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Il concetto alla base del sistema è quello di utilizzare il peso terreno in posto in modo da evitare qualunque trasporto di materiali esclusi gli ancoraggi nella zona interessata rendendo la realizzazione del sistema di ancoraggio molto semplice e di velocissima esecuzione senza la necessità di eseguire altre operazioni come scavi e trasporto discarica dei materiali di risulta. Il sistema di bloccaggio, necessitando solo attrezzature di limitato peso e dimensione per la propria realizzazione, non presenta problemi di difficoltà di accesso anche in luoghi particolarmente acclivi, l’importante che siano accessibili pedonalmente.
Il sistema Platipus prevede l’infissione nel terreno per semplice compressione, senza realizzazione di fori preventivi, di un tale manufatto denominato ancora, disponibile in diverse forme e tipologie di materiali a seconda degli usi; accoppiato ad una fune in acciaio o a delle barre, anche le funi e le barre possono essere realizzate con diverse tipologie di materiali a seconda delle prestazioni necessarie.
Il sistema di ancoraggio svolge la sua funzione anche per la realizzazione di controventature (ancoraggio di condotte, pali, ponteggi, tensostrutture, strutture galleggianti etc.) dove sostituisce i classici blocchi di ancoraggio in calcestruzzo di più lunga e complessa realizzazione. Vantaggi principali del sistema:
Supporto tecnico in fase di progettazione ed esecuzione. Per ulteriori informazioni sul sistema possono consultarsi le seguenti pagine: EQUIPAGGIAMENTO PER L'INSTALLAZIONE APPLICAZIONI
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IL FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA
Una progettazione mirata ha consentito la messa a punto di un ancoraggio leggero, resistente alla corrosione e dalle ottime prestazioni meccaniche che in fase di installazione non disturba il terreno. L’ancoraggio può essere infisso alla profondità voluta utilizzando attrezzature di tipo convenzionale e messo in tensione per il valore d’esercizio in tempi estremamente brevi. Il sistema risulta costituito dalla testa denominata ancora accoppiata ad una fune in acciaio o una bara, nella zona superiore possono essere presenti diverse terminazioni in funzione delle applicazioni e come risulta trasmesso il carico.
La testa del sistema denominata ancora viene infissa a percussione con l’ausilio di apposite barre filettate in acciaio speciale, che risultano prolungabili per raggiungere la profondità voluta. In funzione delle dimensioni dell’ancora e delle tensione resistente l’infissione può essere realizzata manualmente con l’ausilio di mazze di tipo diverso, o per le ancore di medie dimensioni utilizzando un compressore pneumatico o meglio oleodinamico.
Effettuata l’infissione alla profondità voluta si estraggono le aste che vengono recuperate per le successive applicazioni, la fune o la barra accoppiata all’ancora vengono messe in trazione consentendo all’ancora di ruotare all’interno del terreno per offrire la massima resistenza all’estrazione grazie alla formazione di un cono di rottura (vedi cono di rottura), che si oppone all’estrazione dell’ancora. In tal modo si ottiene il vantaggio di utilizzare il peso del terreno come zavorra per la tensione da applicare al sistema di ancoraggio. |
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L’infissione dell’ancora nel terreno si realizza senza la necessità della realizzazione di prefori e con l’ausilio di apposite aste in acciaio speciale che in funzione della profondità da raggiungere possono essere prolungate. La dimensione dell’ancora determina il sistema d’infissione, che può essere realizzato con delle mazze tradizionali o particolari, per le dimensioni minori (in genere tipo S2E, S4E ).
I tempi d’infissione risultano in genere molto brevi e l’operazione può essere eseguita da una sola persona. Per l’infissione degli ancoraggi di maggiori dimensioni (in genere tipo B6T, B8T e B10T) si ricorre in genere al martello montato su una macchina operatrice che riesce ad esprimere una potenza ancora maggiore rispetto alle attrezzature manuali, anche in questo caso l’operazione risulta molto veloce.
Raggiungimento delle profondità richiesta dall'installazione: Aste d’infissione In funzione della tipologia di ancore da utilizzare sono disponibili una serie di aste d’infissione sia per l’acquisto che per il noleggio con lunghezze variabili fino a 3 m e diametri di 25, 32 e 38 mm. Le aste d’infissione si compongono almeno di quattro tipologie di pezzi che sono:
Per ogni infissione sono sempre necessarie l’asta di innesto all’ancora e l’attacco al martello mentre in funzione della profondità d’infissione risultano variabili il numero delle aste di prolungamento ed i relativi manicotti giunzione. Per le ancore di dimensioni limitate infisse a bassa profondità si possono avere direttamente aste singole.
Rimozione delle aste d'infissione
La rimozione risulta teoricamente possibile poichè le dimensioni delle aste risultano nettamente inferiori a quelle dell’ancora per cui a parte possibili cedimenti delle pareti del foro d'infissione le aste d’infissione non dovrebbero venire a contatto con il terreno.
Nel caso di istallazioni delle ancore di grosse dimensioni ad elevata profondità d’infissione risulta comodo ed agevole, in quanto le aste accoppiate possono presentare un peso non trascurabile, realizzare l’estrazione utilizzando la stessa macchina operatrice dopo aver collegato l’asta al suo braccio. Tensionamento
In presenza di terreno secco e granulare l’ancora si riesce a bloccare dopo un cedimento della fune pari a circa la lunghezza dell’ancora, in terreni argillosi saturi i cedimenti possono essere anche pari a 3 volte la lunghezza dell’ancora. Tutti i sistemi di ancoraggio devono essere messi in tensione per consentire la rotazione dell’ancoraggio, e quindi adeguatamente pretensionati prima di essere messi in funzione (con un carico pari a circa il 75-80 % di quello di esercizio).
Per le ancore di medie dimensioni (S4, S6 e S8) il tensionamento può realizzarsi meccanicamente con una semplice attrezzatura meccanica Per le ancore di maggiori dimensioni (S10, B4, B6, B8 e B10) il tensionamento deve essere realizzato con attrezzature di tipo idraulico, identiche a quelle utilizzate per i tradizionali tiranti (vedi figura a lato).
Questa zona di terreno interessata dalla compressione assume la forma di un tronco di cono e viene indicato come cono di rottura. La forma e l’apertura del cono di rottura dipenderanno da:
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In un tipico terreno coesivo, le particelle minerali assumono la forma come delle lastre, lo spazio fra ciascuna delle lastre contiene acqua che viene espulsa quando il terreno è sottoposto ad un carico. A questa tipologia di terreni appartengono le argille, i limi e limi sabbiosi con particelle più piccole di 0,2 mm. Il terreno coesivo rappresenta il materiale più scadente su cui realizzare degli ancoraggi poichè, a causa del suo limitato valore di angolo di resistenza al taglio, generano un cono di rottura molto piccolo andando di conseguenza a diminuire la resistenza dell'ancoraggio.
Un terreno granulare tipico consiste di particelle che si collegano, legano e compattano quando risulta soggetto ad un carico. A tali tipologie di terreni appartengono le sabbie più grossolane (che variano da 0.6 mm - 2 mm) e le ghiaie con granulometria maggiore di 2 mm. I nostri sistemi di ancoraggio agiscono particolarmente bene nell’interazione con i terreni granulari incoerenti, necessitando di lunghezze d’infissioni minori e minori cedimenti nel tensionamento, originando di conseguenza i coni di rottura più ampi ed i carichi resistenti più alti. |
| Pretensionamento
La prima fase del grafico si riferisce all’applicazione del carico per mettere in tensione l’ancoraggio e raggiungere una corretta posizione. Si hanno quindi sia carichi che deformazioni. |
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| Consolidamento e carico
La seconda fase del grafico è riferita alla situazione in cui il sistema d'ancoraggio sta generando il relativo cono di rottura. In questa fase normalmente il carico aumenta con deformazioni minime. Le caratteristiche del materiale in cui l'ancoraggio è posizionato tenderà ad esprimere il massimo potenziale. |
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Carico massimo Questa è la zona tra il carico d’esercizio ed il carico di rottura, poiché il carico applicato all’ancoraggio si avvicina al massimo carico sopportabile dal terreno la velocità di aumento del carico risulterà sempre minore fino ad arrivare alla rottura del terreno. |
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Rottura del terreno Quando la resistenza meccanica al taglio del terreno è stata superata la tensione resistente diminuirà dipendendo infine dalla componente della forza peso, del terreno spostato, nella direzione della tensione applicata. |
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Le ancore “Stealth” sono disponibili in cinque tipologie di ancore che coprono una vasta gamma di richieste per ancoraggi di tipo leggero e medio. Si possono istallare con facilità in maniera manuale o con attrezzature meccaniche semplici (compressori), risultando molto vantaggiose quando l’intervento deve essere realizzato in spazi limitati. In generale l’accoppiamento di questo tipo di ancoraggi avviene con una fune d’acciaio tramite un cappi morbido chiuso da un manicotto di bloccaggio. |
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Le ancore “Bat” sono state specificatamente studiate per l’applicazione di carichi più elevati o per realizzare ancoraggi in strati di terreno con scarse caratteristiche meccaniche (es. terreni coesivi di tipo alluvionale). L’accoppiamento tra queste tipologie di ancore, con il materiale responsabile di trasmettere le tensioni, si ha con un sistema a T che presenta un’elevata capacità di accoppiarsi con diverse tipologie di materiali, sia flessibili che rigidi, con la possibilità di realizzare l’assemblaggio direttamente sul posto in cui si deve realizzare l’infissione. La gamma “Bat” prevede 4 formati ed in generale per l’istallazione risulta necessaria l’attrezzatura di maggiori dimensioni. |
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Un materiale con costo basso che offre delle buone caratteristiche meccaniche ed una buona resistenza alla corrosione nella maggior parte dei terreni comuni. Presenta resistenze meccaniche tali che ancore di questo tipo possono essere istallate in terreni di media consistenza utilizzando anche le attrezzature d’infissione di tipo medio.
Quando l’alluminio è esposto direttamente all’atmosfera si ricopre spontaneamente di un film di ossido che lo preserva da ulteriori corrosioni (processo di passivazione). Sfruttando un processo elettrochimico conosciuto come anodizzazione si può realizzare un rivestimento protettivo che risulti più spesso oltre che più duro e resistente alla corrosione.
La ghisa sferoidale è più resistente dell’alluminio anodizzato, risulta quindi più idonea per l’istallazione in terreni più duri utilizzando attrezzature medie e pesanti. Poiché la ghisa è un materiale fragile e non potrebbe sopportare gli sforzi trasmessi dalle attrezzature d’infissione, si utilizza una forma più duttile della ghisa conosciuta come ghisa sferoidale. Le ancore sono inoltre immerse in un bagno di zinco fuso fornendo un ricoprimento che conferisce una maggiore resistenza alla corrosione.
La lega in alluminio e bronzo viene utilizzata laddove è necessaria una lunga durata o in ambienti che risultano altamente aggressivi. Le ancore il lega di alluminio e bronzo possono essere utilizzate anche quando non sono richieste applicazioni di lunga durata ma dove il terreno presenta una certa compattezza ed è richiesta per l’infissione l’attrezzatura pesante, questo perché la lega di alluminio e bronzo ha una resistenza all’urto maggiore della ghisa sferoidale. * i suddetti valori di vita utile risultano semplicemente indicativi, in quanto la durata possibile dell’ancoraggio dipende, oltre che dal materiale dell’ancora, soprattutto dalle caratteristiche elettrochimiche del terreno in cui si realizza l’infissione. |
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Questo tipo di accoppiamento nella parte inferiore può essere utilizzato soltanto per le ancore che presentano un foro (modelli S2, S4, S6, S8). Per la chiusura del cappio può essere utilizzato un manicotto d’alluminio nel caso di funi in acciaio zincato o impregnati di materiale plastico, mentre per l’acciaio inossidabile vengono impiegati manicotti in rame.
Il vantaggio principale di questo tipo di terminazione è dovuto alla possibilità e flessibilità che dà questo tipo di assemblaggio che può essere realizzato direttamente in cantiere al momento di realizzare l’infissione dell’ancora. L’ancora Stealth S10 e tutti i tipi di ancoraggio "Bat" sono progettati e realizzati per un accoppiamento a T.
La terminazione a T + Occhio è un sistema di montaggio semplice utilizzato per accoppiare un’ancora con la terminazione a T con una fune in acciaio morbida, l’accoppiamento è possibile con funi fino a di 16 mm di diametro. Questa terminazione è disponibile in acciaio zincato e consente di realizzare gli accoppiamenti direttamente in cantiere. |
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MATERIALE DELLE FUNI IN ACCIAIO
Gran parte dei tiranti utilizzati per il sistema di ancoraggio è realizzato con funi in acciaio che possono essere forniti nella versione zincata, rivestita in plastica o inossidabile. Funi in acciaio di tipo compatte
Acciaio zincato vita utile presunta <5 anni la fune e l’accoppiamento all’ancora sono realizzati in acciaio al carbonio secondo le norme bs302, din 3055 o 3060 e sono zincati per immersione in un bagno di zinco fuso. Questo rivestimento di protezione nei normali terreni garantisce una vita utile di circa 5 anni, a parità di diametro la fune in acciaio zincato realizza dei carichi di rottura maggiori di una in acciaio inossidabile.
Questa tipologia di funi è disponibile fino al diametro di 10 mm e si presta per impieghi con durata media. Funi in acciaio inossidabile vita utile presunta ≈ 120 anni le funi in acciaio inossidabile tipo aisi 316 ha la migliore resistenza alla corrosione rispetto a tutti gli altri acciai inossidabili standard nella maggior parte dei ambienti alle temperature normali ed è l'unico tipo utilizzato per i nostri tiranti da accoppiare alle ancore. La vita utile dipende dalle condizioni locali del terreno in cui si realizza l’intervento oltre che del tipo di fune utilizzata. |
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Le piastre superiori di contrasto al carico applicato vengono utilizzate dove l'angolo d’installazione della fune è perpendicolare alla piastra stessa. Sono disponibili in acciaio inossidabile e zincato nei seguenti formati standard: 100 x 100 mm, 150 x 150 mm, 200 x 200 mm e 300 x 300 mm. Formati differenti delle piastre d’appoggio, per soddisfare le esigenze specifiche del cliente, possono essere realizzati su ordinazione.
Questa piastra è stata progettata con un incavo ed una copertura in plastica consentendo una totale mascheramento del cilindro di bloccaggio, utilizzato per serrare la fune in acciaio, realizzando alla fine una sporgenza minima oltre la superficie esterna. Un accessorio semisferico presente all’interno consente che l’angolo di installazione della fune possa variare tra 0 e 30° sull’orizzontale. Questo accessorio superiore è utilizzato principalmente per quei progetti dove l'aspetto estetico finale risulta fondamentale e non sono richieste sporgenze troppo pronunciate. Risulta disponibile soltanto in lega di alluminio e bronzo e nel Ø di 250 mm e Ø di 330 mm.
Questo accessorio è utilizzato principalmente per l’ancoraggio di condotte in cui il problema principale risulta il controllo dello spostamento e galleggiabilità, il tensionatore consente la messa in tensione degli ancoraggi impedendo al tempo stesso qualsiasi movimento della condotta. E’ fornito nella versione in acciaio zincato ed inossidabile.
Il tenditore a vite è usato per applicazioni tirantate, è collegato al sistema d’ancoraggio usando un accessorio rigido per la parte superiore che presenta l’asola. Una volta che il sistema di ancoraggio è stato tensionato ed il tenditore a vite si è completamente esteso si collega alla fune di ancoraggio della struttura. Per la registrazione finale si può procedere a ruotare la parte principale del tenditore che avvicina ciascuna estremità. In generale viene fornito in acciaio zincato, si può accoppiare con una fune con un Ø massimo di 12 mm, altri formati e materiali sono disponibili su richiesta. |
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EQUIPAGGIAMENTO PER L'ISTALLAZIONE Per tutti i sistemi di ancoraggio Platipus, dal più piccolo S2 al più grande B10, l’installazione si realizza sempre in tre fasi e sempre a percussione. La metodologia d’istallazione può essere suddivisa in tre tipologie: leggera, media e pesante. Gli ancoraggi compatibili con un'installazione a percussione di tipo leggero possono essere infissi generalmente a mano o usando un martello a percussione manuale molto leggero, gli ancoraggi Stealth più piccoli, tipo S2 ed S4, normalmente possono essere messi in tensione a mano. Gli ancoraggi Stealth più grandi, tipo S6 ed S8, richiedono solitamente un sistema di tensionamento, nella direzione del carico da applicare, almeno di tipo meccanico. Fase 1 – Infissione dell'ancoraggio Si infigge il sistema d’ancoraggio nel terreno alla profondità richiesta dall’istallazione tramite le opportune aste d’infissione. Fase 2 - Rimozione delle aste d'infissione Rimozione manuale delle aste utilizzate per l’infissione. Fase 3 – Tensionamento Messa in tensione dell’ancoraggio nella posizione di funzionamento applicando un carico alla fune che funziona da tirante. |
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Gli ancoraggi tipo S10, B4 e B6 sono collocati generalmente con un sistema d'installazione a percussione di media potenzialità. Questi ancoraggi richiedono martelli a percussione manuali di tipo idraulico più potenti. Il tensionamento è realizzato usando un corredo di tensionamento idraulico idraulico manuale in grado di realizzare carichi fino a 100 kN. Dove le tipologie di suolo sono più dure o bisogna istallare grandi quantità di ancoraggi questo tipo di attrezzatura può essere utilizzata anche per la posa degli ancoraggi topo S6 e S8. Fase 1 – Infissione dell'ancoraggio Si infigge il sistema d’ancoraggio nel terreno alla profondità richiesta dall’istallazione tramite le opportune aste d’infissione. Fase 2 - Rimozione delle aste d'infissione Rimozione manuale delle aste utilizzate per l’infissione o con l’ausilio del martello utilizzato per l’infissione. Fase 3 – Tensionamento Messa in tensione dell’ancoraggio nella posizione di funzionamento applicando un carico alla fune che funziona da tirante. |
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Gli ancoraggi tipo B8 e B10 sono collocati generalmente con un sistema d'installazione a percussione di tipo pesante. In questo caso l’infissione si realizza utilizzando un escavatore di tipo gommato o cingolato dotato di martello a percussione, il tensionamento è realizzato utilizzando un corredo di maggiore potenza in grado di fornire tensionamenti fino a 200 kN. Dove le tipologie di suolo sono più dure o bisogna istallare grandi quantità di ancoraggi questo tipo di attrezzatura può essere utilizzata anche per la posa degli ancoraggi S10, B4 e B6. Fase 1 – Infissione dell'ancoraggio Si infigge il sistema d’ancoraggio nel terreno alla profondità richiesta dall’istallazione tramite le opportune aste d’infissione. Fase 2 - Rimozione delle aste d'infissione Rimozione meccanica delle aste utilizzate per l’infissione con l’ausilio del braccio dell’escavatore utilizzato per l’infissione. Fase 3 – Tensionamento Messa in tensione dell’ancoraggio nella posizione di funzionamento applicando un carico alla fune che funziona da tirante. |
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ATTREZZATURA PER L’ISTALLAZIONE
Le aste d’infissione utilizzate per l’installazione dei nostri sistemi d’ancoraggio sono prodotte da barre d'acciaio trattate termicamente. La parte terminale dell’asta è tornita per poter essere inserita negli ancoraggi nella gamma di ancoraggi “Stealth”. La testa superiore è disponibile in due versioni adatti per la posa manuale tramite mazze o per l'installazione tramite percussione con martello alimentato idraulicamente. Per la posa manuale la testa dell’asta viene realizzata arrotondata, mentre per la posa con martello meccanico a percussione sono disponibili due tipologie: 1) asta unica comprendente sia l’attacco all’ancora che al martello per infissioni a profondità limitate; 2) per profondità d’infissione elevate l’asta può essere realizzata da più parti, composte sempre da un tratto iniziale che garantisce l’accoppiamento con l’ancora, un certo numero di aste di prolungamento filettate da accoppiare tramite manicotti di prolungamento anch’essi filettati, un’asta di accoppiamento al martello a compressione.
La centrale di alimentazione è usata per fornire potenza ai martelli a percussione di tipo idraulico e le unità tensionamento. Ha un'uscita di 30 LPM (8gpm) e una pressione di 2000 PSI (140 bar), valori minori di questi limiteranno considerevolmente le prestazioni. La scelta corretta della centrale di alimentazione dipenderà dalle dimensioni dell'ancoraggio e dalla tipologia del terreno in cui realizzare l’infissione. Un martello di 20-25 kg è solitamente sufficiente installare gli ancoraggi di Stealth, mentre un martello di 35-40 kg è richiesto normalmente per installare gli ancoraggi del tipo BAT. L'efficienza della centrale di alimentazione e del martello determinerà il tempo dell'installazione del sistema d'ancoraggio. Attrezzature per l'estrazione delle aste Nella maggior parte delle situazioni le aste d’infissione singole e le aste multiple possono essere estratte facilmente dal terreno manualmente, occasionalmente tuttavia, si possono presentare delle difficoltà. Sono stati messi a punto una serie di attrezzature per rendere il processo di rimozione rapido e semplice.
Il gancio è un’attrezzatura molto semplice utilizzato per mettere in tensione rapidamente e manualmente i sistemi di ancoraggio leggeri. Il gancio si accoppia con il cappio presente nella fune accoppiata all’ancora, tirando la maniglia l’ancora ruoterà ed andrà in tensione. Per permettere a due operatori di applicare un maggiore carico all’interno della maniglia del gancio può essere posizionata un’asta che aumenta la zona di presa. Tensionatore meccanico E’ una attrezzatura meccanica manuale che consente un tensionamento di sistemi fino a 15 kN e con inclinazioni possibili di 90, 60 e 45°. Utilizzato con un dinamometro in linea consente di misurare esattamente la tensione applicata. Tensionatore idraulico L’unità di tensionamento idraulico è progettata per sottoporre i sistemi di ancoraggio a carichi fino a 35 kN, sono disponibili corredi completi dotati di pompe idrauliche per realizzare prove di carico e tensionamenti fino a 200 kN. |
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Assistenza tecnica alla progettazione La commercializzazione di prodotti è solo una delle componenti del servizio che la N.T.A. srl (Nuove Tecnologie Ambientali) fornisce. Possiamo infatti provvedere, tramite il Ns ufficio tecnico, all’assistenza tecnica in ogni fase del progetto per permettere ai Ns clienti di fare il miglior uso dei materiali impiegati, mettendo a disposizione voci di capitolato, analisi prezzi, capitolati speciali di appalto, disegni esecutivi con calcoli e relazioni sulle applicazioni con i Ns materiali. La N.T.A. srl è in grado di supportare tecnicamente, con idonei programmi di calcolo e tecnici qualificati, la scelta più adeguata dei materiali e tecnologie per la realizzazione delle soluzioni più idonee oltre che dal punto di vista tecnico anche per quanto riguarda l'aspetto economico ed ambientale nonchè realizzativo e di sicurezza. Per eventuali collaborazioni in progettazioni esecutive, in cui possono essere coinvolti direttamente i tecnici del nostro staff, si è disponibili ad esaminare le Vs proposte per una proficua collaborazione tra professionisti.
Sono inoltre disponibili pubblicazioni, manuali, documentazione tecnica, guide per la posa in opera dei materiali e depliants in modo tale da fornire un supporto completo alla progettazione ed alla realizzazione dei lavori. Per informazioni dirette, eventuale materiale aggiuntivo o confronto su problematiche potete contattarci tramite E_mail o fax al numero 091/8112780 mentre direttamente via telefono al numero 091/8113890 dal lunedì al venerdì in orario di ufficio (9:00-13:00 ÷ 15:00-19:00). |