Consolidamento di un rilevato ferroviario della linea ad alta velocità

Sulla linea ferroviaria due tratti della massicciata presentavano problemi di instabilità.

IL PROBLEMA

Le esigenze del cliente
Era necessario intervenire in tempi rapidi per mettere in sicurezza il rilevato ferroviario della linea ad alta velocità, impattando il meno possibile sulla circolazione ferroviaria.

Perché è stata scelta la soluzione Uretek:

Rapidità
attenta pianificazione e programmazione dei tempi di esecuzione che permettevano di realizzare l’opera in pochi giorni lavorativi;
Non invasività
l’intervento proposto da Uretek non necessitava l’interruzione del traffico ferroviario, non avrebbe sporcato l’area né prodotto scarti di lavorazione;
Monitoraggio continuo del lavoro
le attività sarebbero state sottoposte a controllo in tempo reale mediante tecnologia laser;
Applicazione della tecnologia esclusiva Uretek Deep Injections®
che grazie alla speciale resina espandente Uretek Geoplus®, ad un’alta pressione di rigonfiamento, compatta il terreno e stabilizza le strutture;
Attenzione all’ambiente
la miscelazione delle resine Uretek® genera un prodotto finale inerte, che non rilascia eluati nel terreno e nelle eventuali falde presenti.
Uretek in Francia è qualificata da SNCF per know-how nel settore ferroviario.

LA SOLUZIONE

L’intervento di consolidamento è stato realizzato mediante l’iniezione di miscele espandenti nel corpo del rilevato ferroviario allo scopo di migliorarne i parametri di resistenza e di deformabilità ed ha riguardato il terreno di fondazione della piattaforma dei binari, lo sviluppo complessivo dell’intervento è pari a m 490 di rilevato.

L'INTERVENTO NEL DETTAGLIO

Utilizzo della tecnologia Uretek Deep Injections con sistema di iniezione Uretek Multipoint®
Il sistema di iniezione Multipoint® consente di massimizzare i punti di iniezione all’interno del volume di terreno trattato limitando al massimo il numero ed il diametro delle perforazioni. I tubi di iniezione sono costituiti da cannule d’acciaio di diametro esterno pari a mm 12 con fondo cieco che vengono armate con dei fori millimetrici sulla superficie laterale. Il diametro e la posizione dei fori dipendono dal terreno, dalle caratteristiche della miscela e dai parametri di iniezione.

Perforazione
Le perforazioni, di diametro pari a 26 mm, sono state realizzate con perforatori manuali elettrici a rotopercussione con energia di battuta massima pari a 11 Joule velocità massima di rotazione pari a 360 RPM e frequenza massima di battuta di 2800 colpi/minuto. L’inclinazione della perforazione è stata misurata mediante una livella torica montata sulla carena del perforatore.

Tubi d’iniezione
I tubi d’iniezione sono stati posati nel foro mediante utensili a percussione fino alla profondità di progetto.
La lunghezza massima dei tubi è stata mantenuta inferiore a m 3,50, per non interferire con la linea di alimentazione elettrica del binario. I tubi che sono stati posti a profondità maggiori rispetto alla loro lunghezza sono stati giuntati con appositi manicotti fissati con pinza elettrica a pressione, durante la posa nel terreno.
Al termine delle iniezioni i tubi sono stati tagliati poco al di sotto del terreno.

Iniezioni
Le iniezioni sono state eseguite con una pistola che, innestandosi a boccaforo, ha immesso nel condotto interrato la resina preventivamente miscelata in un’apposita camera di premiscelazione. Vista la vicinanza dei binari, la pressione di iniezione è stata ridotta al minimo. In ogni caso l’iniezione è stata protratta fino al raggiungimento delle quantità previste da progetto o delle soglie gestite dal sistema di monitoraggio.

Aree intervento e schema di iniezione
L’ambito d’intervento è stato suddiviso in 4 differenti aree di cantiere che sono state trattate in contemporanea da 4 squadre. L’intervento è stato realizzato secondo il seguente schema tipologico: maglia di iniezioni inclinate alternate con interasse 1,2 m ed inclinazioni rispettivamente di 45° (profonde) e 60° (superficiali) rispetto alla verticale, realizzate dal lato della massicciata ferroviaria per ciascun binario. Di seguito è riportato uno schema della geometria d’intervento.

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Le perforazioni e la posa dei tubi di iniezione sono state eseguite in orario diurno in condizioni di circolazione ferroviaria attiva; mentre le iniezioni, eseguite esclusivamente in orario notturno, sono state realizzate sia con la linea ferroviaria in esercizio (iniezioni profonde), che con il traffico interrotto (iniezioni superficiali).

Controlli e verifiche
Per il controllo ed il rispetto di specifiche tolleranze imposte dall’esercizio ferroviario, sulle traversine è stato predisposto ed istallato un impianto di monitoraggio in grado di sorvegliare con grande precisione i parametri che descrivono lo spostamento dei binari.

Il monitoraggio era finalizzato alla verifica di alcuni parametri geometrici del binario che dovevano rimanere entro opportune tolleranze.
I parametri e relativi limiti sono definiti nella procedura “Standard di qualità geometrica del binario e parametri di dinamica di marcia per velocità fino a 300 km/h”.

Oltre ai livelli laser sensibili al decimo di millimetro, quattro catene di inclinometri triassiali hanno rilevato le variazioni angolari del binario ogni 30 secondi. Il sistema di misura per il monitoraggio del binario ha utilizzato inclinometri triassiali applicati all’estradosso delle traversine ferroviarie con interasse pari a 3 metri lungo il profilo longitudinale e di una corda ottica solidale alle rotaie in prossimità dell’area dove era in corso l’intervento di consolidamento del terreno.

I dati, inviati a una centralina collegata a un server sul cloud, erano costantemente controllati tramite un software in grado di monitorare tutti i parametri previsti e segnalare l’eventuale superamento di soglie di sicurezza definite da progetto. Le soglie di allarme sono diverse e quindi impostate a livelli di pericolosità crescenti. Durante tutto l’intervento i movimenti rilevati dal sistema di monitoraggio si sono sempre mantenuti entro la soglia verde - Soglie di sicurezza sempre rispettate!

La misura del livello trasversale mediante un calibro ferroviario, eseguita in notturna dal funzionario della rete, concludeva il monitoraggio giornaliero consentendo la riapertura del tratto alla normale circolazione dei treni.