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Tecnica - Pali trivellati per fondazioni

Come si è già introdotto nel precedente articolo sui pali infissi (leggi articolo) le fondazioni profonde trasferiscono i carichi della sovrastruttura al terreno in una zona più profonda di quanto non faccia una fondazione diretta superficiale come un plinto, una trave rovescia o una platea.

Argomento di questo articolo è la seconda delle due tipologie di fondazioni profonde: quella dei pali con asportazione di terreno o “pali trivellati”.
A differenza delle opere con pali infissi, il foro che verrà occupato dal palo viene realizzato con asportazione di terreno. Se il tipo di terreno nel quale viene eseguita la perforazione non è in grado di auto-sostenersi, man mano che viene eseguito il foro viene infissa anche una tubazione (“camicia”) che ha lo scopo di sostenere il terreno circostante.
I motivi per cui si ricorre all'impiego dei pali trivellati possono essere molteplici, tra cui:
- scadenti caratteristiche meccaniche del terreno con conseguente impossibilità di realizzazione di fondazioni superficiali;
- limitazione dei cedimenti;
- trasferimento dei carichi a profondità non interessate da fenomeni
di erosione;

- necessità di assorbire dei carichi orizzontali;
- realizzazione di opere al largo delle coste;
- fondazioni per pile di viadotti;
- rinforzo di strutture esistenti mediante sottofondazione;
- paratie realizzate con pali accostati.

Esistono due tecnologie di perforo, a percussione o a rotazione:
- percussione: si utilizza per lo scavo benne e scalpello e il foro può essere realizzato senza l'ausilio del rivestimento metallico, oppure può essere parzialmente o interamente rivestito con o senza circolazione di fango bentonitico;
- rotazione: si utilizza per lo scavo trivelle a spirale o bucket, realizzato normalmente senza l'ausilio del rivestimento metallico oppure con un parziale rivestimento del foro (camicia) con o senza circolazione di fango bentonitico.

I più frequenti diametri dei pali trivellati di grande diametro variano tra gli 800 mm. e i 1.500 mm., con profondità variabili, usualmente fino a un massimo di 20-25 metri.
Per eseguire tutte le fasi di realizzazione di un palo trivellato sono necessarie attrezzature per lo scavo, per la preparazione del fango bentonitico e attrezzature di supporto. Sono utilizzati escavatori cingolati con braccio “a traliccio” per il sollevamento e la manovra degli utensili di scavo, benne mordenti, Tariere-Bucket per scavi a rotazione, scalpelli frangiroccia in acciaio forgiato a barre incrociate con taglienti induriti da riporti in lega speciale.
Per quanto riguarda gli impianti per la preparazione del fango bentonitico occorrono un impianto di preparazione e miscelazione del fango bentonitico, vasche per lo stoccaggio e la maturazione del fango di bentonite, pompe ed agitatori per la fluidificazione del fango, un dissabbiatore per la depurazione del fango proveniente dallo scavo (in quanto ricco di detriti asportati dallo scavo), pompe per la circolazione del fango fra le varie componenti dell’impianto e fra l’impianto e gli scavi.

Generalmente le fasi in cui è articolata questa particolare lavorazione sono le seguenti:
- preparazione del piano di lavoro;
- posizionamento dell’escavatore;
- inizio dello scavo del palo;
- per pali con scavo a secco: posizionamento dell’avanpalo e della camicia di sostegno;
- per pali con scavo a fango: posizionamento dell’avanpalo ed inizio pompaggio nello scavo del fango bentonitico, proveniente dall’apposito impianto, per il sostegno dello scavo;
- esecuzione dello scavo fino a raggiungere la profondità di progetto;
- calaggio delle gabbie d’armatura con l’ausilio dell’escavatore o della gru di servizio;
- giunzione progressiva degli spezzoni delle gabbie posizionando lo spezzone successivo ed accoppiando i ferri mediante legatura o saldatura morsettatura;
- calaggio del tubo getto da parte dell’escavatore o della gru di servizio e posizionamento dello stesso a circa 30 cm dal fondo dello scavo;
- getto del calcestruzzo attraverso il tubo-getto con autobetoniere; per pali con scavo a fango, contemporaneo recupero del fango bentonitico mediante aspirazione dallo scavo e ripompaggio nelle apposite vasche.

Per i soli pali con scavo a fango sono inoltre necessarie procedure di dissabbiamento dei fanghi bentonitici recuperati dallo scavo, mediante passaggio attraverso una serie di setacci vibranti ed idrocicloni e conseguente separazione dei fanghi dai detriti e dalla sabbia e rimessa in circolo dei fanghi “depurati”.

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