezione
D Quantità di iniezione
E Schema fondazionale
F Ventagli di iniezione
Restauro
1
A
B
2
3
C
D
E
F
Soilfrac viene impiegato là dove si sono verificate deformazioni naturali o
indotte nel terreno, dove si manifestano fenomeni di subsidenza,
dove si incontrano terreni scadenti, dove devono essere sollevate anche
porzioni limitate di manufatti
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Risanamento e bonifica delle fondazioni
del campanile e della
navata per mezzo
del Soilfrac®
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Sollevamento di manufatti
La progressione del cedimento viene contrastata con il Soilfrac migliorando le caratteristiche geomeccaniche del terreno ed eventualmente
sollevando il manufatto. Ogni sollevamento deve avvenire con una velocità compatibile con le strutture ed il terreno di imposta.
I gradini millimetrici di sollevamento, raggiunti nelle posizioni predeterminate, si sommano perciò fino al raggiungimento di sollevamenti
complessivi di ordine decimetrico nel pieno rispetto della statica delle
strutture. Generalmente il manufatto può essere utilizzato normalmente durante il suo sollevamento.
1 Inserimento dei flessibili
di iniezione nelle canne
valvolate
2 Sollevamento e rotazione della pila di un ponte
autostradale
3 Sollevamento della
rampa di scarico di un
impianto di incenerimento.
S o l l eva re
1
2
Il riportare „a piombo“ manufatti inclinati costituisce una sfida tecnica
e, talvolta, anche un evento spettacolare. Spesso, comunque, ci si può
limitare al ripristino delle condizioni statiche necessarie a garantire permanentemente la funzionalità e l’estetica di un manufatto.
8
33
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Un grattacielo di
nuovo „a piombo“
La sottostima dei rischi nel
corso dei lavori preliminari
per la costruzione di un
nuovo edificio con garage
sotterraneo in affianco al
grattacielo esistente, provocò il dissesto di quest’ultimo. Dopo l’installazione
di un esteso sistema di
monitoraggio si misero in
opera ventagli di canne
valvolate e, nel corso di 5
mesi di lavoro, si raggiunse
un sollevamento permanente di 60 mm.
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Compensazione dei cedimenti
Lo scavo di gallerie in zone abitate produce ben noti fenomeni di
cedimento sulle opere in superficie. Per compensare tali cedimenti
indotti si mettono in opera, generalmente da pozzi di servizio,
ventagli di canne valvolate sub-orizzontali posizionati fra la calotta
delle gallerie e le fondazioni soprastanti.
Gli edifici vengono strumentati e si esegue una iniezione preliminare
del terreno fino al manifestarsi di una chiara ed omogenea tendenza
al sollevamento. Si procede successivamente ad una „precompensazione“ inducendo una curva di sollevamento speculare ed opposta
rispetto al cedimento atteso.
Lo scavo del tunnel può infine procedere a sezione piena o parziale;
i cedimenti indotti vengono immediatamente contrastati, completamente o parzialmente, nel punto esatto in cui si manifestano. La velocità di reazione e la localizzazione degli interventi al manifestarsi delle
deformazioni escludono, contrariamente a quanto accade utilizzando
tecniche convenzionali, che si possano formare stati tensionali
pericolosi per le strutture esistenti.
1 Messa in opera delle
canne valvolate da pozzo
di servizio
2 Scavo a sezione parziale per il contenimento
dei cedimenti
3 Rappresentazione
schematica dei cicli di presollevamento e di compensazione permanente
speculari alla curva previsionale di cedimento.
A
B
C
D
E
Curva previsionale di cedimento
Presollevamento
Cedimento in corso d’opera
Curva di compensazione
Stato definitivo
Compensazione
2
1
3
A
B
C
D
E
La compensazione di cedimenti indotti dallo scavo di gallerie o da attività
minerarie è un importante campo applicativo delle tecnologie Soilfrac®.
Essa venne applicata per la prima volta al mondo da
Keller nel 1985 nel corso dello scavo di una
linea metropolitana.
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Messa in sicurezza di
edifici nel centro storico di
una capitale europea per
mezzo di ventagli di
iniezione messi in opera
da pozzi di servizio
durante la costruzione di
una metropolitana.
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Keller Fondazioni S.r.l.
Verona - Sede centrale
Via della Siderurgia, 10
I- 37139 Verona
Tel. +39 045 8186811
Fax +39 045 8186818
E-mail: [email protected]
www.keller-fondazioni.com
Regione Nord-Ovest
Via Lombardia, 11
I-10071 Borgaro Torinese (TO)
Tel. +39 011 4702621
Fax +39 011 4503242
E-mail: [email protected]
Alto Adige / Südtirol
Löwecenter
Via Isarco, 1 / Eisackstraße, 1
I-39040 Varna / Bressanone (BZ)
I-39040 Vahrn / Brixen (BZ)
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