I pistoni idraulici svolgono un ruolo cruciale nel supporto e nella movimentazione delle centine, specialmente nelle complesse operazioni di scavo e consolidamento delle gallerie. Le centine metalliche, formate da travi a doppio T, sono fondamentali per sostenere la volta durante le fasi di scavo.

Applicazioni dei Pistoni Idraulici nelle Gallerie

I pistoni idraulici sono essenziali in diverse fasi della costruzione di una galleria. Di seguito, analizzeremo le principali applicazioni:

  1. Posa delle Centine: Una macchina speciale, chiamata "posa centine", utilizza pistoni idraulici per sollevare e posizionare le centine nel punto desiderato.
  2. Movimentazione del Carro-Getto: Per il rivestimento definitivo in calcestruzzo, viene utilizzato un carro-getto a tutta sezione. Questo carro è dotato di motori elettrici che comandano pompe idrauliche, le quali a loro volta azionano i pistoni idraulici per l'alzamento, l'abbassamento, l'armo e il disarmo.
  3. Consolidamento del Terreno: Prima dello scavo, i pistoni idraulici sono utilizzati per iniettare boiacca (miscela acqua-cemento) attraverso tubi in acciaio e vetroresina, consolidando la calotta e il fronte della galleria.

Processo di Scavo e Consolidamento di una Galleria

Lo scavo di una galleria è un processo complesso che richiede diverse fasi, ciascuna supportata da tecnologie avanzate e attrezzature specifiche. Di seguito, una panoramica delle fasi principali:

1. Pre-Consolidamento

Questa fase include l'infilaggio di tubi in acciaio e vetroresina per consolidare la calotta e il fronte della galleria. I tubi in acciaio, forati ogni 50 cm, vengono iniettati con boiacca per consolidare la calotta. I tubi in vetroresina, microfessurati, vengono iniettati ad alta pressione per consolidare il fronte.

Per fare un esempio concreto di consolidamento, per una galleria stradale di 100 m2 di sezione vengono mediamente previsti 40 tubi da 18 m. Terminata l’operazione dell’infilaggio dei tubi in acciaio, il posizionatore provvederà alla perforazione del fronte per infilare i tubi in vetroresina.

2. Scavo

Con un escavatore da 400 q, munito di martellone da 40 q, si procede alla demolizione di un campione del fronte della galleria della profondità di 1,50 m. Il materiale demolito viene poi rimosso. Quindi si procederà alla posa della centina metallica.

3. Posa delle Centine e Spritz-Beton

La posa della centina avviene con una speciale macchina chiamata “posa centine”: si tratta di un elevatore, munito di braccia e di morsa di serraggio, che solleva la centina e la posiziona nel giusto punto. Appena posizionata la centina, si procederà ad eseguire lo spritz-beton fibrorinforzato di spessore 20/25 cm e contemporaneamente si sprizzerà anche il fronte con almeno uno strato di 5/10 cm, al fine di evitare possibili rilasci.

4. Abbattimento con Esplosivo

In presenza di "cappellaccio" (roccia fratturata e instabile), si procede con la perforazione e l'abbattimento a mezzo esplosivo. La volata viene tracciata con vernice bianca e la perforazione è eseguita con jumbo elettronico dotato di computer di bordo.

Tracciata la volata con il sistema svedese a rinora (che comprenderà gli otto fori da rinora eseguiti a V, che saranno i primi a brillare per estrarre il cuore della sezione), si eseguiranno le corone, le sottocorone, i rilevaggi, i profili, che verranno caricati e fatti esplodere in tempi ritardati a mezzo di detonatori muniti di microritardi (dell’ordine di centesimi di secondo).

5. Rivestimento Definitivo in Calcestruzzo

Scavata e pre-consolidata la galleria, si procederà al rivestimento definitivo in calcestruzzo. Prima del getto, si esegue l'impermeabilizzazione con teli in PVC e tessuto non tessuto.

Di norma, le condizioni di Capitolato prescrivano che il rivestimento definitivo debba seguire gli scavi a distanze variabili ma, mediamente, a non più di 200/300 m dal fronte.

Esempio di Cilindri Idraulici

Ecco alcuni esempi di cilindri idraulici utilizzati in queste applicazioni:

  • Cilindro "SE" a semplice effetto SF/FF/PO con De=32 Dp=25 Stelo=20 Corsa=400
  • Cilindro "SE" a semplice effetto SF/FF/PO con De=32 Dp=25 Stelo=20 Corsa=500 - Verniciato colore nero RAL 9005
  • Cilindro a semplice effetto SF/FF Stelo Filettato / Fondo Filettato con De=30 Dp=20 Stelo=16 Corsa=500 - Verniciato colore Nero RAL-9005
  • Cilindro a doppio effetto SF/FF/PO con De=32 Dp=25 Stelo=20 Corsa=400

Tabella Riepilogativa dei Cilindri Idraulici

Tipo Cilindro Diametro Esterno (De) Diametro Pistone (Dp) Diametro Stelo Corsa
SE SF/FF/PO 32 mm 25 mm 20 mm 400 mm
SE SF/FF/PO Nero RAL 9005 32 mm 25 mm 20 mm 500 mm
Semplice Effetto SF/FF Filettato 30 mm 20 mm 16 mm 500 mm
Doppio Effetto SF/FF/PO 32 mm 25 mm 20 mm 400 mm

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