Spingitubo e Tecniche di Perforazioni Orizzontali

La tecnica spingitubo è un sistema particolare utilizzato per realizzare scavi di condotte, siano questi molto brevi o molto lunghi. In questo articolo andremo a scoprire come funziona, quali sono i benefici che ne derivano e quali sono i diversi metodi utilizzati e le loro differenze. Le tecniche spingitubo si dividono in due macro categorie, chiamate il Pipe Jacking quando il sistema di spinta è idraulico, o Pipe Ramming nquando il sistema di spinta è pneumatico. La tecnica spingitubo utilizza una tecnologia "No Dig" che significa senza scavo a cielo aperto. Grazie a questo sistema è possibile difatti realizzare dei tunnel sotterranei anche molto lunghi senza effettuare scavi preventivi.

Quali sono le tecniche spingitubo più usate?

Esistono diverse tecniche spingitubo. In questo paragrafo andremo a vedere quelle più utilizzate e cercheremo di capire quale fa al caso tuo:

Spingitubo - Questa tecnica è la più classica "no dig", viene utilizzata in genere per la posa di tubature per acquedotti e fognature, prevede l'utilizzo di un mezzo per la perforazione che, entrando nel tunnel attraverso la stessa tubatura, scava, mentre il materiale di risulta viene man mano convogliato all'esterno grazie a un nastro trasportatore. Le tubazioni vengono spinte sempre di più tramite il sistema idraulico o pneumatico. Mentre lo scavo va in profondità, le tubazioni vengono aggiunte, giuntate l'una con l'altra e fatte avanzare. Prima di iniziare a inserire le tubazioni viene creata una camera di spinta eseguendo un piccolo scavo in proporzione alle tubature, da inserire nel punto esatto in cui inizia la tubatura.

Qui viene creato un muro di spinta molto resistente dove poggerà l'attrezzatura idraulica. Allo sbocco, invece, verrà costruita una camera di arrivo. Tutto il processo viene controllato tramite un sistema di livellamento laser che ne garantirà la giusta direzione. Questo tipo di posa è in grado di affrontare anche delle parti curve e di attraversare terreni argillosi, sabbiosi o rocciosi, ed è l'ideale per creare tubazioni che vanno dai 1,50 m fino ai 3,60 m di altezza.

Microtunnelling - Questa tecnica è una delle più moderne ed è molto simile alla tecnica spingitubo, dalla quale si differenzia fondamentalmente dal non utilizzo di macchine separate per lo scavo, quali possono essere miniescavatori o escavatori. Lo scavo avviene difatti tramite una testa rotante applicata direttamente sul fronte del tubo. Il sistema, oltre a fresare e perforare sia il terreno che la roccia, è in grado di incanalare tutto il materiale di risulta verso esterno. Con questa tecnica è possibile realizzare perforazioni da 35 cm fino ad arrivare a circa 3,5 m di altezza ed è utilizzata spesso per attraversamenti trasversali di strade statali, linee ferroviarie, piste d'aeroporto e per l'attraversamento di piccoli corsi d'acqua.

Pressotrivella - Questa tipologia di tecnica prevede lo stesso procedimento della spingitubo e del Microtunnelling in tutta la parte preparatoria del terreno e della camera di spinta e di arrivo. La differenza sostanziale sta nella perforazione, che avviene tramite una trivella a coclea, o vite idraulica di Archimede, in grado, durante la fase di perforazione, di espellere sia i materiali di risulta che acqua e fango.

Spinta monoliti - Anche questo sistema prevede la stessa fase preparatoria degli altri. Quello che lo differenzia è il fatto che ad essere spinto all'interno dello scavo non è il tubo, ma il monolito prefabbricato, che in genere è di cemento armato. Per evitare la rottura durante la fase di spinta, il monolito viene rivestito nelle parti critiche frontali da un rostro in acciaio.

Come funziona la tecnica spingitubo?

La procedura spingitubo, come accennato, esiste di due tipologie: per spinta idraulica o per spinta pneumautica. Nel primo caso si ha bisogno di realizzare un pozzetto con muro di spinta, mentre nel secondo non ce n'è bisogno. Il funzionamento di entrambi preve 4 fasi essenziali:

1) Realizzazione della camera di spinta - In questa fase viene realizzata una stanza scavando nel terreno circa 10 x 4,5 m con una profondità variabile a seconda delle dimensioni del tubo da inserire. Successivamente verrà qui montato tutto il necessario per avviare la perforazione;

2) Realizzazione del muro di spinta e platea - Solo se necessario e della platea di fondo alta circa 40 cm. Nel caso in cui le tubature da inserire siano di acciaio, bisogna lasciare circa 60 cm tra il tubo e la platea per poter effettuare in seguito le opportune saldature.

3) Posa degli strumenti - Una volta realizzata la camera di spinta è possibile posarvi l'attrezzatura necessaria, ossia martinetti idraulici, scudo di testata completo di attrezzi per lo scavo sul fronte e pistoncini direzionali, laser autolivellante per il controllo planoaltimetrico del fronte di scavo.

4) Spinta delle tubatura - A questo punto si può iniziare la perforazione seguendo la tecnica specifica di foratura sopra elencata. Man mano che il tubo penetra nel foro realizzato ne verranno calati altri pezzi nella camera di spinta e verranno saldati o comunque fissati tra di loro, siano questi in acciao o in calcestruzzo.

5) Creazione di un pozzo di arrivo - Verrà creata una stanza di arrivo nel punto esatto stabilito dal progetto. Qui la tubazione sfocerà una volta attraversato tutto il percorso stabilito.

Impiego e Vantaggi della spingitubo

Le tecniche spingitubo sono un modo economico per installare tubi in acciaio, vetroresina e cemento armato sotto strade, ferrovie, letti di fiumi e torrenti o altre strutture impossibili da rimuovere. La procedura è economica, sicura ed ha un bassissimo impatto ambientale. Uno dei limiti di questa tecnologia è, però, l'estensione dei tubi che ad oggi ha raggiunto una lunghezza massima di 1,8 km con un tubo da 1,2 m. Questa tecnica risale già agli inizi degli anni 70 e da allora è stata utilizzata con ottimi risultati per installare tubazioni che portano petrolio, gas naturale, prodotti petrolchimici, acqua, fognatura e altri fluidi. Sono state anche installate guaine per portare cavi elettrici e cavi a fibre ottiche. Oltre a sottopassi di fiumi e canali d’acqua, sono state installate condotte che passano sotto grandi strade di comunicazione, linee ferroviarie, piste di aeroporto, accessi alla costa, zone congestionate di edifici e futuri canali idrodinamici.