Uretek Deep Injections | Stabilizzazione dei terreni di fondazione

Consolidamento del terrapieno ferroviario con resina a espansione

La tecnologia Uretek Deep Injections, capace di ridurre la quantità e la dimensione dei vuoti presenti tra gli elementi che formano il terrapieno aumentandone la rigidità, ha utilizzato iniezioni di resina Geoplus a rapida espansione ed alta pressione di rigonfiamento.

Il terrapieno della ferrovia di Rijeka (Croazia) è stato realizzato 150 anni fa ed è costituito da un riempimento in pietra che colma una fossa già scavata in precedenza ad una profondità di 13 m sotto l’attuale strada ferrata.

Per posare un gasdotto sotto il terrapieno è stato scavato un tunnel del diametro di 0,65 m perforando il sottosuolo con la tecnologia Horizontal directional drilling (Hdd).

Durante la realizzazione del tunnel e l’inserimento del tubo è stata scoperta la presenza di un cedimento sotto la ferrovia. I lavori sono stati bloccati in attesa di un intervento di ripristino della sicurezza del cantiere.

Il terrapieno della ferrovia di Rijeka.

È stata scelta la tecnologia brevettata Uretek Deep Injections capace della riduzione della quantità e la dimensione dei vuoti presenti tra gli elementi che costituiscono il terrapieno aumentandone la rigidità.

Questa tipologia utilizza iniezioni della resina Geoplus a rapida espansione e ad alta pressione di rigonfiamento. Grazie ad una accurata analisi 3d agli elementi finiti, è stato possibile individuare le zone più sollecitate dallo scavo del tunnel nelle quali concentrare l’azione dell’intervento Uretek sia per stabilizzare la situazione iniziale sia per prevenire eventuali cedimenti futuri: l’intervento ha così avuto pieno successo ed è stato possibile terminare la posa della tubazione.

Dalla scoperta del cedimento e per tutto il periodo di rimessa in sicurezza del cantiere il traffico ferroviario non è stato interrotto e la velocità dei convogli è stata ridotta a 20 km/h.

Terrapieno con materiali lapidei

Il  terrapieno che ha una base larga 30 m ospita, oltre al tracciato ferroviario, anche due strade collocate una sul lato nord della ferrovia e l’altra sul lato sud.

In base alla relazione geotecnica stilata da uno studio incaricato, il terrapieno è stato costruito con materiali lapidei omogenei, molto probabilmente con pietra di forma irregolare delle dimensioni di 5-20 cm senza utilizzare materiale fine.

Questa struttura è caratterizzata da una notevole percentuale di vuoti: secondo i dati raccolti dalla perforazione e dall’esperienza in strutture edilizie simili sulla linea Zagabria – Rijeka, si è stimato un indice dei vuoti del 35% nella parte superiore del rilevato e del 30% nella parte inferiore.

Estratti i tubi di protezione si è cercato di cementare lo strato di terrapieno interessato dal cedimento: purtroppo il tentativo non ha avuto successo perché i vuoti tra le pietre erano troppo grandi per poter trattenere il calcestruzzo.

Cause del cedimento

La causa più probabile del cedimento è riconducibile al collasso del tunnel della condotta per effetto delle vibrazioni associate allo scavo. Una volta estratti i tubi di protezione si è cercato di cementare lo strato di terrapieno interessato dal cedimento.

Il tentativo non ha avuto successo perché i vuoti tra le pietre erano troppo grandi per poter trattenere il calcestruzzo. Nel frattempo l’abbassamento del terrapieno continuava 5 cm/settimana e per compensare, la ferrovia è stato sostenuta molte volte e in brevi intervalli di tempo con l’apporto di pietra nuova.

L’intervento di Uretek: per ogni iniezione è stato impiegato un condotto monouso del diametro di 12 mm. Le iniezioni hanno seguito una sequenza alternata per permettere la dissipazione delle sovrapressioni dovute al rigonfiamento della resina nel terreno.

L’intervento Uretek

Le operazioni di foratura del terrapieno sono state eseguite da una ditta specializzata che ha provveduto ad inserire un rivestimento (del diametro di 110 mm) entro il quale posare i condotti d’iniezione avvolti in un unico fascio. Per poter raggiungere con precisione il punto d’iniezione prestabilito i condotti, avevano lunghezze diverse come canne d’organo.

Per ogni iniezione è stato impiegato un condotto monouso del diametro 12 mm. Le iniezioni, inoltre, hanno seguito una sequenza alternata per consentire la dissipazione delle sovrapressioni dovute al rigonfiamento della resina nel terreno. Dopo la posa di ogni fascio di condotti, il rivestimento veniva rimosso.

Punti critici per la stabilità dei terrapieni.

Analisi 3d agli elementi finiti

Al fine di analizzare il volume di terreno prevalentemente influenzato dalla foratura per la posa della tubazione, è stata effettuata un’ analisi Fem 3d che si basa sullo stato dell’arte dell’analisi agli elementi finiti e permette di generare modelli geotecnici complessi.

L’analisi ha evidenziato le zone più soggette alle sollecitazioni, indotte dallo scavo del tunnel, dove concentrare le iniezioni per evitare cedimenti futuri. Complessivamente, includendo le fasi di foratura ed iniezione, l’intera operazione ha richiesto 15 giorni lavorativi.

Planimetria dell’intervento.

Stabilizzare i terreni di fondazione: perché Uretek Deep Injections

  • non è invasivo: si utilizza senza scavi o lavori in muratura
  • è rapido ed immediatamente efficace
  • non sporca e non produce scarti
  • permette interventi parziali e localizzati
  • l’intervento viene monitorato con livello laser in tempo reale.

La resina Uretek Geoplus

  • espande rapidamente con alta pressione di rigonfiamento
  • rimane confinata nel volume significativo
  • stabile nel tempo
  • eco-compatibile, non inquina.

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