ITTO20070015A1 - Sistema anti-vibrazioni nel terreno - Google Patents

Description

Descrizione del invenzione industriale dal titolo: Sistema anti -vibrazioni nel terreno

DESCRIZIONE

Le vibrazioni che viaggiano nel terreno si propagano sia all’interno del mezzo come onde di compressione P e onde S di taglio, sia sulla superficie come onde P, S oppure in prevalenza onde di Rayleigh R. Allo stato attuale della tecnica si cerca di impedire che le vibrazioni prodotte dalle sorgenti quali treni ferroviari e delle linee metropolitane si propaghino attraverso il terreno verso ricettori esterni (edifici, fabbriche, monumenti, etc..) attraverso l’uso di materassini antivibranti nell’ armamento ferroviario oppure con barriere verticali dentro il terreno costituite da muri di calcestruzzo. Per le macchine industriali si ricorre a fondazioni di grande massa oppure a isolatori posti ai piedi di contatto tra la macchina e il basamento di fondazione.

L’idea del presente brevetto di interporre in uno scavo nel terreno una barriera consistente in un pannello tra la sorgente e i ricettori esterni si basa sul principio che incontrando un ostacolo le vibrazioni incidenti in parte si riflettono e in parte si trasmettono oltre l’ostacolo (figura 1). La riflessione risulta totale e quindi la trasmissione risulta nulla quanto più è forte il contrasto di rigidezza tra l’ostacolo e il mezzo da cui provengono le vibrazioni. Questo significa che la barriera ideale è costituita da una trincea aperta oppure da un mezzo estremamente rigido.

La soluzione della trincea aperta è non praticabile per la gran parte delle situazioni, perché crea condizioni di instabilità di lungo termine delle pareti dello scavo e del terreno adiacente la trincea.

La soluzione proposta nella presente domanda di brevetto consiste nel creare ed installare un’intercapedine nel terreno per mezzo di più moduli assemblati, ciascun modulo o pannello ha uno spessore limitato ed è formato da due facce piane sottili parallele di qualunque materiale, collegate tra loro attraverso setti di irrigidimento posti ad interasse limitato, setti di sezione trasversale opportuna (vedasi figure 2 e 4).

All’interno dell<'>intercapedine si inserisce una schiuma impermeabilizzante o un dispositivo equivalente nelle parti superiore ed inferiore del pannello, per un’altezza contenuta. La schiuma impermeabilizzante ha la funzione di impedire infiltrazioni di acqua o altro liquido all’interno dell’intercapedine, inconveniente che aumenterebbe la densità di massa equivalente della barriera e ridurrebbe la sua efficacia.

L’installazione del sistema anti -vibrazioni nel terreno avviene secondo le fasi seguenti:

1. ad una distanza opportuna dalla sorgente vibrante si scava una trincea temporanea di opportuna profondità, che si sostiene da sé o in presenza di falda e terreni non coesivi grazie al riempimento temporaneo con fango bentonitico

2. si inserisce la barriera costituita da assemblaggio di diversi pannelli

3. si riempie la trincea temporanea con lo stesso terreno scavato per aprire la trincea 1) sistema anti-vibrazioni sopra descritto ha le seguenti caratteristiche:

1)risulta efficace contro le vibrazioni incidenti, perché la densità di massa equivalente del pannello è estremamente bassa ed è paragonabile ad una trincea aperta e quindi si crea un forte contrasto di impedenza tra il mezzo circostante (terreno o altro) e il pannello stesso.

2) il pannello installato offre il vantaggio di essere sufficientemente rigido per sostenere la spinta del terreno circostante

3) risulta economicamente vantaggioso rispetto ad altre soluzioni alternative

4) il trasporto e l’installazione dei pannelli della barriera risultano agevoli, perché possono essere eseguiti a moduli di dimensioni limitate che si compongono fra loro per formare l’intera barriera

La barriera può essere realizzata assemblando i pannelli, di dimensioni limitate, che consentono sia di raggiungere la profondità desiderata sia un agevole trasporto.

La profondità della barriera è variabile e dipende dalle caratteristiche dinamiche del terreno (profilo delle onde di taglio S con la profondità, velocità delle onde superficiali di Rayleigh del terreno e stratigrafia) e dal contenuto in frequenza delle vibrazioni prodotte dalla sorgente.

Nelle figure allegate sono illustrate le parti che compongono il sistema anti vibrazioni nel terreno:

Figura 1: disegno principale che illustra un esempio applicativo del sistema proposto nel caso specifico di applicazione nel campo ferroviario

Figura 2: assonometria del modulo o pannello

Figura 3: sezione verticale del pannello

Figura 4: schema di assemblaggio di più moduli o pannelli

Figura 5: particolare illustrante la connessione tra due moduli o pannelli adiacenti Figura 6: sezione trasversale del singolo modulo o pannello

Il sistema anti-vibrazioni descritto può essere applicato per isolare attivamente qualunque tipo di sorgente che interagisce con il terreno oppure per isolare passivamente i potenziali ricettori raggiungibili dalle vibrazioni.

Nel seguito sono descritte le diverse parti che compaiono nelle figure e che sono indicate con lettere alfabetiche:

Figura 1:

lettera a = edificio o stabilimento ricettore da proteggere dalle vibrazioni che si propagano attraverso il terreno

lettera b = sorgente che genera le vibrazioni, nel disegno è riportato l’esempio non limitativo di due treni

lettera c = vibrazioni che si propagano sulla superficie del terreno, costituite essenzialmente da onde superficiali di Rayleigh

lettera d= piano campagna

lettera e = sistema anti-vibrazioni oggetto della domanda di brevetto

lettera f= scavo temporaneo riempito successivamente con terra scavata, che fa parte del procedimento di realizzazione del sistema anti-vibrazioni, in quanto consente di installare la barriera all’ interno del terreno.

Figura 3:

lettera h = impermeabilizzazione della parte superiore del pannello

lettera i = impermeabilizzazione della parte inferiore del pannello

Figura 6:

lettera g = schiuma impermeabilizzante o dispositivo equivalente per impedire infiltrazioni di fluidi aìl’intemo della barriera-pannello

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) installazione mediante scavo di trincea nel sottosuolo durante l’esercizio della sorgente, per esempio transito dei treni o macchine vibranti, senza interruzione del funzionamento della sorgente. 2) creazione di intercapedine nel terreno a mezzo di pannelli o moduli della barriera 3) reimpiego del terreno scavato per riempimento successivo della trincea 4) impermeabilizzazione dei pannelli o moduli a mezzo di schiuma o eventualmente altro dispositivo per impedire il passaggio di acqua o altri fluidi aU’intemo dell’ intercapedine dei pannelli 5) possibilità di formare l’intero pannello attraverso l’assemblaggio dei moduli elementari o pannelli 6) presenza di setti di irrigidimento aH’intemo del singolo pannello o modulo