ITTO20110551A1 - Procedimento per impermeabilizzare casse di colmata - Google Patents

Description

“Procedimento per impermeabilizzare casse di colmataâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento per impermeabilizzare casse di colmata.

In prossimità di zone costiere sono costruite grandi vasche, denominate casse di colmata (o vasche di raccolta o strutture di contenimento), che servono per contenere i materiali derivanti dalle attività di dragaggio e bonifica.

La normativa vigente in Italia riguardo ai requisiti prestazionali delle casse di colmata (Legge 28 Gennaio 1994, n°84 così come aggiornato da Legge 27 Dicembre 2006, n°296, art. 1, co. 996 e 997), prescrive che le casse di colmata debbano presentare un sistema di impermeabilizzazione naturale o completato artificialmente al perimetro e sul fondo, in grado di assicurare determinati requisiti di permeabilità almeno equivalenti a: K (coefficiente di permeabilità o conducibilità idraulica) ≤ 1,0 x 10<-9>m/s, e spessore maggiore o uguale a 1 m. La difficoltà di costruire uno strato impermeabilizzante avente i requisiti minimi sopra citati relativamente allo spessore ha portato, in alcuni casi, a considerare che la Norma suddetta venisse soddisfatta dalla semplice posa di geomembrane impermeabili aventi uno spessore complessivo di pochi centimetri, sia pure con caratteristiche di permeabilità superiori ai requisiti minimi, ma con minore affidabilità.

È scopo della presente invenzione proporre un procedimento per la realizzazione di posa in opera di uno strato impermeabilizzante che può essere utilizzato per la formazione del fondo e delle pareti delle casse di colmata, così da rispettare letteralmente e sostanzialmente i requisiti imposti dalla legge. Si desidera inoltre realizzare una barriera impermeabile durevole, dotata di elevata resistenza meccanica, priva di discontinuità.

Questi ed altri scopi e vantaggi, che saranno compresi meglio in seguito, sono raggiunti da un procedimento avente le caratteristiche enunciate nelle rivendicazioni annesse.

Verranno ora descritte alcune forme di attuazione preferite ma non limitative del procedimento secondo l'invenzione; si fa riferimento ai disegni allegati, in cui:

la figura 1 illustra schematicamente, in sezione verticale, una cassa di colmata delimitata da argini;

la figura 2 illustra una fase di costruzione di un tampone di fondo impermeabilizzante gettato sul fondale naturale della cassa di colmata della figura 1;

la figura 3 illustra una fase di costruzione di un rivestimento impermeabilizzante su uno degli argini della cassa di colmata della figura 1;

le figure 4 e 5 illustrano schematicamente, in sezione verticale, due fasi successive della costruzione di una barriera impermeabilizzante in calcestruzzo tra una doppia palancolata; e

la figura 6 illustra una fase di costruzione di un tampone di fondo impermeabilizzante gettato sul fondale naturale della cassa di colmata delimitata dal muro delle figure 4 e 5.

Facendo inizialmente riferimento alla figura 1, una cassa di colmata che si desidera impermeabilizzare à ̈ delimitata da argini o rilevati perime trali (nella figura 1 sono schematizzati due argini opposti 10, 11) e presenta un fondale naturale sommerso 12. L'impermeabilizzazione deve essere eseguita sia sul fondale e sia sulle sponde interne degli argini, cioà ̈ le pareti inclinate 13, 14 degli argini. La sommità degli argini deve sporgere di qualche metro al di sopra del livello dell'acqua, ad esempio 2 metri; l'altezza degli argini à ̈ variabile, e generalmente non sarà sensibilmente maggiore di 12-15 metri. L'inclinazione delle sponde dipende dalla consistenza del materiale costituente gli argini. Se questi sono realizzati inglobando massi o scogli, la pendenza potrà essere di circa 1:1. In caso contrario, a seconda della granulometria del terreno costituente gli argini le sponde saranno meno ripide, ad esempio 2:3 (2 metri in verticale per ogni 3 metri in orizzontale). Misure, proporzioni e materiali costituenti gli argini o altre barriere di contenimento laterale/perimetrale della cassa di colmata sono puramente indicativi.

Il fondale naturale della cassa va preliminarmente ripulito per rimuovere eventuali corpi solidi di grosse dimensioni, quali ad esempio scogli o rifiuti. Nel caso in cui il terreno costituente il fondale sia contaminato, occorre dragarlo. Più in generale, occorre rendere il fondale naturale sostanzialmente regolare, in modo tale da permettere la realizzazione di un tampone 16 (o piastra o platea) impermeabile di fondo, di spessore il più possibile uniforme, che viene gettato sul fondale naturale.

La figura 2 illustra la fase di esecuzione, mediante getto subacqueo di miscela/e cementanti, del tampone impermeabile 16 di fondo. In linea di massima l'esecuzione di questo tampone di fondo non si discosta in modo sostanziale dalle modalità con le quali vengono tradizionalmente eseguiti letti di posa del basamento di plinti e/o strutture interrate scavate sotto falda, aventi però sia funzioni impermeabilizzanti e sia funzioni strutturali.

Un'apparecchiatura di pompaggio 17, situata sulla costa o su natante in prossimità della cassa di colmata, comprende una o più pompe per calcestruzzo e invia una miscela fluida di conglomerato cementizio (o calcestruzzo) allo stato fluido ad una struttura mobile 18 che serve per la movimentazione di uno o più tubi-getto verticali 19 attraverso i quali il conglomerato cementizio viene mandato direttamente sul fondale della cassa di colmata. Nell'esempio di realizzazione illustrato nelle figure, la struttura mobile 18 à ̈ un cosiddetto pontone mobile di lavoro. Il calcestruzzo fluido mandato dall'apparecchiatura di pompaggio al pontone à ̈ un impasto o conglomerato fluido di acqua, leganti, inerti e, preferibilmente, bentonite e opportuni additivi, ad esempio additivi fluidificanti per ridurre la viscosità e garantire un getto più omogeneo e additivi anti-dilavanti. I tubi-getto 19 ricevono la miscela fluida di calcestruzzo attraverso uno o più condotti flessibili 20 collegati all'apparecchiatura di pompaggio 17.

In una forma di realizzazione, la struttura mobile 18 comprende una struttura galleggiante 21 assimilabile ad una zattera che può essere guidata sulla superficie dell'acqua seguendo un percorso prestabilito. La struttura mobile 18 à ̈ associata a mezzi di movimentazione in grado di muovere tale struttura lungo almeno un percorso predeterminato sulla superficie dell'acqua della cassa di colmata al fine di raggiungere o sovrastare tutta l'area del fondale 12 da rivestire con il tampone o strato impermeabilizzante di calcestruzzo 16. In una forma di realizzazione (non illustrata), i detti mezzi di movimentazione includono una o più funi, ad esempio una o più coppie di funi parallele o incrociate, alle quali il pontone mobile 18 à ̈ vincolato per essere guidato lungo un percorso rettilineo ed à ̈ equipaggiato di uno o più argani di movimentazione. Le funi sono fissate a punti di vincolo fissi o mobili lungo gli argini o altre barriere circostanti la cassa di colmata. In alternativa, la struttura mobile o pontone 18 può essere realizzato come una vera e propria imbarcazione mobile dotata di un proprio motore o altro propulsore per movimentare la struttura 18 lungo un percorso adatto a raggiungere tutta l'area del fondale 12. Secondo un'ulteriore forma di attuazione, lo stesso scopo viene raggiunto montando il tubo-getto 19 su un veicolo su ruote in grado di muoversi lungo il pontone. In un'altra forma di attuazione, la struttura mobile può essere realizzata come una struttura assimilabile ad un carroponte sospeso sopra la superficie dell'acqua, dotata di azionatori per la sua movimentazione lungo guide o rotaie rettilinee.

I tubi-getto 19 previsti a bordo del pontone ricevono la miscela ad una loro estremità superiore di immissione a forma di imbuto 21 e la convogliano direttamente sul fondale. Alla loro estremità inferiore di uscita 22 i tubi-getto presentano preferibilmente una svasatura o porzione a campana terminale. I tubi-getto hanno una lunghezza scelta in funzione della profondità del fondale, in modo tale che l'apertura inferiore del tubo si trovi poco al di sopra del fondale, così da convogliare direttamente la maggior parte possibile della miscela direttamente sul fondale. Applicazioni precedenti eseguite dalla Richiedente hanno dato ottimi risultati facendo inizialmente appoggiare l'apertura inferiore del tubo getto direttamente a contatto con il fondale, e proseguendo quindi il getto facendo lavorare l'estremità inferiore del tubo-getto immersa nel calcestruzzo che viene gettato. Per effetto della reazione del getto emesso, il tubogetto prosegue il lavoro in una posizione sollevata dal fondale. Il tubo-getto à ̈ dotato sul fondo di specifici dispositivi per favorire la distribuzione, evitare il mescolamento del conglomerato con il fango eventualmente presente sul fondale ed il dilavamento con l’acqua.

Il getto subacqueo avviene preferibilmente seguendo un percorso predeterminato. A seconda delle dimensioni del fondale da rivestire, il getto può essere eseguito in fase unica senza interruzioni (24 ore su 24) o programmato per settori suddividendo la superficie da gettare mediante appositi dispositivi di separazione e ripresa. Il conglomerato si posa per gravità sul fondale della cassa di colmata e indurisce, formando così una platea o rivestimento impermeabilizzato che copre con continuità l'intero fondale 12.

Per ottemperare alle Norme vigenti che definiscono i requisiti prestazionali delle impermeabilizzazioni delle casse di colmata, lo spessore del fondo e dei fianchi della cassa deve essere di almeno 100 cm e costituito da materiale avente una conducibilità idraulica k ≤ 1,0 x 10<-9>m/s. Per realizzare il tampone di fondo su una cassa di colmata particolarmente ampia può essere conveniente suddividere la cassa in moduli mediante palancolate provvisorie (non illustrate).

È preferibile che lo spessore del getto sia sostanzialmente costante. La quota della superficie superiore 16a del getto, indicativa dello spessore del getto, può essere monitorata in automatico, ad esempio tramite dispositivi di rilevamento laser o sonar.

Secondo una forma di attuazione del procedimento, una volta completato il tampone di fondo 16, o completate le sue parti perimetrali, si procede con modalità simili a quanto sopra descritto per realizzare uno strato di rivestimento impermeabile anche sulle sponde inclinate degli argini della cassa di colmata (figura 3). Per realizzare il contenimento laterale à ̈ preferibile eseguire gradoni perimetrali 23a, 23b, 23c sovrapposti o almeno parzialmente sovrapposti. Secondo la forma di attuazione del procedimento illustrata nella figura 3 i gradoni sono costruiti partendo dal basso. Per sostenere provvisoriamente i getti dei vari gradoni à ̈ preferibile utilizzare elementi di sostegno e contenimento laterale provvisori 24 (quali casseri o palancole) infissi nel calcestruzzo del gradone immediatamente sottostante. In alternativa, il rivestimento sulle sponde può essere iniziato formando i gradoni a partire dalla sommità della sponda 13 (14), fissando gli elementi di sostegno 24 sull'argine. È preferibile che gli elementi di sostegno/contenimento laterale provvisori 24 dei gradoni non debbano essere inseriti nel calcestruzzo appena gettato, rischiando di creare in esso aperture passanti che potrebbero ridurre la tenuta impermeabile. Il numero e le dimensioni dei gradoni sarà variabile in funzione della geometria dell'argine.

Una forma di attuazione particolarmente vantaggiosa del procedimento prevede che la frazione inerte del conglomerato gettato per realizzare lo stato impermeabilizzante sia costituita almeno in parte da sedimenti dragati o da aree portuali o costiere adiacenti o dal fondale naturale della stessa cassa di colmata. Secondo tale forma di attuazione, i sedimenti dragati vengono portati prima ad un impianto di betonaggio (non illustrato) dove vengono eventualmente selezionati granulometricamente, miscelati a leganti, acqua, additivi anche plastificanti e fluidificanti, e quindi pompati al pontone di lavoro. L'utilizzo dei sedimenti dragati in corrispondenza dell'area dove viene costruita la stessa cassa di colmata che viene impermeabilizzata, oltre ad essere economicamente conveniente, comporta l'ulteriore vantaggio di non ridurre la capacità o volume disponibile della cassa di colmata.

I sedimenti dragati possono essere pretrattati prima di essere convogliati nell'impianto di betonaggio, ad esempio mediante vibro-vagliatura e ciclonatura.

Secondo una forma di attuazione illustrata nelle figure da 4 a 6, il procedimento può essere applicato per impermeabilizzare una cassa di colmata in assenza di argini o rilevati del tipo illustrato nelle figure 1-3. In tale caso si inizia (figura 4) infiggendo nel fondale naturale 12 un doppio palancolato 25, in forma di due barriere verticali parallele collegate da uno o più tiranti 26 o da elementi strutturali di altro tipo (non illustrati), ad esempio putrelle, lungo uno o più lati perimetrali che delimitano la cassa di colmata.

La forma delle due barriere verticali può essere qualsiasi purché in gado di delimitare una intercapedine interna continua e di spessore non minore di un metro.

Per mezzo di un pontone mobile 18 (figura 5), si effettua un getto di conglomerato 27 nell'intercapedine tra le palancole, con ottenimento di un muro in calcestruzzo. Successivamente (figura 6) si getta il tampone di fondo 16, secondo le stesse modalità sopra descritte in relazione alla forma di attuazione delle figure da 1 a 3. Il procedimento può essere applicato per impermeabilizzare casse di colmata delimitate in parte da argini (figure 1-3) e in parte da muri gettati tra palancole (figura 6).

Si intende che l'invenzione non à ̈ limitata alle particolari forme di attuazione qui descritte ed illustrate, che sono da considerarsi come esempi del procedimento. L’invenzione à ̈ suscettibile di modifiche relative a forme, dimensioni, disposizioni di parti, materiali utilizzati e modalità e tempi di esecuzione delle fasi.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per impermeabilizzare una cassa di colmata avente un fondale naturale sommerso (12) delimitato da argini (10, 11) e/o altre barriere perimetrali (25, 27), il procedimento comprendendo le fasi di: - predisporre, in prossimità della cassa di colmata, un'apparecchiatura di pompaggio (17) comprendente almeno una pompa per calcestruzzo, - predisporre una struttura di supporto mobile (18), galleggiante sulla o disposta sopra la superficie dell'acqua della cassa di colmata, con almeno un tubo-getto verticale (19) supportato dalla struttura mobile (18) ed avente un'estremità superiore di ingresso (21) collegata all'apparecchiatura di pompaggio (17) attraverso uno o più condotti flessibili (20) ed un'estremità inferiore di uscita (22); - predisporre mezzi di movimentazione, associati alla struttura mobile (18) e/o al tubo-getto (19), per muovere il tubo-getto (19) lungo almeno un percorso predeterminato sulla superficie dell'acqua della cassa di colmata; - inviare dall'apparecchiatura di pompaggio (17) una miscela fluida di calcestruzzo al tubo-getto (19) attraverso il condotto flessibile (20) mantenendo l'estremità inferiore di uscita (22) sommersa nell'acqua e rivolta verso il fondale (12), e contemporaneamente - movimentare, mediante detti mezzi di movimentazione, la struttura mobile (18) e il tubo-getto (19) lungo almeno un percorso predeterminato sulla superficie dell'acqua della cassa di colmata, così da depositare sul fondale (12) uno strato di calcestruzzo (16) che riveste con continuità l'intero fondale della cassa di colmata.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui nella fase di getto, l'estremità inferiore di uscita (22) à ̈ mantenuta immersa nel calcestruzzo che viene gettato.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, dove la cassa di colmata à ̈ delimitata da almeno un argine (10, 11) con almeno una sponda inclinata (13, 14), e dove il procedimento include inoltre le fasi di - inviare dall'apparecchiatura di pompaggio (17) una miscela fluida di calcestruzzo al tubo-getto (19) attraverso il condotto flessibile (20) mantenendo l'estremità inferiore di uscita (22) sommersa nell'acqua e rivolta verso la sponda inclinata (13, 14), e contemporaneamente - movimentare, mediante detti mezzi di movimentazione, la struttura mobile (18) e il tubo-getto (19) lungo almeno un percorso predeterminato sulla superficie dell'acqua della cassa di colmata, così da depositare sulla sponda inclinata (13, 14) una pluralità di strati di calcestruzzo in forma di gradoni (23a, 23b, 23c) almeno parzialmente sovrapposti che rivestono con continuità detta sponda inclinata (13, 14).
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, dove la fase di getto del calcestruzzo formante il rivestimento a gradoni (23a, 23b, 23c) Ã ̈ preceduta dalla fase di - fissare pareti di contenimento verticali provvisorie (24) nel calcestruzzo del gradone immediatamente sottostante.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 3, dove la fase di getto del calcestruzzo formante il rivestimento a gradoni (23a, 23b, 23c) Ã ̈ preceduto dalla fase di - fissare pareti di contenimento verticali provvisorie (24) direttamente nell'argine (10, 11).
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui i gradoni (23a, 23b, 23c) sono costruiti partendo dal fondo (16) e procedendo verso la sommità dell'argine (10, 11).
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui i gradoni (23a, 23b, 23c) sono costruiti partendo dalla sommità dell'argine (10, 11) procedendo vesto il basso.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, dove la cassa di colmata à ̈ delimitata almeno in parte da un muro in calcestruzzo costruito - infiggendo nel fondale (12) un doppio palancolato comprendente due barriere verticali (25) delimitanti tra loro una intercapedine interna continua; - inviando dall'apparecchiatura di pompaggio (17) una miscela fluida di calcestruzzo al tubogetto (19) attraverso il condotto flessibile (20), così da riempire di calcestruzzo (27) l'intercapedine tra le palancole e - movimentando, mediante detti mezzi di movimentazione, la struttura mobile (18) e il tubo-getto (19) a fianco del palancolato (25), così da formare un muro in calcestruzzo.
9. 9. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui la miscela fluida di calcestruzzo inviata al tubo-getto (19) include, nella frazione di inerte, sedimenti dragati.
10. 10. Procedimento secondo la rivendicazione 9, comprendente la fase di dragare il fondale (12) della cassa di colmata e includere nella frazione inerte della miscela fluida di calcestruzzo inviata al tubo-getto (19), sedimenti dragati dal fondale della stessa cassa di colmata.