ITUB20155267A1 - Infrastruttura galleggiante o fissa provvista di mezzi atti a costituire una difesa spondale di litorali - Google Patents

Description

D E S C R I Z IO N E

"INFRASTRUTTURA GALLEGGIANTE O FISSA PROW ISTA DI MEZZI ATTI A COSTITUIRE UNA DIFESA SPONDALE DI LITORALI"

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda una infrastruttura comprendente pontili, o banchine, o moli od ormeggi, galleggianti o fissi, utilizzabile in corrispondenza di litorali costieri od in ambiti portuali, provvisto di mezzi atti a costituire una barriera frangiflutti di difesa spondale.

Più precisamente il pontile secondo 1'invenzione è stato ideato e realizzato puntando ad una concezione finalizzata al contrasto del moto ondoso di bacini lacustri o marini, per costituire una protezione alle coste bagnate da laghi o mari od a porti, così da determinarne lo smorzamento.

Secondo 1'invenzione è previsto che il pontile comprenda una pedana inferiormente alla quale sono applicate pareti verticali galleggianti dotate di aperture o finestre disposte in modo non allineato in senso trasversale, ovvero sfalsate, in modo da consentire il passaggio del flusso ma da interromperne il fronte, così da attenuarne la spinta.

La presente invenzione trova applicazione nel settore delle barriere frangiflutti, in particolare nell'ambito delle barriere poste a protezione dei porti ma anche dei litorali in generale.

STATO DELLA TECNICA

È noto che con il termine barriere frangiflutti viene generalmente indicato, nell'ambito dell'ingegneria costiera, un insieme convenzionale di opere di difesa, distaccate dalla costa, opportunamente create per la salvaguardia dei litorali o per la protezione di aree portuali dal moto ondoso provocato dal vento e dalle maree.

L'utilizzo di queste opere, se da un lato fornisce una protezione quasi totale dei siti, comporta una serie di impatti negativi diretti e indiretti sui fondali, la formazione di zone di scarso ricambio idrico con il mare aperto e un'alterazione del paesaggio cui è associato un forte impatto visivo.

Per cercare di ridurre questi impatti, mantenendo il livello di protezione adeguato allo scopo cui la struttura è preposta, negli ultimi anni si sono sviluppate tecniche e tecnologie più all'avanguardia.

Ai più recenti sistemi non convenzionali di attenuazione del moto ondoso appartengono le barriere frangiflutti e le loro prospettive di impiego spaziano tra la protezione delle coste dall'erosione, la protezione di aree portuali, la protezione di impianti offshore, la realizzazione di aree destinate ad impieghi ricreativi, la protezione temporanea di siti oggetto di ripascimento,

I moderni frangiflutti, che hanno lo scopo di dissipare o riflettere l'energia ondosa incidente e quindi provvedere un'area riparata, sono costituiti da elementi prefabbricati e inaffondabili, in quanto dotati di un'anima leggera, in polistirene, polistirolo oppure in plastica cellulare, ancorati al fondo con catene o tiranti e connessi fra loro da tiranti che ne vincolano il movimento relativo. Il vincolo agisce in modo sostanzialmente diverso dove i moduli sono allineati e dove formano un eventuale angolo in pianta perché il fronte d'onda investe le diverse parti della struttura con un certo sfasamento.

La connessione fra i vari moduli consente un movimento di beccheggio relativo ma vincola il rollio e gli spostamenti sul piano orizzontale. La parte più delicata è legata al possibile collasso dei collegamenti fra i moduli che compongono il frangiflutto, ancoraggi (catene o pali) e della connessione fra gli ancoraggi e il frangiflutti.

L'utilizzo ed i test effettuati su tali frangiflutti tradizionali sottoposti al moto ondoso, hanno posto in evidenza che gli ancoraggi al fondo ed i connettori tra gli elementi modulari sono sottoposti a forti sollecitazioni che crescono in proporzione alla forza dell'ondosità, esercitando delle forti spinte ed un notevole tiro soprattutto sui punti di aggancio al fondale.

È stato pure riscontrato che all'aumentare dell'obliquità dell'onda il pontile galleggiante appare più efficiente grazie alla diminuzione della trasmissione e della forza su ancoraggi e connettori. L'effetto della presenza di un angolo fra i moduli può offrire un modesto beneficio in termini di trasmissione, le forze sugli ancoraggi sono fortemente ridotte e le forze sui connettori aumentano solo leggermente.

In ogni caso la tradizionale concezione dei frangiflutti noti ha posto in evidenza che il moto ondoso provoca delle forti pressioni sulla struttura stessa in quanto generalmente realizzata in corpo unico, od in più elementi modulari affiancati, ma totalmente privi di aperture di scarico rispetto al fronte del moto ondoso, mentre il muro d'acqua fisso compreso tra la barriera ed il fondale non è idoneo a scaricare l'energia del moto ondoso sul frangiflutti galleggiante.

Di conseguenza le forti pressioni esercitate dal moto ondoso sulla struttura si trasforma, come detto, in altrettante forti tensioni sugli ancoraggi che a lungo andare possono deteriorarsi e, nei casi peggiori, persino rompersi.

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si propone di mettere a disposizione un pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso, utilizzabile in corrispondenza di litorali costieri od in ambiti portuali, provvisto di mezzi atti a costituire una barriera frangiflutti e di difesa spondale che comprenda aperture per lo scarico della pressione delle onde, creando così una condizione in grado di eliminare o quantomeno ridurre gli inconvenienti sopra evidenziati relativi alla bassa frequenza del moto ondoso.

1/invenzione si propone in particolare di fornire un pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso provvisto di mezzi atti a costituire una barriera frangiflutti che sia di semplice costruzione e di efficace utilizzo nell'attenuazione del moto ondoso in particolare in corrispondenza di aree portuali, anche se sono pure comprese le possibili applicazioni a protezione di litoranei in genere.

Ciò è ottenuto mediante un pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso provvisto di mezzi atti a costituire una barriera frangiflutti, le cui caratteristiche sono descritte nella rivendicazione principale.

Le rivendicazioni dipendenti della soluzione in oggetto delineano forme di realizzazione vantaggiose dell'invenzione .

I principali vantaggi di questa soluzione riguardano il fatto che la struttura semi-sommersa della barriera comprende pareti dotate di apposite aperture intercalate, ovvero sfalsate le une rispetto alle altre, in modo tale da consentire il passaggio delle onde.

Lo sfasamento reciproco della disposizione delle aperture presenti sulle pareti verticali del pontile, consente che durante l'attraversamento delle onde si ottenga un effetto smorzante con la dissipazione della loro energia cinetica sulla struttura del pontile.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Altre caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente di una forma di realizzazione dell'invenzione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio dei disegni illustrati nelle tavole allegate, in cui:

la figura 1 rappresenta una vista schematica in pianta ed in parziale trasparenza del pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso adibito ad una funzione frangiflutti e di difesa spondale, secondo l'invenzione nel suo complesso; la figura 2 illustra una vista schematica evidenziante il pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso, di cui alla figura precedente in sezione su piano verticale secondo la linea A-A di figura 1, riferita ad una prima forma di realizzazione di ancoraggio al fondale;

la figura 3 è una ulteriore vista schematica in sezione su piano verticale evidenziante 1'infrastruttura, di cui alla figura 1 in una seconda forma di realizzazione;

le figure 4, 5 e 6 rappresentano viste schematiche e prospettiche evidenzianti le tre pareti che compongono la struttura semi-sommersa della barriera, riferite rispettivamente alla loro posizione frontale esterna rispetto alla direzione delle onde, mediana ed interna;

la figura 7 illustra una vista laterale dell'infrastruttura secondo 1'invenzione ancorata mediante cavi tensionatori e dotata di cassoni di galleggiamento posti alle sue due estremità;

la figura 8 è una vista dell' infrastruttura realizzata mediante l'utilizzo di componenti galleggianti ancorati medianti cavi tensionatori; - la figura 9 rappresenta una vista schematica evidenziante una soluzione modulare dell'infrastruttura a pareti verticali mediane multiple

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE DELL'INVENZIONE Facendo riferimento alle figure allegate, ed inizialmente in particolare alle figure 1, 2 e 3, con il numero di riferimento 10 viene indicata nel suo complesso una infrastruttura comprendente una barriera galleggiante o fissa, atta allo smorzamento del moto ondoso prodotto lungo i litorali di bacini idrici lacustri o marini essendo detta barriera costituita sostanzialmente da un pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso comprendente una pedana 11 ad assetto orizzontale e posto al di fuori del livello dell'acqua, associato ad una struttura galleggiante posta inferiormente.

La struttura galleggiante su cui poggia la pedana 11 del pontile comprende pareti 12, 13 e 14 ad assetto verticale costituite da elementi prefabbricati ancorati al fondo con catene, tiranti e/o pali fissi e connessi fra loro che ne vincolano il movimento relativo.

Le pareti 12, 13 e 14, che risultano vincolate alla parte inferiore della pedana 11, sono disposte tra loro parallelamente per costituire due facce esterne 12 e 13 ed una o più pareti centrali interne intermedie 14, come visibile nelle figure 2 e 3.

Le pareti verticali 12, 13 e 14 fissate inferiormente alla pedana 11 definiscono camere 15 e 16 nelle quali penetrano le onde attraverso finestre 17.

La peculiarità dell'invenzione è data proprio dal fatto che le pareti verticali 12, 13 e 14 sono provviste di aperture o finestre 17 la cui grandezza e disposizione varia a seconda che tali finestre siano disposte sulla parete esterna 13, su quelle centrali 14 o su quella interna 12 rispetto alla disposizione del porto opposta alla provenienza del moto ondoso.

In particolare, come visibile in figura 1, le aperture finestrate 17 sono disposte in modo sfalsato nel senso trasversale del pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso a seconda della loro posizione sulle pareti verticali 12, 13 e 14, in modo che il moto ondoso possa attraversare 1' infrastruttura infrangendosi successivamente durante il passaggio da una parete finestrata all'altra, sino a smorzarsi pressoché totalmente in corrispondenza della parete più interna 12, come illustrato nella schema di figura 1.

La dissipazione del moto ondoso avviene per diffrazione frontale e riflessione laterale dell'onda, ottenendo la progressiva attenuazione.

Il principio su cui si basa la dissipazione del moto ondoso secondo l'invenzione è quello di Huygens, secondo il quale, data una sorgente generante un'onda sferica nello spazio, ogni punto del fronte d'onda primario si comporta come sorgente secondaria generando altre onde con le stesse caratteristiche dell'onda primaria, ossia lunghezza d'onda, frequenza, velocità, se non vi è un cambio di mezzo, ed in tal caso la lunghezza d'onda e la velocità si adatteranno al cambio di mezzo.

La sovrapposizione di queste onde secondarie genera altri fronti d'onda, detti secondari, che a loro volta ne produrranno degli altri determinando l'espansione dell'onda ma con intensità progressivamente ridotta.

Nel caso del pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso secondo 1'invenzione ogni fenditura diventa una sorgente di onde sferiche, quindi il moto ondoso frontale tenderà a propagarsi lateralmente ed a frantumare l'energia che viene progressivamente attenuata.

In figura 2 viene illustrata una prima forma di ancoraggio dell'infrastruttura al fondale, comprendente pali fissi indicati con 18, mentre in figura 3 viene rappresentata una soluzione di ancoraggio mediante tiranti 19 provvisti di tensionatori 20.

Sia i pali che i tiranti sono da dimensionare in base alle caratteristiche ed all'effettiva profondità del fondale.

In figura 3 viene illustrato come la parte inferiore o laterale del banchina, molo e/o ormeggio, è associabile a cassoni di galleggiamento 21 di dimensioni e numero variabile a seconda delle dimensioni del pontile.

Si noti che la parete intermedia 14 può essere associata ad ulteriori pareti intermedie aggiuntive che possono essere utilizzate in caso di pontili di grandi dimensioni in senso trasversale, come visibile nello schema di figura 9,

Come possibile notare la parete intermedia 14 presenta aperture 17 sfasate rispetto a quelle riportate sulle pareti laterali 12 e 13.

Nel caso in cui il pontile sia posto all'ingresso di un porto esso provvede allo smorzamento dell'onda che lo attraversa e lo stato ondoso lato ''esterno" dal porto diventa acque calme all'interno.

In effetti lo sfasamento durante l'attraversamento del pontile ha un effetto smorzante delle onde che dissipano la loro energia cinetica sulla struttura del pontile, grazie alla particolare struttura della parete intermedia 14, le cui aperture 17 sono sfalsate rispetto alle aperture 17 delle pareti esterne 12 e 13.

Nella figura 7 viene evidenziata 1'infrastruttura secondo 1'invenzione ancorata mediante cavi tensionatori 19 e dotata di cassoni di galleggiamento 21 che in questo caso sono posti alle due estremità dell'infrastruttura. In figura 8 si rappresenta 1'infrastruttura realizzata mediante l'utilizzo di componenti 22 aventi essi stessi una struttura alveolare galleggiante, ancorati mediante cavi tensionatori.

La figura 9 rappresenta una vista schematica evidenziante una soluzione modulare dell'infrastruttura a pareti verticali mediane multiple, indicate con il riferimento 23.

L'invenzione è stata precedentemente descritta con riferimento ad una sua forma di realizzazione preferenziale. Tuttavia è chiaro che l'invenzione è suscettibile di numerose varianti che rientrano nel proprio ambito, nel quadro delle equivalenze tecniche.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso prodotto lungo i litorali di bacini idrici lacustri o marini, detta barriera comprendendo un pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso comprendente una pedana (11) ad assetto orizzontale e posto al di fuori del livello dell'acqua, associato ad una struttura posta inferiormente e comprendente pareti (12, 13, 14) ad assetto verticale, caratterizzata dal fatto che dette pareti comprendono aperture o finestre (17) la cui grandezza e disposizione varia a seconda che siano disposte sulle pareti esterne (12, 13) o su quelle centrali (14) rispetto alla provenienza del moto ondoso.
2. 2. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo la rivendicazione precedente caratterizzata dal fatto che dette pareti (12, 13, 14), sono verticali ed ancorate al fondo con pali (18) o tiranti (19),
3. 3. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che dette pareti (12, 13, 14), sono disposte tra loro parallelamente per costituire due facce esterne (12, 13) ed almeno una parete centrale interna intermedia (14).
4. 4. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che dette aperture finestrate (17) sono disposte in modo sfalsato nel senso trasversale del pontile, banchina, molo e/o ormeggio, a seconda della loro posizione sulle pareti verticali (12, 13, 14), in modo che il moto ondoso possa attraversare l'infrastruttura, infrangendosi successivamente durante il passaggio da una parete finestrata all'altra, sino a smorzarsi pressoché totalmente in corrispondenza della parete più interna (12) rivolta verso l'area da proteggere.
5. 5. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la dissipazione del moto ondoso avviene per diffrazione frontale e riflessione laterale dell'onda, ottenendo la progressiva attenuazione.
6. 6. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che ogni fenditura (17) costituisce una sorgente di onde sferiche, ed il moto ondoso frontale tende a propagarsi lateralmente ed a frantumare l'energia che viene progressivamente attenuata.
7. 7. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto pontile, banchina, molo e/o ormeggio, galleggiante o fisso è ancorato al fondale mediante pali (18) o mediante tiranti (19) provvisti di tensionatori (20).
8. 8. Infrastruttura galleggiante o fissa atta allo smorzamento del moto ondoso secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che le pareti intermedie (14) presentano aperture (17) che risultano sfalsate in senso trasversale rispetto a quelle riportate sulle pareti laterali (12, 13).