ITBZ20120043A1 - Procedimento per il consoliddamento di litorali sabbiosi - Google Patents
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Description
PROCEDIMENTO PER IL CONSOLIDAMENTO DI LITORALI SABBIOSI
DESCRIZIONE
Sono note opere di consolidamento, rispettivamente di ripascimento di zone costiere soggette all’erosione, consistenti essenzialmente in segmenti di scogliere emergenti o sommerse costituite da massi posti su fondali, aventi andamento essenzialmente parallelo rispetto alla spiaggia (difesa longitudinale distaccata) e/o aventi andamento dal retrospiaggia alla prima linea dei frangenti di normale mareggiata (difesa trasversale -pennelli).
Dette opere di difesa rigida sono intervallate da varchi aventi lo scopo di consentire lo scambio di acqua favorendo il ripascimento, esse agiscono sul moto ondoso attraverso fenomeni di dissipazione dell’energia e fenomeni di diffrazione, ottenendo una difesa contro l’erosione costiera favorendo l’eventuale ripristino di tratti sabbiosi.
Le opere dì difesa rigida di questo tipo comportano spese notevoli di produzione, di trasporto e di posa dei massi naturali o artificiali.
Dalla EP 1536069 à ̈ noto un procedimento di consolidamento di terreni praticando delle perforazioni ed iniettando delle resine sintetiche espandenti a vari livelli di profondità . Questo procedimento sviluppato per il consolidamento di terreni di fondazione di opere edili permette di ottenere il riempimento di cavità , respingendo l’eventuale acqua presente, inglobando e legando il materiale presente nelle zone di iniezione ed ottenendo eventualmente anche il sollevamento del livello del terreno. Con questo procedimento non à ̈ possibile ottenere delle zone di consolidamento capillari ed omogenee in particolare in terreni sabbiosi relativamente compatti presenti normalmente nelle zone costiere nei quali le resine espandenti non riescono penetrare ed espandersi in modo sufficiente.
Dalla DE 102004009509 A1 à ̈ noto un procedimento per il consolidamento di terreni sabbiosi usando un polimerisato non solubile in acqua e formante un film a temperature < 30° assieme ad un cemento in quantità di 0,5 - 10% rispetto al materiale sabbioso del suolo. Detto procedimento à ̈ adatto soltanto per il consolidamento di uno strato relativamente poco profondo del terreno e viene sfruttato per esempio per la realizzazione di discariche, di stagni, di scarpate, di aree di parcheggio.
L’invenzione si pone il compito di realizzare un procedimento di consolidamento del tipo sopra esposto adatto per il consolidamento di litorali sabbiosi, comprese eventuali dune, allo scopo di contrastare l'erosione favorendo il ripascimento per ripristinare i tratti sabbiosi preesistenti, rispettivamente per ampliare i tratti esistenti di spiaggia sabbiosa.
Per adempiere a questo compito l’invenzione propone la realizzazione di barriere emergenti o sommerse praticando delle iniezioni di nanodispersione di silice colloidale (SiO2) in soluzione acquosa in masse sabbiose contenute e delimitate all’interno di casseforme di tipo vario le quali definiscono le dimensioni e la disposizione delle barriere artificiali. La nano-dispersione di silice colloidale in soluzione acquosa, nota per il consolidamento di strati superficiali per esempio di pietre naturali, di intonaci, di cemento e manufatti edili assorbenti, possiede le seguenti caratteristiche:
- spiccata proprietà di penetrazione per le particelle di dimensioni piccolissime,
- elevata diffusione per la viscosità bassissima,
- leggermente basica (ca. Ph 9,8),
- reagisce chimicamente soltanto con il silicio mentre verso altri elementi esplica soltanto coesione intesa come azione fisica.
Dette caratteristiche determinano una elevata diffusione del materiale iniettato anche all’interno di masse sabbiose relativamente compatte ottenendo una coesione omogenea in zone relativamente estese della massa trattata la quale, entro tempi piuttosto brevi, assume una consistenza simile a quella della roccia arenaria, con una resistenza alla compressione uniassiale fino a ca. 1,5 mPa.
In caso di realizzazione di barriere sommerse, rispettivamente di barriere emergenti, basate su fondo sommerso, le casseforme possono essere costituite per esempio in modo noto da palancole oppure da elementi collegati fra di loro ed inondabili i quali appoggiando sul fondo, eventualmente preventivamente preparato, costituiscono pareti di contenimento per la sabbia scaricata fra di loro. Nella massa di sabbia contenuta all’interno della cassaforma, non necessariamente stagna, successivamente alla sedimentazione della sabbia, vengono eseguite iniezioni di nano-dispersione di silice colloidale in soluzione acquosa con sistemi noti, comprendenti anche sistemi di iniezione utilizzati per la realizzazione di tiranti in vetroresina. Il livello della sabbia riportata all'interno delle casseforme deve essere maggiore del livello richiesto di consolidamento perché un certo strato di sabbia riportata serve come strato di contenimento allo scopo di evitare la fuga in superficie del materiale iniettato. Naturalmente detto strato di contenimento (non consolidato), successivamente sarà asportato dal moto ondoso e/o dal vento. In seguito all’avvenuta diffusione di detto mezzo consolidante all’interno della massa di sabbia contenuta all'interno della cassaforma e nella massa di sabbia sottostante, anch’essa interessata dalle iniezioni, ed in seguito alla reazione di consolidamento, possono essere asportate le palancole, rispettivamente asportate le casseforme o riportate in galleggiamento almeno parziale i contenitori innondati fungenti da cassaforma.
In caso di realizzazione di barriere su terreno emergente possono essere usate casseforme metalliche o in legno del tipo noto per contenere la massa di sabbia destinata a formare, assieme ad una massa di sabbia sottostante, in seguito alle operazioni di iniezione, la barriera di protezione.
Su terreno emerso, in particolare per le dune, l'invenzione propone il consolidamento preventivo dello strato naturale superficiale della sabbia o di uno strato superficiale di sabbia riportata ed opportunamente modellata senza l’impiego di casseforme, tramite diffusione superficiale della stessa nano-dispersione di silice colloidale o di altri prodotti noti, con successive iniezioni verticali o inclinate in profondità . Adottando questo sistema non à ̈ richiesto l’uso di casseforme perché lo strato consolidato superficiale evita la fuga in superficie di materiale iniettato. Il consolidamento dello strato superficiale può essere eseguito anche con l’impiego di materiali consolidanti e procedimenti diversi noti per esempio per la realizzazione di discariche, di stagni, di aree di parcheggio e simili. Questa variante à ̈ utilizzabile anche in caso di presenza di vegetazione contrastante l’erosione effettuando il consolidamento dello strato superficiale soltanto nelle zone prive di vegetazione mentre le iniezioni verticali e/o inclinate possono essere eseguite anche in corrispondenza delle zone con vegetazione a livelli inferiori alla penetrazione delle radici.
L’invenzione comprende, in sostituzione della nano-dispersione di silice, anche l’uso di nano-dispersione di calcio, in questo caso il prodotto consolidante reagisce chimicamente con i carbonati di calcio ed à ̈ quindi adatto per litorali con sabbie contenenti carbonati di calcio.
Secondo l’invenzione in base alla granulometria della sabbia presente sul luogo di realizzazione delle barriere di protezione, rispettivamente in base alla granulometria del materiale riportato all'interno delle casseforme, la nano-dispersione di silice colloidale può avere caratteristiche diverse di composizione, per esempio percentuali diverse di catalizzatore.
L’invenzione viene spiegata più da vicino in base ad alcuni esempi di applicazione del procedimento secondo l’invenzione illustrati schematicamente nei disegni allegati i quali hanno scopo esclusivamente esplicativo e non limitativo.
La Fig, 1 illustra la sezione secondo un piano l-l, indicato nella prossima Fig. 2, verticale e trasversale all’andamento della spiaggia di un litorale con realizzazione di una scogliera artificiale sommersa.
La Fig. 2 illustra in vista dall’alto il litorale corrispondente alla sezione indicata in Fig. 1 con cassaforma per la realizzazione di una scogliera artificiale sommersa.
La Fig. 3 illustra la sezione dello stesso litorale indicato nelle Figg. 1 e 2 con barriera sommersa determinante il ripascimento della fascia protetta di spiaggia.
La Fig. 4 illustra uno schema di realizzazione di una scogliera artificiale su fondo immerso con l’utilizzo di contenitori inondabili formanti la cassaforma per contenere la massa di sabbia da consolidare con il procedimento secondo l'invenzione interessando anche la porzione sottostante del fondo sabbioso immerso.
La Fig. 5 illustra la vista dall’alto su una scogliera artificiale da realizzare su terreno emerso applicando il procedimento secondo l’invenzione.
La Fig. 6 illustra la sezione trasversale per una duna consolidata in profondità applicando il procedimento secondo l’invenzione con iniezioni verticali o inclinate, senza l’uso di casseforme ma successivamente ad un consolidamento dello strato superficiale.
Il litorale indicato nella Figg. 1, 2, 3 consiste in una spiaggia emersa S, in una battigia C definita essenzialmente dal livello medio A della marea alta e dal livello medio B della marea bassa; la parte sommersa à ̈ caratterizzata da una barra interditale D e da una barra sommersa E con piede F, fra dette barre si estendono i truogoli T. In corrispondenza della barra sommersa E à ̈ stata realizzata una cassaforma 1 per esempio tramite palancole infisse nel terreno allo scopo di poter contenere la massa di sabbia riportata 2b avente un livello massimo immerso oppure emergente. La massa di sabbia riportata 2b può essere prelevata dal fondo per esempio tramite draga e trasportata tramite tubo 3. Il livello della massa di sabbia riportata deve essere superiore rispetto al livello richiesto della massa consolidata per formare uno strato superiore di contenimento contro la fuga in superficie di materiale iniettato. Nella massa di sabbia riportata 2b ed in quella verticalmente sottostante vengono eseguite delle iniezioni 2a di nano-dispersione di silice colloidale in soluzione acquosa tramite dispositivi di iniezione noti penetranti essenzialmente in senso verticale.
In seguito al processo di penetrazione e diffusione del mezzo consolidante (S1O2) ed alla successiva fase di coesione determinante il consolidamento della massa trattata, possono essere asportate le casseforme 1 e la scogliera artificiale intervallata da varchi per il passaggio dell’acqua determinerà il progressivo ripascimento R con spostamento della battigia C ed allargamento della spiaggia emersa S.
Una cassaforma particolarmente pratica per la realizzazione di scogliere artificiali con il procedimento secondo l'invenzione su fondo sommerso à ̈ costituita da una serie di contenitori stagni 4 inondabili con acqua 4a tramite tubi 5 per farli appoggiare sul fondo eventualmente preventivamente preparato. In seguito al riempimento della cassaforma formata dai recipienti 4 con sabbia 2b addotta tramite tubi 3 ed all’esecuzione delle iniezioni con il mezzo consolidante, l’acqua 4a può essere pompata dall’interno dei recipienti 4 all’esterno ottenendo il galleggiamento almeno parziale dei contenitori per poterli spostare agevolmente verso la posizione di realizzazione della successiva scogliera artificiale.
In caso di realizzazione di scogliere 2 o strutture di difesa su fondo emerso (Figg. 5), la sabbia riportata 2b può essere contenuta in casseforme note nel settore edilizio formate essenzialmente da pannelli 6 e relativa struttura di sostegno e puntellamento ancorata al suolo.
In caso di consolidamento di dune (Fig. 6) o di tratti di spiaggia emersa, l’invenzione propone il preventivo consolidamento di uno strato superficiale 2c del terreno in modo noto, per esempio eseguendo lo spargimento di nano-dispersione di silicio o di altri prodotti noti per la consolidazione superficiale di terreni, seguita dal consolidamento in profondità applicando il procedimento secondo l’invenzione eseguendo delle iniezioni verticali 2a e/o iniezioni inclinate in relazione al profilo della duna, rispettivamente del terreno.
Adottando detto procedimento non à ̈ richiesto l’uso di casseforme perché lo strato consolidato superficiale 2c evita la fuga in superficie del materiale di consolidamento iniettato successivamente.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il consolidamento di litorali sabbiosi comprendenti le dune e la spiaggia emersa per contrastare l’erosione, favorendo il ripascimento allo scopo di ripristinare i tratti sabbiosi preesistenti, rispettivamente per ampliare i tratti esistenti di spiaggia emersa con la realizzazione di barriere artificiali, caratterizzato dal fatto che le dimensioni e la disposizione di dette barriere (2) sono definite da casseforme (1 , 4, 6) erette su fondo immerso o emerso riempite di sabbia (2b) fino ad un livello maggiore al livello di consolidamento richiesto, che successivamente su detta massa di sabbia (2b) vengono eseguite delle iniezioni (2a) di nano-dispersione di silicio colloidale o di nano-dispersione di calcio interessando anche il fondo sabbioso sottostante e che le casseforme (1. 4, 6), successivamente all’avvenuta coesione fra i granelli di sabbia trattata, vengono asportate. . Procedimento di consolidamento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che la cassaforma per il contenimento della sabbia riportata (2b) per la realizzazione di barriere artificiali su terreno immerso à ̈ costituita da contenitori stagni (4) collegabili fra di loro, inondabili di acqua (4a) per farli appoggiare sul fondo immerso (4f) eventualmente preventivamente preparato e svuotabiii almeno parzialmente per farli sollevare dal fondo in seguito alle iniezioni terminate ed al consolidamento avvenuto in modo da poterli spostare e reimpiegare in una successiva posizione di realizzazione di una barriera artificiale. 3. Procedimento di consolidamento secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che lo strato superiore della sabbia riportata (2b) all'interno delle casseforme (1 , 4, 6), prima dell’esecuzione delle iniezioni (2a), viene consolidato con procedimenti e mezzi consolidanti noti. 4. Procedimento di consolidamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il consolidamento di dune o di spiagge emerse sabbiose avviene consolidando preventivamente lo strato superiore (2c) della sabbia allo stato attuale naturale o dello strato superiore di sabbia eventualmente riportato e modellato secondo richiesta, con procedimenti e mezzi noti ed eseguendo appena successivamente al consolidamento di detto strato superficiale (2c) delle iniezioni verticali (2a) e/o iniezioni inclinate (2i) di nanodispersione di silicio colloidale o di nano-dispersione di calcio, allo scopo di ottenere un consolidamento in profondità . 5. Procedimento di consolidamento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il trattamento di consolidamento preventivo dello strato superficiale attuale naturale del terreno o dello strato superficiale di sabbia riportata e modellata secondo richiesta avviene con esclusione del terreno occupato da vegetazione contrastante l’erosione mentre le iniezioni verticali (2a) e/o inclinate (2i) possono essere eseguite anche nel terreno sottostante alle aree con vegetazione senza interessare lo strato superficiale pervaso dalle radici della vegetazione.
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