Barre autoperforanti

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  • Il sistema autoperforante
    ed eccellenza tutte italiane

    Le barre autoperforanti Sirive® sono tubi in acciaio di classe S460J0 a filettatura continua, ottenuti per rullatura a freddo a partire da un tubo liscio in acciaio S355 prodotto secondo la norma EN 10210-1:2006. Le barre Sirive® sono un prodotto qualificato dal Servizio Tecnico Centrale del Ministero dei Lavori Pubblici italiano in conformità a quanto previsto al Capitolo 11 del DM 17/01/2018. Le barre autoperforanti Sirive® sono impiegate in ingegneria geotecnica per l’esecuzione di chiodature o ancoraggi passivi per il rinforzo dei terreni. La peculiarità di questa soluzione è l’impiego della barra cava in acciaio filettata che funge contemporaneamente da elemento perforante a perdere, tubo di iniezione e armatura dell’ancoraggio, sostituendo le aste di perforazione e gli eventuali tubi di rivestimento provvisori comunemente impiegati nelle tradizionali tecniche di installazione degli ancoraggi con pre-foro. Le barre autoperforanti Sirive® sono fornite in elementi modulari di lunghezza predefinita compresa tra 1 e 6 m, giuntabili mediante manicotti esterni. La presenza della cavità assiale all’interno della barra permette l’iniezione di fluidi di perforazione a pressione controllata, che fluiscono attraverso le apposite aperture presenti sulla punta di perforazione. Le barre sono disponibili in diversi diametri (da 28 a 90 mm) e spessori. La nomenclatura della barra fa riferimento al diametro esterno della sezione circolare, mentre le lettere LL, L o P poste a chiusura della sigla indicano uno spessore della corona anulare minore o maggiore. La lettera iniziale indica invece il tipo di filetto. La filettatura continua segue lo standard Rope ISO 10208:1991, denominato “R”, per le barre di diametro da 28 a 51 mm, mentre per i diametri da 60 a 90 mm il filetto è denominato “S” ed è di progettazione interna Sirive®, studiato appositamente per garantire prestazioni ottimali di resistenza e accoppiamento del sistema autoperforante Sirive®.

  • Caratteristiche tecniche

    Le barre autoperforanti sono fornite secondo due standard:

    • Barre cave autoperforanti in acciaio S460J0 a filettatura continua per tiranti di ancoraggio per uso geotecnico passivo (prodotto qualificato dal Servizio Tecnico Centrale del Ministero dei Lavori Pubblici italiano secondo lo standard tecnico italiano DM 17/01/2018;
    • Barre cave autoperforanti a filettatura continua, secondo lo standard europeo, non qualificato.

    Nei due allegati è possibile visualizzare le caratteristiche tecniche delle due tipologie di prodotti. A seconda della sezione della barra, le autoperforanti Sirive® raggiungono carichi di rottura fino a 1510 kN.

     Scheda tecnica QUALIFICATO

     Scheda tecnica STANDARD UE

  • Campi di applicazione

    Le barre autoperforanti Sirive® vengono in genere impiegate per realizzare Soil nailing, chiodature e ancoraggi passivi in opere sia temporanee che permanenti, per l’incremento della stabilità di versanti, muri di sostegno e per la realizzazione di fronti di scavo sub-verticali, di altezze sia limitate sia elevate, anche superiori ai 30 m. Alcuni campi di impiego:

    • Soil nailing, consolidamento di fronti di scavo provvisionali o permanenti;
    • Pareti chiodate a verde;
    • Stabilizzazione di pendii, anche con impiego accessorio ad altre tecniche (es. gabbionate);
    • Consolidamento di fondazioni o impiego accessorio a opere di fondazione;
    • Stabilizzazione di gallerie.

  • Installazione

    Gli autoperforanti Sirive® sono installati tramite un’unità di perforazione a rotopercussione esterna con idonea testa di adduzione. Alla barra viene montata la punta di perforazione a perdere più idonea al terreno da perforare ed all’ancoraggio da ottenere. Uno degli aspetti caratterizzanti che rende vantaggioso l’utilizzo degli ancoraggi autoperforanti è la modalità di esecuzione. La barra in acciaio funge sia da armatura per l’ancoraggio sia da asta di perforazione riducendo le tre fasi esecutive rappresentate da perforazione, installazione della barra e cementazione in una sola operazione. L’esecuzione di un ancoraggio autoperforante Sirive® si può riassumere nelle seguenti fasi:

    • Perforazione e installazione della barra: alla barra autoperforante è applicata la punta a perdere più idonea al terreno da perforare e all’ancoraggio da ottenere; la barra è quindi montata sulla perforatrice e viene eseguito il foro nel terreno tramite rotopercussione fino al raggiungimento della profondità di progetto dell’ancoraggio. Le barre sono poste in opera in lunghezze modulari variabili da 1 a 6 m, quindi sono giuntate mediante manicotto per ottenere la lunghezza richiesta. In questa fase la miscela di iniezione è molto fluida, con un rapporto acqua/cemento prossimo a 1.
    • Cementazione definitiva: raggiunta la profondità di progetto, la miscela cementizia viene addensata in funzione del terreno e degli obbiettivi da raggiungere, con un rapporto acqua/cemento compreso tra 0,4 e 0,55, nel rispetto di quanto riportato in UNI EN 14490:2010.
    • Collegamento al rivestimento esterno: la barra viene infine collegata alla parete esterna o alla struttura di rivestimento con una piastra di collegamento e un dado di serraggio. Non viene applicato alcun precarico all’ancoraggio, che risulta quindi di tipo passivo.

    L’iniezione è eseguita a bassa pressione controllata. Il diametro del bulbo cementato, detto anche diametro medio reso o diametro utile per sviluppare la resistenza a sfilamento dell’ancoraggio, può essere anche molto maggiore del diametro della punta di perforazione e dipende dalle caratteristiche del terreno (indice dei vuoti, densità relativa, tipo di materiale).
    La corretta installazione del sistema autoperforante dipende dalla capacità tecnica dell’impresa esecutrice. Avviene in primo luogo controllando che durante la perforazione ci sia un continuo flusso in uscita del fluido di spurgo dal boccaforo. In queste condizioni la boiacca ha la pressione sufficiente a saturare i vuoti del terreno circostante e riesce a trascinare all’esterno del foro il materiale di disgregazione non cementato.

  • Vantaggi del sistema

    Il sistema autoperforante Sirive® presenta numerosi vantaggi nelle applicazioni geotecniche:

    • Riduce i tempi di realizzazione del singolo ancoraggio, grazie soprattutto alla velocità di perforazione che in terreni sciolti può dimezzare i tempi rispetto alle tecniche tradizionali. Altri fattori che influiscono in questo senso sono la semplificazione delle operazioni di cantiere e la riduzione delle fasi esecutive.
    • L’iniezione di boiacca cementizia in fase di perforazione permette di stabilizzare il foro in modo ottimale, mantenendo inalterato lo stato tensionale preesistente nel terreno. Si evitano così eventuali sovrappressioni nel terreno, osservabili ad esempio nel caso di chiodi infissi, o detensionamenti causati dalla realizzazione del preforo.
    • E’ facilmente adattabile all’eterogeneità stratigrafica e geologica del terreno o ad eventuali differenze riscontrate in sito in modo imprevisto rispetto allo stato di progetto, trovando applicazione in molti tipi di terreno sciolto e di roccia.
    • Le dimensioni ridotte e la versatilità dei macchinari di perforazione utilizzati per l’installazione degli autoperforanti permette di lavorare anche in condizioni estreme (spazi ristretti, versanti impervi, altezze di intervento elevate).
    • Le eccellenti prestazioni raggiunte dalle unità di perforazione ed il loro pieno controllo da parte della maestranza permette di raggiungere diametri medi resi del bulbo cementato maggiori rispetto alle tecniche tradizionali.
    • La durabilità dell’ancoraggio è maggiore, in quanto si ottiene un corpo di terreno cementato attorno alla barra di diametro medio reso superiore alle tecniche tradizionali, che comporta una maggiore resistenza a corrosione della barra, anche senza l’impiego di dispositivi centratori.
    • La resistenza a pullout (sfilamento) dell’ancoraggio è maggiore, a parità di lunghezza, rispetto agli ancoraggi con preforo, in quanto la superficie dell’interfaccia tra bulbo cementato e terreno è più irregolare.

  • Prove di carico

    Le prove di carico sugli ancoraggi si distinguono in due categorie:

    • Prove di progetto su ancoraggi preliminari (par. 6.6.4.1 NTC 2018): vengono eseguite su ancoraggi di prova sottoposti a sollecitazioni più severe di quelle di verifica e non utilizzabili per l’impiego successivo; l’esecuzione di queste prove rende vantaggiosa la progettazione, in quanto possono essere applicati dei fattori parziali “premianti” per la determinazione della resistenza caratteristica, in funzione del numero di prove eseguite (Tab. 6.6.2 NTC 2018).
    • Prove di collaudo in corso d’opera (par. 6.6.4.2 NTC 2018): a conclusione delle lavorazioni, dopo la maturazione della boiacca cementizia, è previsto il collaudo geotecnico e strutturale dell’ancoraggio tramite specifiche prove di estrazione (pullout). Le prove di carico in corso d’opera devono essere effettuate su tutti gli ancoraggi per controllarne il comportamento sotto le azioni di progetto. La prova consiste nell’applicazione di un ciclo semplice di carico e scarico; in questo ciclo il tirante viene sottoposto ad una forza pari a 1,2 l’azione di progetto utilizzata per le verifiche SLE, verificando che gli allungamenti misurati siano nei limiti previsti e/o compatibili con le misure sugli ancoraggi preliminari di prova.

    Per gli ancoraggi passivi è inoltre possibile seguire le indicazioni riportate nella norma UNI EN 14490:2010 al paragrafo 9.3. In particolare la Tabella 2 specifica il numero minimo e consigliato di prove da eseguire in funzione della categoria di rischio e l’Allegato C riporta una descrizione completa dei metodi di prova.