Post on 02-May-2015
ITALIAN ASSOCIATION
FOR
TRENCHLESS TECHNOLOGY
LE TECNICHE A BASSO IMPATTO AMBIENTALE
Paola Finocchi
Che cosa è la IATT
La I.A.T.T. (ITALIAN ASSOCIATION FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY) nasce nel 1994 come associazione non a scopo di lucro con l’obiettivo di promuovere l’avanzamento delle conoscenze scientifiche e tecniche nel campo delle tecnologie trenchless (no-dig).
La I.A.T.T è affiliata alla I.S.T.T. (INTERNATIONAL SOCIETY FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY), con sede a Londra, a cui fanno riferimento altre 29 associazioni rappresentanti 33 Paesi europei ed extraeuropei.
Soci collettivi
• Minitrincea• Microtrincea• Posa in fogna• Vacuum• Aratri
Tecnologie associate
• Impact moles• Rammer• Augers
Perforazioni orizzontali
non guidate
• U-liner• Roll-down• Slip - lining• Swage lining• Pipe cracking• Rivestimento con resine
Riutilizzo osfruttamento
di infrastruttureesistenti
• Radar• Telecamere• Cercatubi• Cercaperdite• PIGS intelligenti
Indagini
conoscitive
• Directional drilling• Microtunnelling• Rod pushers• Pipe jacking
Perforazioni orizzontali
guidate
Le tecnologie a basso impatto ambientale
Trenchless Technology(No-dig)
I campi d’impiego delleTrenchless Technology
Rinnovamento di condotte interrate
Posa condotte (Reti fognarie)
Posa di tubi (Gas, Energia, TLC, Acqua)
Posa di cavi (Energia, TLC)
Interventi di ingegneria ambientale
Interventi di ingegneria civile
Indagini geologiche
Perché scavare quando esistono soluzioni alternative ?
Tecniche non invasiveLa soluzione:
Scavare una trincea comporta:
• Manomissione stradale (deterioramento del manto stradale)
• Danni alle attività commerciali, residenziali o di svago
• Movimentazione terreni
• Problemi di sicurezza
• Problemi ambientali
• Traffico
• - 80% dei costi sociali/ambientali• - 70% incidenti sui cantieri• riduzione dei danni alle infrastrutture esistenti
IATT
DIVULGAZIONE
FORMAZIONE
QUALIFICAZIONEIMPRESA
ENTI LOCALIASSOCIAZIONI INTERNAZIONALIZZAZIONE
QUADRO NORMATIVO
PREZZARIO
Attività
Le tecnologie a basso
impatto ambientale
Le indagini conoscitive
La realizzazione di nuove infrastrutture comporta il rischio di danneggiamento
di quelle esistenti.
Indagini preliminari…
In caso di impiego di tecnologie di
posa “no-dig”, i sistemi Georadar -
con l’ausilio di informazioni
cartografiche di Aziende/Enti gestori
di sottoservizi - permettono di
realizzare l’indagine in maniera
accurata.
…per conoscere il sottosuolo….
La tecnica consente di rivelare in modo non distruttivo e non invasivo la
presenza e la posizione di oggetti sepolti, utilizzando il fenomeno della
riflessione delle onde elettromagnetiche (segnali a radiofrequenza 200 MHz -
600 Mhz ) per indagini fino a 3 m di profondità.
…in maniera non invasiva
Conoscere la posizione dei
sottoservizi
Costruire una banca dati dei
sottoservizi
Individuare l’idonea tecnica
no-dig da utilizzare
La restituzione cartografica
Le perforazioni orizzontaliguidate e non guidate
E’ un tipo di tecnologia che consente l’esecuzione di fori orizzontali o inclinati, aventi andamento rettilineo o curvilineo da una buca di partenza ad una di arrivo.
Perforazioni orizzontali guidate:Directional Drilling
Esecuzione del foro pilota
Testa di perforazione con sonda trasmittente
L'avanzamento delle aste nel terreno avviene grazie alla spinta esercitata dalla macchina con sistemi ad acqua/bentonite o a secco.
Alesatura
Posa della tubazione
La tecnologia permette la posa di tubazioni di diametro da (40-1.600) mm, per lunghezze fino a 1000 metri e può essere eseguita sia in terreni (coesivi o granulari) che in roccia.
Tecnologia di perforazione realizzata esclusivamente a secco, per compattazione del terreno, con sistemi a spinta idraulica.
I macchinari sono di piccole dimensioni e permettono la posa di cavidotti di piccolo diametro (foro da 50-160 mm), per brevi lunghezze (circa 50‑60 m).
Area di cantiere di ridotte dimensioni, ottimale in ambito urbano
Perforazioni orizzontali guidate:Rod Pusher
Perforazioni orizzontali guidate:Microtunneling
La tecnologia permette la posa di tubazioni, tipicamente idriche e fognarie, di diametro (250-2.500) mm, su tutti I tipi di terreno.
La perforazione avviene per mezzo di una fresa o una trivella con testa orientabile, che disgrega il materiale durante l’avanzamento.
Il materiale di risulta viene portato in superficie tramite un sistema chiuso di circolazione d’acqua e bentonite mantenuto in movimento da grosse pompe.
Il pozzo di spinta
La posa avviene mediante la spinta, da un pozzo di partenza fino ad uno di arrivo, di sezioni di tubo della lunghezza variabile da 1 a 3 metri per mezzo di un sistema di martinetti idraulici.
L’orientamento della testa di perforazione è controllato tramite un segnale laser inviato dal pozzo di partenza lungo la direzione della perforazione, che incide su un rivelatore solidale con la testa fresante.
Tecnologia di perforazione realizzata a secco, per compattazione del terreno, con sistemi di spinta ad aria compressa.Permette la posa di cavidotti di piccolo diametro (foro da 90‑180 mm) per brevi distanze (50‑70) m.Il cavidotto viene posato direttamente durante la perforazione.Tecnica ottimale per pose di lunghezze limitate, in ambito urbano.
Perforazioni orizzontali non guidate:Impact Moling
Le tecnologie “associate”:
la Minitrincea
La tecnica della Minitrincea
La “minitrincea”, come suggerisce
il nome, consiste in uno scavo a
cielo aperto, di ridotte dimensioni:
Larghezza 3/20 cm
Profondità 30/55 cm
Nasce prevalentemente per ridurre
tempi e costi di realizzazione
Una notevole differenza…
Lo scavo è realizzato per mezzo di particolari frese/scavacanali a disco
montate su macchine.
Il taglio del manto stradale
La tecnica è applicabile su tracciati aventi generalmente un sottofondo di materiale compatto, superfici asfaltate, cementate, e si esegue normalmente in prossimità del ciglio stradale
L’impiego della stessa laddove siano presenti fondi con trovanti di medie dimensioni o fondi di tipo sabbioso, o ghiaioso deve essere opportunamente valutata di volta in volta.
Le caratteristiche del sottofondo
I macchinari
Le ridotte dimensioni dei macchinari
permettono di:
allestire aree di cantiere in spazi
estremamente contenuti;
impiegare la tecnica sia in ambito
urbano che extraurbano;
utilizzare la tecnica, oltre che su
strada, anche su marciapiede o su
banchina
Evoluzione nel materiale di riempimento dello scavo
Nel settore delle telecomunicazioni, la riduzione delle dimensioni dei materiali (tubi e cavi) ha portato a ridurre la larghezza dello scavo e, conseguentemente, a sviluppare nuovi materiali di riempimento.
In particolare, si sperimentano malte a presa rapida con la caratteristica di:
avere prestazioni superiori alle classiche malte; consentire di realizzare il riempimento della minitrincea fino al piano di
calpestio; essere carrabili in poco tempo.
Risultato finale
Materiale subito dopo il riempimento Caratteristiche estetiche finali
Uno scavo invisibile
Uno scavo invisibile…
…e poco invasivo
Le tecnologie “associate”:la posa in fogna
Posa poco diffusa in Italia, questa tecnica consente la posa di infrastrutture
all’interno delle condotte fognarie con differenti metodologie:
utilizzando il “cielo” della condotta;
inserendo tubazioni tra la condotta da risanare e la calza di
rivestimento;
posando un particolare cavo/tubo - resistente agli agenti chimici -
direttamente sul fondo della condotta.
Le diverse tecnologie di posa
Preliminarmente alla posa, lo stato della condotta
viene esaminato attraverso videoispezione.
Posa in fogna
Diametro ridotto (16-30 mm) alta potenzialità (fino a 432 f.o.)
3-5 minitubi, con potenzialità fino a 564 f.o.
Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti
Installazione di nuove condotte con diametro inferiore a quello della condotta esistente
• Slip-lining• Compact Pipe/ U-liner• Roll down (o swagelining)• Subline• Slim liner
Tante tipologie di tecniche
Risanamento di condotte esistenti, attraverso il rivestimento interno con guaine, resine o cemento
• Pipe coating• Cement Mortar Lining• Cured in place pipe
Installazione di nuove condotte con diametro superiore a quello della condotta esistente
• Pipe bursting• Pipe splitting
Nuove condotte con diametro inferiore
Nome Diametri Descrizione della tecnica di risanamento
Slip-lining 20-1.000 mm Inserimento di una condotta di dimensione inferiore
Compact PipeU-liner
fino a 2.500 mm Inserimento di una condotta ridotta (C) nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura con processo controllato in temperatura
Roll down fino a 500 mm Inserimento di una condotta ridotta nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda
Subline fino a 1.600 mm Inserimento di una condotta ridotta nelle dimensioni in campo con fascettatura e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda
Slim liner 75-300 mm Inserimento di una condotta di spessore limitato, ridotta (C) nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda
Clo
se f
it-l
inin
g
Nuove condotte con diametro inferiore
Compact pipe
Slip lining
Rivestimento internocon resine o cemento
Queste tecniche consistono nel rivestire internamente le condotte con resine epossidiche (Pipe coating) o malta cementizia (Cement Mortar Lining) l’interno della condotte esistenti per migliorarne le caratteristiche chimiche e la tenuta.
Rivestimento interno con guaine:Cured in place pipe
Riabilitazione di condotta da 200-2.000 mm, tramite retroversione di guaina in feltro impregnata da un’opportuna resina termoindurente con strato esterno in materiale plastico.
L’estremità viene fissata per cerchiaggio alla bocca dell’estroflessore. Il rivoltamento e l’avanzamento della guaina nella condotta avviene tramite aria in pressione.
Nuove condotte con diametro superiore:Pipe bursting
Sostituzione di condotta esistente in ghisa, gres, cemento o PVC, tramite:
-inserzione, da un punto di partenza a uno di arrivo, di un sistema di aste
azionate idraulicamente;
-estrazione delle aste su cui si fissano l’utensile a forma di ogiva - che
frantuma la condotta esistente e costipa i frammenti - e la nuova tubazione da
inserire.
Nuove condotte con diametro superiore:Pipe bursting
Nuove condotte con diametro superiore:Pipe splitting
La tecnologia è analoga alla precedente ma consente la sostituzione di condotte esistenti costituita da materiali duttili (ghisa sferoidale, acciaio) tramite taglio della vecchia tubazione ed inserzione della nuova.
La valutazione dei costi edella tecnica più opportuna
Valutazione dei costi
Generalmente nella valutazione della convenienza di una tecnica rispetto ad
un’altra si dà maggior peso ai costi di realizzazione:
• costi caratteristici della tecnica utilizzata
• costi legati alla tipologia dell’intervento
Ma è importante tener conto anche dei:
• costi socio/ambientali
• oneri e rischi legati all’estensione dell’area di cantiere
• deterioramento del manto stradale
Le tecnologie no dig consentono lo spostamento dei costi
verso attività compatibili con l’ambiente
Novità normative
Regolamento di attuazione del Codice dei Contratti Pubblici
(pubblicato in Gazzetta Ufficiale a dicembre 2010, in vigore da giugno 2011)
prevede una categoria specifica di qualificazione.
OS 35 - INTERVENTI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE
Riguarda la costruzione e la manutenzione di qualsiasi opera interrata
mediante l’utilizzo di tecnologie di scavo non invasive.
Le Amministrazioni locali potranno prevederne
l’utilizzo nelle gare pubbliche
La IATT pubblica nel 2004 il primo Prezzario, aggiornandolo nel 2007 con
l’evoluzione del mercato e delle tecnologie
I costi delle tecniche no-dig
Con lo scopo di fornire:
all’utilizzatore progettista, una descrizione
tecnica delle tecnologie per orientarlo alla
scelta più adeguata alla tipologia di lavoro
ai Committenti una guida ai prezzi delle
singole lavorazioni che permetta l’elaborazione
di bandi di gara e la predisposizione dei relativi
capitolati tecnici
Dal 2008, IATT collabora con la DEI -
Tipografia del Genio Civile per la
pubblicazione del Prezzario delle
tecnologie no dig nella collana editoriale
“Prezzi Informativi dell’Edilizia” nella
tipologia di lavori “Urbanizzazione
Infrastrutture e Ambiente”.
Diffusione a livello nazionale
Mappatura e indagini conoscitive Sistemi Georadar
Realizzazione di nuove infrastrutturePerforazioni orizzontali guidateMicro-MinitunnelingMinitrinceaSpingituboPressotrivellazione
Riabilitazione di condotte esistentiSlip liningCompact pipePipe burstingPipe splittingCured in place piceCement Mortar lining
Cap. 6 - Tecnologie a basso impatto ambientale
Il Prezzario costituisce una “guida” alla determinazione dei prezzi delle
principali tecnologie no dig:
va “conformato” alle realtà locali
permette di determinare i corrispettivi unitari delle varie tecniche
ed è la “base” per la redazione di capitolati e progetti
Infatti, essendo lavori di carattere specialistico, i prezzi possono variare,
anche notevolmente, in funzione di:
presenza di difficoltà o disagi lavorativi
modesta entità del lavoro
Va tenuto conto che….
Generalmente per ciascuna tecnica no-dig è previsto un compenso fisso per
approntamento e disinstallazione del cantiere ed una quota al metro lineare
di lavorazione.
I prezzi indicati sono generalmente comprensivi:
degli oneri della lavorazione vera e propria
degli oneri per la sicurezza, valutati per una tipologia di lavoro medio
riguardo ai rischi
degli oneri per il trasporto dell’attrezzatura/macchinari
delle spese generali e utili dell’appaltatore
Guida alla lettura del Prezzario
Sono invece necessariamente escluse dal computo dei prezzi:
la richiesta e l’ottenimento dei permessi
l’accessibilità all’a rea di lavoro
le indagini preliminari
gli scavi e le opere edili necessarie per la buona riuscita delle lavorazioni
(fosse di lancio/recapito, fosse di raccolta fanghi, ecc.)
le opere civili per il ripristino dello stato dei luoghi
lo smaltimento dei materiali di risulta
i by-pass per assicurare la continuità di erogazione/smaltimento del fluido
trasportato dalla condotta da sostituire o rinnovare, qualora necessari
i raccordi di collegamento tra la nuova condotta e quella esistente
Costi legati alla tipologia dell’intervento
Case history
Società IREN (ex AMGA) - Genova
Realizzazione di un collegamento tra un pozzo in costruzione ad una
condotta idrica esistente DN400 mm
…a causa della presenza di vari sottoservizi, la sede di posa dovrà
essere a centro strada …
…a causa dell’intenso traffico, i lavori dovranno essere iniziati e
terminati entro il mese di Agosto...
… impianto semaforico la notte (18,00 - 6,00) e movieri durante il
giorno …
Analizziamo un caso concreto…..
… segnaletica completa ed adeguata al caso e transennatura scavi particolarmente curata…
… non più di 50 metri lineari di ingombro totale…
… ripristino delle trincee immediato, salvo la testa scavo …
… chiusura scavi e ripristini provvisori nel fine settimana …
… in queste condizioni la velocità di avanzamento non è certo elevata …
… e i disagi, nonostante siamo a metà Agosto, non si fanno attendere
…e ancora
Sondaggi per l’individuazione dei sottoservizi (2)*: €/m 4,26 Taglio pavimentazione: €/m** Scavo a sezione ristretta: €/m 164,40 Posa condotta: €/m 70,00 Trasporto a PPDD: €/m ** Riempimenti: €/m ** Ripristini provvisori: €/m 20,05 Sovrapprezzo profondità: €/m Transennatura: €/m 17,97 Segnaletica: €/m ** Movieri e semafori: €/m 245,42 Sovrapprezzo scarsa produttività posa condotta: + 10% Scarifica e ripristini definitivi: €/m 43,93 Oneri di rottura suolo: €/m 8,20
NB: * costi omologati ad 1 metro di condotta posata in opera, su un totale di 85 m circaNB: ** oneri compresi nella voce omnicomprensiva “Posa condotta”
Costo totale* : 626,44 €/metro
* riferiti al capitolato speciale di applicazione IREN SpA (ex AMGA)
limitare al minimo gli interventi
economizzare sui costi
laddove possibile, utilizzare tecnologie innovative
…in questo caso
per soli 85 metri di posa condotte non è risultato economicamente e
tecnicamente vantaggioso applicare una qualsiasi tecnologia alternativa
se l’estensione del progetto fosse stata maggiore (almeno 120 - 150 m)
sarebbero risultate applicabili le tecnologie di perforazione orizzontale
guidata o di microtunneling
L’alternativa….
Nel caso della posa con una perforazione orizzontale guidata di una
condotta in PE DN400 mm, €/m 338,00* (posa) + 33,52* (costi fissi +
opere edili): costo di 371,52* €/metro (- 40,69%)
Nel caso della posa con Microtunneling di condotta in acciaio DN400
mm, €/m 454,40* (spinta) + 137,33* (costi fissi + opere edili): costo di
591,73* €/metro (- 5,6%)
NB: ** fonte”PREZZARIO PER L’APPLICAZIONE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE NO-DIG PER LA REALIZZAZIONE
EX NOVO ED IL RINNOVO DELLE CONDOTTE INTERRATE” IREN SpA (ex AMGA) DIMINUITO DELLA
PERCENTUALE MEDIA DEGLI SCONTI DI MERCATO RILEVATI PARI AL – 20%-35%
Costi a confronto
Si sarebbero potute applicare altre tecnologie di Replacing o Relining con
diversi livelli di risparmio:
Applicando un PIPE SPLITTING (sostituendo l’esistente condotta in acciaio
con una nuova tubazione in PE, DE400 mm): costo di 252,00 €/metro* (- 60%)
Utilizzando il COMPACT PIPE (rinnovare l’esistente condotta in acciaio con
una nuova tubazione in PE, DE400 mm): costo di 316,00 €/metro* (- 50%)
NB: * fonte”PREZZARIO PER L’APPLICAZIONE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE NO-DIG PER LA REALIZZAZIONE EX NOVO ED IL
RINNOVO DELLE CONDOTTE INTERRATE”, IREN (ex AMGA), DIMINUITO DELLA PERCENTUALE MEDIA DEGLI SCONTI DI MERCATO
RILEVATI PARI AL – 10% ED AUMENTATO DEL 30%-40% PER I COSTI RELATIVI ALLE OPERE EDILI , ALLE INDAGINI PRELIMINARI ED
AGLI IMPREVISTI
…e se la condotta fosse stata già esistente e solo da rinnovare
Società Telecom Italia – Palermo
Recupero cavo aereo e posa di cavo telefonico in rame - 100 cp - di distribuzione in ambito extra-urbano, per circa 1 km
… a causa dell’intenso traffico della strada in esame, i lavori dovranno essere svolti in orari prestabiliti giornalmente…
… segnaletica completa ed adeguata al caso e transennatura scavi particolarmente curata…
… non più di 50 metri lineari di lavorazione giornaliera…
… chiusura scavi e ripristini provvisori a fine giornata…
Analizziamo un altro caso…..
Scavo: €/m 41,28 Posa cavo: €/m 5,16 Cavo e materiale afferente la posa: €/m 4,79 Recupero cavi aerei: €/m 1,89 Recupero palificazione: €/m 1, 50 Giunzione: €/m 0,7 Materiali vari: €/m 0,06 Ripristini provvisori: €/m ** Transennatura: €/m ** Segnaletica: €/m ** Scarifica e ripristini definitivi: €/m 22,7
NB: * costi omologati ad 1 metro di cavo posata in opera, su un totale di 1000 m ca
NB: ** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Scavo” e “Posa cavo”
Costo totale* : 78,08 €/metro
* riferiti al capitolato di applicazione Telecom Italia SpA.
• limitare al minimo gli interventi;
• economizzare sui costi;
• laddove possibile, utilizzare tecnologie innovative;
…in questo caso
per 1000 metri di posa cavi risulta particolarmente vantaggioso, sia
economicamente che tecnicamente, applicare la tecnologia alternativa
della Minitrincea al costo di 46,95 €/metro (- 40%)
In tal caso si riescono a realizzare fino a 300 metri lineari di lavorazione
giornaliera
L’alternativa….
Scavo: 25 €/m Posa cavo: €/m ** Cavo e materiale afferente la posa: 5 €/m ** Recupero cavi aerei: 1,89 €/m Recupero palificazione: 1,50 €/m Giunzione: 0,5 €/m ** Materiali vari: €/m 0,06 Cantierizzazione: 3 €/m Segnaletica: €/m *** Scarifica e ripristini definitivi: 10 €/m
NB: * costi omologati ad 1 metro di cavo posata in opera, su un totale di 1000 m caNB: ** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Scavo”NB: *** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Cantierizzazione”
Costo totale* :46,95 €/metro * riferiti al prezzario di applicazione IATT
Confronto dell‘equipaggiamento e del trasporto materiali
(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)
Scavo aperto Tecniche non invasive
Viaggi di camion per lo smaltimento del materiale di risulta
Mezzi
Confronto dei materiali da costruzione(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)
Scavo aperto Tecniche non invasive
Quantità di materiale da costruzionesabbia
materiale di rinterro
asfalto riciclato
asfalto fine
5,5 m3 materiale di rinterro
1 t bentonite ed altro
10 m3
Confronto tra tempi di realizzazione,area cantiere, rumore, inquinamento
(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)
Scavo aperto Tecniche non invasive
Tempi di realizzazione
Occupazione area di cantiere
Rumore e inquinamento
Comparazione dei costi(es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm)
Scavo aperto Tecniche non invasiveCosti diretti di produzione
Costi indiretti(gestione traffico,imprevisti operativi, …)
Costi di manutenzione nei 10 anni successivi(rottura pavimentazione, buche, …)
Conclusioni
In conclusione…
Perché si ricorra sempre più alle tecniche No-Dig è fondamentale:
la conoscenza delle tecnologie
la garanzia di potersi avvalere di imprese qualificate
poterne valutare gli impatti economici
Maggior confidenza verso le tecnologie no dig
+
Volumi maggiori di lavorazione
=
Minori costi di realizzazione e socio-ambientali