IT9047689A1 - Struttura per il contenimento di terrapieni naturali e/o artificiali - Google Patents

Description

dell'involucro (1) a cui appartiene o a quello superiore .

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una struttura per il contenimento di terrapieni naturali e/o artificiali .

In maggiore dettaglio l'invenzione concerne una struttura del tipo detto, funzionante staticamente secondo il principio dei "muri a gravità", costituita sostanzialmente da una successione di elementi modulari,nelle tre dimensioni, di particolare forma, al cui interno viene disposto il materiale sciolto di riempimento.

Attualmente, le opere di sostegno costituite da elementi prefabbricati in cemento armato sono realizzate secondo diverse tecnologie.

Una delle soluzioni adottate, conosciute come muro tipo "TENSITER", è costituita da una successione di pannelli modulari a tutta altezza, realizzati in cemento armato e prefabbricati in stabilimento. Questi pannelli costituiscono la sola elevazione dell'opera di sostegno, mentre le fondazioni del muro sono realizzate in opera in cemento armato, anche su pali, ove necessario. I pannelli sono del tipo "liscio e "nervato" secondo le altezze necessarie, mentre il collegamento tra fondazione (plinto) gettata in opera e pannelli prefabbricati viene realizzata tramite appositi dispositivi in acciaio, in parte predisposti nella fondazione e in parte sui pannello.

Lo schema statico della struttura di tale tipo è a "mensola" con campo di utilizzo fino a 9 ÷ 10 metri di altezza.

Dal punto di vista statico è una struttura efficiente ma presenta problematiche di inserimento ambientale comparabili a quelle dei muri in cemento armato gettati in opera.

Operativamente, questo tipo di soluzione, presenta il vantaggio di evitare i considerevoli impegni di carpenteria, necessaria per le elevazioni in cemento armato, gettate in opera, ma presenta, in sede di montaggio, notevoli problematiche per le limitatissime tolleranze che i prefabbricati consentono soprattutto in condizioni piano-altimetriche non lineari, quali pendenze longitudinali, curve circolari, raccordi plano-altimetrici, etc., condizioni che in genere sono molto frequenti nella pratica applicativa.

Un secondo tipo di struttura, denominata "TERRA ARMATA", è costituita da un paramento di valle formato da elementi prefabbricati, di limitate dimensioni in cemento armato vibrato e di spessore contenuto che, disposti uno sull'altro, vengono a costituire la parete verticale. Ogni elemento è collegato al retrostante terrapieno mediante tiranti di acciaio zincato immersi nel terrapieno stesso che per aderenza realizzano il contrasto necessario. La costruzione pertanto di una opera di sostegno deve avveni re per strati in modo da poter disporre nel rilevato,i tiranti necessari ad ogni strato.

La realizzazione di tale struttura presenta pertanto alcuni vincoli significativi quali una velocità esecutiva ridotta legata alla stesa e compattazione del rilevato per il quale occorre adottare un terreno di adeguata granulometria atta a realizzare una buona aderenza acciaio-terreno; la possibilità di essere adottata solo come opera di sostegno o di parziale sottoscarpa, in quanto necessità di un rilevato artificiale retrostante per l'ancoraggio dei tiranti; l'impossibilità di essere usata su terreni compressibili, in quanto Io schema statico non consente di assorbire deformazioni nè tantomeno cedimenti differenziali dei piani di posa; e la necessità di adottare una serie di elementi speciali per realizzare i raccordi e risolvere i punti singolari caratteristici di tutte le opere di sostegno.

Dal punto di vista ambientale, è stata ed è molto utilizzata per opere di sostegno in ambito urbano. Al contrario, una sua applicazione in ambiente extraurbani è possibile solo in limitati casi in quanto, il prospetto finale risulta in vista, e costituito da una parete in cemento armato verticale, cosi come i muri tradizionali, anche se caratter izzata da un gradevole disegno articolato dovuto ai giunti di connessione tra i singoli pannelli.

Vengono inoltre realizzate strutture prefabbricate in cemento armato vibrato, denominata "muri cellulari", di tipo modulare che, sovrapposti l'uno all'altro, costituiscono le celle di contenimento che successivamente vengono riempite con misto di cava a granulometria molto grossolana.

La geometria degli elementi di tale sistema non consente l'adozione, per il riempimento, di materiale a granulometria fine, in quanto detto materiale sfuggirebbe dalle aperture orizzontali e verticali esistenti sulla parete esterna della cella, di diamensioni superiori a 4-5 cm. La parete anteriore, che può avere anche configurazione inclinata, è sempre piana e quindi priva di superfici destinabili all'inerbimento.

Dal punto di vista statico si ha un buon comportamento statico fino ad altezze di m 9,00 ÷

10,00, ma solo su terreni con buona portanza.

Queste strutture sono usate in alternativa alle "gabbionate" tradizionali in cui l'involucro in rete metallica viene sotituito dalla griglia in cemento armato.

Un ultimo tipo di soluzione che è adottata e quella costituita da strutture prefabbricate in calcestruzzo, tipo "CRI8B WALL" o "BI0MURI", che vengono sovrapposte in modo da realizzare celle di contenimento a catasta che vengono poi riempite con materiale sciolto.

Articolando diversamente la geometria degli elementi, si può ottenere un paramento di valle con svariate possibilità di inerbimento e quindi con buona integrazione con l'ambiente.

Tale tecnologia viene usata per realizzare barriere di isolamento a scopo "acustico" molto efficaci, ma dal punto di vista statico non risulta valida se non per limitatissime altezze di spinta in quanto gli elementi in cemento armato che compongono la struttura non sono tra loro strettamente connessi nè orizzontalmente nè verticalmente ed inoltre il terreno di riempimento non può essere compattato adeguatamente.

Sono strutture che vengono pertanto utilizzate come opere di sostegno di secondaria importanza, privilegiando il loro impiego a scopo di rifinitura o di isolamento acustico sul bordo scarpate.

Questa breve descrizione delle tecnologie attualmente adottate, evidenzia come ciascuna di esse privilegi un aspetto particolare, l'impatto ambientale piuttosto che la efficacia di contenimento piuttosto che l'isolamento acustico, ecc., non costituendo però una buona soluzione per le altre.

In questo contesto, appare bene evidente l'esigenza di poter disporre di una struttura come quella proposta secondo la presente invenzione che è stata concepita e realizzata in maniera tale da costituire una struttura valida staticamente e geotecnicamente e con caratteristiche estetiche che ne favoriscono l'inserimento ambientale, in quanto consente un pressoché totale inerbimento della parete.

Inoltre, la struttura secondo l'invenzione ha caratteristiche funzionali tali da prevedere una assoluta inesistenza di cantiere, da poter essere posta in opera rapidamente, da consentire una immediatezza di esercizio del muro finito e da avere validità geotecnica anche in terreni variamente compressibili.

Perdippiù, con la soluzione proposta secondo l'invenzione, si può procedere alla produzione in stabilimento dei componenti in cemento armato vibrato, avendosi quindi la massima garanzia qualitativa.

La struttura è, infine, pensata per avere la massima flessibilità del sistema, potendosi realizzare interventi di piccole e grandi dimensioni, la massima adattabilità a situazioni plano-altimetriche particolari e un ottimo inserimento ambientale.

Questi ed altri risultati sono ottenuti, secondo l'invenzione, proponendo la realizzazione di una struttura costituita da una successione di involucri modulari nelle tre dimensioni (altezza, larghezza e sviluppo longitudinale), costituita da un reticolo di elementi componenti modulari in cemento armato vibrato, al cui interno si posa il materiale di riempimento.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione una struttura per il contenimento di terrapieni naturali e/o artificiali costituita da una pluralità di involucri modulari, ciascuno di detti involucri essendo costituito da un elemento anteriore a vasca, avente parete anteriore inclinata rispetto alla verticale; da due elementi trasversali provvisti di elementi a martello anteriori, inferiore e superiore, che si accoppiano con una apposita sede realizzata sulle pareti laterali dell'elemento a vasca appartenente allo stesso involucro e a quello adiacente; e da un elemento longitudinale posteriore, avente, sulle estremità laterali, elementi a martello di accoppiamento con corrispondenti elementi a martello previsti posteriormente sugli elementi trasversali dell'involucro a cui appartiene o a quello superiore.

In particolare, tutti gli elementi componenti i singoli involucri modulari della struttura secondo l'invenzione possono essere realizzati in cemento armato vibrato.

Sulla parete anteriore inclinata degli elementi a vasca può essere previsto un rivestimento esterno con pietra locale naturale.

Detta parete anteriore dell'elemento a vasca può avere altezza tra 25 e 45 cm e inclinazione tra 10 e 20 gradi centesimali.

Inoltre, sempre secondo l'invenzione, il rapporto tra superficie piantumabile e parete anteriore inclinata può essere tra il 70 e 1180%, la superficie della parete stessa essendo quindi il 15 ÷ 35% del prospetto frontale esterno della struttura.

Sull'elemento trasversale si realizzerà, di preferenza, l'elemento a martello inferiore spostato in avanti rispetto a quello superiore, sia nel caso degli elementi a martello anteriori che nel caso di quelli posteriori.

La configurazione di detti elementi a martello dell'elemento trasversale è molto importante in quanto vincola, in termini di pendenza, il progetto della struttura.

La presente invenzione verrà ora descritta secondo sue forme preferite di realizzazione con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati in cui:

la figura 1 è una vista assonometrica della struttura secondo l'invenzione;

la figura 2 è una sezione verticale trasversale della struttura di figura 1;

la figura 3 è una vista in sezione verticale trasversale di una prima applicazione della struttura secondo l'invenzione;

la figura 4 è una vista in sezione verticale trasversale di una seconda applicazione della struttura secondo 1'invenzione;

la figura 5 è una vista in sezione verticale trasversale di una terza applicazione della struttura secondo l'invenzione; e

la figura 6 è una vista in sezione verticale trasversale di una quarta applicazione della strutturasecondo l'invenzione.

Facendo riferimento in particolare alle figure 1 e 2, si può notare come la struttura secondo l'invenzione sia costituita da una pluralità di involucri modulari 1, uguali tra di loro in altezza, larghezza e sviluppo longitudinale.

Ciascuno di detti involucri modulari è costituito da un elemento 2 longitudinale a vasca, da un elemento 3 posteriore longitudinale e da due elementi 4 trasversali.

Gli elementi 2 a vasca, che realizzano la parete esterna dell'involucro 1, hanno parete anteriore 5 inclinata in avanti rispetto alla verticale e, sulle pareti laterali 6, sedi 7 per l'accoppiamento con corrispondenti martelli inferiori realizzati sugli elementi trasversali 4.

Sempre nella sede 7 della parete laterale 6, va ad accoppiarsi il martello 9 superiore dell'elemento 4 trasversale appartenente all'involucro 1 sottostante.

Essendo il martello 9 superiore spostato indietro rispetto al martello 8 inferiore, l'accoppiamento tra i vari involucri avviene secondo una predeterminata angolazione.

L'elemento trasversale 4 presenta anche posteriormente due martelli 10 e 11, superiore e inferiore, per l'accoppiamento con l'elemento longitudinale posteriore 3 dell'involucro 1 a cui appartiene e con quello dell'involucro sottostante.

Anche in questo caso, il martello superiore 10 è spostato indietro rispetto al martello inferiore 11.

L'elemento 3 presenta, a sua volta, alle due estremità, sagomature 12 e 13 per l'accoppiamento con gli elementi 4 dell'involucro 1 cui appartiene e con quelli degli involucri 1 adiacenti.

Ovviamente, come già accennato, si possono variare l'inclinazione e altezza della parete 5 dell ' elemento 2, il rapporto tra superficie piantumata e parete 5, nonché la geometria degli elementi 3 e 4 in funzione della specifica applicazione della struttura secondo l'invenzione.

Riempiendo,come mostrato nelle figure, gli involucri 1 con terreno vegetale, si ottiene il totale ricoprimento della struttura in cemento armato vibrato.

Si possono quindi realizzare opere di sostegno di altezza fino a 10,00 m, con la "parete in vista" pressoché totalmente inerbita e piantumata e quindi di facile inserimento ambientale in qualsiasi contesto urbano o extraurbano. Ciò è possibile poiché la parete in vista risulta composta da livelli successivi di gradonature nell'ambito delle quali il terreno di riempimento assume una scarpata con pendenza 2/3 (33°) ampiamente compatibile con le caratteristiche geomeccaniche intrinseche del terreno di riempimento e risulta esposta agli agenti atmosferici, consentendo quindi un sicuro e duraturo attecchimento alle essenze vegetative piantumate.

Inoltre, la parete 5 dell'elemento 2 può essere migliorata da un punto di vista ambientale ricoprendola con pietra locale naturale (vedere figura 2).

La struttura secondo l'invenzione può essere usata come "controripa" (vedere figura 3), a sostegno di una scarpata naturale a monte della sede stradale 14.

Oppure, essa può essere impiegata come "muro di sottoscarpa" , a sostegno di scarpate artificiali al piede della sede stradale 14.

Una ulteriore applicazione è quella mostrata in figura 5, in cui la struttura viene a realizzare un muro di sostegno, per rinforzare il corpo della sede stradale 14.

Tuttavia, la struttura secondo l'invenzione può vantaggiosamente essere impiegata come difesa spondale (vedere la figura 6).

In questo caso, tra i singoli elementi 2 si dispone una rete di rivestimento 15 in polietilene, o altro materiale, che permette l'attecchimento delle essenze vegetali, la loro conservazione e crescita anche in caso di insorgere di una piena.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento specifico ad alcune sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Struttura per il contenimento di terrapieni naturali e/o artificiali, caratterizzata dal fatto di essere costituita da una pluralità di involucri modulari, ciascuno di detti involucri essendo costituito da un elemento anteriore a vasca, avente parete anteriore inclinata rispetto alla verticale; da due elementi trasversali provvisti di elementi a martello anteriori, inferiore e superiore, che si accoppiano con una apposita sede realizzata sulle parete laterali dell'elemento a vasca appartenente allo stesso involucro cui appartengono e a quelle dell'involucro adiacente; e da un elemento longitudinale posteriore, avente, sulle estremità laterali, elementi a martello di accoppiamento con corrispondenti elementi a martello previsti posteriormente sugli elementi trasversali dell'involucro a cui appartiene o a quello superiore.
2. 2. Struttura secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che tutti gli elementi contenenti i singoli involucri modulari sono realizzati in cemento armato vibrato.
3. 3. Struttura secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che la parete anteriore inclinata di detti elementi a vasca è rivestita esternamente con pietra locale naturale.
4. 4. Struttura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta parete anteriore dell'elemento a vasca ha altezza variabile tra 25 e 45 cm e inclinazione tra 10 e 20° centesimali.
5. 5. Struttura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che il rapporto tra la superficie piantumabile ottenuta e la parete anteriore inclinata varia tra il 70 e l '80°, la superficie della parete stessa rappresentando il 15-35% del prospetto frontale esterno della struttura.
6. 6. Struttura secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che su detto elemento trasversale l'elemento a martello inferiore è realizzato spostato in avanti rispetto a quello superiore, sia nel caso degli elementi a martello anteriori che nel caso di quelli posteriori.
7. 7. Struttura per il contenimento di terrapieni naturali e/o artificiali secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come illustrato e descritto.