IT201600095976A1 - METHOD FOR THE CONSOLIDATION OF ROAD FLOORING IN CONCRETE AND METHODS FOR RESTORING ROAD FLOORING IN CONCRETE THAT USE THE CONSOLIDATION METHOD - Google Patents
METHOD FOR THE CONSOLIDATION OF ROAD FLOORING IN CONCRETE AND METHODS FOR RESTORING ROAD FLOORING IN CONCRETE THAT USE THE CONSOLIDATION METHODInfo
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Description
METODO PER IL CONSOLIDAMENTO DI PAVIMENTAZIONI STRADALI IN CALCESTRUZZO E METODI PER RIPRISTINARE UNA PAVIMENTAZIONE STRADALE IN CALCESTRUZZO CHE FANNO USO DEL METODO DI CONSOLIDAMENTO METHOD FOR THE CONSOLIDATION OF CONCRETE ROAD FLOORING AND METHODS FOR RESTORING A CONCRETE ROAD FLOORING USING THE CONSOLIDATION METHOD
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione ha per oggetto un metodo per il consolidamento di pavimentazioni stradali in calcestruzzo e dei metodi per ripristinare una pavimentazione stradale in calcestruzzo che fanno uso del metodo di consolidamento. The present invention relates to a method for consolidating concrete road pavements and methods for restoring a concrete road pavement which make use of the consolidation method.
Le pavimentazioni stradali in calcestruzzo sono pavimentazioni costituite da una lastra in calcestruzzo posata su uno o più strati di fondazione in misto cementato e/o misto granulare o direttamente sul terreno di sottofondo se questo garantisce un’adeguata capacità portante. Esse trovano grande utilizzo sia nel Nord Europa sia nel Nord America. The concrete road pavements are pavements consisting of a concrete slab laid on one or more foundation layers in cemented and / or mixed granular or directly on the substrate if this guarantees adequate bearing capacity. They are widely used in both Northern Europe and North America.
Si possono in particolare distinguere quattro diverse tipologie strutturali di pavimentazioni in calcestruzzo: In particular, four different structural types of concrete flooring can be distinguished:
- pavimentazioni a lastre non armate caratterizzate dalla presenza di giunti trasversali relativamente frequenti. L'interasse dei giunti trasversali è dell’ordine di 4.5-5 m nel caso in cui non siano previste barre di compartecipazione, mentre può aumentare fino a circa 7,5 m quando invece siano previste le barre. Le barre di compartecipazione sono barre metalliche che vengono annegate nelle lastre di calcestruzzo al di sotto dei giunti; esse sono inoltre generalmente rivestite di materiale antifrizione per permettere uno scorrimento della lastra di calcestruzzo rispetto alle barre stesse a seguito delle deformazioni termiche cui può essere sottoposta. - non-reinforced slab flooring characterized by the presence of relatively frequent transverse joints. The interaxis of the transverse joints is of the order of 4.5-5 m if there are no sharing bars, while it can increase up to about 7.5 m when the bars are provided. The sharing bars are metal bars that are embedded in the concrete slabs below the joints; they are also generally coated with anti-friction material to allow the concrete slab to slide with respect to the bars themselves as a result of the thermal deformations to which it can be subjected.
- pavimentazioni a lastre armate di lunghezza variabile da 10 a 20 m, dotate di una leggera armatura distribuita in senso longitudinale e trasversale. La funzione di tale armatura è quella di tenere chiuse le lesioni generate dalle variazioni termiche all’interno delle lastre di calcestruzzo, perciò è disposta nella porzione superiore dello spessore della lastra; - floors with reinforced slabs ranging in length from 10 to 20 m, equipped with a light reinforcement distributed longitudinally and transversely. The function of this reinforcement is to keep the cracks generated by thermal variations inside the concrete slabs closed, so it is arranged in the upper portion of the thickness of the slab;
- pavimentazioni a armatura continua caratterizzate dall’assenza di giunti trasversali ad eccezione di quelli di costruzione e dalla presenza di un’armatura longitudinale di acciaio relativamente pesante che ha il compito di tenere chiuse le lesioni che si formano nella lastra per effetti igrotermici (anche in questo caso l’armatura è disposta nella porzione superiore dello spessore della lastra); - floorings with continuous reinforcement characterized by the absence of transverse joints except for construction ones and by the presence of a relatively heavy longitudinal steel reinforcement which has the task of keeping closed the cracks that form in the slab due to hygrothermal effects (also in in this case the reinforcement is arranged in the upper portion of the thickness of the slab);
- pavimentazioni a lastre precompresse, munite di spalle di ancoraggio, in cui la precompressione viene assicurata con martinetti piatti oppure con barre o cavi post-tesi. - prestressed slab flooring, equipped with anchoring shoulders, in which the prestressing is ensured with flat jacks or with post-tensioned bars or cables.
La presente invenzione nasce con riferimento alle pavimentazioni a lastre non armate ma può essere utilizzata anche per le altre tipologie se necessario. Nel seguito verrà quindi fatto riferimento esclusivamente a pavimentazioni del primo tipo. The present invention was born with reference to non-reinforced slab flooring but can also be used for other types if necessary. In the following, reference will therefore be made exclusively to flooring of the first type.
I giunti delle pavimentazioni in calcestruzzo si distinguono, a seconda della loro funzione e conformazione, in: giunti di contrazione, giunti di costruzione, giunti di dilatazione o giunti di movimento. Quelli di interesse nel contesto della presente invenzione sono i giunti di contrazione. The joints of concrete floors are distinguished, according to their function and conformation, in: contraction joints, construction joints, expansion joints or movement joints. Those of interest in the context of the present invention are contraction joints.
I giunti di contrazione possono essere trasversali e longitudinali e costituiscono una discontinuità nel solo strato superiore del calcestruzzo. I giunti di contrazione hanno la funzione di permettere la contrazione termica ed il ritiro del calcestruzzo, di controllare la fessurazione delle lastre e consentire anche la dilatazione, fino all’originaria lunghezza della lastra. Strutturalmente, i giunti di contrazione costituiscono delle sezioni di minor resistenza nella lastra: essi infatti non interessano tutto lo spessore della pavimentazione, ma vengono tagliati nel calcestruzzo per una larghezza di 2 ÷ 4 mm con profondità di circa 1/3 ÷ 1/4 dello spessore della lastra; il giunto è poi completato lungo il restante spessore per mezzo delle lesioni che si producono a causa del punto di debolezza provocato. The contraction joints can be transverse and longitudinal and constitute a discontinuity in the upper layer of the concrete only. The contraction joints have the function of allowing the thermal contraction and the shrinkage of the concrete, of controlling the cracking of the slabs and also allowing the expansion, up to the original length of the slab. Structurally, the contraction joints constitute sections of less resistance in the slab: in fact they do not affect the entire thickness of the flooring, but are cut into the concrete for a width of 2 ÷ 4 mm with a depth of approximately 1/3 ÷ 1/4 of the sheet thickness; the joint is then completed along the remaining thickness by means of the lesions that are produced due to the point of weakness caused.
La compartecipazione fra le lastre attraverso il giunto di contrazione può essere assicurata mediante il mutuo incastro fra gli aggregati delle superfici a contatto delle lastre che formano il giunto oppure, quando i carichi di traffico sono elevati, mediante dispositivi di trasferimento del carico quali barre lisce di acciaio (barre di compartecipazione) generalmente di grande diametro (ø 30) lunghe 500÷700 mm poste a cavallo del giunto al di sotto dello stesso. The sharing between the slabs through the contraction joint can be ensured by mutual interlocking between the aggregates of the surfaces in contact with the slabs forming the joint or, when the traffic loads are high, by means of load transfer devices such as smooth bars of steel (shared bars) generally of large diameter (ø 30) 500 ÷ 700 mm long placed astride the joint below it.
In senso longitudinale i giunti di contrazione servono a prevenire gli effetti di possibili cedimenti differenziali lasciando la lastra libera di ruotare. In the longitudinal direction, the contraction joints are used to prevent the effects of possible differential settlements, leaving the sheet free to rotate.
I giunti di dilatazione interessano invece tutto lo spessore della lastra, ed hanno una larghezza variabile in funzione del materiale di riempimento disposto nella scanalatura inferiore; la scanalatura superiore, di apertura maggiore, ha una profondità di almeno 20 mm. Tali giunti devono consentire l’espansione delle lastre durante i periodi più caldi e fungere anche da giunti di contrazione. Sono generalmente previsti in corrispondenza delle intersezioni con altre carreggiate o in caso di variazione del piano di posa. Data la loro ampiezza e la totale assenza di azioni di mutuo incastro, i giunti di dilatazione sono sempre dotati di barre di compartecipazione alloggiate in appositi manicotti per consentirne i movimenti. The expansion joints, on the other hand, affect the entire thickness of the slab, and have a variable width according to the filling material placed in the lower groove; the upper groove, with a larger opening, has a depth of at least 20 mm. These joints must allow the expansion of the sheets during the hottest periods and also act as contraction joints. They are generally foreseen at the intersections with other carriageways or in case of variation of the laying surface. Given their width and the total absence of mutual interlocking actions, the expansion joints are always equipped with sharing bars housed in special sleeves to allow their movements.
In generale, i giunti vengono realizzati mediante due tagli. Il primo per effettuare il taglio della lastra ed il secondo per rifinire la camera di contenimento del sigillante (posta alla base del giunto stesso) e la smussatura. La sigillatura dei giunti garantisce infatti la durabilità del calcestruzzo, che viene protetto da infiltrazioni di acqua, e assicura il confort di marcia per l’utenza, riducendo il rumore di rotolamento indotto dal passaggio degli pneumatici sulle discontinuità dei tagli. In general, the joints are made using two cuts. The first to cut the slab and the second to finish the sealant containment chamber (located at the base of the joint itself) and the bevel. The sealing of the joints in fact guarantees the durability of the concrete, which is protected from water infiltration, and ensures driving comfort for the user, reducing the rolling noise induced by the passage of the tires on the discontinuity of the cuts.
È tuttavia noto che anche le pavimentazioni stradali in calcestruzzo, come tutte le pavimentazioni stradali, sono soggette a vari tipi di ammaloramenti durante la loro vita utile. In particolare, i degradi in cui possono incorrere le pavimentazioni stradali in calcestruzzo possono essere suddivisi nelle seguenti categorie: However, it is known that even concrete road pavements, like all road pavements, are subject to various types of deterioration during their useful life. In particular, the deterioration that concrete road pavements may incur can be divided into the following categories:
- fessurazioni; - cracks;
- instabilità del piano di appoggio delle lastre; - instability of the support surface of the slabs;
- difetti dei giunti; - joint defects;
- difetti superficiali; - surface defects;
- altri danni. - other damages.
Gli ammaloramenti più gravi che possono colpire le pavimentazioni stradali in calcestruzzo sono generalmente dovuti ad una variazione delle condizioni del sottofondo stradale dovute ad esempio a cedimenti ed ad infiltrazioni d'acqua. The most serious deteriorations that can affect concrete road pavements are generally due to a variation in the conditions of the road substrate due for example to subsidence and water infiltration.
In particolare, i degradi principali si manifestano di solito in corrispondenza dei giunti. Con il passare del tempo, infatti, il sigillante posto a riempimento dei giunti stessi perde via via la propria adesione al calcestruzzo e lascia quindi via libera alle infiltrazioni di acqua piovana che causano un dilavamento del terreno sottostante e la conseguente formazione di vuoti. Specie in presenza di traffico veicolare pesante, la presenza di vuoti al di sotto dei giunti può determinare prima oscillazioni delle lastre di calcestruzzo di entità che diventa via via più ampia al passaggio di ogni veicolo, e successivamente l'insorgenza di crepe e fratture nelle lastre stesse. In particular, the main degradations usually occur at the joints. With the passage of time, in fact, the sealant used to fill the joints gradually loses its adhesion to the concrete and therefore leaves the green light for the infiltration of rainwater which causes a washout of the underlying ground and the consequent formation of voids. Especially in the presence of heavy vehicular traffic, the presence of voids under the joints can first cause oscillations of the concrete slabs of an entity that becomes gradually wider as each vehicle passes, and subsequently the onset of cracks and fractures in the slabs same.
Sebbene le pavimentazioni stradali in calcestruzzo possano garantire, dopo la loro realizzazione, un periodo privo di manutenzioni più lungo in quanto meno soggette a deterioramenti a causa delle condizioni climatiche, rispetto alle pavimentazioni stradali in conglomerato bituminoso (cosa che renderebbe le pavimentazioni in calcestruzzo la scelta preferita specie nei paesi con inverni relativamente rigidi), quando si manifestano i degradi sopra descritti, non è oggi possibile porvi reale rimedio con semplici interventi di manutenzione. Infatti, dato che l'origine del degrado risiede nelle modifiche del sottofondo l'unico modo per porvi rimedio è procedere ad un completo smantellamento e successivo rifacimento della pavimentazione. Although concrete road pavements can guarantee, after their construction, a longer maintenance-free period as they are less subject to deterioration due to climatic conditions, compared to asphalt road pavements (which would make concrete pavements the choice preferred especially in countries with relatively harsh winters), when the degradations described above occur, it is not possible today to remedy them with simple maintenance interventions. In fact, given that the origin of the degradation lies in the modifications of the substrate, the only way to remedy it is to proceed with a complete dismantling and subsequent reconstruction of the flooring.
Attualmente, quindi, i gestori delle pavimentazioni stradali in calcestruzzo tendono a rimandare il più possibile gli interventi di manutenzione, con la conseguenza che le pavimentazioni possono essere utilizzate anche per anni in condizioni fatiscenti che possono rappresentare un rischio o quantomeno un rallentamento per il traffico veicolare. Currently, therefore, the managers of concrete road pavements tend to postpone maintenance interventions as much as possible, with the consequence that the pavements can also be used for years in crumbling conditions that can represent a risk or at least a slowdown for vehicular traffic. .
Quando poi i gestori decidono finalmente di procedere al rifacimento della pavimentazione, da un lato i costi dell'intervento sono sempre molto elevati, dall'altro i relativi tempi di esecuzione sono molto lunghi. When the managers finally decide to proceed with the reconstruction of the flooring, on the one hand the costs of the intervention are always very high, on the other hand the relative execution times are very long.
A fronte di tali problematiche nel momento dell'intervento in molti casi i gestori delle pavimentazioni stradali decidono oggi di sostituire le preferite pavimentazioni in calcestruzzo con pavimentazioni in conglomerato bituminoso. Faced with these problems at the time of the intervention, in many cases the managers of road pavements decide today to replace the preferred concrete pavements with asphalt pavements.
In questo contesto il compito tecnico alla base della presente invenzione è porre rimedio agli inconvenienti citati in relazione alle pavimentazioni stradali in calcestruzzo. In this context, the technical task underlying the present invention is to remedy the drawbacks mentioned in relation to concrete road pavements.
È in particolare compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un metodo per il consolidamento di pavimentazioni stradali in calcestruzzo che permetta alternativamente la realizzazione di pavimentazioni meno soggette a degradi, o il ripristino di pavimentazioni stradali degradate senza necessità di intervenire sul loro sottofondo. In particular, the technical task of the present invention is to develop a method for the consolidation of concrete road pavements which alternatively allows the construction of pavements less subject to deterioration, or the restoration of degraded road pavements without the need to intervene on their substrate.
È ulteriormente compito tecnico della presente invenzione mettere a punto dei metodi per ripristinare una pavimentazione stradale in calcestruzzo degradata, senza necessità di smantellarla e ricostruirla. It is a further technical task of the present invention to develop methods for restoring a degraded concrete road pavement, without the need to dismantle and rebuild it.
Il compito tecnico e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per il consolidamento di pavimentazioni stradali in calcestruzzo e dei metodi per ripristinare una pavimentazione stradale in calcestruzzo che ne fanno uso, in accordo con quanto descritto nelle unite rivendicazioni. Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, di un metodo per il consolidamento di pavimentazioni stradali in calcestruzzo e di metodi per ripristinare una pavimentazione stradale in calcestruzzo che ne fanno uso, illustrate negli uniti disegni, in cui: The technical task and the aims indicated are substantially achieved by a method for consolidating concrete road pavements and methods for restoring a concrete road pavement which make use of it, in accordance with what is described in the attached claims. Further characteristics and advantages of the present invention will become more evident from the detailed description of some preferred, but not exclusive, embodiments of a method for consolidating concrete road pavements and methods for restoring a concrete road pavement using it. , illustrated in the accompanying drawings, in which:
- la figura 1 mostra in vista schematica laterale una prima fase di un metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione; Figure 1 shows a first step of a consolidation method object of the present invention in a side schematic view;
- la figura 2 mostra il risultato della fase di figura 1 in vista dall'alto; Figure 2 shows the result of the step of Figure 1 in a top view;
- la figura 3 mostra in vista schematica laterale una seconda fase del metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione; Figure 3 shows a second phase of the consolidation method object of the present invention in a side schematic view;
- la figura 4 mostra il risultato della fase di figura 3 in vista dall'alto; Figure 4 shows the result of the step of Figure 3 in a top view;
- la figura 5 mostra in vista schematica laterale una terza fase del metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione; Figure 5 shows a third step of the consolidation method object of the present invention in a lateral schematic view;
- la figura 6 mostra il risultato della fase di figura 5 in vista dall'alto; Figure 6 shows the result of the step of Figure 5 in a top view;
- la figura 7 mostra in vista schematica laterale una quarta fase del metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione; Figure 7 shows a fourth step of the consolidation method object of the present invention in a lateral schematic view;
- la figura 8 mostra il risultato della fase di figura 7 in vista dall'alto; figure 8 shows the result of the step of figure 7 in a top view;
- la figura 9 mostra in vista schematica laterale il risultato di una quinta fase del metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione; Figure 9 shows a side schematic view of the result of a fifth step of the consolidation method object of the present invention;
- la figura 10 mostra quanto visibile in figura 9 in vista schematica dall'alto; - la figura 11 mostra quanto visibile in figura 9 in vista schematica frontale; - la figura 12 mostra in vista schematica laterale il risultato di una sesta fase del metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione; - la figura 13 mostra quanto visibile in figura 12 in vista schematica dall'alto; - la figura 14 mostra quanto visibile in figura 12 in vista schematica frontale; - la figura 15 mostra in vista schematica laterale una prima fase aggiuntiva di un primo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione; - figure 10 shows what is visible in figure 9 in a schematic view from above; - figure 11 shows what can be seen in figure 9 in a schematic front view; Figure 12 shows a side schematic view of the result of a sixth step of the consolidation method object of the present invention; - figure 13 shows what is visible in figure 12 in a schematic view from above; - figure 14 shows what can be seen in figure 12 in a schematic front view; Figure 15 shows in a side schematic view a first additional step of a first method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention;
- la figura 16 mostra in vista schematica laterale una seconda fase aggiuntiva del primo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione; Figure 16 shows in a schematic side view a second additional step of the first method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention;
- la figura 17 mostra in vista schematica laterale il risultato di una terza fase aggiuntiva del primo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione; Figure 17 shows in a side schematic view the result of a third additional step of the first method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention;
- la figura 18 mostra quanto visibile in figura 17 in vista schematica dall'alto - la figura 19 mostra una prima fase aggiuntiva di un secondo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione; - figure 18 shows what is visible in figure 17 in a schematic view from above - figure 19 shows a first additional step of a second method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention;
- la figura 20 mostra congiuntamente sia il risultato di una seconda fase aggiuntiva del secondo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione, sia l'esecuzione di una successiva terza fase; Figure 20 jointly shows both the result of an additional second step of the second method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention, and the execution of a subsequent third step;
- la figura 21 mostra, congiuntamente, una prima ed una seconda fase aggiuntiva di un terzo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione; Figure 21 shows, jointly, a first and a second additional step of a third method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention;
- la figura 22 mostra il risultato di una terza fase aggiuntiva opzionale del terzo metodo per ripristinare una pavimentazione precedentemente consolidata in accordo con la presente invenzione; Figure 22 shows the result of an optional additional third step of the third method for restoring a previously consolidated flooring in accordance with the present invention;
- la figura 23 mostra in vista schematica da dietro un tratto di pavimentazione consolidata e ripristinata in accordo con la presente invenzione durante il suo utilizzo per la circolazione stradale di veicoli; e - la figura 24 mostra in vista schematica dall'alto un tratto di una pavimentazione stradale in calcestruzzo con evidenziate zone oggetto di un intervento di consolidamento in accordo con la presente invenzione. - figure 23 shows a schematic view from behind a section of paving consolidated and restored in accordance with the present invention during its use for the road circulation of vehicles; and - figure 24 is a schematic top view of a section of a concrete road pavement with highlighted areas subject to a consolidation intervention in accordance with the present invention.
Per quanto riguarda il metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione, va innanzitutto notato che esso può essere utilizzato sia su pavimentazioni stradali 1 esistenti (danneggiate o meno), sia in fase di creazione di nuove pavimentazioni stradali 1. As regards the consolidation method object of the present invention, it should first of all be noted that it can be used both on existing road pavements 1 (damaged or not), and when creating new road pavements 1.
In accordo con la presente invenzione, è possibile procedere al consolidamento di una pavimentazione stradale 1 in calcestruzzo agendo a cavallo di uno o più dei relativi giunti 2 di contrazione, vale a dire giunti 2 che si estendono per una profondità inferiore allo spessore dello strato di calcestruzzo (generalmente pari ad un terzo/un quarto della stessa). In accordance with the present invention, it is possible to proceed with the consolidation of a concrete road pavement 1 by straddling one or more of the relative contraction joints 2, i.e. joints 2 which extend for a depth less than the thickness of the layer of concrete (generally equal to one third / one quarter of the same).
La presente invenzione si presta sia all'effettuazione di un unico intervento in corrispondenza di una specifica posizione di uno specifico giunto 2 di contrazione, sia, preferibilmente, all'esecuzione di una pluralità di interventi per un singolo giunto 2, sia di una pluralità di interventi per ciascuno giunto 2 di una pluralità di giunti 2 (applicazione più comune in fase di ripristino di pavimentazioni stradali 1 danneggiate). The present invention is suitable both for carrying out a single intervention in correspondence with a specific position of a specific contraction joint 2, and, preferably, for carrying out a plurality of interventions for a single joint 2, and for a plurality of interventions for each joint 2 of a plurality of joints 2 (most common application when restoring damaged road pavements 1).
Nel seguito verranno descritte le varie fasi del metodo oggetto della presente invenzione con riferimento ad un'unica zona di intervento, fermo restando che nel caso di interventi in una molteplicità di zone, le stesse fasi dovranno essere ripetute in ciascuna zona (generalmente poste ad una distanza predeterminata una dall'altra lungo lo sviluppo del relativo giunto 2 – generalmente dell'ordine di 50-200 cm). The various phases of the method object of the present invention will be described below with reference to a single intervention zone, it being understood that in the case of interventions in a multiplicity of zones, the same phases must be repeated in each zone (generally located at a predetermined distance from each other along the development of the relative joint 2 - generally of the order of 50-200 cm).
Il metodo comprende innanzitutto la fase operativa di selezionare un giunto 2 in corrispondenza del quale effettuare il consolidamento. Il giunto 2 è interposto tra una prima porzione 3 ed una seconda porzione 4 dello strato di calcestruzzo 5, dove la prima porzione 3 e la seconda porzione 4 sono quelle che si estendono ai due lati del giunto 2 stesso delimitandolo. The method first of all comprises the operative step of selecting a joint 2 in correspondence with which to carry out the consolidation. The joint 2 is interposed between a first portion 3 and a second portion 4 of the concrete layer 5, where the first portion 3 and the second portion 4 are those which extend to the two sides of the joint 2 itself delimiting it.
In generale è poi previsto di inserire verticalmente nel terreno 6 un primo palo 7 al di sotto della prima porzione 3 dello strato di calcestruzzo 5, ed un secondo palo 8 al di sotto della seconda porzione 4 dello strato di calcestruzzo 5. Preferibilmente tali pali vengono inseriti nel terreno 6 ad una distanza compresa tra 20 cm e 100 cm, preferibilmente tra 30 cm e 70 cm da un piano verticale in cui giace il giunto 2 selezionato, cosicché l'interasse tra i due pali sia compreso tra 40 cm e 200 cm, e preferibilmente tra 30 cm e 70 cm. In general it is then provided to insert vertically into the ground 6 a first pole 7 below the first portion 3 of the concrete layer 5, and a second pole 8 below the second portion 4 of the concrete layer 5. Preferably these poles are inserted into the ground 6 at a distance between 20 cm and 100 cm, preferably between 30 cm and 70 cm from a vertical plane in which the selected joint 2 lies, so that the distance between the two poles is between 40 cm and 200 cm , and preferably between 30 cm and 70 cm.
In caso di intervento su pavimentazioni stradali 1 esistenti, per permettere sia l'inserimento del primo palo 7 e del secondo palo 8 nel terreno 6 nonché le successive fasi descritte nel seguito, è preferibilmente preventivamente previsto di realizzare di un'apertura passante 9 attraverso l'intero strato di calcestruzzo 5. In particolare l'apertura è realizzata in modo tale da estendersi dalla prima porzione 3 alla seconda porzione 4 attraverso il giunto 2 selezionato. Vantaggiosamente, in vista in pianta, l'apertura passante 9 presenta una forma ad asola. In the event of an intervention on existing road pavements 1, to allow both the insertion of the first pole 7 and the second pole 8 into the ground 6 as well as the subsequent steps described below, it is preferably foreseen in advance to create a through opening 9 through the The entire concrete layer 5. In particular, the opening is made in such a way as to extend from the first portion 3 to the second portion 4 through the selected joint 2. Advantageously, in plan view, the through opening 9 has a slot shape.
Come illustrato nelle figure da 1 a 6, nella soluzione attuativa preferita l'apertura passante 9 viene creata realizzando prima due carotaggi 10 (figura 1-2), successivamente eseguendo due tagli 11 che colleghino tangenzialmente i fori circolari 12 ottenuti con i carotaggi 10 (figura 4), ed infine rimuovendo il pezzo 13 di strato di calcestruzzo 5 delimitato dai tagli 11 e dai fori dei carotaggi 10 (figura 5-6). As illustrated in figures 1 to 6, in the preferred embodiment the through opening 9 is created by first making two cores 10 (figure 1-2), then by making two cuts 11 that connect tangentially the circular holes 12 obtained with the cores 10 ( figure 4), and finally removing the piece 13 of concrete layer 5 delimited by the cuts 11 and by the holes of the cores 10 (figure 5-6).
Sia i carotaggi 10, sia i due tagli 11 vengono realizzati attraverso l'intero strato di calcestruzzo 5 ed eventuali ulteriori strati rigidi sottostanti; i carotaggi 10 inoltre vengono realizzati di diametro superiore a quello del primo palo 7 e del secondo palo 8 da inserire nel terreno 6. I tagli 11 vengono preferibilmente realizzati con una sega meccanica 25 a disco diamantato (figura 3). Both the cores 10 and the two cuts 11 are made through the entire layer of concrete 5 and any further rigid layers below; the cores 10 are also made with a diameter greater than that of the first pole 7 and of the second pole 8 to be inserted into the ground 6. The cuts 11 are preferably made with a mechanical saw 25 with diamond disc (Figure 3).
Per quanto riguarda le fasi di inserimento del primo palo 7 e del secondo palo 8 nel terreno 6, vantaggiosamente vengono realizzate utilizzando cosiddetti micropali, vale a dire pali metallici (indifferentemente tubolari o pieni) di diametro generalmente inferiore a 250 mm, preferibilmente costituiti da una pluralità di moduli collegati uno all'altro assialmente (ad esempio per avvitamento). As regards the steps of inserting the first pole 7 and the second pole 8 into the ground 6, they are advantageously carried out using so-called micropiles, that is to say metal poles (indifferently tubular or solid) with a diameter generally less than 250 mm, preferably consisting of a plurality of modules connected one to the other axially (for example by screwing).
Preferibilmente, inoltre le fasi di inserire il primo palo 7 ed il secondo palo 8 nel terreno 6 vengono effettuate per infissione o rotoinfissione, vantaggiosamente a pressione. In particolare, nella forma attuativa preferita l'infissione o la rotoinfissione a pressione vengono effettuate utilizzando un carro zavorrato 14 mobile su cui è installato almeno un pistone idraulico 15 di infissione. Nel caso illustrato in figura 7, tuttavia, il carro zavorrato 14 è dotato di due pistoni idraulici 15 di infissione disposti in modo tale da poter infiggere ciascuno palo ad una estremità dell'asola definita dall'apertura passante 9 senza necessità di spostare il carro. I due pistoni idraulici 15 sono inoltre azionabili alternativamente per utilizzare l'intera massa del carro zavorrato 14 come ancoraggio per ciascuna infissione. Un carro zavorrato 14 di questo tipo è oggetto della domanda di brevetto italiana n. Preferably, moreover, the steps of inserting the first pole 7 and the second pole 8 into the ground 6 are carried out by driving or roto-driving, advantageously by pressure. In particular, in the preferred embodiment, the insertion or pressure roto-insertion are carried out using a mobile ballasted carriage 14 on which at least one hydraulic driving piston 15 is installed. In the case illustrated in Figure 7, however, the ballasted carriage 14 is equipped with two hydraulic driving pistons 15 arranged in such a way as to be able to drive each pole to one end of the slot defined by the through opening 9 without the need to move the carriage. The two hydraulic pistons 15 can also be operated alternately to use the entire mass of the ballasted carriage 14 as an anchor for each driving. A weighted wagon 14 of this type is the subject of Italian patent application no.
102016000072862 a nome di questa stessa richiedente. 102016000072862 in the name of this same applicant.
Preferibilmente, poi, il primo palo 7 ed il secondo palo 8 vengono inseriti nel terreno 6 in modo da svilupparsi in un medesimo piano verticale perpendicolare ad una direzione di sviluppo del giunto 2 selezionato, ed in modo tale che una prima testa superiore 16 del primo palo 7 ed una seconda testa superiore 17 del secondo palo 8 si trovino ad una quota inferiore rispetto ad una superficie inferiore 18 dello strato di calcestruzzo 5 (preferibilmente entrambe alla stessa quota). Preferably, then, the first pole 7 and the second pole 8 are inserted into the ground 6 so as to develop in the same vertical plane perpendicular to a direction of development of the selected joint 2, and in such a way that a first upper head 16 of the first pole 7 and a second upper head 17 of the second pole 8 are located at a lower level than a lower surface 18 of the concrete layer 5 (preferably both at the same level).
Il metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione prevede poi di collegare la prima testa superiore 16 del primo palo 7 inserito nel terreno 6, alla seconda testa superiore 17 del secondo palo 8 inserito nel terreno 6, mediante un elemento rigido 19, quale un profilato metallico, che si sviluppi trasversalmente rispetto al giunto 2 selezionato (inserendolo tramite l'apertura passante 9 se questa è presente). In particolare, nella forma attuativa preferita il collegamento tramite l'elemento rigido 19 rende tra loro solidali il primo palo 7 ed il secondo palo 8 almeno rispetto a possibili spostamenti lungo una direzione orizzontale perpendicolare alla direzione di sviluppo del giunto 2 selezionato. Nella forma realizzativa preferita, ciò viene ottenuto tramite un accoppiamento maschio femmina tra elemento rigido 19 e primo palo 7 e secondo palo 8, lungo una direzione verticale. A titolo di esempio, se il primo palo 7 ed il secondo palo 8 sono tubolari, l'elemento rigido 19 può presentare due protuberanze verso il basso dimensionate in modo tale da potersi inserire all'interno dei pali. Alternativamente, l'elemento rigido 19 può presentare inferiormente delle sedi cave dimensionate in modo tale da permettere l'alloggiamento rispettivamente della prima testa superiore 16 e della seconda testa superiore 17. The consolidation method object of the present invention then provides to connect the first upper head 16 of the first pole 7 inserted in the ground 6, to the second upper head 17 of the second pole 8 inserted in the ground 6, by means of a rigid element 19, such as a metal profile , which develops transversely with respect to the selected joint 2 (inserting it through the through opening 9 if this is present). In particular, in the preferred embodiment, the connection by means of the rigid element 19 makes the first pole 7 and the second pole 8 integral with each other at least with respect to possible displacements along a horizontal direction perpendicular to the direction of development of the selected joint 2. In the preferred embodiment, this is achieved by means of a male-female coupling between the rigid element 19 and the first pole 7 and the second pole 8, along a vertical direction. By way of example, if the first pole 7 and the second pole 8 are tubular, the rigid element 19 may have two downward protuberances sized in such a way as to be able to be inserted inside the poles. Alternatively, the rigid element 19 can have hollow seats at the bottom which are sized in such a way as to allow the housing of the first upper head 16 and the second upper head 17 respectively.
Preferibilmente poi, la presente invenzione prevede di utilizzare un elemento rigido 19 che presenti una direzione principale di sviluppo ed una sezione trasversale costante perpendicolarmente alla direzione principale di sviluppo, e di effettuare il collegamento tra il primo palo 7 ed il secondo palo 8 disponendo l'elemento rigido 19 con la propria direzione principale di sviluppo orizzontale e giacente nel piano verticale perpendicolare alla direzione di sviluppo del giunto 2 selezionato. L'elemento rigido 19 è inoltre preferibilmente provvisto di un trattamento superficiale anticorrosione ed anti-aggrappaggio (analogo a quello delle barre compartecipazione); in questo modo, infatti, la lastra di calcestruzzo potrà, se necessario, scorrere rispetto all'elemento rigido 19. Ciò risulta particolarmente vantaggioso nelle forme attuative preferite della presente invenzione, nelle quali l'elemento rigido 19 viene collegato al primo palo 7 ed al secondo palo 8 in modo tale da essere posizionato con almeno una propria prima parte (quella superiore) all'interno dell'apertura passante 9. La parte inferiore dell'elemento rigido 19 è invece disposta con la propria superficie inferiore ad una quota pari o inferiore alla quota della superficie inferiore della lastra di calcestruzzo, così da garantire che il primo palo 7 ed il secondo palo 8 rimangano al di sotto di tale superficie. Preferably then, the present invention foresees to use a rigid element 19 which has a main direction of development and a constant cross section perpendicular to the main direction of development, and to make the connection between the first pole 7 and the second pole 8 by arranging the rigid element 19 with its main horizontal direction of development and lying in the vertical plane perpendicular to the direction of development of the selected joint 2. The rigid element 19 is also preferably provided with an anti-corrosion and anti-grip surface treatment (similar to that of the sharing bars); in this way, in fact, the concrete slab can, if necessary, slide with respect to the rigid element 19. This is particularly advantageous in the preferred embodiments of the present invention, in which the rigid element 19 is connected to the first pole 7 and to the second pole 8 in such a way as to be positioned with at least its own first part (the upper one) inside the through opening 9. The lower part of the rigid element 19 is instead arranged with its lower surface at an equal or lower level at the height of the lower surface of the concrete slab, so as to ensure that the first pole 7 and the second pole 8 remain below this surface.
Nelle unite figure l'elemento rigido 19 ha sezione trasversale a T rovesciata ma in altre forme realizzative può avere anche altre forme, ad esempio ad I, ad U o ad H. In the accompanying figures, the rigid element 19 has an inverted T-shaped cross section but in other embodiments it can also have other shapes, for example I, U or H-shaped.
Il metodo di consolidamento oggetto della presente invenzione prevede poi una fase di vincolo dell'elemento rigido 19 allo strato di calcestruzzo 5, vantaggiosamente realizzata riempiendo nuovamente l'apertura passante 9 con una malta 20, preferibilmente una malta espansiva per inghisaggio, in modo tale da inglobare almeno parzialmente l'elemento rigido 19. The consolidation method object of the present invention then provides for a bonding step of the rigid element 19 to the concrete layer 5, advantageously carried out by filling again the through opening 9 with a mortar 20, preferably an expansive mortar for grouting, in such a way as to at least partially incorporate the rigid element 19.
Nel caso in cui il metodo di consolidamento debba essere applicato prima della realizzazione della pavimentazione basta inserire il primo palo 7 ed il secondo palo 8 nel terreno 6 di sottofondo (preferibilmente con le stesse modalità sopra indicate), collegarli con l'elemento rigido 19, e creare lo strato di calcestruzzo 5 vincolandolo all'elemento rigido 19. Sarà infine necessario tagliare i giunti 2 in modo tale che passino al di sopra degli elementi rigidi 19. In the event that the consolidation method must be applied before the construction of the flooring, it is sufficient to insert the first pole 7 and the second pole 8 in the substrate 6 (preferably with the same methods indicated above), connect them with the rigid element 19, and create the concrete layer 5 binding it to the rigid element 19. Finally, it will be necessary to cut the joints 2 so that they pass over the rigid elements 19.
In tutti i casi descritti è importante che, ad intervento finito, l'elemento rigido 19 fissato al primo palo 7 ed al secondo palo 8 sia disposto e/o vincolato allo strato di calcestruzzo 5 in modo tale da costituire un impedimento ad un eventuale spostamento verso il basso dello strato di calcestruzzo 5. In all the cases described it is important that, once the intervention is finished, the rigid element 19 fixed to the first pole 7 and to the second pole 8 is arranged and / or bound to the concrete layer 5 in such a way as to constitute an impediment to any displacement down the concrete layer 5.
Come detto, formano poi oggetto della presente invenzione, anche alcuni metodi per ripristinare una pavimentazione stradale 1 in calcestruzzo che comprenda superiormente uno strato di calcestruzzo 5 danneggiato, ed in cui siano presenti giunti 2 che si estendono per una profondità inferiore allo spessore dello strato di calcestruzzo 5. As mentioned, the present invention also includes some methods for restoring a concrete road pavement 1 which comprises a damaged concrete layer 5 at the top, and in which there are joints 2 which extend for a depth less than the thickness of the layer of concrete. concrete 5.
Tutti i vari metodi di ripristino oggetto della presente invenzione prevedono innanzitutto una fase di consolidamento della pavimentazione stradale 1 utilizzando il metodo di consolidamento sopra descritto. All the various restoration methods object of the present invention provide first of all a consolidation step of the road pavement 1 using the consolidation method described above.
Un primo metodo di ripristino in accordo con la presente invenzione, utilizzabile per pavimentazioni poco degradate, prevede poi prima la fase di spazzolare con un fresa stradale 21 le zone della pavimentazione stradale 1 che sono state interessate dal consolidamento (figura 15) per renderle complanari al resto della pavimentazione, e quindi la fase di spazzolare ed aspirare i detriti dalla pavimentazione con un idoneo macchinario di pulizia 22 (figura 16). Infine è prevista una fase di taglio e sigillatura del giunto 2 in corrispondenza delle zone interessate dal consolidamento (figura 17) per ripristinare una continuità con i giunti 2 esistenti (figura 18). A first restoration method in accordance with the present invention, which can be used for slightly degraded pavements, then first involves the step of brushing with a road cutter 21 the areas of the road pavement 1 that have been affected by the consolidation (figure 15) to make them coplanar to the the rest of the flooring, and then the phase of brushing and vacuuming the debris from the flooring with a suitable cleaning machine 22 (figure 16). Finally, there is a step of cutting and sealing the joint 2 in correspondence with the areas affected by the consolidation (figure 17) to restore continuity with the existing joints 2 (figure 18).
Nel caso in cui la pavimentazione sia invece maggiormente degradata, dopo il consolidamento il metodo di ripristino può prevede prima la fase di spazzolare con un fresa stradale 21 l'intera pavimentazione stradale 1 (figura 19), e successivamente le fasi di: In the case in which the pavement is instead more degraded, after the consolidation the restoration method can first involve the phase of brushing the entire road pavement 1 with a road cutter 21 (figure 19), and then the phases of:
coprire la pavimentazione stradale 1 con uno strato aggiuntivo 23 di calcestruzzo (ad esempio costituito da una malta cementizia autolivellante); eseguire una pluralità di tagli nello strato aggiuntivo di calcestruzzo per creare dei nuovi giunti 2 che si sviluppino al di sopra dei giunti 2 preesistenti; e covering the road pavement 1 with an additional layer 23 of concrete (for example consisting of a self-leveling cement mortar); making a plurality of cuts in the additional layer of concrete to create new joints 2 which develop above the pre-existing joints 2; And
sigillare i nuovi giunti 2 così creati. seal the new joints 2 thus created.
Nel caso invece in cui la pavimentazione sia non eccessivamente degradata superficialmente, il metodo di ripristino può prevedere prima la fase di spazzolare con un fresa stradale 21 l'intera pavimentazione stradale 1, e successivamente di procedere direttamente al taglio e sigillatura dei giunti 2 in corrispondenza delle zone precedentemente interessate dall'intervento di consolidamento (figura 21). If, on the other hand, the pavement is not excessively degraded on the surface, the restoration method can first envisage the step of brushing the entire road pavement 1 with a road cutter 21, and subsequently proceeding directly to the cutting and sealing of the joints 2 in correspondence of the areas previously affected by the consolidation intervention (figure 21).
Infine è anche possibile che una volta ripristinata la pavimentazione in calcestruzzo, la stessa venga ricoperta con un conglomerato bituminoso 24 (figura 22). Finally, it is also possible that once the concrete pavement has been restored, it will be covered with a bituminous conglomerate 24 (figure 22).
La presente invenzione consegue importanti vantaggi. The present invention achieves important advantages.
In primo luogo è stato messo a punto un metodo di consolidamento che da un lato permette di intervenire per ripristinare pavimentazioni stradali degradate senza necessità di intervenire sul loro sottofondo, e che, dall'altro lato, permette di realizzare pavimentazioni stradali in calcestruzzo meno soggette a degradi rispetto a quelle note. First of all, a consolidation method was developed which on the one hand allows to intervene to restore degraded road pavements without the need to intervene on their substrate, and which, on the other hand, allows to create concrete road pavements less subject to degradation compared to the known ones.
In secondo luogo, grazie a tale metodo di consolidamento, è stato possibile mettere a punto dei metodi per ripristinare una pavimentazione stradale in calcestruzzo degradata, che permettono il ripristino senza necessità di smantellarla e ricostruirla. Secondly, thanks to this consolidation method, it was possible to develop methods for restoring a degraded concrete road pavement, which allow it to be restored without having to dismantle and rebuild it.
Va infine rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso alla sua attuazione non risulta molto elevato. Finally, it should be noted that the present invention is relatively easy to produce and that the cost associated with its implementation is also not very high.
L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept that characterizes it.
Tutti i dettagli sono rimpiazzabili da altri tecnicamente equivalenti ed i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze. All the details can be replaced by other technically equivalent ones and the materials used, as well as the shapes and dimensions of the various components, may be any according to requirements.
Claims (12)
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| CN116145495A (en) * | 2023-04-20 | 2023-05-23 | 山西省交通新技术发展有限公司 | Bridge tunnel pavement longitudinal crack reinforcing treatment structure and application method thereof |
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