I tiranti di ancoraggio e le chiodature sono elementi strutturali utilizzati per ancorare al terreno muri di sostegno, paratie e strutture in genere e nel sostegno di fronti di scavo. Sono impiegati anche nella stabilizzazione e consolidamento di pendii soggetti a movimenti franosi e di pareti in roccia.
Un ancoraggio è costituito da un’armatura (a trefoli, barre o tubi) opportunamente dimensionata, inserita in un apposito foro all’interno del terreno. L’elemento interseca così la superficie di potenziale scivolamento, ancorandosi alla massa di terreno stabile.
In relazione alla modalità di sollecitazione, i tiranti possono essere denominati:
I tiranti di tipo attivo sono sostanzialmente composti da tre parti funzionali:
I sistemi di tipo passivo non presentano invece una parte libera; sono costituiti da una barra di armatura in acciaio cementata per l’intera lunghezza all’interno del terreno. Il sistema tenderà a sviluppare delle tensioni tangenziali di attrito lungo tutta l’interfaccia boiacca-terreno, assorbendo le sollecitazioni di trazione senza alcun pretensionamento iniziale.
I tiranti vengono inoltre suddivisi in due categorie fondamentali in relazione alla loro durata di esercizio:
Le tecniche impiegate da Dalla Gassa
La Dalla Gassa srl impiega diverse tecniche per l’esecuzione di tiranti e chiodature. L’impresa, oltre ad occuparsi della messa in opera dei sistemi, dal 2001 è anche produttore di barre autoperforanti con un proprio stabilimento industriale.
In questo campo la Dalla Gassa srl ha sviluppato inoltre un proprio sistema di ancoraggio potenziato ad alta resistenza denominato Ancoraggio Composito Sirive®. Per l’ancoraggio composito la Dalla Gassa srl ha depositato domanda di brevetto europeo nel 2013.
In questo settore l’esperienza acquisita nei numerosi interventi eseguiti, unita alle attrezzature e capacità operative del proprio personale, permettono alla Dalla Gassa srl di installare sistemi di tiranti con sicurezza e qualità.
Un tirante di ancoraggio a trefoli è un elemento strutturale composto da una serie di trefoli in acciaio armonico ad alto tenore di carbonio e alta resistenza, con proprietà e caratteristiche meccaniche equivalenti a quelle dei trefoli utilizzati nel calcestruzzo precompresso. Il tirante è connesso al terreno e sollecitato a trazione.
Un tirante a trefoli è composto da tre parti fondamentali:
L’esecuzione di un tirante a trefoli si sviluppa nelle seguenti fasi:
È possibile ritensionare l’ancoraggio in tempi successivi all’installazione. Si può inoltre prevedere l’installazione di particolari accessori di protezione nei casi in cui si renda necessario (ad esempio per ambienti particolarmente aggressivi).
Vantaggi
Campi di applicazione
Un tirante a barra è un elemento strutturale sollecitato a trazione in esercizio, costituito da una barra in acciaio ad aderenza migliorata inserita nel terreno all’interno di un foro, sostenuto da un tubo di rivestimento provvisorio in fase di perforazione. La barra è costituita da elementi modulari di lunghezza generalmente pari a 3 m, collegati tra loro mediante manicotti di giunzione fino al raggiungimento della lunghezza di progetto.
La barra costituisce l’elemento di armatura e viene solidarizzata al terreno ciscostante tramite cementazione. Questo tipo di tirante è in grado di assorbire anche eventuali sollecitazioni a taglio.
I tiranti a barra possono essere sia di tipo attivo sia passivo, in base alla modalità di applicazione della sollecitazione di trazione. Dove richiesto, possono essere ritensionabili nel tempo. Possono essere utilizzati sia in terra sia in roccia.
L’esecuzione di un tirante a barra si sviluppa nelle seguenti fasi:
Nel caso in cui il tirante sia passivo, il dado e la piastra possono essere inglobati all’interno del cordolo in calcestruzzo, fornendo così protezione alla testata dell’ancoraggio. In casi particolari si può prevedere una protezione aggiuntiva permanente con l’impiego di tiranti dielettrici.
La boiacca cementizia di iniezione dei tiranti può contenere al bisogno additivi antiritiro o espansivi con l’obiettivo di incrementare le condizioni di aderenza tra la barra e il terreno circostante, specialmente se in presenza di argille o rocce tenere.
Vantaggi
Campi di applicazione
Uno degli aspetti caratterizzanti che rende vantaggioso l’utilizzo degli ancoraggi autoperforanti è la modalità di esecuzione. La barra in acciaio infatti funge sia da armatura del chiodo sia da elemento perforante, rendendo l’installazione facile e rapida.
Durante la fase di perforazione la boiacca cementizia è molto fluida e viene iniettata in pressione attraverso la cavità interna alla barra. La boiacca funge quindi contemporaneamente da sostegno per le pareti e da fluido di spurgo per i detriti di perforazione. Una volta raggiunta la massima profondità di perforazione, viene iniettata una boiacca più densa, che determina la fuoriuscita del fluido di sostegno e la successiva cementazione della barra nel terreno.
L’esecuzione di un ancoraggio autoperforante si sviluppa quindi nelle seguenti fasi:
La Dalla Gassa installa ancoraggi autoperforanti dal 1992. Dal 2001 l’impresa ha trasferito la propria esperienza anche nella produzione di barre autoperforanti (le barre Sirive®) e dei relativi accessori. E’ il primo produttore in Italia.
Le barre autoperforanti Sirive® hanno un carico di rottura che va da 230 kN fino a 1500 kN.
Per ulteriori informazioni e dettagli sulle barre autoperforanti Sirive®, visita il sito web dedicato www.sirive.it.
Vantaggi
Campi di applicazione
Una barra autoperforante tradizionale è ricavata per rullatura da una barra liscia in acciaio dolce. Durante il processo di rullatura a freddo l’acciaio incrudisce: si osserva un incremento della resistenza a rottura, della tensione di snervamento e della rigidezza, a scapito però di una contrazione del campo plastico e una riduzione della duttilità.
Gli ancoraggi compositi nascono dall’idea di accoppiare le prestazioni offerte da una barra autoperforante tradizionale con quelle dei trefoli d’acciaio usualmente utilizzati per i tiranti e più economici. I trefoli sono realizzati in acciaio armonico, altamente resistente e deformabile in campo elastico, con una soglia di snervamento elevata, ma con un rapporto tra tensioni di rottura e di snervamento più basso rispetto all’acciaio dolce. Gli acciai armonici presentano inoltre basso rilassamento, garantendo quindi l’assenza di sostanziali perdite di tensione nel tempo. L’ancoraggio composito assolve al duplice obiettivo di aumentare il carico ammissibile delle barre autoperforanti tradizionali a parità di allungamento in dominio elastico, e allo stesso tempo diminuire le deformazioni plastiche a parità di allungamento.
Nell’ancoraggio composito l’accoppiamento tra barra e trefoli è realizzato attraverso il semplice inserimento di uno o più trefoli nella cavità della barra e la successiva cementazione mediante una speciale iniezione cementizia. L’installazione di una particolare testata di bloccaggio per i trefoli completa il sistema, consentendo il raggiungimento di elevati carichi di rottura senza sfilamento dei trefoli.
L’esecuzione di un ancoraggio composito si sviluppa nelle seguenti fasi:
Gli ancoraggi compositi Sirive® hanno un carico di rottura che a seconda delle esigenze progettuali può arrivare fino a 5000 kN.
La Dalla Gassa ha brevettato nel 2012 l’ancoraggio composito, denominato Ancoraggio Autoperforante Sirive® Special. Il sistema è tuttora in fase di studio, grazie ad una collaborazione con il Dipartimento ICEA dell’Università degli Studi di Padova e con il Politecnico di Torino. E’ inoltre in corso la domanda di brevetto europeo.
Vantaggi
Campi di applicazione