Novità tecnologiche per la posa in opera di pali da fondazione

Costruire in un ambiente urbanizzato crea molteplici problemi derivanti dai rumori, dalle esalazioni e dalla sicurezza operativa di cantiere (sia per gli operatori sia per i cittadini) che in alcuni casi può venire a mancare.

D'altro canto sempre più spesso si ricorre, nell’ambito delle fondazioni profonde, al palo prefabbricato in c.a.c. Le controindicazioni in questo caso sono abbastanza evidenti, conseguenti alle vibrazioni prodotte dall’attività di battitura necessaria per la posa in opera.

Un problema la cui importanza non è da sottovalutare, viste le costruzioni nuove che sono sempre più inserite in tasselli urbani o comunque in ambienti industriali o commerciali fortemente edificati
Interno del padiglione 37 della Fiera di Bologna

E' però pur vero che il tema delle vibrazioni di infissione è spesso enfatizzato, a scapito di un prodotto che offre innumerevoli vantaggi:
  • rapidi tempi di posa e dunque velocità di gestione di cantiere
  • elevate prestazioni geotecniche
  • pulizia dell'area di lavoro
  • qualità e di controllo dei materiali derivanti dall’impiego di un prodotto prefabbricato.
L’utilizzo di recenti tecnologie di posa, abbinata ad una conoscenza del problema vibrazionale, permette sicuramente di ridimensionare tale aspetto. 

Le vibrazioni, il grosso problema

Battendo il palo nel terreno si trasmettono al suolo delle vibrazioni che si diffondono in direzione radiale con una intensità progressivamente decrescente all’aumentare della distanza dalla sorgente; l'entità della vibrazione e del raggio di influenza, dipendono dalla forza sviluppata e dalla tipologia del terreno.

E’ possibile adottare accorgimenti in cantiere atti ad intercettare i vari fronti d’onda, attenuandone gli effetti; primo tra tutti ad esempio, lo scavo di una trincea parallela al piano di fondazione degli edifici eventualmente interessati,  impostata a una profondità tale da intercettare e attenuare la propagazione delle onde superficiali.

Allo stesso modo è possibile ricorrere ad opportune tecnologie di infissione, ad esempio il battipalo idraulico con le quali è possibile il controllo dell’energia di battitura e con essa le vibrazioni prodotte.

In cosa consiste un battipalo idraulico

Proprio la tecnologia di infissione con battipalo idraulico è stata scelta per la posa in opera dei pali di fondazione per il padiglione 37 della Fiera di Bologna; con questo tipo di tecnologia si può intervenire sul funzionamento della massa battente e modificare a piacere l’energia prodotta.

Battipalo Geofondazioni

Si possono regolare con assoluta precisione:
• Altezza di caduta: normalmente la corsa della massa battente varia da 0 a 100/120 cm e può essere suddivisa fino a 10 frazioni intermedie.
• Frequenza: pressione e portata nel circuito idraulico controllano la velocità con cui si muove la massa; una volta stabilita la corsa è possibile intervenire sul tempo di percorrenza, quindi sulla frequenza di battitura.

Sensori posti in prossimità della zona di impatto rilevano la velocità della massa e permettono la registrazione dell’energia cinetica, il cui valore assieme al “rifiuto”, ovvero l’affondamento del palo ad ogni colpo del maglio registrato durante al battitura, viene elaborato attraverso opportune formule dinamiche, per stimare la capacità di portata del palo; il suo confronto con le specifiche di progetto offre un importante contributo alla validazione delle scelte fatte e permette di intervenire in tempo reale nel caso si rilevassero importanti scostamenti, altro punto di forza del palo prefabbricato infisso.

L’ampia possibilità di regolare l’altezza di caduta della massa battente diviene un parametro assolutamente interessante ai fini dell’aspetto vibrazionale: è infatti possibile calibrare il funzionamento del battipalo a contestuali misure della velocità di vibrazione, effettuate in prossimità dei piani di fondazione dei fabbricati eventualmente interessati, e definire quella regolazione efficace ai fini dell’infissione che ne minimizza la vibrazione registrata.

Nell’intervento in oggetto che ha interessato le fondazioni del padiglione 37 presso la fiera di Bologna, sono stati impiegati pali prefabbricati in c.a.c troncoconici da 15 e 18 m infissi con un battipalo idraulico avente massa battente da 6 tonnellate.
Cantiere del padiglione della Fiera

In tale ambito, l’azione combinata della regolazione dell’energia di battitura e dello scavo di una trincea, ha fatto registrare velocità di vibrazione ai piani di fondazione nei limitrofi edifici della Regione pari a 0.6 mm/s, ampiamente inferiori al limite di accettazione di 5 mm/s suggerito dalla norma di riferimento, la UNI 9916:2014.

Il risultato ottenuto, peraltro già applicato in molti altri contesti simili o addirittura caratterizzati da una maggior criticità, ha permesso di portare a termine i lavori nei tempi e nei modi previsti con costi certi grazie anche ad una dettagliata campagna geologica. 

Fonte Assobeton