GEOSEC® GROUNDFIX® Micropali presso infissi per il consolidamento strutturale

GROUNDFIX® è una tecnologia di palificazione attiva, mini invasiva, che si avvale di speciali elementi modulari in acciaio assemblati ed infissi a pressione nel terreno, mediante martinetti idraulici prefissati alla struttura di fondazione originaria con piastre e malte di ancoraggio ad alta resistenza. GROUNDFIX® rappresenta la soluzione strutturale per il consolidamento più profondo delle fondazioni con finalità di trasferimento dei carichi verso terreni più portanti.

Installazione dei Micropali.
Per la posa del palo presso infisso GROUNDFIX®, occorre la possibilità di ancoraggio e successivo contrasto della struttura edificata. Il palo infatti viene introdotto lentamente nel terreno a pressione costante, mediante una batteria di elementi, fino al raggiungimento dell’orizzonte solido di progetto.
Al termine dell’infissione, prima di rendere solidale il palo alla fondazione originaria, sarà comunque possibile applicare carichi superiori a quelli d’esercizio, con conseguente inibizione del cedimento primario post-collegamento; Inoltre, sarà possibile eseguire una prova di carico per il collaudo finale dell’opera di consolidamento delle fondazioni su ogni singolo micropalo. Al bisogno potranno essere abbinate iniezioni di resine espandenti in superficie per il ripristino del contatto tra la fondazione originaria e il suo piano di posa, oppure per migliorare l’addensamento del terreno nello strato attraversato dal palo. GEOSEC® assicura la presenza costante sul cantiere di un proprio tecnico qualificato, sempre in stretta collaborazione con l’ufficio tecnico centrale della sede e con la Direzione Lavori.

Vantaggi Tecnici.
L’intervento presenta numerosi vantaggi rispetto alle tradizionali tecniche di palificazione, ovvero:
Possibilità di collaudare la portata di ogni singolo micropalo;
Possibilità di precarico attivo;
Assenza di materiale di risulta;
Rapidità nei tempi di realizzazione;
Ridotto impatto del cantiere;
Assenza di vibrazioni durante l’infissione dei micropali;
Quando la struttura lo consente, sarà possibile il recupero di cedimenti.

I Moduli d’Acciaio
Il sistema di pali presso-infissi GROUNDFIX® si basa sull’impiego di speciali elementi modulari in acciaio dal diametro di 60/76/114 mm. Questi elementi vengono preliminarmente lavorati da centri di trasformazione autorizzati dal Ministero dei Lavori Pubblici Servizio Tecnico Centrale ed in conformità con le Norme Tecniche per le Costruzioni D.M. 10/01/2008 e s.m.i. per la parte inerente le lavorazioni dell’acciaio finalizzate al taglio e alla filettature di tubi per micropali.

Le piastre di Ancoraggio
Questi elementi sono di fondamentale importanza per il fissaggio dell’impianto di spinta del micropalo fino al termine dell’infissione. Le piastre possono essere di differente dimensionamento e geometria in funzione della possibilità di ancoraggio del cantiere e dunque del progetto. Nella linea GROUNDFIX® sono disponibili piastre per ancoraggi verticali laterali, oppure da annegare in platee armate. La nostra carpenteria è in grado di soddisfare ogni necessità progettuale e operativa.

Le Barre Filettate di Fissaggio della Piastra
Le barre filettate di ancoraggio ad espansione sono in acciaio zincato con dado e rondella maggiorata per il fissaggio strutturale delle piastre alla fondazione esistente, sono certificate CSTB ente di controllo tecnico Francese. Ideale anche per interventi di adeguamento sismico.
> Qualifica sismica – Le misure da M12 a M20 sono approvate per la prestazione sismica in categoria C1 e C2.
> Approvate per progettazione in esposizione al fuoco fino a 120′.
> Certificato ETA Opzione 1 – può essere utilizzata per zona tesa (calcestruzzo fessurato) o compressa (non fessurato) per applicazioni sensibili ai fini della sicurezza.
> inserimento rapido in foro mediante pochi colpi di martello.
> rapidità di serraggio.
> filettatura su tutta la lunghezza.

Impianto di Spinta
L’installazione del palo avviene grazie all’ausilio di martinetti idraulici solidarizzati alla fondazione dell’edificio mediante piastre in acciaio, le quali verranno saldamente ancorate alla fondazione mediante speciali elementi di fissaggi costituiti da 18 barre di ancoraggio. I cilindri con ritorno a olio per spinta e trazione possono garantire una pressione massima di esercizio fino a 700 bar, con corsa da 30-260 mm e una forza compresa tra 5 – 25 t. L’energia di spinta avviene mediante una poco ingombrante centrali elettrica in dotazione al team GEOSEC® a sua volta alimentata da un gruppo elettrogeno posizionato su camion officina.

Fissaggio del Palo alla Fondazione Pre-esistente
Terminata l’infissione del palo, il collegamento palo-fondazione avviene sfruttando le medesime piastre in acciaio impiegate per l’infissione e l’accoppiamento finale piastra-palo si realizza mediante bulloni in acciaio ad alta resistenza, lo spezzone finale di tubolare viene tagliato di misura ad altezza della piastra di ancoraggio. Di seguito le caratteristiche del bullone:

SPECIFICHE TECNICHE:
Acciaio ad alta resistenza Classe 10.9
Resistenza a rottura per trazione: 1000 N/mm2
Limite di elasticità ≤ M20: 900 N/mm2
Filettatura metrica ISO grado medio: 6g UNI 5541

NORME DI RIFERIMENTO:
Caratteristiche dimensionali UNI EN ISO 5739
Caratteristiche meccaniche UNI EN ISO 898
Modalità di controllo UNI EN ISO 3269

PROGETTAZIONE E VERIFICA
GROUNDFIX®, Micropali in Acciaio Presso Infissi.
La Soluzione Tecnica.
Il sistema di pali presso-infissi GROUNDFIX® si basa sull’impiego di speciali elementi modulari in acciaio dal diametro di 60/76/114 mm. L’installazione del palo avviene grazie all’ausilio di martinetti idraulici solidarizzati alla fondazione dell’edificio mediante apposite piastre in acciaio, le quali verranno saldamente ancorate alla fondazione mediante speciali elementi di fissaggio costituiti da 18 barre filettate di ancoraggio del diametro di 18,4 mm. La fondazione dell’edificio e la sovrastante struttura rappresentano l’assetto di contrasto che consente agevolmente l’infissione in profondità della batteria di elementi fino al raggiungimento dell’orizzonte solido di progetto. Terminata l’infissione del palo, il collegamento palo-fondazione esistente avviene sfruttando le medesime piastre in acciaio impiegate per l’infissione e l’accoppiamento finale piastra-palo avviene per mezzo di bulloni in acciaio ad alta resistenza.
Attività Preliminari e Progettazione dell’Intervento

PROVE DI CARICO SU PALI
Prove di progetto su pali pilota N.T.C 2008 cap. 6.4.3.7.1 Il metodo più affidabile per determinare la resistenza di progetto del sistema palo-terreno è quello di sottoporre il palo ad una prova di carico. Questa consiste nell’infissione del palo fino alla profondità di progetto e nell’applicare al palo stesso una successione di carichi (cicli di carico e scarico). Si eseguono prove di carico su pali pilota e prove di carico statiche di verifica in corso d’opera per controllarne la corretta esecuzione ed il comportamento sotto le azioni di progetto, così come indicato dalle N.T.C. 2008.
Le prove di progetto sono spinte fino a valori del carico assiale tali da portare a rottura il complesso palo-terreno o comunque tali da consentire di ricavare significativi diagrammi dei cedimenti della testa del palo in funzione dei carichi e dei tempi. Il sistema di vincolo viene dimensionato per consentire un valore del carico di prova non inferiore a 2,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. La resistenza del complesso palo-terreno è assunta pari al valore del carico applicato corrispondente ad un cedimento della testa pari al 10% del diametro nel caso di pali di piccolo e medio diametro (d < 80 cm).
Nel caso in cui valori di cedimento non siano raggiunti nel corso della prova, è possibile procedere all’estrapolazione della curva sperimentale a patto che essa evidenzi un comportamento del complesso palo-terreno marcatamente non lineare. Le prove di progetto per la determinazione della resistenza del singolo palo sono eseguite su pali pilota appositamente realizzati identici, per geometria e tecnologia esecutiva, a quelli da realizzare e ad essi sufficientemente vicini. Infatti per la robustezza dei risultati derivanti dalla sperimentazione e affinché questi risultino significativi ai fini del progetto, è fondamentale che il palo pilota sia:
> eseguito con le stesse modalità previste per i pali della palificata;
> ubicato nell’ambito o nelle immediate adiacenze della palificata;
> ubicato in prossimità di sondaggi e/o prove in sito, in modo che i risultati siano riferibili ad una situazione geotecnica nota.
Il comportamento dei pali può dipendere quindi notevolmente anche da dettagli del procedimento costruttivo; per questo motivo GEOSEC è attrezzata per eseguire anche il palo pilota oltre ai pali stessi della palificata di progetto. Prima dell’intervento ed in funzione del contesto strutturale ed ambientale possono eseguirsi alcuni lavori preparatori quali opere di scavo fino al piano di posa della fondazione, carotaggi, lisciatura, demolizioni, etc., necessarie all’installazione del palo alla fondazione. Tutto viene condotto con il minimo disagio, non occorrono infatti macchinari pesanti ed ingombranti che producono vibrazioni alle strutture e necessitano di spazi maggiori.
Validazione Tecnica del Metodo
Le norme tecniche per le costruzioni di cui al D.M. 14.01.2008 (§ 6.4.3.7.2.) e C.M. n. 617 del 02.02.2009, prescrivono che sui micropali di fondazione debbano essere eseguite verifiche in corso d’opera, controllandone il comportamento in rapporto ai valori attesi e di progetto, in particolare riguardo ai cedimenti. Sui pali di fondazione devono essere eseguite prove di carico statiche di verifica per controllarne principalmente la corretta esecuzione e il comportamento sotto le azioni di progetto. Tali prove devono pertanto essere spinte ad un carico assiale pari a 1,5 volte l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE. Operativamente per l’applicazione del carico si ricorre ad un martinetto idraulico che forza su una struttura di contrasto di elevata resistenza e rigidezza, appositamente predisposta, con carico concentrato in mezzeria. La prova viene eseguita seguendo le indicazioni delle istruzioni C.N.R. 191/99.
L’apparecchiatura di prova è formata da un sistema oleodinamico di spinta composto da centralina idraulica modulare monofase da 700 bar (7 kN/cmq), manometro digitale sulla mandata da 1.000 bar, martinetto idraulico singolo da 300 kN di spinta con corsa di 50; il sistema di misura, inoltre, acquisisce e registra la forza applicata e gli spostamenti attraverso letture ad intervalli predefiniti grazie ai 3 comparatori analogici centesimali disposti a 120° su supporti indipendenti e alla cella di carico interposta tra il pistone ed il palo. Le apparecchiature sono tutte dotate di certificato di taratura presso laboratorio qualificato ed autorizzato. Il numero e l’ubicazione delle prove di verifica devono essere stabiliti in base all’importanza dell’opera e al grado di omogeneità del terreno di fondazione; in ogni caso il numero di prove non deve essere inferiore a: − 1 se il numero di pali è inferiore o uguale a 20,
> 2 se il numero di pali è compreso tra 21 e 50,
> 3 se il numero di pali è compreso tra 51 e 100,
> 4 se il numero di pali è compreso tra 101 e 200,
> 5 se il numero di pali è compreso tra 201 e 500,
> il numero intero più prossimo al valore 5 + n/500, se il numero n di pali è superiore a 500.
> Il numero di prove di carico di verifica può essere ridotto se sono eseguite prove di carico dinamiche, da tarare con quelle statiche di progetto, e siano effettuati controlli non distruttivi su almeno il 50% dei pali.
Riferimenti Normativi
Per l’esecuzione delle prove e l’elaborazione dei dati si è fatto riferimento alle seguenti normative:
> Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2008), D.M. 14/01/2008
> Circolare 2 febbraio 2009 n. 617 – Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008.
> Norma CNR 191/99 (“Procedura per l’esecuzione e l’interpretazione di prove di carico assiale di compressione su pali di fondazione”).
> Eurocodice 7 – Progettazione Geotecnica – Parte 1: Regole Generali