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Ecopal - Geopolieco SA

1. Tabella 5 14 Momenti d inerzia delle tubazioni 14 e Jg si riferiscono ai tubi classificati rispettivamente con rigidezza nominale SN 4 e SN 8 kN m I momenti d inerzia sono stati determinati sul profilo reale di produzione 3 Altezza di ricopertura del tubo su estradosso in m La norma tedesca ATV non precisa l altezza di ricopertura per i carichi statici mentre per i carichi dinamici indica come altezza minima di ricopertura 0 6 m come specificato nelle norme EN 1295 2 e EN 1046 La norma francese Fascicolo 70 invece indica come valore minimo 0 8 m 4 Larghezza trincea in corrispondenza della generatrice superiore del tubo in m Il programma di calcolo prevede una larghezza massima della trincea pari a quattro volte il diametro esterno della tubazione ed ipotizza le pareti dello scavo verticali 5 Angolo di appoggio a fondo scavo in gradi Per il tubo Ecogal si consiglia di usare il valore 180 Detto valore si applica nel caso di un riempimento per almeno 30 cm sopra l estradosso e di una compattazione eseguita a regola d arte 49 6 Carichi stradali in kN Sono considerati tre tipi d automezzi classificati in base al peso e all area d appoggio delle ruote come indicato in tabella 5 15 Carico Carico per ruota Area di appoggio per ruota standard totale kN kN Larghezza in m Lunghezza in m HLC 60 600 10
2. Bicromato di potassio 40 ep j Borace e pop Borato di sodio e Bromo Jo Canfora _ ep Carbonato di sodio ed Chetoni ed j Cicloesano e Cicloesanolo ed j Cicloesanone ed Clorito di sodio 50 ed j Clorobenzene C Jj Cloroformio j e Cloro liquido e gassoso Cloruro di alluminio Cloruro di ammonio Cloruro di antimonio Cloruro di calcio Cloruro ferrico Cloruro di magnesio 74 Agenti Chimici Resistenza a 20 C Resistenza a 60 C Buona Media Debole Buona Media Debole Cloruro di metilene Cloruro di potassio Cloruro di sodio Cloruro di solforile Cloruro di tionile Cloruro di zinco Cresolo Decalina Detergenti Diclorobenzene para Dicloroetano Dicloroetilene Diossano Epicloridrina Essenza di trementina Esteri alifatici Etere Etere di etilico Etere di petrolio Fenoli Fluoro Formaldeide 40 Fosfati Ftalato di butile Gelatina Glicerina Glicol Glicol butilico Ipoclorito di calcio Ipoclorito di sodio Iso ottano Lievito Liscive Marmellata Melassa Mercurio Metanolo Metiletilchetone Metiglicol Morfolina Nafta benzina pesante Naftalina Nitrato di argento Nitrato di sodio Oleum Olii essenziali Olii minerali Olii di paraffina 75 Resi
3. Temperatura di prova 80 C Durata di prova 1000 h PE MPa 100 5 0 80 4 0 63 3 2 50 25 40 2 0 32 1 5 Tabella 2 2 Specifiche per la resistenza a pressione interna 2 1 1 TENSIONE AMMISSIBILE E MODULO ELASTICO Il polietilene utilizzato per la produzione del tubo lt presenta le ben note caratteristiche tecniche di tutte le resine termoplastiche ed in particolare dei materiali viscoelastici il modulo di elasticit e la deformazione sotto carico sono dipendenti dalla temperatura e dal tempo La normativa UNI EN 13476 1 indica le seguenti ulteriori propriet modulo di elasticit E gt 800 MPa densit media 940 kg m coefficiente di espansione termica lineare medio 0 17 mm m K conduttivit termica 0 36 0 50 m capacit termica 2300 2900 J kg K resistenza superficiale gt 10 Q coefficiente di Poisson 0 45 2 1 2 RESISTENZA ALL AGGRESSIONE CHIMICA ED ELETTROCHIMICA Sono ben note le caratteristiche di resistenza all aggressione chimica del polietilene La caratteristica indicata anche nella norma UNI EN 13476 1 in cui si afferma che sistemi di tubazioni conformi alla norma sono resistenti alla corrosione dell acqua in un ampio intervallo di valori di pH come l acqua di scarico domestica l acqua piovana l acqua superficiale e l acqua di falda Se i sistemi di tubazioni conformi a questa norma devono essere usati per scarichi di acque contaminate chimicamente come gli scar
4. 57 dovuti al traffico veicolare sul terreno compatto di rinfianco presente intorno al pozzetto e non direttamente sul rialzo o sul riduttore conico 6 1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO Negli ultimi anni parallelamente alle normative sulle tubazioni la Commissione Europea ha sviluppato le normative sui pozzetti in materiale plastico In particolare stata predisposta una normativa EN 13598 divisa in due parti in funzione del diametro del rialzo e dell applicazione del pozzetto Plastics piping systems for non pressure underground drainage and sewerage Unplasticized poly vinyl chloride PVC U polypropylene PP and polyethylene PE gt Part 1 Specifications for ancillary fittings including shallow inspection chambers gt Part 2 Specifications for manholes and inspection chambers in traffic areas and deep underground installations La norma UNI EN 13598 1 stata approvata nel settembre 2003 mentre la norma UNI EN 13598 2 stata approvata nel gennaio 2009 Polieco nel dicembre 2005 prima in Italia ha ottenuto per i pozzetti a base stampata a tre ingressi DN OD 630 800 il marchio rilasciato dall Istituto Italiano dei Plastici per la conformit alla parte prima della norma suddetta La norma UNI EN 13598 1 applicata per i pozzetti aventi le seguenti caratteristiche profondit massima pari a 1 25 m diametro interno rialzo inferiore a 800 strade non trafficate In modo analogo a quanto presente nella
5. arricchita delle esperienze acquisite negli ultimi 15 anni nei cantieri di tutta Europa Cogliamo l occasione per ringraziare tutti quei progettisti che hanno creduto in questo nuovo sistema prescrivendolo nei loro capitolati Ringraziamo inoltre le innumerevoli imprese che hanno contribuito con le loro osservazioni ed esperienze al miglioramento del sistema Nell augurarVi una buona lettura Vi preghiamo di farci pervenire eventuali commenti ed osservazioni che verranno tenuti in debito conto per le prossime edizioni Cazzago San Martino Marzo 2010 CAPITOLO 1 GENERALIT 1 1 RETI FOGNARIE 1 2 TUBAZIONI IN MATERIALE PLASTICO 1 3 TUBI RIGIDI E TUBI FLESSIBILI 1 4 INTERAZIONE TUBO TERRENO CAPITOLO 2 I MATERIALI Nl QA QQ 11 2 1 IL POLIETILENE 2 1 1 TENSIONE AMMISSIBILE E MODULO ELASTICO 11 12 2 1 2 RESISTENZA ALL AGGRESSIONE CHIMICA ED ELETTROCHIMICA 2 1 3 RESISTENZA ALL ABRASIONE 12 13 2 1 4 COMPORTAMENTO IN TEMPERATURA E DILATAZIONE TERMICA 2 2 IL POLIPROPILENE AD ALTO MODULO ELASTICO CAPITOLO 3 IL PRODOTTO 17 17 20 3 1 IL PROFILO 3 2 CARATTERISTICHE DIMENSIONALI 3 3 LA PRODUZIONE LA NORMATIVA DI RIFERIMENTO 20 21 22 24 4 1 PROVE SUL MATERIALE 4 2 CARATTERISTICHE DIMENSIONALI E SUPERFICIALI 4 3 CARATTERISTICHE MECCANICHE 4 4 CARATTERISTICHE FISICHE 4 5 CARATTERISTICHE
6. tubo prima che i corrispondenti tipi di attrezzatura possano essere utilizzati sopra il tubo p 7 Spessore SOLETO ci ES SELE ES Spessore dopo compattazione per le minimo prima Metodo di varie dassi di terreno compattazione costipamento di W M N Gruppo Gruppo Gruppo Gruppo Gruppi buona media senza 1 2 3 4 1 4 Mazza a mano 15 kg 3 1 0 0 15 0 10 0 10 0 10 0 20 Mazza vibrante 70 kg 3 1 0 0 30 0 25 0 20 0 15 0 35 Vibratore piatto 50 kg 4 1 0 0 10 0 15 100 9 4 1 0 0 15 0 10 0 20 200 kg 4 1 0 0 20 0 15 0 10 0 25 400 kg 4 1 0 0 30 0 25 0 15 0 10 0 35 600 kg 4 1 0 0 40 0 30 0 20 0 15 0 50 Rullo vibrante 15 kN m 6 2 0 0 35 0 25 0 20 0 60 30 kN m 6 2 0 0 60 0 50 0 30 1 20 45 kN m 6 2 0 1 00 0 75 0 40 1 80 65 6 2 0 1 50 1 10 0 60 2 40 Rullo doppio vibr 5 kN m 6 2 0 0 15 0 10 0 20 10 kN m 6 2 0 0 25 0 20 0 15 0 45 20 kN m 6 2 0 0 35 0 30 0 20 0 60 30 kN m 6 2 0 0 50 0 40 0 30 0 85 Rullo triplo pes senza vibrazione 50 kN m 6 2 0 0 25 0 20 0 20 1 00 Tabella 7 3 Spessori raccomandati degli strati e numero di passi per la compattazione 7 4 8 POSA IN PRESENZA D ACQUA DI FALDA La posa in presenza d acqua di falda deve essere eseguita in condizioni di fondo scavo asciutto per assicurare la creazione del letto di posa e la corretta assegnazione della pendenza necessario l impiego di
7. 40 nT per i pozzetti e le camere di ispezione ove i m si riferiscono alla superficie interna bagnata lt 72 Resistenza del polietilene alle sostanze chimiche Buona Media Debole Rigonfiamento lt 3 3 8 gt 8 Perdita di carico lt 0 5 0 5 5 gt 5 Allungamento alla rottura invariata diminuzione lt 50 diminuzione gt 50 RETI Resistenza a 20 C Resistenza a 60 C Agenti Chimici Buona Media Debole Buona Media Debole Acetato di amile Acetato di butile e e Acidi aromatici e Acidi grassi superiori a C6 Acido acetico 10 le Acido acetico glaciale 100 c e D Acido benzoico _ j Acido borico ep j Acido bromidico 50 ed j Acido butirrico Acido carbonico ed j Acido cianidrico ed j Acido citrico _ Acido cloridrico tutte le concentrazioni o Acido cromico 80 j To Acido dicloroacetico 50 L e Acido dicloroacetico 100 e D Acido fluoridrico 40 70 Acido formico ed j Acido fosforico 50 e Acido fosforico 95 ep j o Acido ftalico 50 Acido glicolico 55 70 _ def _ Acido lattico 96 ed j Acido maleico ed j Acido monocloroacetico o e Acid
8. All interno del programma stato utilizzato un valore prudenziale del coefficiente di scabrezza di Gauckler Stickler pari a K 80 5 1 4 PENDENZA E GRADO DI RIEMPIMENTO DELLE TUBAZIONI La pendenza della tubazione strettamente legata alla pendenza naturale del terreno dalla quale si deve discostare di poco in modo da limitare le operazioni di scavo La pendenza deve tener conto di alcuni fattori quali 36 funzionamento a gravit degli scarichi quota del livello di scarico nel ricettore finale distanza minima tra l estradosso della tubazione e la generatrice inferiore delle tubazioni per l approvvigionamento idrico al servizio idropotabile di almeno 30 cm come specificato nella Circolare del Consiglio Superiore dei LL PP n 11633 del gennaio 1974 I limiti minimi e massimi della pendenza da attribuire alla tubazione sono direttamente correlati alla velocit del fluido presente all interno della tubazione in particolare si deve verificare che in condizioni di portata minima sia garantita una velocit che permetta l autopulizia della tubazione e in condizioni di portata massima non si raggiungano velocit troppo elevate che possano abradere la superficie interna della tubazione La Guida alla progettazione dei sistemi di collettamento e depurazione delle acque reflue urbane del Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio 2001 fa riferimento ad una pendenza mimima pari al 3 o e ad una velocit minima c
9. E MARCHI DI QUALIT La produzione del tubo Z lt controllata con continuit presso il laboratorio interno Polieco in conformit alla norma EN ISO 9001 2008 Polieco redige per ogni tipo o lotto di tubo un certificato di collaudo del prodotto finito che comprende i risultati dei test relativi a e controlli dimensionali diametro interno esterno e sullo spessore patere interna es e resistenza allo schiacciamento secondo EN ISO 9969 per la determinazione della rigidit circonferenziale e prova di flessibilit con deformazione del 30 e constatazione d assenza di difetti fessurazioni e resistenza all urto con osservazione di eventuali fessurazioni o rotture e prova al calore con osservazione di eventuali difetti o delaminazioni Le altre prove previste dalla normativa sono eseguite con regolarit e fanno parte della documentazione di produzione La cadenza di esecuzione delle prove stata stabilita in accordo con gli Istituti di Certificazioni che a cadenza semestrale o annuale visitano l azienda e verificano la produzione del tubo Ezogal Negli anni oltre al marchio dell Istituto Italiano dei Plastici Pnp UNI il tubo Ecogal ha ottenuto i seguenti marchi il marchio francese CSTBat il marchio tedesco MPA DA il marchio spagnolo AENOR il marchio olandese KIWA il marchio austriaco ONORM il marchio slovacco TSUS marchio ceco il marchio greco ELOT L ottenimento di
10. ENTSO EI m Rigidezza circonferenze Rm DIN E 17D 8 SN IC C Cs LEE 805 Temperatura 95 32 Volume m ii iatazione Ineare m _ 7D indica che si utilizza il valore ammissibile da progetto o da norma india emo Y Semiangolo d apposgo 9 8066 Nm 107 ST 1091175 1019716 kafom Coefficiente di perdita di carico diagr di Moody Coefficiente d attrito tra materiale di riempimento e materiale indisturbato Angolo d attrito interno rif al materiale di riempimento 78
11. a tre diversi livelli di pressione e 0 05 bar corrispondente ad un funzionamento standard e 0 5 bar corrispondente ad un picco di portata e 0 3 bar corrispondente ad un funzionamento in presenza di falda Nei primi due casi la prova visiva dopo 15 minuti si deve controllare che non vi siano tracce di perdita di acqua nel terzo caso si deve verificare sempre dopo 15 minuti che la pressione misurata da un manometro e visualizzata a video non scenda al di sotto del 10 rispetto alla pressione iniziale di prova TE Parametri di prova DIRE Caratteristiche Prescrizioni Caratteristiche Valori Metodi di prova Temperatura 23 2 C EN 1277 Deflessione tubo 10 Cond B Defless manicotto 5 Differenza 5 Nessuna perdita Press acqua 0 05 bar Nessuna perdita Press acqua 0 5 bar lt 0 27 bar Press Aria 0 3 bar Tenuta idraulica Temperatura 23252 C EN 1277 Defless angolare Cond C De lt 315 2 315 lt De lt 630 1 58 630 lt De 19 Nessuna perdita Press acqua 0 05 bar Nessuna perdita Press acqua 0 5 bar 28 lt 0 27 bar Press aria 0 3 bar Tabella 4 4 Requisiti di comportamento x lt lt lt OOO OY Figura 4 2 Prova di tenuta idraulica su una tubazione corrugata in polietilene DN OD 500 Le prove vengono effettuate non solo con spezzoni di tubi allineati ma anche nel caso in cui si abbia e una
12. campioni di prodotto secondo EN ISO 9969 Resistenza all abrasione verificata in accordo alla norma EN 295 3 Tenuta idraulica del sistema di giunzione certificata a 0 5 bar in pressione e 0 3 bar in depressione per 15 minuti secondo norma EN 1277 Marcatura secondo norma contenente nome commerciale marchio UNI e riferimento normativo diametro nominale DN OD classe di rigidit flessibilit anulare materiale tipo profilo codice d applicazione d area giorno mese anno ora minuti di produzione Altri marchi di qualit richiesti marchio francese CSTBat marchio spagnolo AENOR marchio greco ELOT marchio slovacco TSUS Combinazione di colori registrata con numero di deposito 001602269 31 CAPITOLO 5 CALCOLI 5 1 CALCOLI IDRAULICI 5 1 1 CALCOLO DELLA PORTATA A TIRANTE IDRAULICO Per il calcolo della portata di una tubazione funzionante a pelo libero si utilizza generalmente la formula di moto uniforme ed in particolare la formula di Ch zy v yVR i dove velocit media del fluido in m s x coefficiente di conduttanza dipendente dalla scabrezza relativa s R dal numero di Reynolds Re e dalla forma della sezione R raggio idraulico definito come rapporto tra la superficie della sezione del flusso A ed il contorno dello stesso che tocca il canale P i pendenza in m m Nel caso di tubazione circolare i due termini A e P visualizzabili nella figura 5 1 sono espressi dalle seguenti for
13. cm e 1 m 20 del diametro se questo superiore a 1 m 37 5 2 CALCOLI STATICI Oltre alla verifica idraulica nel caso delle tubazioni flessibili risulta di fondamentale importanza effettuare anche una verifica statica In particolare come specificato in precedenza si deve verificare che la tubazione prescelta posata secondo le indicazioni di progetto non subisca una deformazione eccessiva Generalmente la scelta della rigidit del tubo dipende dal terreno nativo dal materiale di rinterro nella zona attorno al tubo e dalla sua compattazione dall altezza di copertura dalle condizioni del carico e dalle propriet limite dei tubi La scelta della rigidit del tubo pu essere fatta usando i prospetti presenti nella norma sperimentale UNI ENV 1046 Sistemi di tubazioni e condotte di materia plastica Sistemi di adduzione d acqua e scarichi fognari all esterno dei fabbricati Raccomandazioni per installazione interrata e fuori terra o sulla base di calcoli strutturali come specificato nelle pagine successive Nella tabella 5 5 ad esempio indicata la rigidit minima raccomandata delle tubazioni nel caso di posa in aree in presenza di traffico in funzione del materiale di rinterro e dello spessore di ricopertura Cso Rigidit del tubo PP Classe di Gruppo di suolo nativo non disturbato materiale E 2 Si compattazione 1 2 3 4 5 6 di rinterro T Per spessore di ricope
14. del gruppo G4 Tabella 5 18 Tipologia del terreno di ricopertura 5 2 4 INFLUENZA DELLA TRINCEA SULLA DEFORMAZIONE In tutti i metodi di calcolo della deformazione di un tubo soggetto a carichi esterni uno degli elementi chiave la larghezza di trincea A parit di altre condizioni minore la larghezza della trincea maggiore la resistenza della tubazione alla deformazione sottoposta ai carichi Per convenzione il valore della larghezza di trincea quello misurato in corrispondenza della generatrice superiore della tubazione La deformazione dei tubi flessibili avviene in assenza di sollecitazioni particolari sul piano orizzontale passante per l asse laddove si verifica la reazione di sostegno data dal riempimento e dalle pareti di trincea Il riferimento tuttavia fatto sulla generatrice superiore per tenere conto dell effetto del rinfianco in termini di pressione laterale che si distribuisce su tutta la altezza del tubo Per quanto concerne la classificazione della trincea la norma ATV individua come 4De il limite tra trincea stretta e trincea larga o terrapieno in altra letteratura si trovano le seguenti definizioni trincea stretta B lt 3D lt H 2 trincea larga 30 lt B lt 10D lt H 2 trincea infinita o terrapieno B gt 10D gt H 2 La variazione della deformazione non lineare con la larghezza di trincea In particolare il calcolo per trincea larga terrapieno port
15. distribuito dato generalmente dal peso del fluido trasportato La freccia d inflessione che si ottiene in mezzeria espressa dalla formula seguente Ww l di in mm 384 E J dove Wio carico totale che grava sul tubo in N mm distanza tra i supporti in mm modulo di elasticit a flessione in N mm J momento d inerzia trasversale del tubo in mm mm Si consiglia di adottare un valore della freccia ammissibile non superiore al 3 della distanza tra i supporti I supporti devono essere sempre posizionati in corrispondenza dei manicotti di collegamento o dei manicotti scorrevoli in modo tale da lasciare alla tubazione la possibilit di muoversi 54 CAPITOLO 6 PEZZI SPECIALI E POZZETTI Il sistema Ecogal completato da una vasta gamma di pezzi speciali e pozzetti da abbinare alle tubazioni corrugate Polieco ha ottenuto alla fine del 2003 la certificazione UNI EN ISO 9001 2008 non solo per la produzione dei tubi ma anche per la progettazione e produzione mediante stampaggio di raccordi pezzi speciali e pozzetti in PE I pezzi speciali sono ricavati tramite saldatura di tubo o tramite stampaggio ad iniezione Le caratteristiche fisiche meccaniche e prestazionali dei pezzi speciali rispecchiano sostanzialmente quelle gi indicate i tubi all interno della norma UNI EN 13476 Particolare attenzione stata prestata da Polieco agli allacci Il sistema Ecogal non prevede selle che non assicurano data la st
16. e 120 La condizione di massimo 44 appoggio viene raggiunta eseguendo un accurata compattazione del materiale di rinfianco fino ad un altezza di circa 30 cm sopra l estradosso del tubo de lt X SS I 4 m gt Figura 5 3 Individuazione dell angolo di supporto 45 5 2 2 METODO ATV DVWK A 127 Il metodo di calcolo pi completo e pi utilizzato per la verifica statica delle tubazioni fognarie in Europa il metodo proposto dall ATV DWK A 127 E Static Calculation of Drains and Sewers dell Agosto 2000 Tale metodo tiene conto in maniera molto dettagliata di tutti i casi che si possono incontrare nella pratica vengono infatti presi in considerazione i vari tipi di materiale di ricopertura le condizioni di compattazione del materiale che ricopre il tubo e del materiale di riempimento Nei seguito sono esplicitate ed illustrate le formule relative al calcolo della deformazione ed alla pressione di imbozzamento La deformazione lineare della tubazione Ad data dall espressione qy Cvqh qh Ad 2r V Sk m dove Ci coefficienti di deformazioni q carico verticale dato dal carico del terreno dal carico dell eventuale carico statico al di sopra del suolo e dal carico dinamico dovuto al traffico Gn carichi laterali Sr rigidezza del tubo 2rm diametro medio del tubo La deformazione percentuale data dall espressione x
17. funzione del grado di compattazione del terreno Gruppi Peso Angolo Modulo Es in base all indice Proctor in N mm di specifico d attrito terreno kN m 85 90 92 95 97 100 Gl 20 35 2 0 6 9 16 23 40 G2 20 30 1 2 3 4 8 11 20 20 25 0 8 2 3 5 8 13 G4 20 20 0 6 1 5 2 4 6 10 Tabella 5 16 Modulo secante in funzione della tipologia dei terreni 50 I terreni sono divisi in funzione della loro posizione rispetto alla tubazione in terreno di ricoprimento sopra il tubo terreno di riempimento intorno al tubo terreno esistente adiacente al terreno di ricoprimento e riempimento intorno al tubo terreno presente sotto il letto di posa del tubo Es E Es Es Nella figura 5 5 sono indicati le diverse tipologie di terreno Ei S 4 2 M e 4 A al i A i lt TESE de 4 SA E W NN 4 7 j Ez a ica A w z i lt x Es de Figura 5 5 Individuazione dei diversi tipi di terreno 10 Condizione del terreno di riempimento Le condizioni del terreno di riempimento sono quattro da A1 a A4 e si differenziano tra loro per le modalit di riempimento della trincea al di sopra del tubo Descrizione A1 Il materiale di riempimento compattato in strati contro il suolo naturale senza dimostrazione del grado di compattazio
18. gt 100 im Lo scopo del calcolo quello di verificare se la deformazione a lungo termine risulta inferiore al limite indicato dall ATV pari al 6 Il carico verticale qy dato dalla seguente formula qv 4 Pe Pv h kN m dove fattore di concentrazione attorno al tubo funzione della larghezza della trincea rispetto al tubo valido per trincea stretta fattori di riduzione derivati dalla teoria del silo peso specifico del terreno attorno al tubo in kN m h altezza di copertura m Po carico statico sopra il suolo in kN m carico dovuto al traffico in kN m 46 La pressione laterale q dato dalla seguente formula q a Pe in kN m dove qh pressione dovuta alla sola presenza del materiale laterale al tubo K2 costante che compensa i diversi approcci nella linearizzazione dei dati sperimentali che tengono conto della rigidit del sistema B fattore di concentrazione che tiene conto del rapporto tra la larghezza della trincea ed il diametro del tubo Pe pressione verticale dovuta ai carichi superficiali peso specifico del terreno KN m La pressione laterale di reazione del letto di posa q definita come _ Ch qv Gy Ch ah qh qh _ in kN m Veg Chan dove con San 0 6 5 2 Bh coefficienti di deformazione dipendenti dall angolo di supporto Vr
19. tali certificazioni risulta necessaria nel momento in cui Polieco ha scelto di esportare il prodotto nel resto d Europa 4 8 SPECIFICHE TECNICHE Il progettista l appaltatore il cliente pubblico o privato che deve prescrivere od acquistare un tubo per una rete fognaria deve emettere una precisa specifica atta ad individuare le 30 caratteristiche del tubo desiderato che comprenda oltre alle prescrizioni sulla materia prima gli altri parametri tipici del tubo stesso La specifica tipica o voce di capitolato per i tubi strutturati tipo normalizzati sul diametro esterno indicata qui di seguito Tubo strutturato in polietilene ad alta densit coestruso a doppia parete liscia internamente di colore viola e corrugata esternamente di colore nero per condotte di scarico interrate non in pressione prodotto in conformit alla norma EN 13476 1 tipo certificato dal marchio PIIP rilasciato dall Istituto Italiano dei Plastici con classe di rigidezza pari SN 4 o 8 kN nf in barre da 6 12 con giunzione mediante manicotto in PEAD ad innesto a marchio PIIP a e UNI e guarnizione a labbro in EPDM Il tubo deve essere prodotto da azienda certificata ISO 9001 2008 e ISO 14001 2004 certificazione ambientale Diametro nominale esterno DE diametro interno minimo Di 2 al minimo definito dalla norma di riferimento Classe di rigidezza circonferenziale SN rilevata su
20. 0 200 300 e 400 mila cicli e si proceduto alla misurazione dell abrasione La prova stata condotta seguendo la norma DIN 19566 parte 2 appendice 1 Il metodo di prova stato sviluppato presso il nostro laboratorio ed ben conosciuto come il metodo di Metodo di Darmstadt Questo metodo corrisponde alle prove che sono richieste dai capitolati nazionali per vari tipi di tubi in plastica ad esempio poliestere PVC tubi in plastica rinforzati con fibre di vetro Le foto del tubo scattate all inizio e al termine della prova mostrano chiaramente gli effetti dell abrasione 544 98 PE HD DN 250 LSP 400000 544 98 Sa al DN 250 LSP o Pipe POLIECO PE HD DN 250 after 400 000 cyeles Pipe POLIECO PE HD DN 250 Il grafico riporta l abrasione an misurata durante le prove in funzione del numero dei cicli Si pu osservare che l abrasione del tubo ha un comportamento quasi lineare rispetto al numero dei cicli POLIECO 544 PE HD DN 250 0 40 0 30 0 20 0 10 0 00 16 Cicli in migliaia Le misurazioni possono essere interpolate dalla funzione di secondo grado 0 0011 cicli 1000 5 107 cicl 1000Y Questa funzione indica che dopo 100 000 cicli an 0 105 mm Valori di questo tipo sono stati misurati solamente nei casi di tubi in polietilene ad alta densit di qualit molto buona Darmstadt 15 Feb
21. 0 0 6 0 2 HLC 30 300 50 0 4 0 2 40 posteriore 0 3 0 2 20 anteriore 0 2 0 2 Tabella 5 15 Carichi stradali in funzione della tipologia di mezzo 7 Modulo d elasticit in N mm L ATV prevede due tipi d approccio al calcolo della deformazione uno basato sul modulo elastico del materiale e l altro basato sulla rigidezza nominale del tubo considerato Il programma si basa sulla prima possibilit Il modulo di elasticit viene definito come rapporto tra lo sforzo applicato e la deformazione nella parte lineare della deformazione Secondo l ATV il valore del polietilene ad alta densit pari a 800 N mm a breve termine e a 200 N mm a lungo termine 50 anni Per quanto riguarda il polipropilene ad alto modulo possibile utilizzare un valore a lungo termine pari a a 300 N mm 8 Carico uniformemente distribuito sopra il tubo in kN m I carichi uniformemente distribuiti sopra il tubo sono dovuti ad ammassamenti alla rinfusa di materiali o costruzioni a carattere temporaneo 9 Gruppi di terreni I terreni di riempimento sono classificati in 4 gruppi da 1 a G4 sulla base di quanto definito nella precedente tabella 5 6 Il modulo elastico d ogni gruppo dipende dal grado di compattazione e dall angolo d attrito interno del terreno Per dare una visione degli ordini di grandezza in gioco si indicano nella tabella 5 16 i pesi specifici l angolo d attrito ed i moduli secanti Es per i vari gruppi in
22. 9 207 20 7 20 7 Accuratezza in termini di differenza tra 2 2 2 05 deformazione calcolata e reale in Tabella 5 11 Valori del modulo di resistenza del terreno Nella formula usata nel software introdotto come moltiplicatore del carico p carico totale un fattore costante di incremento del carico stesso costante di flessione pari a 1 5 ASTM applica il lag factor al solo po con valore 1 5 ma consiglia di usare 2 nel caso di riempimenti con materiali incoerenti Il termine K costante di fondo che compare al numeratore nella formula della deformazione legato al valore dell angolo di supporto anche chiamato angolo di sostegno come rappresentato nella figura 5 3 I valori della costante K funzione dell angolo di supporto sono riportati nella tabella 5 12 Angolo 2a 0 90 120 180 0 110 0 096 0 090 0 083 Tabella 5 12 Valori della costante di fondo in funzione dell angolo di supporto Al crescere dell angolo decresce il valore della costante e quindi della deformazione I valori di K sono interpolabili linearmente La diminuzione della deformazione tra l appoggio puntuale e l appoggio massimo del 24 5 Per qualsiasi tubo flessibile ma anche quelli rigidi per i quali l appoggio riveste la stessa importanza quindi opportuno creare un letto di posa che permetta un angolo d appoggio tra 90
23. CERTIFICATI D AZIENDA COMPANY CERTIFIGATION CERTIFICATI DI PRODOTTO PRODUCT CERTIFICATION 0202 BORS mi E GEAOT eN TL TE le Manuale Tecnico 2010 I materiali Il prodotto Normativa Calcoli idraulici e statici Pezzi speciali e pozzetti Utilizzo e installazione INDUSTRIE POLIECO M P B s r l Il tubo corrugato per reti fognarie drenaggi non in pressione INDUSTRIE POLIECO MPB s r l VIA E MATTEI 49 25046 Cazzago San Martino BRESCIA ITALY Tel 39 030 7758911 Fax 39 030 7750845 e mail info polieco com http www polieco com Nel 1995 POLIECO ha acquisito le attrezzature e le tecnologie per produrre per la prima volta in Italia NINA il tubo corrugato in polietilene ad alta densit per reti fognarie non in pressione Negli anni successivi sono nate con le stesse finalit POLIECO FRANCE 1999 POLIECO ESPA A 1999 POLIECO HELLAS 2008 e POLIECO SLOVAKIA 2008 Nel corso degli anni Polieco ha cercato di sviluppare un sistema completo in materiale plastico sicuro ed efficace che potesse soddisfare le richieste dei progettisti e le esigenze delle imprese installatrici In quest ottica sono state presentate al mercato europeo le seguenti soluzioni a pozzetti e pezzi speciali in polietilene da abbinare alle tubazioni corrugate tubazioni di classe SN 16 in polipropilene ad alto modulo elastico a guarnizione idroespandente no loss o tubazioni in p
24. E tipico dei tubi in PVC ed in ogni caso normalizzato solo sul diametro esterno il profilo tipo 2 utilizzato per tubi in PE e PP con normalizzazione sul diametro interno la produzione prevalentemente tedesca Il profilo tipo B pi generale e viene utilizzato per tubi in qualsiasi resina per PVC la sezione tipica quella con costola piena per PE e PP quella con costola cava coestrusa od applicata AI di l di quanto indicato e previsto dalla normativa le tubazioni ed i rispettivi materiali attualmente presenti sul mercato italiano sono in ordine decrescente di diffusione tubazioni corrugate in polietilene profilo B tubazioni corrugate in polipropilene profilo B tubazioni spiralate in polietilene profilo A2 tubazioni alveolari in PVC profilo A1 tubazioni a sandwich in PVC profilo A1 Sulla base di quanto sopra nel seguito si far riferimento alle prove previste dalla normativa UNI EN 13476 3 relative alle tubazioni corrugate in polietilene 24 4 1 PROVE SUL MATERIALE La normativa indica quali devono essere le caratteristiche dei materiali utilizzati per la produzione delle tubazioni e dei raccordi Le prove previste sul polietilene sono riportate nella tabella 4 1 in cui sono definite le prescrizioni i parametri ed i metodi di prova Parametri di prova istiche izioni Metodo di prova Caratteristiche Prescrizioni Caratteristica i Valore i prov Densit gt 930 kg m Te
25. FUNZIONALI 4 6 MARCATURA DI CONTROLLO 4 7 CERTIFICATI DI PRODUZIONE E MARCHI DI QUALIT 4 8 SPECIFICHE TECNICHE CAPITOLO 5 CALCOLI 25 25 26 27 28 29 30 30 32 5 1 CALCOLI IDRAULICI 5 1 1 CALCOLO DELLA PORTATA A TIRANTE IDRAULICO 32 32 5 1 2 CALCOLO DELLA PORTATA A TUBO PIENO 33 5 1 3 LA SCABREZZA DELLE TUBAZIONI 34 5 1 4 PENDENZA E GRADO DI RIEMPIMENTO DELLE TUBAZIONI 36 5 2 CALCOLI STATICI 38 5 2 1 METODO SPANGLER 5 2 2 METODO ATV DVWK A 127E 5 2 3 IL METODO ATV NEL PROGRAMMA Ecocate 5 2 4 INFLUENZA DELLA TRINCEA SULLA DEFORMAZIONE 5 3 RAGGI DI CURVATURA E MOMENTI FLETTENTI 5 4 INSTALLAZIONI SOSPESE CAPITOLO 6 PEZZI SPECIALI E POZZETTI 6 1 NORMATIVA DI RIFERIMENTO 6 2 VERIFICA AL GALLEGGIAMENTO CAPITOLO 7 UTILIZZO ED INSTALLAZIONE 7 1 COLLEGAMENTO CON MANICOTTI 7 2 COLLEGAMENTO CON SALDATURA 7 3 GUARNIZIONE IDROESPANDENTE NO LOSS 7 4 INSTALLAZIONE E POSA 7 4 1 TRASPORTO ED ACCETTAZIONE DEI TUBI 4 2 SCARICO E STOCCAGGIO IN CANTIERE 3 ACCATASTAMENTO DEI TUBI 4 4 SCAVI 4 5 LETTO DI POSA 4 6 INSTALLAZIONE NN sN sN A ja a a P A 4 7 RIEMPIMENTO DELLO SCAVO 7 4 8 POSA IN PRESENZA D ACQUA DI FALDA 7 5 COLLAUDO IDRAULICO Resist
26. I DI CURVATURA E MOMENTI FLETTENTI Per il calcolo dei raggi di curvatura si pu assumere che lo spessore che reagisce al momento flettente sia lo spessore di saldatura delle due pareti e4 in questo caso si pu determinare il raggio di curvatura minimo come p E Dm 2 0 dove R raggio di curvatura in m E modulo elastico del materiale in Pa Dm es diametro medio m lo tensione applicata in Pa 53 Si ricavano quindi raggi di curvatura teorici dell ordine di 13 14 diametri E necessario sottolineare come la presenza della costola non permetta il raggiungimento del valore teorico I valori di R generalmente consigliati per il tubo Esga sono 40 50 diametri 5 4 INSTALLAZIONI SOSPESE Nelle installazioni sospese necessario stabilire la distanza degli appoggi in modo tale da non superare nel tempo la freccia massima di inflessione Dal momento che il polietilene un materiale viscoelastico il tratto di tubazione sospesa subisce una deformazione nel tempo di conseguenza necessario calcolare il valore della freccia di inflessione che si genera nelle condizioni di esercizio in base alla distanza dai supporti ed al modulo di elasticit a scorrimento La distanza tra i supporti pu variare anche dalle condizioni termiche in cui si trova la tubazione Ezogal Per effettuare il calcolo della freccia di inflessione si considera il tubo Z a incastrato agli estremi e sottoposto ad un carico uniformemente
27. Il funzionamento della guarnizione no loss una volta installata sulla tubazione ed immersa in acqua viene riportato a lato La guarnizione inizia a rigonfiare gi delle prime ore dopo il contatto con il liquido fino ad arrivare al suo massimo volume definitivo prima delle 24 ore La guarnizione no loss mantiene le sue caratteristiche nel tempo anche se rimane costantemente immersa in acqua Lo stesso accade anche nel caso in cui vi siano cicli di carico scarico di acqua se la guarnizione no loss rimane all asciutto e poi viene nuovamente immersa in acqua ritorna ad espandersi fino ad arrivare al suo volume massimo La gomma idrofila un prodotto che comunemente viene impiegato in edilizia per assicurare la tenuta idraulica delle riprese di getto di calcestruzzo soprattutto nella realizzazione delle fondazioni tale prodotto garantisce la sigillatura delle fessurazioni provocate dal ritiro del calcestruzzo o da movimenti della stessa struttura sottoposta alla spinta dell acqua Nel campo delle reti idrauliche tale prodotto non aveva ancora mai trovato applicazioni pratiche Il sistema costituito da tubo corrugato guarnizione in EPDM guarnizione no loss viene proposto per tubazioni corrugate in polietilene aventi diametro esterno dal DN OD 160 al DN OD 800 mm serie DN OD e aventi diametro interno dal DN ID 300 al DN ID 800 mm serie DN ID La sezione della gomma idrofila aumenta con l aumentare del diametro vis
28. ORTATA A TUBO PIENO In ambito fognario vi sono alcuni casi particolari in cui risulta necessario effettuare la verifica anche di tubazioni in pressione come ad esempio nel caso di picchi di portata in concomitanza di eventi di pioggia eccezionali di sifoni utilizzati per gli attraversamenti o di condotte prementi di impianti di pompaggio In questo caso la perdita di carico per unit di lunghezza di condotta espressa dalla formula 33 Il coefficiente dimensionale di attrito X dipende dalla scabrezza relativa della condotta e dal numero di Reynolds Nel caso di correnti turbolente il coefficiente viene normalmente espresso dall equazione di Prandtl Colebrook 2 51 k 4 572 in cui Re numero di Reynolds Dj diametro interno in m velocit media in m s viscosit cinematica del fluido alla temperatura d esercizio varia per l acqua da 1 52 10 m s a 5 C e 0 661 10 m s a 40 Per le fognature salvo casi particolari si usa una densit y 999 1000 kg m ed una viscosit cinematica v 1 142 10 m s corrispondente 15 Sulla base delle due formule indicate in precedenza possibile ricavare la velocit espressa dalla formula v 2 109 a 42 9 D J 3 71 D 2 9 D J da cui la portata risulta 5 1 3 LA SCABREZZA DELLE TUBAZIONI In campo idraulico un termine di discussione da sempre il valore della scabrezza da applicare nelle fo
29. a o per urto ed tanto pi accentuato quanto pi la particella dura ed irregolare Nel campo delle fognature solo le tubazioni in gr s devono sottostare a prove di abrasione sulla base della norma EN 476 poich le eventuali imperfezioni della superficie vetrificata possono innescare abrasioni localizzate La stessa normativa relativa ai tubi strutturati UNI EN 13476 1 specifica che tubi e pezzi speciali conformi a tale normativa sono resistenti all abrasione Per quanto concerne il polietilene si pu affermare che a parit di condizioni esso presenta migliori caratteristiche di resistenza all abrasione rispetto ad altri materiali Quanto detto stato evidenziato con prove specifiche condotte in particolare presso l Istituto per le Materie Plastiche di Darmstadt Un indicazione si trova nei risultati delle prove intese a determinare i tempi necessari alla rimozione di pari quantit di materiale dalla 13 parete interna per diversi tipi di tubo a parit di condizioni sabbia in acqua rapporto 15 85 velocit 10 m s cemento 20 ore acciaio 34 ore PVC 50 ore gr s 60 ore PE 100 ore POLIECO per verificare quanto sopra esposto ha voluto eseguire una prova di abrasione presso l Istituto di Darmstadt D Nel seguito viene riportato un estratto del metodo utilizzato dall Istituto estratto dalla norma tedesca DIN 19566 2 METODO DI PROVA ESTRATTO DALLA DIN 19566 2 La resistenza all abrasione deve essere p
30. a a valori superiori a quelli corrispondenti sia a B 4D che a 10D Il concetto alla base di questo limite che coinvolge anche una diversa formulazione di calcolo che per distanze maggiori di un certo numero di volte il diametro della tubazione il fianco della trincea cessa di reagire congiuntamente al riempimento mentre interviene il carico del terreno circostante assimilabile ad un carico idrostatico Si 52 assume in pratica che la sola reazione in questo caso sia data dalla componente orizzontale del peso proprio del terreno limitrofo Risulta evidente dal diagramma riportato in figura 5 6 come la larghezza dello scavo influisca sulla deformazione a parit di altre condizioni Nel caso in esame stata considerata una tubazione amp 800 posta ad una profondit di 2 m sottoposta a carichi pesanti e utilizzo come materiale di ricopertura lo stesso materiale di scavo G3 All aumentare della larghezza della trincea corrisponde un aumento della deformazione percentuale con tendenza asintotica Nel caso in cui attorno al tubo il materiale presente in sito G3 venga sostituito con materiale di qualit migliore G1 la deformazione diminuisce all aumentare della larghezza della trincea DEFORMA ZIONE vs TRINCEA Deformazione o N 1 1 25 1 5 1 75 2 2 25 2 5 2 75 3 Larghezza trincea m Figura 5 6 Influenza della trincea sulla deformazione 5 3 RAGG
31. a nel tempo dei materiali soggetti a fluido contenente materiale abrasivo Riguardo al fenomeno evidente sia nelle fognature bianche sia in quelle nere si tentato di valutarne gli effetti attraverso prove pratiche relative a due parametri di controllo la quantit di materiale abraso in un dato tempo o il tempo necessario a forare il tubo prodotto con un certo materiale Sono disponibili in letteratura sia dati di prova sia dati reali ma in genere per la variabilit dei parametri del fenomeno tipo e materiale del particolato e relativa velocit di sedimentazione velocit di flusso pendenza presenza o meno di camerette parametri meccanici e scabrezza iniziale della superficie interna del tubo ecc difficile raggiungere conclusioni univoche Le modalit d abrasione si possono classificare come e penetrazione la particella ncide il materiale e successivamente si libera lasciando una cavit nel materiale del tubo e aratura la particella crea un solco accumulando di fronte o di lato il materiale che poi viene rimosso e taglio la particella agisce come un utensile tagliente che rimuove particelle di materiale e frattura la particella crea una rottura degli strati superficiali L abrasione si verifica soprattutto nella parte inferiore del tubo ma turbolenze localizzate possono estenderla a tutta la parete tale fenomeno avviene per attrito sfregamento rotolamento taglio sia per trascinamento sia per turbolenz
32. alcolata in corrispondenza della portata media non inferiore a 0 5 m s valore indicato anche dalla Circolare del Consiglio Superiore dei LL PP citata in precedenza Nel caso in cui non sia possibile raggiungere tale valore devono essere interposti in rete adeguati sistemi di lavaggio La norma UNI EN 724 4 Connessioni di scarico e collettori di fognatura all esterno degli edifici Progettazione idraulica e considerazioni legate all ambiente parla per i collettori di diametro inferiore a 300 mm di una pendenza minima pari a 1 DN o di una velocit minima da raggiungere almeno una volta al giorno di 0 7 m s Per quanto riguarda la velocit massima la Circolare del Ministero citata in precedenza precisa che la velocit relativa alle portate di punta non dovr di norma essere superiore ai 4 m s Indicazioni vengono fornite anche relativamente ai diametri minimi da adottare la Circolare del Consiglio Superiore dei LL PP specifica che il minimo diametro da utilizzare per le fognature miste o bianche pari a 300 mm e per le fognature nere a 200 mm Per quanto riguarda il grado di riempimento della tubazione necessario che sia mantenuto un franco tale da permettere un adeguata circolazione dell aria la Guida alla progettazione citata in precedenza afferma che in corrispondenza della portata di progetto il franco non deve essere inferiore a 50 del diametro se questo non supera i 40 cm 20 cm se il diametro compreso tra i 40
33. ale Mentre il PP polipropilene sempre rimasto confinato ad un uso specialistico in particolare in presenza di alte temperature ed in campo industriale il PEAD polietilene ad alta densit in esecuzione estrusa a parete piena ha trovato un impiego discontinuo dati i costi elevati Durante gli anni 80 sono stati proposti con buon successo i primi tubi strutturati in PEAD con diametri fino a 3 6 m Il concetto che ha portato alla loro produzione stato quello di poter abbinare ai vantaggi intrinseci del polietilene ottima resistenza alle acque reflue sempre pi aggressive altre importanti caratteristiche quali la leggerezza l elevata rigidezza circonferenziale ed il costo concorrenziale Sono nati cos i vari tubi Bauku Henze KWH prodotti con tecnologie brevettate e tuttora disponibili nelle ultime versioni Successivamente anche in relazione allo sviluppo di nuove licenze sono state studiate le pi diverse tipologie di parete che hanno portato tra le altre alla produzione del tubo Le tubazioni strutturate in materiale plastico presentano una serie di caratteristiche ottima resistenza all aggressione da parte delle acque convogliate ottima resistenza alle sollecitazioni di posa e d esercizio elevata facilit di posa lunga vita con ridotta manutenzione ed ottimo rapporto costo efficienza che ne fanno se ben utilizzate il materiale del futuro 1 3 TUBI RIGIDI E TUBI FLESSIBILI Il primo concetto da evidenziar
34. all angolo di attrito interno del terreno di riporto 40 Il valore di y varia in funzione del tipo di terreno come esplicitato nella tabella 5 8 Tipo di terreno terreno non 35 terreno leggermente coesivo 30 terrreno coesivo mescolato 25 terreno coesivo 20 Tabella 5 8 Dati relativi al coefficiente y Nel caso di trincea larga o terrapieno il carico totale gravante sulla tubazione carico di prisma indicato come Po Di DY i RRR sp a LE 4 SK n gt lt SS gt Dr lt SY DI 4 A lt lt KX 22 2 4 DI YA X SN 5 4 a A NA De B Figura 5 1 Elementi per il calcolo della deformazione Il carico superficiale comprende il carico dovuto alle strutture gravanti sulla trincea fondazioni muri ecc ed il carico dovuto al traffico La formulazione deriva dalla teoria di Boussinesq con la quale si calcola la tensione verticale dovuta ad un carico superficiale in un punto qualsiasi sotto la superficie NES 8 1 41 tensione verticale in Pa Q carico superficiale totale Qs in N H altezzadi copertura inm r distanza orizzontale dal punto di carico in m La tensione si considera ugualmente distribuita su una larghezza pari al diametro orizzontale del tubo e di
35. azione SN 16 deve rispecchiare quelle considerate per una tubazione di classe SN 4 o SN 8 Per avere un idea delle potenzialit un tubo corrugato DN ID 300 SN 16 in polipropilene ad alto modulo elastico presenta la stessa resistenza ai carichi di un tubo liscio in polietilene DN OD 315 PE100 SDR 18 spessore 17 mm Dal punto di vista normativo la classe SN 16 rientra nel range di classi possibili previste dalla normativa di riferimento sui tubi strutturati in materiale plastico UNI EN 13476 di conseguenza le tubazioni vengono sottoposte alle stesse prove previste per le tubazioni in polietilene di classe SN 4 e SN 8 Dal punto di vista dimensionale il diametro esterno ed il diametro interno delle tubazioni rispecchiano quelli gi presenti nei tubi cogal SN 4 e SN 8 in polietilene Per queste ragioni si possono utilizzare per il collegamento delle tubazioni gli stessi manicotti e guarnizioni 19 CAPITOLO 3 IL PRODOTTO 3 1 IL PROFILO Il profilo del tubo amp amp un profilo rientrante nel tipo B previsto dalla norma UNI EN 13476 3 cio un tubo con superficie interna liscia e una costola a spirale solida o cava anulare La produzione del tubo deriva dallo sviluppo delle attrezzature di produzione per un particolare tipo di parete strutturata studiato e sviluppato in Germania il profilo presenta una sommit semicircolare studiata appositamente per ottimizzare la resistenza ai carichi Il particolare de
36. base stampata in polietilene In modo analogo a quanto visto per le tubazioni strutturate la giunzione tra tubo e pozzetto viene sottoposta a tre diversi livelli di pressione e 0 05 bar corrispondente ad un funzionamento standard e 0 5 bar corrispondente ad un picco di portata e 0 3 bar corrispondente ad un funzionamento in presenza di falda DPP Parametri di prova ea Caratteristiche Prescrizioni Caratteristiche Valori Metodi di prova Temperatura 23 2 C EN 1277 Deflessione tubo 10 Cond B Defless manicotto 5 Tenuta idraulica Differenza 5 Nessuna perdita Press acqua 0 05 bar Nessuna perdita Press acqua 0 5 bar lt 0 27 bar Press Aria 0 3 bar Tabella 6 2 Caratteristiche funzionali dei pozzetti 6 2 VERIFICA AL GALLEGGIAMENTO I pozzetti in materiale plastico posti in terreni in cui presente l acqua di falda sono soggetti ad una spinta ascensionale pari al volume dell acqua occupato necessario quindi effettuare uno studio per verificare che non subiscano fenomeni di galleggiamento anche se giusto sottolineare che le basi stampate presentano una serie di caratteristiche che favoriscono la stabilit del pozzetto quali una maggiore circonferenza della base il rialzo costituito da un tubo corrugato ed il riduttore conico con una considerevole superficie d appoggio Vi sono inoltre alcuni fattori che contribuiscono alla stabilit del p
37. braio 1999 2 1 4 COMPORTAMENTO IN TEMPERATURA E DILATAZIONE TERMICA In accordo con quanto indicato nella norma EN 476 le tubazioni ed i raccordi per reti fognarie devono essere idonei a resistere alla temperatura di 45 C per diametri fino a 200 mm e di 35 C per i diametri superiori Il polietilene presenta un coefficiente di dilatazione lineare pari a 1 7 10 La variazione dimensionale sui tubi strutturati non fa parte dei requisiti di norma se non in quanto causa di delaminazioni o screpolature La dilatazione pu tuttavia essere un fattore significativo durante l installazione in quanto si potrebbero creare tensioni anomale o sfilamento dei giunti in conseguenza ad errori nel corso della stessa Si pu affermare tuttavia che in generale un tubo strutturato presenta una dilatazione lineare inferiore a quella dei tubi a parete piena costituiti dallo stesso materiale Tale affermazione si basa sul fatto che la struttura presenta valori del coefficiente di dilatazione uguali su tutta la superficie esposta ma la dilatazione o la contrazione contrastata parzialmente dagli elementi della struttura stessa e si sviluppa maggiormente in direzione radiale Il tutto supportato da alcune prove di laboratorio eseguite sulla tubazione Ecogal e su una tubazione liscia in polietilene avente lo stesso diametro e prodotta con lo stesso materiale I provini sono stati condizionati a 10 C e 70 C ed stata confrontata la lunghezza co
38. ca UNIT DI SIMBOLO MISURA EQUIVALENZE NOTE A Superficie m B a livello estradosso superiore cr c Coefficiente di carico del terreno di Fattore di autocompattazione applicato al carico del terreno es 65 5 vedere profilo terreno Scabrezza retiva_______ WD E 10 19716 kgyem E 1000 N m Fap 1000 gr 9 80665 N Accelerazione di gravit 01019716 kgr G 9 81 Ah m m 10 m 100 m 10 m 1000 m H H AhL H da estradosso superiore I 10 mm mm 10 cm cm J m m 10 m 100 m 10 m 1000 m k ko Coefficiente di Rankine S Esenga z e os Costante di fondo dipendente da a L 1000 mm M 1000 g m M 9 8066 J 9 8066 1 kgr m s 1 3596CV MFR Melt Flow Rate 10 2 16 10 5 0 10 min Indice di fluidit per PE 2 MRS Minimum required strength PE 10 MPa mir richiesta kam per PE al lordo coeff sicurezza Carico unitario del terreno N m kN m Pt Carico statico N m kN m traffico manufatti 77 SIMBOLO UNITADI EQUIVALENZE MISURA NOTE SIMBOLO PN Fe Film Re SN SR lt lt Ax Ay AD y ADD Jamm Tos Jso x 6 E gt A lt D z Pressione Tensione kg cm 98066 Pa 980 66 mbar ____m_m_ kg mm 9 8066 98 066 bar P 10197 gym 110 bar 10 N cm Pressione Nominale bar 9 8066 N m 1000 Vs t notazione anglosassone
39. che in questo caso la parte terminale del pozzetto pu essere realizzata con un elemento riduttore conico in PEMD ottenuto tramite stampaggio rotazionale ed innestato sull elemento di prolunga atto a rastremare il pozzetto fino al DN 600 mm per il passo d uomo Sulla parete interna del pozzetto possibile inoltre saldare una scaletta costituita da montanti in polietilene e da gradini in acciaio rivestiti in polietilene 56 Negli ultimi anni nel mercato europeo si sta inoltre diffondendo l utilizzo come pozzetto di un tee realizzato tramite procedimento di stampaggio rotazionale Tale prodotto bicchierato sui tre lati disponibile nei diametri dal DN OD 630 al DN OD 1200 Anche in questo caso la parte superiore bicchierata accoglie i rialzi costituiti da tubo corrugato ed i riduttori conici nel caso dei diametri DN OD 1000 e DN OD 1200 L utilizzo di pozzetti in polietilene consente di ottenere i seguenti vantaggi gt v v v v creazione di un sistema integrato di fognatura costituito da uno stesso materiale che presenta le stesse caratteristiche di resistenza all abrasione e di resistenza alle sostanze chimiche presenti nei reflui fognari leggerezza il che facilita la movimentazione lo stoccaggio la posa in opera in cantiere garanzia di tenuta idraulica grazie alla presenza delle guarnizioni di collegamento con le tubazioni passanti possibilit di realizzazione di pozzetti a richiesta del progetti
40. corre avere in questo caso l avvertenza di bloccare con un riempimento parziale il tubo ogni 30 40 m e previo controllo degli eventuali movimenti completare il riempimento dello scavo nelle ore pi fresche della giornata comunque da tenere presente che una volta effettuato correttamente il riempimento non sono prevedibili spostamenti in senso longitudinale in quanto il terreno compattato attorno alle costole si oppone a qualsiasi effetto della dilatazione 68 7 4 7 RIEMPIMENTO DELLO SCAVO riempimento dello scavo costituisce un operazione delicata ed importante nell installazione di tutti i tubi da fognatura Un riempimento senza adeguata compattazione influisce negativamente sia sui tubi rigidi sia sui tubi flessibili Una compattazione eseguita senza i necessari accorgimenti pu portare a rotture durante ispezioni televisive eseguite dopo l installazione si sono visti collettori in cemento gr s e anche PVC distrutti prima ancora di entrare in esercizio Indipendentemente dal tipo di tubo da posare le operazioni che portano ad una corretta e duratura installazione sono 1 scelta del corretto materiale di riempimento il materiale deve essere arido a bassa granulometria privo di materiale a spigoli vivi sassi o detriti almeno nella parte a contatto col tubo e fino ad almeno 30 cm al di sopra di esso 2 compattazione accurata la compattazione deve essere eseguita in strati successivi di circa 30 cm di s
41. deflessione diametrale differente pari al 10 del tubo e al 5 del manicotto e una deflessione angolare del sistema variabile a seconda del diametro da 1 a 2 a cui si pu aggiungere un valore dell angolo garantito dalla ditta produttrice dei tubi Polieco ad esempio garantisce 1 in pi per tutti i diametri rispetto a quanto previsto dalla normativa Le prove funzionali simulano quindi eventuali imprecisioni che possono essere presenti in fase di posa in cantiere come possono essere un allineamento non corretto delle barre od un differente carico trasmesso sulla tubazione e sul manicotto 4 6 MARCATURA DI CONTROLLO La marcatura di controllo dei tubi segue le prescrizioni della norma EN 13476 3 In particolare su ogni tubazione devono essere indicati numero della norma diametro nominale DN OD o DN ID nome o marchio del produttore classe di rigidit indicata con SN flessibilit anulare RF30 materiale PE o PP codice area di applicazione codice U per applicazione all esterno di edifici mese anno e stabilimento di produzione 29 e marchi di prodotto dei diversi istituti di certificazione italiani ed esteri Pip UNI MPA ELOT ONORM CSTB AENOR KIWA TSUS ITC ecc La marcatura pu essere direttamente stampata sul tubo oppure pu essere applicata con etichette purch il livello di leggibilit sia conforme al tipo a durevole anche durante l utilizzo 4 7 CERTIFICATI DI PRODUZIONE
42. del collaudo prevedono di v mantenere per circa 5 minuti una pressione iniziale maggiore di circa il 10 della pressione di prova richiesta v adeguare la pressione alla pressione di prova indicata nella tabella 6 4 71 v verificare se la perdita misurata dopo il tempo di prova minore del Ap indicato nella tabella 6 4 La registrazione dei livelli di pressione in funzione del tempo immediatamente visualizzata a monitor e stampata o memorizzata su un diagramma tempo pressione Nel caso della prova ad acqua la pressione di prova da considerare la pressione equivalente o risultante dal riempimento della sezione di prova fino al livello del terreno in corrispondenza dei pozzetti a valle o a monte con una pressione massima di 50 kPa 0 5 bar e una pressione minima di 10 kPA misurata sulla generatrice superiore del tubo Le fasi per l esecuzione del collaudo prevedono di v riempire la condotta fino ad arrivare alla pressione di prova richiesta v attendere un tempo di circa 1 ora necessario l impregnamento della tubazione v mantenere la pressione entro 1 Kpa della pressione di prova rabboccando con acqua v misurare e registrare la quantit totale di acqua aggiunta per mantenere il livello dell acqua che corrisponde alla pressione di prova richiesta verificare che la quantit di acqua aggiunta in 30 minuti non sia maggiore di 0 15 m per le tubazioni 0 20 I m per le tubazioni che comprendono anche i pozzetti 0
43. di EN Resistenza 5 Altezza di caduta 13476 all urto ASI Temperatura di piove Qa pg NA Condizionamento Acqua Aria Vedi EN i 30 diam Flessibilita anello 13476 Deformazione esterno UNI EN 1446 Tabella 4 2 Caratteristiche meccaniche dei tubi La prova di flessibilit dell anello effettuata in base alla norma UNI EN 1446 prevede che un provino avente una lunghezza pari a 300 10 mm venga sottoposto ad una deflessione a velocit costante sino ad arrivare al 30 di variazione del diametro esterno Durante e alla fine della prova si deve verificare che il provino non riporti evidenti fratture o cedimenti Lo scopo della prova anche quello di verificare il comportamento delle tubazioni sottoposte a carichi elevati in cantiere che possono creare deformazioni eccessive Risulta evidente che tali deformazioni garantiscono la resistenza della singola barra ma non permettono la conservazione della capacit idraulica della tubazione e soprattutto la tenuta idraulica 26 dell intero sistema tubo manicotto Un immagine della prova effettuata presso il laboratorio interno Polieco rappresentata nella figura 4 1 Figura 4 1 Provino di tubo corrugato DN 315 deformato fino al 30 del diametro esterno La prova ad urto consiste nel trasmettere ad un provino di tubo corrugato un energia d urto dovuta alla caduta di una massa da un altezza prefissata Prima della prova necessario preparare un numero di spezzoni di tubo d
44. diametri interni da DN ID 300 a DN ID 800 3 2 CARATTERISTICHE DIMENSIONALI Nella tabella 3 1 sono riportati alcuni dati relativi alle dimensioni di tubazioni appartenenti alla classe SN 4 kPa il prodotto pi richiesto sul mercato italiano I dati indicati garantiscono un valore di SN maggiore di 4 kPa DN OD D Hi P mm mm mm mm 200 176 12 0 16 5 250 44 0 315 49 0 400 54 3 500 66 0 630 88 0 800 690 550 870 1000 107 0 1200 1025 87 5 131 0 Tabella 3 1 Dimensioni del tubo amp di classe SN 4 I valori del diametro interno adottati per tutte le classi di coga sono superiori a quelli minimi ammissibili previsti dalla norma UNI EN 13476 ci dipende dal fatto che le diverse classi di rigidezza sono ottenute con la modifica dello spessore della costola e non come in altri tipi di tubo attraverso variazioni di altezza e o passo della corrugazione Variazioni riscontrabili nei valori degli spessori che comunque non influenzano la rigidezza circonferenziale sono dovute alle tolleranze di lavorazione ed ai ritiri del materiale durante il raffreddamento presenti in tutti i tipi di tubazioni in polietilene Gli standard di lavorazione permettono di mantenere costante il valore del diametro interno entro le normali tolleranze di ritiro e quindi permettono al progettista di eseguire i calcoli idraulici sulla base di dati certi e costanti I valor
45. e quando si parla di tubazioni per reti fognarie la distinzione tra tubi rigidi e tubi flessibili Si definiscono rigidi i tubi la cui sezione circonferenziale non pu subire deformazioni orizzontali o verticali senza che il tubo venga danneggiato L associazione AWWA American Water Works Association classifica come rigidi i tubi in cui una deformazione dello 0 1 pu causare danni e come semirigidi quelli che accettano una deformazione fino al 3 Sono rigidi i tubi costituiti da cemento fibrocemento ghisa gr s Sono definiti invece flessibili i tubi in cui la sollecitazione esterna pu causare una deformazione della sezione circonferenziale secondo l AWWA gt 3 senza causare danni Sono flessibili i tubi realizzati in materiale plastico La deformazione a breve o lungo termine pu raggiungere valori anche elevati senza che il tubo presenti danni alla struttura o sintomi di collasso ma non compatibili con il corretto funzionamento idraulico della canalizzazione Il parametro che caratterizza i tubi flessibili la rigidezza circonferenziale funzione sia dei dati geometrici momento d inerzia di parete sia delle caratteristiche del materiale modulo di elasticit Tale dato viene calcolato geometricamente per i tubi a parete piena e tramite prove sperimentali nel caso di tubo a parete strutturata o tubo prodotto con materiali compositi Nel caso di tubi a parete piena la rigidezza circonferenziale SN pu essere calcola
46. e un ulteriore garanzia di tenuta idraulica La guarnizione realizzata su specifico disegno progettato da Polieco in EPDM materiale che presenta una resistenza alle sostanze chimiche presenti nei reflui fognari paragonabile a quella del polietilene La guarnizione deve essere alloggiata tra le prime due costole tra la seconda e la terza costola nel caso di tubi 22 fino al diametro DN OD 200 che seguono la testata del tubo con il labbro rivolto nella direzione opposta a quello d infilaggio Oltre ad assicurare la tenuta dall interno verso l esterno il labbro rivolto verso l esterno assicura una resistenza ottimale alle infiltrazioni dovute all acqua di falda La particolare forma e posizione della guarnizione e la lunghezza del manicotto garantiscono che in fase di infilaggio la guarnizione non venga danneggiata n si possa verificare una deviazione angolare tale da causare deformazioni differenziate e quindi perdite L infilaggio deve avvenire previa lubrificazione dell interno del manicotto L operazione deve essere eseguita con leve o comunque con una spinta od un tiro assiale costante accertandosi del corretto imbocco ed evitando di dare colpi eccessivi che possono danneggiare le guarnizioni e o il manicotto 7 2 COLLEGAMENTO CON SALDATURA Uno dei vantaggi del tubo la possibilit di eseguire il collegamento con saldatura di testa lo spessore entro le costole e la lunghezza tra le costole offrono la possibilit di realiz
47. edere l utilizzo di tubazioni corrugate a profondit di ricoprimento limitate laddove maggiore l influenza dei carichi stradali od elevate laddove maggiore l influenza del carico del terreno Tali esigenze si sono sposate con l attivit di ricerca e sviluppo condotta da alcuni produttori internazionali di materie prime finalizzata alla definizione di poliolefine sempre pi performanti Oggi si ha quindi a disposizione una materia prima il polipropilene ad alto modulo elastico PP HM che presenta un modulo elastico notevolmente superiore a quello del polietilene mantenendo le stesse caratteristiche di lavorabilit Il polipropilene ad alto modulo elastico rispetto al polietilene ad alta densit presenta le seguenti caratteristiche Q peso specifico inferiore Q comportamento leggermente migliore alle alte temperature e leggermente peggiore alle basse temperature analogo comportamento nei confronti dei fenomeni di abrasione e di resistenza alle sostanze chimiche a modulo elastico a breve e lungo termine superiore modulo elastico del materiale influenza direttamente la rigidezza della tubazione e quindi la resistenza ai carichi verticali Di conseguenza a parit di spessori un materiale con modulo elastico superiore presenta una migliore resistenza ai carichi Nel caso del polipropilene ad alto modulo elastico PP HM utilizzato da Polieco si possono ottenere a parit di peso incrementi della classe di resistenza
48. ei tubi flessibili L equazione di Spangler modificata si presenta come Deformazione carico sul tubo rigidezza del tubo rigidezza del terreno e viene espressa dalla seguente formula A Po p K 8 SN 0 061 E in cui Ay deformazione in m d fattore di autocompattazione 1 5 per compattazioni moderate e 2 per compattazioni medie con limitata altezza di copertura Po carico del terreno in N m pe carico dovuto al traffico in N m costante di fondo SN rigidezza circonferenziale a lungo termine riferita al diametro in Pa E modulo secante del terreno in Pa Nella formula non compaiono direttamente i dati relativi alla trincea che influiscono invece sul calcolo del carico Nel caso di uno scavo a trincea stretta B lt 3De e B lt H 2 il carico del terreno gravante sulla unit di lunghezza di tubo pu essere espresso dalla formula seguente Po N m in cui coefficiente di carico del terreno peso specifico del materiale di riempimento gravante sul tubo in De diametro esterno del tubo in m B larghezza dello scavo misurata in corrispondenza dell estradosso superiore della tubazione in m Nella notazione corrente 2 K u in cui H altezza della copertura misurata dall estradosso superiore del tubo in m H coefficiente di attrito tra il materiale di riempimento e quello del fianco dello scavo K 1 sin 1 sing coefficiente di Rankine con y uguale
49. el materiale quella indicata nella norma americana ASTM 2487 e riportata nella tabella 5 11 I valori pi bassi nella tabella sono generalmente validi per il calcolo della deformazione iniziale in quanto a medio e lungo termine si pu contare su una maggiore compattazione sia dovuta al passaggio anche semplicemente pedonale sull area dello scavo sia all autocompattazione del terreno sotto il peso proprio il passaggio alla deformazione a lungo termine applicato il fattore di autocompattazione ag factor Occorre in ogni caso tenere presente che il grado di compattazione e quindi E aumenta nel tempo 43 Materiale Materiale compattato alla rinfusa INDICE PROCTOR lt 85 85 90 gt 95 DENSITA RELATIVA lt 40 40 70 gt 70 TIPO DI TERRENO N mm Terreno con bassa granulometria LL gt 50 0 0 0 0 35 Suoli con media ed alta plasticit raccomandata un analisi particolareggiata Terreno coesivo a bassa granulometria Haon 0 35 1 38 276 6 9 Suoli con media e bassa plasticit con meno del 25 di particelle grossolane Terreno a bassa granulometria LL gt 50 Suoli con bassa media plasticit con pi del 25 di particelle grossolane 2 76 13 8 Suoli con granulometria grossolana con pi del 12 di particelle fini Terreno con garnulometria grossolana con g g 13 8 20 7 meno del 12 di particelle fini Misto di cava crushed rock 6
50. enza del polietilene alle sostanze chimiche Termini usati nel manuale e relative unit di misura 40 46 49 52 53 54 55 58 59 61 61 61 62 64 65 65 66 66 67 68 69 70 71 73 77 CAPITOLO 1 GENERALIT 1 1 RETI FOGNARIE Tutte le tubazioni fornite da produttori affidabili ed installate con la dovuta attenzione possono fornire risultati tecnicamente soddisfacenti Pi che entrare quindi nel merito dell impiego dei vari materiali utile evidenziare quei concetti che tutti i progettisti e gli utenti dovrebbero tenere ben presenti quando si parla di reti fognarie Tra i requisiti principali richiesti alle tubazioni per fognatura si possono annoverare buone caratteristiche idrauliche a breve e lungo termine adeguata resistenza alla pressione interna anche in caso di temporanee sovrapressioni buona resistenza ai carichi esterni perfetta tenuta bidirezionale delle giunzioni a breve e lungo termine resistenza ottimale alle aggressioni chimiche ed elettrochimiche resistenza alla abrasione ridotta aderenza delle incrostazioni facilit di pulizia con le moderne tecniche facilit e rapidit di assemblaggio e di posa costo concorrenziale I concetti sopra esposti si prestano ad alcune precisazioni la rispondenza di ciascun materiale ai requisiti di progetto va verificata su basi realistiche ed omogenee ci deve essere valido in particolare per le caratteristiche idrauliche diametro intern
51. erna la pressione idrostatica riferita all asse del tubo Pe Xw ha L azione simultanea del carico verticale e della pressione esterna dell acqua porta alla definizione del coefficiente di sicurezza in funzione dell imbozzamento dato dalla seguente formula 1 e ES critq x Il coefficiente nel caso di tubazioni in polietilene ad alta densit deve essere superiore a 2 5 48 5 2 3 IL METODO ATV NEL PROGRAMMA Ecocale Nel seguito viene riportata una guida per l uso del foglio di calcolo presente all interno del software vengono indicate tutte le variabili che devono essere introdotte nel programma le loro dimensioni le loro unit di misura e gli eventuali commenti L esempio relativo alle tubazioni serie DN OD le stesse indicazioni risultano ovviamente valide anche per le tubazioni a normalizzate sul diametro interno 1 Diametro esterno mm DN 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1200 De 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1200 Tabella 5 13 Diametri esterni delle tubazioni 2 Momento d inerzia di parete in cm cm DN 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1200 Ja 0 050 0 138 0 254 0 523 1 009 1 984 4 069 7 823 15 376 Js 0 030 0 058 0 275 0 552 1 107 2 007 4 034 8 460 15 942 28 557
52. evede la possibilit di eseguire la prova ad acqua metodo W o ad aria metodo L la scelta di quale metodo adottare deve essere indicata dal progettista Nel caso della prova ad aria le attrezzature necessarie per lo svolgimento della prova di collaudo consistono in una serie di palloni di gomma che dovranno aderire alla parete interna della tubazione un compressore un manometro collegato ad un rilevatore con diagramma La prova consiste nel posizionare a valle e a monte del tratto considerato due palloni di tenuta per la chiusura della sezione di deflusso Uno dei due palloni dotato di una valvola passante per il riempimento d aria nella condotta collegata ad un attrezzatura esterna di registrazione e rilievo La normativa prevede quattro metodi di prova LA LB LC e LD che prevedono rispettivamente un incremento delle pressioni di prova ed un decremento dei tempi di prova La pressione di prova la caduta di pressione ed i tempi di collaudo per i collaudi ad aria per i tubi di calcestruzzo impregnato e per tutti gli altri materiali riportata nella tabella 6 4 po Ap Tempo di prova min mbar mbar DN 100 DN 200 DN 300 DN 400 DN 600 DN 800 DN 1000 LA 10 2 5 5 5 7 10 14 19 24 LB 50 10 4 4 6 7 11 15 19 LC 100 15 3 3 4 5 8 11 14 LD 200 15 1 5 1 5 2 2 5 4 5 7 Tabella 7 4 Dati relativi al collaudo ad aria Le fasi per l esecuzione
53. g rigidezza del sistema data dal rapporto tra la rigidezza del tubo e la rigidezza orizzontale del letto di posa fattore di correzione della rigidezza orizzontale del letto di posa Oltre alla verifica alla deformazione in alcuni casi necessario verificare la resistenza all imbozzamento o pressione di collasso del tubo in particolare ci necessario nei casi in cui il tubo non vincolato come ad esempio nelle installazioni esterne in cui la testa del tubo libera oppure quando durante la fase iniziale di ricopertura del tubo si utilizza agglomerato cementizio Il fattore di sicurezza ai fini dell analisi sulla stabilit della tubazione dato dal rapporto tra la pressione critica d imbozzamento ed il carico verticale a crit q q crit qv 2 f Su Sgh La verifica di instabilit risulta molto pi importante laddove presente una pressione esterna dovuta al battente idrostatico dell acqua di falda In questo caso il fattore di sicurezza dato dalla seguente espressione OVE 47 u crit p pe ove crit p Ke Gs Sh ove il coefficiente di penetrazione funzione dei valori Vas e rm s come indicato nella figura 5 4 50 5 50 40 30 N 0 0001 0 001 0 01 Va 0 1 Figura 5 4 Coefficiente di penetrazione La pressione dell acqua est
54. ggeriti senza indicarne i limiti d applicabilit e senza tenere conto del naturale invecchiamento e deterioramento delle tubazioni in esercizio Il progettista deve quindi valutare correttamente le condizioni d esercizio e soprattutto nel caso di confronto tra diversi materiali adottare ordini di grandezza omogenei La stessa variabilit si ritrova nelle regolamentazioni internazionali Austria OWWYV R5 Direttive per il calcolo idraulico delle fognature k 0 4 1 0 mm per condotte lunghe k 1 0 mm per canalizzazioni lunghe per trasporto k 1 5 mm per normali canalizzazioni Svizzera SIA 190 e Doc 38 Canalizzazioni k 0 1 mm per tubi lisci plastiche k 1 0 mm per tubi rugosi cemento Francia Instructions techniques relative aux r seaux d assainissement des agglomerations Utilizza la formula di Bazin con k tra 0 16 e 0 46 mm Inghilterra Code of Practice CP 2005 Sewerage Fornisce le Charts for the Hydraulic design of Channels and pipes con valori di k 0 003 60 mm Il progettista responsabile del valore scelto Germania A7V 110 k 0 25 mm per acque chiare e fognature lineari e k 0 5 mm Per fognature con acque cariche o fognature con pozzetti o pezzi speciali fermo restando che le perdite di carico localizzare vanno aggiunte in sede di calcolo Tenendo conto di quanto espresso dall American Society for Testing Materials ASTM e dalla Water Pollution Control Federation WPCF i valori dei paramet
55. gura 5 2 forniscono un esempio della variazione dei carichi del terreno dei carichi del traffico e dei carichi totali in funzione dell altezza di copertura Come si vede l influenza del carico dovuto al traffico decresce sensibilmente con l aumento della copertura Si sono considerati i seguenti dati 42 diametro tubo 52 800 mm Classe di rigidezza SN 4 kPa larghezza della trincea 1 8 m riempimento sabbia y 17 2 kN m 0 75 K 0 25 0 33 carico del traffico Q 100 kN H m 0 5 1 2 3 4 5 6 7 Po kN 6 5 1 51 2 2 37 43 4 P KN 0 8 35 40 44 48 Pto 159 51 32 52 Tabella 5 10 Carichi in funzione dell altezza di copertura DIAGRAMMA DEI CARICHI pa o o o o N o Carichi kN o o o N oo Copertura m Figura 5 2 Diagramma dei carichi in funzione dell altezza di copertura Nella formula per il calcolo della deformazione appare il modulo di resistenza del terreno o modulo secante E e ove e il modulo elastico del terreno ed il raggio della tubazione E una costante per tutti i diametri di tubo ed funzione della natura del terreno e del grado di compattazione del terreno stesso La classificazione generalmente adottata per la definizione d
56. i di produzione garantiti e le rispettive tolleranze sono riportati nella tabella 3 2 in cui tra parentesi sono indicati i limiti previsti dalla norma UNI EN 13476 21 DN min De max Di min es mm mm mm mm 200 198 8 200 6 176 gt 167 gt 1 1 250 gt 1 6 315 gt 1 9 400 gt 2 1 500 gt 2 8 630 gt 3 3 800 gt 4 1 1000 gt 5 0 1200 1192 8 1203 6 1025 21005 gt 5 0 Tabella 3 2 Tolleranze dimensionali di produzione 3 LA PRODUZIONE La produzione del tubo csga basata su una particolare tecnologia di coestrusione rappresentata in figura 3 3 PARETE ESTERNA o s sr i INTERNA Figura 3 3 Schema di produzione del tubo corrugato L impianto composto da una testa d estrusione che emette materiale da due filiere concentriche di qui la definizione di coestruso a cui segue la formazione della corrugazione esterna mediante una serie di stampi mobili con movimento tipo cartepil ar Schematizzando il processo di formazione del tubo si possono individuare le seguenti fasi 22 v il polietilene in granuli avviato dai silos alle tramogge situate sopra gli estrusori I due estrusori hanno diversa capacit di estrusione in funzione della quantit di materiale utilizzato per le due pareti indicativamente la parete interna rappresenta circa i 2 5 della massa totale del tubo Il complesso assicura una ca
57. i due anni tale dato stato adottato come tempo di estrapolazione 1 4 INTERAZIONE TUBO TERRENO Qualsiasi tubazione posata in scavo o in terrapieno soggetta a carichi esterni dovuti al peso del materiale di ricoprimento al peso degli eventuali manufatti gravanti sullo stesso carichi statici ed ai carichi dinamici causati dal passaggio di mezzi di trasporto sulla verticale od in prossimit della condotta In tutte le tubazioni posate in scavo e soggette a carichi esterni si verifica un interazione tra il tubo il materiale di riempimento e la parete dello scavo In termini pratici il complesso materiale di riempimento pareti dello scavo si oppone alla deformazione della tubazione tipo d analisi ed i metodi di calcolo sono diversi tra tubi rigidi e flessibili L assestamento del terreno attorno il tubo come si pu notare nella figura 1 1 diverso a seconda si tratti di tubo flessibile o rigido Figura 1 1 Assestamento del terreno per tubi flessibili e per tubi rigidi Nei tubi rigidi la deformazione presenta valori assoluti trascurabili o nulli prima del raggiungimento del collasso La controspinta del terreno si traduce solo in una diminuzione delle tensioni di parete dovuta al carico laterale del terreno stesso assimilabile ad una spinta idrostatica rappresentabile con un carico triangolare Nei tubi flessibili la deformazione pu raggiungere valori sensibili la controspinta laterale si trad
58. i lunghezza pari a 200 10 mm in modo da impartire un minimo di 25 colpi in coincidenza di linee equidistanti tratteggiate lungo il provino Prima della prova i campioni devono essere termostatati per circa due ore in cella frigorifera alla temperatura di 10 2 C al fine di mantenere durante lo spostamento degli stessi dalla cella alla macchina per la prova la temperatura di 0 C richiesta dalla norma di riferimento Il dardo ha un peso che varia da 1 0 kg diametri esterni pari a 160 mm a 3 2 kg diametri esterni superiori a 315 mm L altezza di caduta del dardo pari a 2000 mm Il provino al termine della prova non deve mostrare nessun segno di cedimento o fessurazione visiva che permetta il passaggio d acqua dall interno verso l esterno e viceversa Questa prova permette tra le altre cose di capire come si comporta la tubazione nel caso di accidentali cadute di materiale grossolano durante le fasi di rinterro nel caso di pose a basse temperature 4 4 CARATTERISTICHE FISICHE Nella tabella 4 3 sono indicate le prove fisiche a cui devono essere sottoposte le tubazioni in polietilene Parametri di prova istiche P izioni M i di Caratteristiche Prescrizioni Caratteristiche Valori etodi di prova lt 3 senza Temperatura 110 2 C Prova alfemo nessuna crepa Tempo di immersione ISO 12091 Spessore lt 8 mm 30 min delaminazione Spessore gt 8 mm 60 min 27 Tabe
59. ichi industriali si deve tener conto della resistenza chimica e della temperatura Per informazioni relative alla resistenza chimica del polietilene si pu fare riferimento a quanto scritto all interno della norma ISO TR 10358 Nelle ultime pagine del presente manuale viene riportata la resistenza del polietilene ad una temperatura di 20 C e 60 C nei confronti delle pi comuni sostanze chimiche presenti all interno dei reflui fognari Il polietilene inoltre non subisce alcuna aggressione elettrochimica dal momento che elettricamente inerte 12 Un argomento che spesso si presenta la resistenza dei prodotti polietilene all aggressione biologica Mentre l attacco biochimico costituito da muffe o enzimi e quello da parte d insetti pu essere ritenuto inesistente non chiaro se l attacco da parte di roditori talpe o ratti risulti realmente un pericolo A nostra conoscenza non risulta alcun caso provato mentre sono state trovate alcune tracce di incisioni di denti su vecchi tubi costituiti di PVC stabilizzato con il piombo In pratica si pu affermare che il tubo in polietilene non viene aggredito dall ambiente e a sua volta non cede sostanze dannose per l ambiente stesso 2 1 3 RESISTENZA ALL ABRASIONE Il fenomeno dell abrasione od erosione dei vari materiali stato nel corso degli ultimi decenni oggetto di studio e di dibattito al fine di valutare sia il meccanismo dello stesso sia gli effetti e la durat
60. inerzia grazie alla presenza della costolatura La rigidezza circonferenziale nei tubi strutturati viene determinata sperimentalmente usando il metodo riportato nella norma UNI EN ISO 9969 mediante la formula SN 0 0186 0 025 SE mba Di JL y ove F forza necessaria per ottenere la deformazione voluta in N l lunghezza del campione di tubo in m y flessione del diametro del tubo in m I tubi plastici soggetti ad un carico costante si deformano nel tempo a causa della loro viscoelasticit Questo fenomeno viene definito scorrimento plastico o deformazione viscosa 8 comunemente noto con il vocabolo inglese creep Il rapporto tensione deformazione viscosa viene detto creep modulus da non confondersi con il modulo elastico del materiale Tenendo conto che per i tubi strutturati non facile calcolare il momento di inerzia anche con un modulo di elasticit funzione della deformazione viscosa si preferito determinare il comportamento a lungo termine in via sperimentale A questo fine la rigidit circonferenziale a lungo termine viene ricavata dividendo la rigidit circonferenziale per il creep modulus estrapolato ad un certo tempo indicato dalla norma di riferimento I tempi sono scelti tenendo conto che una volta installato il tubo subisce una deformazione istantanea per poi deformarsi lentamente per un certo tempo Questo tempo varia a seconda della condizione del suolo e delle modalit di posa ma non eccede mai
61. ione che risolve queste problematiche la guarnizione no loss La guarnizione no loss interviene a garantire la tenuta idraulica del sistema laddove per le pi svariate ragioni la normale soluzione costituita dalla guarnizione in EPDM non garantisca la perfetta tenuta idraulica La guarnizione no loss possiede infatti la capacit a contatto con l acqua di espandere il proprio volume di oltre tre volte grazie a questa propriet in presenza di acqua occupa tutto lo spazio presente tra le corrugazioni del tubo e la parete interna del manicotto Parallelamente la guarnizione impedisce che l eventuale acqua di falda possa venire a contatto con la guarnizione e quindi possa entrare all interno della tubazione La guarnizione no loss costituita da un cordolo in gomma idrofila a sezione rettangolare posizionata nello spazio tra la seconda e la terza corrugazione del tubo corrugato La gomma presenta una sezione tale da non superare il diametro esterno della tubazione e quindi tale da non essere di ostacolo durante il montaggio del manicotto Il posizionamento della guarnizione no loss tra la seconda e la terza corrugazione viene indicato nella figura 7 1 gt e n N E JJ 1 L y i Figura 7 1 Posizionamento della guarnizione loss 63
62. irnplatte Figura 2 1 Schema di esecuzione della prova di abrasione Il campione in esame deve essere sottoposto a 100 000 cicli procedimento d abrasione con scivolamento ed oscillazione L oscillazione deve essere sinusoidale con frequenza di circa 20 cicli min AI termine dei cicli predeterminati si deve misurare lo spessore abraso rispetto alla misura di partenza Si devono ignorare le zone terminali di 150 mm su entrambi i lati Si prende la media am dei valori misurati dell avvallamento nei 700 mm restanti del campione Lo spessore a della linea di fondo deve essere misurato dopo 25 50 75 100 000 cicli Per determinare l inclinazione della curva d abrasione am deve essere misurato fino a 400 000 cicli Dopo 100 000 cicli si deve usare del nuovo materiale d abrasione Nel seguito si riporta la traduzione integrale del certificato redatto dall Istituto di Darmstadt Rapporto numero 544 98 Materiale del tubo Polietilene ad alta densit Diametro nominale DN 250 Produttore Polieco s r l I 25046 CAZZAGO SAN MARTINO BS Via E Mattei 10 12 14 Il tubo sottoposto a prova stato prodotto in polietilene ad alta densit Il diametro del tubo DN 250 mm Risultato Il mezzo tubo tagliato lungo il senso della lunghezza fornitoci dalla Polieco S r stato sottoposto a prove di abrasione di 400 000 cicli al fine di ottenere dei risultati 15 affidabili Ogni prova stata interrotta dopo 25 50 100 15
63. l profilo rappresentato in figura 3 1 b aj i ss X J AU Y Y o l 2 Figura 3 1 Profilo della tubazione corrugata Ecopal ove De diametro esterno D diametro interno maggiore di quello minimo di norma es spessore della parete interna e spessore di saldatura passo della corrugazione larghezza della corrugazione Li spazio tra le corrugazioni Ht altezza di corrugazione I valori di Di H P L L1 pur ricadendo nei limiti di normalizzazione derivano da una scelta del produttore in funzione della rigidezza circonferenziale prevista La caratteristica struttura ad onda della parte superiore della corrugazione tipica dei diametri a partire dal DN OD 250 mm offre la possibilit di modificare la rigidezza circonferenziale da SN 4 a SN 8 kN m agendo prevalentemente sullo spessore della corrugazione Per i diametri inferiori a DN OD 250 mm le caratteristiche della sezione sono leggermente diverse dal momento che il passo diventa troppo limitato per una struttura complessa e lo spessore delle pareti non pu essere ridotto eccessivamente 20 La normativa UNI EN 13476 prevede la possibilit di produrre tubazioni normalizzate sul diametro esterno serie DN OD o sul diametro interno serie DN ID A partire dal 2003 Polieco ha affiancato alla produzione normalizzata sui diametri esterni da DN OD 160 a DN OD 1200 la produzione normalizzata sui
64. lati accuratamente i tubi i giunti ed i pezzi speciali ed eliminati o sostituiti quelli che dovessero risultare danneggiati si pu procedere alla posa in opera Per il sollevamento e la posa dei tubi in scavo in rilievo o su appoggi si devono adottare le stesse modalit usate per le operazioni precedenti tenendo presente di non danneggiare le superfici dei tubi impiegando mezzi adatti secondo il diametro Nell operazione di posa si dovr evitare che all interno delle condotte penetrino detriti o corpi estranei di qualunque natura e che venga comunque danneggiata la superficie interna 67 In primo luogo si deve verificare che il letto sia spianato e livellato eliminando ogni asperit che possa danneggiare i tubi Ove si renda necessario costituire il letto di posa o impiegare per il primo rinterro materiali diversi da quelli provenienti dallo scavo necessario eliminare i materiali capaci di danneggiare il tubo durante la posa In nessun caso consentito regolare la posizione dei tubi nella trincea utilizzando pietre o mattoni od altri appoggi discontinui Il piano di posa deve garantire un assoluta continuit d appoggio e nei tratti in cui si temano assestamenti si devono adottare particolari accorgimenti quali l impiego di giunti adeguati o trattamenti speciali del fondo della trincea Nel caso particolare in cui il fondo scavo si presenti con materiale soffice e senza detriti duri o sassi il tubo pu essere installato diret
65. lla 4 3 Caratteristiche fisiche dei tubi di PE La prova al forno effettuata in base alla norma ISO 12091 prevede di tagliare uno spezzone di tubo di lunghezza pari a 300 20 mm e sezionarlo longitudinalmente in due o quattro parti uguali a seconda del diametro Il campione viene inserito all interno di un forno dove viene mantenuto per un tempo pari a 30 minuti se lo spessore della parete inferiore a 8 mm e 1 ora se lo spessore della parete superiore a 8 mm ad una temperatura di 110 2 C Una volta tolto il campione e raffreddato a temperatura ambiente si devono rilevare le dimensioni degli eventuali difetti rotture bolle delaminazioni o qualsiasi altro difetto fuori dalla normale forma standard del tubo Lo scopo della prova quello di verificare come si pu comportare la parete esterna del tubo nel caso in cui sia sottoposta ad elevati valori di temperatura come ad esempio pu avvenire in un cantiere durante il periodo estivo 4 5 CARATTERISTICHE FUNZIONALI Nella tabella 4 4 sono indicate le prove funzionali a cui devono essere sottoposte le tubazioni strutturate in materiale plastico La prova rappresentata nella figura 4 2 viene effettuata per valutare la tenuta idraulica del sistema costituito da tubo corrugato manicotto di giunzione e guarnizione elastomerica La normativa EN 1277 in base alla quale viene realizzata la prova la stessa che viene eseguita per i tubi in PVC a parete piena Il test viene eseguito
66. lunghezza unitaria Il carico unitario diviene quindi p o D in N m Nel caso di carico puntuale applicato sulla verticale della tubazione caso di tensione massima r 0 e quindi il carico unitario per unit di lunghezza risulta _3 Q D er in N m Pi I carichi puntuali Q dovuti al traffico sono indicati nella tabella 5 9 E Carico totale Carico per ruota Classe di carico Q kN Q kN Traffico pesante 600 100 75 Traffico medio 50 20 Traffico leggero 20 Autovettura 10 Tabella 5 9 Carichi puntuali dovuti al traffico Il carico p pu essere permanente o saltuario in genere esso considerato come permanente anche se a rigore di logica sarebbe saltuario salvo che non si tratti di un parcheggio e quindi causerebbe reazioni elastiche sia di tensione sia di deformazione Infatti il carico stradale pu portare chiaramente a cedimenti per sollecitazione ciclica che nei tubi rigidi pu diventare rottura a fatica e non per superamento delle tensioni o deformazioni ammissibili Considerare permanente il carico Q come appare nella formula per i tubi in materiale plastico a favore di sicurezza Come intuibile dalle formule il carico decresce con il quadrato della profondit di copertura e di conseguenza risulta prevalente rispetto al carico del terreno con altezze di ricoprimento inferiori 1 5 2 m La tabella 5 10 ed il grafico riportato in fi
67. materie plastiche per condotte di gas che pu ovviamente essere utilizzata anche per condotte in genere Tale norma insieme al quaderno d istruzioni dell Istituto Italiano della Saldatura La Saldatura del Polietilene possono costituire la base per un corretto utilizzo di questa tecnologia 7 GUARNIZIONE IDROESPANDENTE NO LOSS Come noto il punto critico di ogni condotta fognaria realizzata con qualunque tipo di materiale rappresentato dal punto di giunzione Il sistema di giunzione dei tubi corrugati in polietilene oltre a permettere l uso di barre da 6 o 12 metri e quindi ridurre sensibilmente il numero di giunzioni estremamente semplice e affidabile una volta montata la guarnizione nell incavo presente tra le ultime corrugazioni sufficiente spingere il manicotto fino al raggiungimento della battuta interna Nonostante l intero sistema di giunzione sia certificato e sottoposto ad una serie di prove di tenuta idraulica in base alla normativa di riferimento si possono verificare nella pratica alcuni inconvenienti accidentali che possono pregiudicare la tenuta idraulica del sistema L efficienza del sistema di giunzione pu essere infatti influenzata da eventi causati da errori umani da scelte del materiale o delle modalit di riempimento non appropriate da parte degli installatori o da cedimenti del terreno presente intorno al tubo La conseguenza di tutto questo che gi alcuni giorni dopo l installazione possono ve
68. mperatura 23 2 C UNI EN ISO 1183 Indice fluidit MFR lt 1 6 g 10 190 C UNI EN ISO 1133 po 5kg Resistenza a Terminali TipiAoB UNI EN 1167 1 lungo termine rottura nel Numero 3 UNI EN 1167 2 periodo di prova campioni 80 C Temperatura 4 0 MPa Tensione circonf Acqua Acqua Tipo di prova 165 h Durata 80 2 8 Tensione circonf Acqua Acqua Tipo di prova 1000 h Durata Stabilit termica gt 20 minuti Temperatura 200 C UNI EN 728 Tabella 4 1 Caratteristiche dei materiali dei tubi di PE e dei raccordi stampati ad iniezione 4 2 CARATTERISTICHE DIMENSIONALI E SUPERFICIALI La normativa UNI EN 13476 offre la possibilit di normalizzare le tubazioni in alternativa sui diametri interni o sui diametri esterni ci significa che le tubazioni possono essere prodotte con diametri nominali interni od esterni La normativa prevede per quanto riguarda i diametri esterni produzioni che vanno dal DN OD 110 al DN OD 1200 12 diversi diametri e per i diametri interni produzioni che vanno dal DN ID 100 al DN ID 1200 13 diversi diametri In particolare la normativa indica quali devono essere le dimensioni minime del diametro interno dello spessore della parete interna e della lunghezza dei manicotti bicchieri Per quanto concerne inoltre le caratteristiche superficiali dei tubi la normativa prescrive che e all e
69. mule he bp T arccos p sen 2 arccos 7 2 90 r r Par 5 arccos 1 90 r Figura 5 1 Grandezze geometriche per il calcolo della portata In caso di deformazione per schiacciamento nelle tubazioni plastiche l area dell ellissoide risultante tende a diminuire rispetto all area del cerchio iniziale restando inalterato il 32 perimetro il raggio idraulico quindi diminuisce proporzionalmente Dal punto di vista idraulico una percentuale di deformazione entro i limiti accettabili del 5 6 risulta poco influente sulle perdite di carico Si pu quindi affermare con sufficiente approssimazione che i parametri di flusso rimangano inalterati anche in caso di piccole deformazioni Nel caso di moto assolutamente turbolento il coefficiente di conduttanza non pi dipendente dal numero di Reynolds e pu essere espresso da formule empiriche che mettono in relazione tale coefficiente con il coefficiente di scabrezza ed il raggio idraulico Tra le formule di uso pi comune si ricordano quelle di a Bazin 87 p ii JR b Gauckler Stricker Xas dove y sono dei parametri legati alla scabrezza della canalizzazione Si ricava quindi Xs R i Vas Xes Agli effetti pratici la scelta della formula risulta di secondaria importanza rispetto alla definizione del parametro di scabrezza Per la definizione di tale parametro si rimanda al paragrafo 5 1 3 5 1 2 CALCOLO DELLA P
70. n i valori misurati a temperatura ambiente L allungamento del campione di Ecopal risultato in media inferiore del 50 rispetto a quello del tubo a parete piena Si pu affermare che il coefficiente di dilatazione apparente del tubo amp oga dell ordine di grandezza di 1 10 C Sono state inoltre condotte prove per la verifica della variazione del diametro esterno in funzione della temperatura Per il complesso meccanismo della dilatazione longitudinale e di quella della costola si rilevato che sia a 10 C che a 70 C lo scostamento rispetto al valore iniziale a temperatura ambiente non supera il 0 5 2 2 IL POLIPROPILENE AD ALTO MODULO ELASTICO Negli ultimi anni alcuni enti gestori italiani di reti fognarie hanno espresso ai produttori di tubazioni corrugate in polietilene il desiderio e l esigenza di avere una tubazione sempre 17 strutturata in materiale plastico ma con caratteristiche di resistenza ai carichi superiori rispetto a quelle attualmente presenti sul mercato Le caratteristiche delle tubazioni corrugate in polietilene per reti fognarie non in pressione che ne hanno decretano negli ultimi 10 anni il successo sul mercato europeo resistenza all abrasione resistenza agli agenti chimici flessibilit leggerezza versatilit si sono scontrate purtroppo in alcuni sporadici casi con metodologie di posa non corrette da parte delle imprese A questo si aggiunge l esigenza espressa da alcuni gestori di prev
71. ne Si applica anche nel caso in cui si usano le palancole portanti A2 Palancole di rivestimento verticale della trincea che sono estratte progressivamente durante il riempimento Riempimento non compattato Convogliamento a corrente fluida del riempimento adatto solamente per suoli del gruppo G1 A3 Palancole di rivestimento verticale della trincea che sono estratte dopo la compattazione A4 Il materiale di riempimento compattato in strati contro il suolo naturale esistente con controllo del grado di compattazione come specificato nella ZTVE StB La condizione di riempimento A4 non applicabile ai suoli del gruppo G4 Tabella 5 17 Tipologia del terreno di riempimento 51 11 Condizione del terreno di ricopertura terreno attorno al tubo Le condizioni del terreno di ricopertura sono quattro vanno da Bi a B4 e si differenziano tra loro per le modalit di stratificazione attorno al tubo Descrizione BI Il materiale compattato in strati senza dimostrazione del grado di compattazione B2 Ricopertura effettuata con l ausilio di palancole e la compattazione fatta dopo l estrazione di queste B3 Ricopertura effettuata con l ausilio di palancole e la compattazione fatta prima dell estrazione di queste Il materiale compattato in strati contro il terreno naturale con il controllo del B4 grado di compattazione Questa condizione non applicabile ai suoli
72. norma relativa alle tubazioni devono essere eseguite una serie di prove relative alle caratteristiche meccaniche fisiche e funzionali dei pozzetti Nella tabella 6 1 sono indicate le prove meccaniche a cui devono essere sottoposte le basi stampate definite nella norma UNI EN 13598 1 SIE Parametri di prova Metodi di Caratteristiche Prescrizioni Parametri Valori prova Rigidita elemento di Nessuna rottura Conforme alla norma EN ISO rialzo rigidezza gt 0 7 kN m2 9969 i Requisito del vuoto Temperatura 2342 C per la resistenza al Durata test 100 h terreno ed alla Pressione interna 0 3 bar EN 1277 pressione dell acqua negativa una volta installati La deformazione orizzontale non deve eccedere il 6 Deflessione coperchio Forza per classe 5 y EN 1253 2 conforme punto 4 L norma EN 1253 Nessuna incrinatura Resistenza al carico verticale 58 Tabella 6 1 Caratteristiche meccaniche dei pozzetti Per quanto riguarda la resistenza del rialzo viene richiesta una resistenza allo schiacciamento superiore a 0 7 kN m nel caso dei pozzetti Polieco viene normalmente utilizzato un tubo corrugato di classe SN 4 e di conseguenza superiore a 4 kN m Da sottolineare inoltre la prova di tenuta a 0 3 bar a cui deve essere sottoposta la base per un periodo di 100 ore Nella tabella 6 2 sono indicate le prove funzionali a cui devono essere sottoposti i pozzetti a
73. o e valore della scabrezza assoluta la resistenza alle aggressioni chimiche elettrochimiche ed all abrasione va verificata in funzione delle caratteristiche delle acque di scarico la resistenza alla pressione interna e la garanzia di una perfetta tenuta anche a lungo termine vanno riferite a tutte le tubazioni ma in particolare ai tubi con giunti a bicchiere il cui elemento chiave la lunghezza del bicchiere stesso e le caratteristiche della guarnizione la tenuta deve essere bidirezionale molti problemi in fognature esistenti che si ripercuotono sugli impianti di trattamento sono dati dall ingresso di acqua di falda o dalle perdite attraverso i giunti i sistemi di pulizia ad alta pressione o con mezzi meccanici possono avere effetti dannosi su alcuni materiali causando il disassamento di alcuni tipi di giunti o addirittura la rottura della parete interna del tubo relativamente al costo doveroso evidenziare che pi che confrontare il costo del solo tubo va considerato il costo onnicomprensivo della rete fognaria inclusi i costi di posa in opera ed i prevedibili oneri di manutenzione in funzione del ciclo di vita della tubazione Il tubo presenta caratteristiche ottimali per tutti gli aspetti sopra menzionati 1 2 TUBAZIONI IN MATERIALE PLASTICO Il primo materiale plastico a trovare impiego nel campo delle reti fognarie e dei drenaggi stato il PVC polivinilcloruro data la facilit di posa ed il costo concorrenzi
74. o modulo di resistenza passiva del terreno di riempimento non costante mentre invece risulta costante ai fini pratici il modulo di deformazione o modulo secante e r ove r il raggio della condotta espresso in Pa I valori di sono generalmente forniti in funzione del tipo di materiale e della percentuale di compattazione il progettista deve operare una scelta corretta in base alle condizioni locali ed alle prescrizioni che indicher per il riempimento 10 CAPITOLO 2 I MATERIALI 2 1 IL POLIETILENE Il polietilene PE un materiale termoplastico ottenuto dalla polimerizzazione del monomero dell etilene un derivato del petrolio in catene ad alto peso molecolare CH CH Esistono diversi processi di polimerizzazione dell etilene che si sono sviluppati negli anni a seguito di diversi tentativi di migliorare le caratteristiche fisico meccaniche del polietilene quali la resistenza alla pressione interna nel lungo periodo la resistenza alle alte temperature e la processabilit Un importante parametro che permette di identificare le caratteristiche meccaniche dei diversi tipi di polietilene nel campo delle tubazioni MRS Minimum Required Strenght dopo aver esaminati vari campioni a diverse temperature e pressioni per periodi fino a 1000 h vengono costruite le curve di regressione dalle quali si estrapola MRS come tensione circonferenziale che assicura una durata di 50 anni a 20 C Il valore di MRS e
75. o nitrico 25 e e Acido nitrico 50 70 V l lluo Acido oleico concentrato c le Acido ossalico 50 Acido perclorico 20 Acido perclorico 50 Acido perclorico 70 Acido propionico 50 le I Acido propionico 100 Acido silicico e Acido solfidrico idrogeno solforato Acido solfocromico Acido solforico 50 Acido solforico 98 Acido solforoso E e o To 73 Agenti Chimici Resistenza a 20 C Resistenza a 60 C Buona Media Debole Buona Media Debole Acido stearico Acido succinico 50 SU Acido tartarico U Acido tricloroacetico 50 U U le Acido tricloroacetico 100 Acqua di mare e Acqua ossigenata 30 e Acqua ossigenata 100 Acqua ragia e Acrilonitrile do esa EE Alcool allilico e Alcool benzilico e Alcool butilico Alcool etilico 96 o oe Alcool furfurilico e Alcool isopropilico Alcool metossibutilico e Aldeide acetica e __ e Allume ep j Ammoniaca _ j Anidride acetica ep T o Anidride solforica _ Anidride solforosa ed Anilina e op e Benzaldeide e po Benzene e Benzina ed Benzoato di sodio ep
76. od esterne anomale dovute a disomogeneit di temperatura che possono a medio lungo termine determinare cedimenti delaminazioni o distacchi della corrugazione 23 4 LA NORMATIVA DI RIFERIMENTO La produzione della tubazione corrugata in polietilene 2 222 soggetta alla normativa UNI EN 13476 Plastic piping systems for non pressure underground dra nage and sewerage Structured wall piping systems of unplasticize poly vinyl chloride PVC U polypropylene PP and polyethylene PE pubblicata nel maggio 2007 La normativa divisa in tre parti parte 1 requisiti generali e caratteristiche prestazionali parte 2 specifiche per tubi pezzi speciali con la superficie interna ed esterna liscia tipo parte 3 specifiche per tubi e pezzi speciali con la superficie interna liscia e la superficie esterna profilata tipo B La normativa prevede tre diverse tipologie di tubi strutturati gt tipo Al costruzione a sandwich o a parete cava con cavit assiali gt tipo A2 costruzione a parete cava con cavit disposte a spirale gt tipo B costruzione costolata o corrugata con costolatura con corrugazione elicoidale od anulare piena o cava e tre diversi materiali plastici gt PE polietilene gt PP polipropilene gt PVC policloruro di vinile non plastificato Se si esamina l uso dei vari tipi di profilo indicati nella norma si pu rilevare che il profilo tipo A1 sandwich poco usato sul P
77. olietilene con anima in acciaio a partire dal diametro DN ID 1200 prodotte dalla nostra consociata Palbox Industriale POLIECO lavora in conformit alla certificazione UNI EN ISO 9001 2008 Nel mese di dicembre 2005 POLIECO ha ottenuto il certificato di conformit relativo al Sistema di Gestione Ambientale in riferimento alla norma UNI EN ISO 14001 2004 Per quanto riguarda i marchi di prodotto il tubo Ega ha ottenuto nel 1996 primo in Italia il marchio Pupa rilasciato dall Istituto Italiano dei Plastici sulla base della norma UNI EN 13476 Dal 2000 inoltre il marchio dell Istituto Italiano Plastici stato esteso anche al sistema di giunzione costituito dal manicotto e dalla guarnizione garantendo in questo modo la qualit e la tenuta idraulica dell intero sistema Negli anni successivi il tubo ha ottenuto le certificazioni dei pi importanti Istituti di Certificazione a livello europeo marchio francese CSTBat marchio tedesco MPA DA marchio spagnolo AENOR marchio olandese KIWA marchio austriaco ONORM marchio slovacco TSUS marchio ceco ITC e marchio greco ELOT presente manuale tecnico destinato a progettisti ed utilizzatori pubblici e privati fornisce i dati relativi al prodotto ed i metodi di calcolo necessari per un corretto utilizzo del tubo Epaf Inoltre POLIECO mette a disposizione un software di calcolo Ecocat Che permette la verifica idraulica e statica delle tubazioni La presente edizione si
78. on limo ed Terriccio marna alluvionale 4 argilla argilla inorganica argilla Limo organico limo organico argilloso Strato superficiale sabbia da 5 granulare granulare organico argilla organica argilla con mescole tufo calcare marino fango terriccio Torba altri terreni altamente organici Torba fanghi organico 6 fanghi Tabella 5 6 Tipologia di terreno La classe di compattazione definita in funzione del grado di compattazione espresso in densit di riferimento Proctor SPD in funzione delle diverse tipologie di materiali come espresso nella tabella 5 7 Classe di Gruppo materiale di rinterro compattazione 4 3 2 1 N not 75 80 79 85 84 89 90 94 M moderate 81 89 86 92 90 95 95 97 W well 90 95 93 96 96 100 98 100 Tabella 5 7 Indice di Proctor per le diverse classi di compattazione Nel seguito vengono descritti due metodi alternativi utilizzati per la verifica statica della tubazione il metodo di Spangler ed il metodo previsto dalla normativa tedesca ATV 39 5 2 1 METODO SPANGLER L analisi del sistema strutturale tubo flessibile terreno stata sviluppata nell Universit dello Iowa da Spangler e Marston L equazione di Spangler stata poi modificata sulla base degli studi di Barnard ed altri nella forma comunemente accettata per il calcolo della deformazione d
79. orizzontale 5 39 KN peso del terreno all interno delle corrugazioni 0 8 KN peso del cono di terreno circostante 34 9 KN Il coefficiente di sicurezza dato dal rapporto tra forze stabilizzanti e spinta idrostatica pari a gt W S 2 35 gt 2 60 CAPITOLO 7 UTILIZZO ED INSTALLAZIONE Una corretta installazione insieme alla qualit ed alle caratteristiche del materiale uno dei punti chiave del risultato finale In questo capitolo sono illustrati le tipologie di collegamento dei tubi Ecogal manicotto e guarnizioni o saldatura le indicazioni generali per una corretta posa le modalit di esecuzione dei collaudi 7 1 COLLEGAMENTO CON MANICOTTI Le caratteristiche dei manicotti di giunzione prodotti da Polieco lunghezza e spessori sono conformi a quanto indicato nella norma UNI EN 13476 Sono prodotti in polietilene ad alta densit per stampaggio ad iniezione fino al diametro DN OD 630 e per stampaggio rotazionale a partire dal DN ID 600 L elemento geometrico determinante del manicotto il diametro interno che deve essere congruente con il diametro esterno della tubazione Ecogal Polieco ha scelto di produrre manicotti con lunghezze notevolmente superiori a quanto previsto dalla normativa cos da permettere l inserimento di almeno 2 3 costole dei tubi per parte ed assicurare la coassialit delle tubazioni In questo modo vi anche la possibilit di inserire una seconda guarnizione per parte al fine di aver
80. ozzetto base stampata in cantiere prevede le seguenti fasi 1 collegamento tra la tubazione in ingresso uscita e la base stampata la tubazione deve essere spinta fino ad arrivare alla battuta interna del pozzetto 2 posizionamento della guarnizione a fascia sulla predisposizione tronco conica della base stampata 3 posizionamento della prolunga sopra la base fino al completo appoggio sulla base 4 inserimento della guarnizione all interno dello spazio tra le due ultime costolature della prolunga 5 posizionamento del riduttore conico fino ad arrivare in battuta I pozzetti realizzati da tubo sono costituiti invece da tubi corrugati in polietilene opportunamente tagliati e saldati tra di loro Il pozzetto pu essere realizzato con fondo a canaletta nel caso in cui la tubazione sia passante o con il fondo piatto in caso contrario Nel primo caso anche previsto l inserimento di alette all interno del pozzetto costituite da lastre in polietilene inclinate di circa 8 rispetto all orizzontale Il fondo del pozzetto costituito da una lastra sempre in polietilene saldata sulla parete interna del pozzetto di spessore differente in funzione della profondit di posa Nel caso dei pozzetti realizzati su misura non vi sono limitazioni riguardanti il diametro della tubazione passante e vi la possibilit di costruire pozzetti di ogni tipo su disegno del progettista ad esempio pozzetti angolari pozzetti di salto pozzetti a pi ingressi An
81. ozzetto ma che non verranno presi in considerazione nel corso della verifica v il peso della soletta ripartitrice di carico e del chiusino v il peso proprio del pozzetto v la presenza dei tubi di entrata ed uscita i quali devono tagliarsi o sfilarsi prima che il pozzetto galleggi l attrito del terreno sulla superficie esterna v il peso del terreno sulla proiezione orizzontale 59 Il pozzetto come una fondazione all aumentare della profondit trasferisce il carico su di una superficie pi ampia 2400 1200 2000 J Fa 4200 ge 2200 Nel seguito viene riportata la verifica al galleggiamento di un pozzetto a base stampata di diametro DN OD 1200 di altezza pari a 2 m rinfiancato con un terreno avente un peso specifico pari a 21000 N m In via cautelativa stato inoltre supposto che gt il livello di falda arrivi fino alla superficie del terreno gt langolo di attrito sia pari 16 in realt il materiale di rinterro da utilizzare sabbia ghiaia presenta un valore compreso tra 25 34 gt il pozzetto sia vuoto La spinta idrostatica data dal peso del volume di acqua pari al volume del pozzetto quindi si ha volume del riduttore conico 0 19 m volume del rialzo e della base 1 56 da cui la spinta idrostatica pari a 17 5 Le forze stabilizzanti sono date rispettivamente da peso del terreno sulla proiezione
82. pacit produttiva intorno ai 1200 kg h con una velocit di produzione a seconda del diametro da 3 a 0 3 m min v la filiera esterna produce un tubo che spinto e risucchiato sugli stampi in modo che il materiale fluido venga ad appoggiarsi alla parete interna dello stampo stesso assumendo la forma della corrugazione v la filiera interna fornisce la parete interna del tubo in pratica estrude un tubo di spessore es la cui forma circolare ed il diametro interno sono controllati dal tampone v in corrispondenza del tampone la corrugazione gi formata ma ancora ad alta temperatura si fonde allo strato interno Tale processo permette di comprendere come lo spessore e risulti diverso della somma delle due pareti La velocit d estrusione e quella di avanzamento dello stampo sono calibrate in maniera tale da assicurare una struttura omogenea con parametri geometrici ottimali i parametri di regolazione velocit temperatura degli stampi grado di vuoto pressione dell aria sono controllati da un software mentre il vuoto e l aria vengono controllati con appositi valvole v il tubo sottoposto ad un primo raffreddamento tramite gli stampi che sono raffreddati ad acqua e mantengono una temperatura costante Segue un raffreddamento ad acqua ed il taglio alla lunghezza voluta localizzato nella sezione tra le costole La tecnologia amp amp 4 si differenzia da altre similari perch non si determinano tensioni interne
83. pessore con attrezzature idonee fino ad almeno un metro di copertura sull estradosso superiore Una buona compattazione dovrebbe raggiungere un indice di Proctor di 90 92 Il primo strato di rinfianco deve superare il semidiametro del tubo per evitare sollevamenti dello stesso altrimenti occorre prevedere un bloccaggio temporaneo durante la compattazione dello stesso Secondo gli standard tedeschi dopo la copertura con materiale adeguato per almeno 1 metro sopra l estradosso del tubo si pu utilizzare per il completamento del riempimento lo stesso materiale proveniente dallo scavo compattazione regolare si deve evitare di compattare in modo discontinuo per evitare disassamenti e quindi sforzi sui giunti o curvature anomale del corpo tubo mezzi per la compattazione fino ad un metro sopra l estradosso del tubo la compattazione deve essere eseguita con mezzi leggeri al di sopra con mezzi normali Bisogna porre attenzione a non esagerare eseguendo la compattazione con mezzi pesanti di tipo stradale senza calcolare l effetto del carico dinamico sul tubo sottostante La tabella 7 3 tratta dalla norma UNI ENV 1046 riporta i valori massimi dello spessore raccomandato degli strati ed il numero di passaggi necessari per ottenere le classi di compattazione in base all attrezzatura utilizzata ed ai materiali di riempimento intorno al 69 tubo Sono inoltre indicati gli spessori minimi raccomandati di copertura necessari sopra il
84. previsti per quanto riguarda le dimensioni minime della trincea la larghezza minima secondo quanto specificato nella norma UNI EN 1610 Costruzione e collaudo di connessioni di scarico e collettori di fognatura deve essere il valore pi grande fra quelli indicati nelle tabella 7 1 e 7 2 Larghezza minima delle trincea OD x inm DN supportata non supportata B gt 60 p lt 60 lt 225 OD 0 40 OD 0 40 225 lt DN lt 350 OD 0 50 OD 0 50 OD 0 40 350 lt DN lt 700 OD 0 70 OD 0 70 OD 0 40 700 lt DN lt 1200 OD 0 85 OD 0 85 OD 0 40 OD 1 00 OD 1 00 OD 0 40 Tabella 7 1 Larghezza minima della trincea in relazione alle dimensioni nominali DN Profondit della Larghezza minima trincea delle trincea in lt 1 00 non richiesta 1 00 lt p lt 1 75 0 80 1 75 lt p lt 4 00 0 90 p gt 4 00 1 00 Tabella 7 2 Larghezza minima della trincea in relazione alla profondit della trincea Nel caso in cui siano previste due o pi tubazioni posate nella stessa trincea la normativa specifica che necessario rispettare una distanza orizzontale minima tra le due tubazioni pari a 0 35 metri fino al DN 700 compreso 0 50 metri per tubi maggiori di DN 700 7 4 5 LETTO DI POSA Come specificato nel Decreto Ministeriale citato in precedenza una volta control
85. ri di scabrezza che si consigliano per le reti fognarie sono indicati nella tabella 5 2 35 Colebrook Gauckler Stickler Materiale e mm Ks mi 57 Calcestruzzo casseforme lisce 0 3 1 5 90 70 Calcestruzzo con casseforme scabre 1 526 70 60 Muratura in mattoni Tubi in calcestruzzo Tubi in gr s Tubi in materie plastiche 0 3 3 90 67 Tubi in ghisa Tubi in fibrocemento Tabella 5 2 Coefficienti di scabrezza Nella tabella sottostante sono riportati i valori predefiniti del parametro di Gauckler Stickler assunti dal programma di calcolo MOUSE del Danish Hydraulic Institute per la simulazione del comportamento idraulico di reti fognarie Questo programma di calcolo valuta separatamente le perdite di carico connesse con la presenza di pozzetti d ispezione di confluenze e di variazione di direzione Materiale Gauckler Stickler Ks m s I Calcestruzzo liscio 85 Calcestruzzo normale 75 Calcestruzzo scabro 68 Tubi in gr s 80 Tubi in materie plastiche Tubi in ghisa 70 Tubi in fibrocemento Tabella 5 3 Coefficienti di scabrezza utilizzati dal software MOUSE POLIECO fornisce un programma di calcolo Escale che permette tra le altre cose di calcolare le velocit e le portate secondo i metodi di Bazin e di Gauckler Stickler in funzione della percentuale di riempimento e della pendenza delle tubazioni
86. rificarsi nel sistema idraulico problemi di tenuta ovvero perdite o infiltrazioni La presenza di perdite nei giunti causa una serie di problematiche dal punto di vista ambientale Nel caso ad esempio di una rete fognaria nera reflui fognari civili e industriali l eventuale presenza di perdite dall interno della tubazione verso l ambiente esterno pu comportare il rischio elevato di inquinamento del terreno e della falda acquifera Nel caso invece di una rete fognaria bianca acque 62 meteoriche cadute su tetti strade e parcheggi le eventuali perdite possono causare cedimenti localizzati in prossimit della tubazione con ripercussioni nelle zone sovrastanti Se viceversa vi infiltrazione di acqua di falda dall esterno verso l interno della tubazione si pu generare nel caso di reti fognarie miste un incremento della portata addotta all impianto di depurazione oltre ad una diluizione dei carichi inquinanti Il tutto potrebbe creare problemi di funzionamento all impianto di depurazione in particolar modo alla sua capacit depurativa Una conseguenza diretta di questo fatto potrebbe essere un peggioramento della qualit dei carichi sversati nei corpi idrici superficiali In entrambi i casi quindi si possono avere ripercussioni pesanti sull ambiente Da non sottovalutare il fatto poi che in realt i fenomeni possono essere anche concomitanti all interno di una rete fognaria Il reparto R amp D di Polieco ha studiato e testato una soluz
87. rmule per il calcolo della portata viste nei due paragrafi precedenti Occorre osservare che le caratteristiche di scabrezza in condizioni di materiale nuovo sono poco significative con il passare del tempo sul fondo e sulle pareti della tubazione si forma una pellicola biologica che insieme ai depositi determina la scabrezza idraulica della canalizzazione L aumento della scabrezza con l uso che caratterizza in modo pi o meno marcato tutti i materiali dipende dalla facilit con cui le sostanze organiche aderiscono alle pareti della canalizzazione e soprattutto dalle velocit che caratterizzano le portate transitanti Ogni produttore tende a far apparire il suo tubo come liscio suggerendo valori di scabrezza tra i pi bassi possibile La tabella 5 1 fornisce un esempio parziale della disparit di valori del coefficiente k reperibili da varie fonti 34 Materiale Valore minimo Valore massimo mm mm Acciaio 0 01 0 1 Ghisa 0 01 1 Ghisa con rivestim bituminoso o cementizio 0 03 0 2 Materie plastiche in genere 0 01 0 1 PEAD 0 007 0 5 Cemento nuovo centrifugato 0 03 Cemento nuovo lisciato 0 2 0 5 Cemento nuovo grossolano 1 2 Gr s 0 1 1 Tubazioni vecchie 2 Tabella 5 1 Variabilit del coefficiente di scabrezza L esame della tabella porta alla conclusione che anche per gli stessi materiali esistono disparit di vedute e spesso i valori sono su
88. rovata in base al punto 5 2 Dopo 100 000 cicli la profondit d abrasione a deve superare 1 3 dello spessore interno di parete del tubo Si min Una met longitudinale di tubo della lunghezza di 1000 mm viene chiusa frontalmente con piastre riempita con una miscela di acqua sabbia e graniglia e coperta con un altra piastra Questo semi tubo viene inclinato alternativamente in direzione longitudinale di 22 5 in modo tale che il movimento del materiale di controllo produca l effetto di abrasione che deve essere controllato Come materiale abrasivo si deve usare graniglia di quarzo naturale non rotta a granuli rotondi e con curva granulometrica che soddisfa i seguenti requisiti M 5 6 mm U dg0 d20 8 4 mm 4 2 mm 2 mm ove dimensioni medie dei grani in mm U grado di non uniformit ds0 dg0 d20 dimensione dei grani in mm al di sotto dei quali si trova il 50 80 20 percentuali in peso del materiale Il materiale abrasivo di controllo viene messo nel campione in esame in funzione del diametro come specificato nella tabella 2 3 Poi in esso viene aggiunta acqua fino ad un altezza di riempimento di 38 2 mm DN Materiale per mm la prova kg 100 2 8 125 3 1 150 3 4 200 4 0 250 4 5 300 5 0 400 5 8 500 6 5 14 Tabella 2 3 Quantit di materiale abrasivo utilizzato in funzione del diametro 1000210 Abdeckplatte St
89. rtura gt lt 3m 1 W 4 4 6 3 8 10 2 W 6 3 8 10 e 3 W 10 4 W Per spessore di gt 3m e lt 1 W 2 2 2 5 4 5 6 3 2 W 4 4 5 8 8 3 W 6 3 8 10 4 W 1 Rigidit anulare specifica 2 W buono classe di compattazione massima necessario il progetto strutturale per determinare i dettagli della trincea e la rigidit anulare del tubo Tabella 5 5 Rigidit circonferenziale minima raccomandata per aree con traffico I terreni sono divisi in tre tipologie granulare coesivo ed organico ed in sei sottogruppi come specificato in tabella 5 6 I materiali di tipo organico gruppo 5 e 6 non devono essere utilizzati come terreno di riempimento 38 Gruppo di Tipo di terreno terreno Nome Esempio Ghiaia a singola pezzatura ghiaia ben Roccia frantumata ghiaia di 1 vagliata mescole di ghiaia e sabbia fiume ghiaia mescole di ghiaia e sabbia poco vagliata vulcaniche Sabbia a singola pezzatura mescole di Sabbia da dune e depositi sabbia e ghiaia mescole di sabbia e alluvionali sabbia morenica ghiaia poco vagliata sabbia da costa Ghiaia con limo ghiaia con argilla sabbia Ghiaia con argilla sabbia con limo sabbia con argilla mescole poco con terriccio argilla vagliate di ghiaia limo e sabbia alluvionale agito Limo inorganico sabbia fine c
90. ruttura e forma della costola una buona tenuta per questo motivo stato predisposto un kit di innesto composto da una guarnizione in EPDM e un bicchiere ad innesto Questo particolare sistema stato studiato per ovviare all utilizzo di tee ridotti e o braghe ridotte che implicano a priori la conoscenza esatta della posizione dell allaccio oltre a presentare un costo di esecuzione decisamente elevato Grazie all utilizzo di questo sistema possibile realizzare gli allacci anche in una fase successiva alla posa della tubazione principale Per quanto riguarda i pozzetti Polieco pu realizzare tre diverse tipologie v pozzetti a base stampata v pozzetti realizzati da tubo v stampati I pozzetti a base stampata sono costituiti da una base stampata in PEMD a sezione circolare ottenuta tramite procedimento di stampaggio rotazionale Sono disponibili cinque tipologie di basi in funzione della geometria della base del diametro di tubazioni in ingresso ed uscita e del diametro del rialzo a pozzetto a 3 ingressi ID 400 per diametri fino a OD 200 pozzetto linea ID 600 per diametri fino a ID 300 pozzetto a 3 ingressi OD 630 800 per diametri fino a ID 300 pozzetto linea OD 1000 1200 per diametri fino a OD 630 pozzetto a 3 ingressi OD 1000 1200 per diametri fino a OD 500 Ciascuna base presenta nella parte superiore una predisposizione tronco conica od un bicchiere in grado di ricevere un elemento di prolunga costit
91. same visivo le superfici interne ed esterne devono essere lisce pulite ed esenti da incisioni soffiature ed altre irregolarit superficiali e il materiale non deve contenere visibili impurit pori 25 e le estremit dei tubi devono essere tagliate perpendicolarmente all asse senza sbavature Dal punto di vista delle applicazioni pratiche in cantiere sono sicuramente pi interessanti i tre gruppi di prescrizioni che la normativa indica per il prodotto finito e che riguardano in particolare le caratteristiche e meccaniche e fisiche e funzionali Tali prove hanno lo scopo di simulare eventuali situazioni critiche estreme che si possono verificare durante la posa in cantiere e testare i corrispondenti comportamenti delle tubazioni 4 CARATTERISTICHE MECCANICHE Nella tabella 4 2 sono indicate le prove meccaniche a cui devono essere sottoposte le tubazioni qualunque sia il materiale di cui sono composte La normativa prevede le classi di rigidit SN 2 4 8 e 16 kPa verificate mediante determinazione sperimentale sulla base della norma UNI EN ISO 9969 Per la classe di rigidit SN 2 kPa il diametro deve essere maggiore di 500 mm Caratteristiche Prescrizioni ERE Sed prova A Caratteristiche Valori prova gt di quella di classificazione UNI EN ISO 9969 circonferenziale Creep ratio lt 4 con estrapolazione a 2 anni UNI EN ISO 9967 Tipo massa percussore Ve
92. sistemi di well point per estrarre l acqua in esubero e permettere la posa nelle condizioni sopra citate Come chiaramente intuibile a come altri tipi di tubi strutturati in materiale plastico presenta una spinta di galleggiamento una volta immerso in acqua Il riempimento deve impedire fenomeni di galleggiamento o di collasso delle pareti La granulometria del materiale di ripiena deve infine essere tale da prevenire una migrazione delle particelle verso 70 il terreno adiacente o viceversa La migrazione pu essere prevenuta ponendo del tessuto da filtro appropriato Membrana geotessile 7 5 COLLAUDO IDRAULICO Come specificato nella norma UNI EN 13476 il sistema tubazione manicotto Z garantito per resistere ad una pressione di 0 5 bar e ad una pressione di 0 3 bar alla temperatura di 23 C per 15 minuti Tali condizioni sono garantite anche nel caso in cui si abbia una deflessione diametrale pari al 10 del tubo e al 5 del manicotto o una deflessione angolare del sistema variabile secondo il diametro da 2 a 1 In ogni caso necessario porre attenzione a non causare deformazioni iniziali rilevanti in fase di riempimento e compattazione E sempre opportuno eseguire un collaudo idraulico di tenuta sulla condotta installata Il collaudo deve essere eseguito secondo quanto specificato nella norma italiana UNI EN 1610 Costruzione e collaudo di connessioni di scarico e collettori di fognatura La norma pr
93. spresso in MPa e moltiplicato per 10 definisce il tipo di polietilene ad esempio il polietilene attualmente pi diffuso nel campo delle tubazioni il PE100 con MRS pari a 10 MPa Dividendo MRS per un coefficiente di sicurezza normalmente pari a 1 25 per gli acquedotti si ottiene il valore di tensione circonferenziale detta sigma di progetto Si ritiene utile richiamare nella tabella 2 1 la classificazione del polietilene in base alla resistenza alla pressione La classificazione riportata nella tabella vale per tutti i polietileni utilizzati per i tubi in pressione Denominazione MRS Resistenza a lungo MPa termine MPa PE 32 3 20 3 99 PE 40 4 00 4 99 PE 50 5 00 6 29 PE 63 6 30 7 99 PE 80 8 00 9 99 PE 100 10 00 11 19 Tabella 2 1 Classificazione del polietilene Nella tabella 2 2 riportata nella pagina seguente sono indicate la pressione di prova la temperatura di prova e la durata prevista della prova senza che il campione presenti alcuna rottura Per i tubi strutturati la prova di classificazione eseguita su campioni di tubo a parete piena realizzati con lo stesso materiale I valori considerati per i tubi in polietilene sono 4 0 MPa per la prova a 165 ore a 80 C e 2 8 MPa a 1000 ore a 80 C in pratica il materiale che deve essere utilizzato per la produzione dei tubi strutturati paragonabile ad un polietilene PE 63 il
94. sta ad esempio pozzetti angolari pozzetti di salto pozzetti a pi entrate facilit e velocit di posa tempi di fornitura rapidi soprattutto nel caso dei pozzetti a base stampata facilit di assemblaggio in cantiere possibilit di innesto di tubazioni costituite da un diverso materiale PE liscio PVC gr s In particolare rispetto ai pozzetti in calcestruzzo normalmente utilizzati per le reti fognarie i pozzetti in polietilene possono garantire a maggiore resistenza all abrasione il che permette una durata della vita dei pozzetti a maggiore resistenza all aggressione chimica degli acidi e dei solventi il polietilene con cui prodotto il pozzetto resistente ad acque con una vasta gamma di valori di pH quali reflui domestici acqua piovana acque superficiali e di falda Per quanto riguarda le acque industriali il tubo resiste alla maggior parte dei prodotti chimici e solventi minor peso il che facilita e velocizza notevolmente le operazioni di movimentazione e posa in opera in cantiere riducendo in questo modo i tempi finali di realizzazione dell opera e soprattutto i rischi di incidenti estrema versatilit grazie al fatto che permette di realizzare un ampia gamma di pozzetti salto angolari pi ingressi Nel caso di traffico veicolare consigliabile utilizzare piastre di ripartizione in calcestruzzo Tali piastre su cui poggiano i chiusini di ispezione in ghisa trasferiscono i sovraccarichi
95. stenza 20 Resistenza 60 Agenti Chimici Buona Media Debole Buona Media Debole Olii vegetali e animali Olio di silicone le Ossicloruro di fosforo Ozono Pentossido di fosforo e Permanganato di potassio Jeo Petrolio Piridina es Poliglicoli ei Potassa caustica e Rilevatori fotografici e pop Salamoia e Sali di nickel e T Sali di rame e po Sciroppi edo Sego e Silicato di sodio Frei ARA Soda caustica lisciva e Solfati metallici Oa Solfuro di carbonio po Solfuro di sodio e pp Succhi di frutta L e Tetracloruro di carbonio __ j Tetraidrofurano e Tetralina e pop e Tintura di iodio Tiofene e e Tiosolfato di sodio e Toluene e pp Tricloroetilene Tricloruro di antimonio po Tricloruro di fosforo Trietanolamina Vapore acqueo Vaselina Xilolo Zolfo in soluzione D diluito 76 Termini usati nel manuale e relative unit di misura SIGLA DESCRIZIONE NOTE CEN Comitato Europeo Normalizzazione indica norme in preparazione EN ISO UNI DIN ASTM ATV Abwassertechnisches Vereinigung Associazione tecnica per le fognature tedes
96. superiori al 65 rispetto ad una analoga tubazione in polietilene ad alta densit tutto ci permette di produrre tubazioni con classe di resistenza superiore a SN 8 I vantaggi che possono apportare l utilizzo di una tubazione SN 16 in polipropilene ad alto modulo elastico rispetto ad una tubazione SN 4 e SN 8 in polietilene ad alta densit pu essere visualizzato nella figura 2 2 7 0 6 0 5 0 4 0 DEFORMAZIONE 3 0 2 0 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 ALTEZZA DI RICOPRIMENTO m 18 Figura 2 2 Deformazione tubazione in funzione della classe di resistenza In questo caso stata considerata un tubazione DN ID 500 mm posata con le seguenti caratteristiche diverse profondit di posa presenza di traffico pesante larghezza di scavo pari a 1 1 m terreno di riempimento G2 terreno di fondamenta G4 Grazie all uso della tubazione cogal SN 16 possibile diminuire la deformazione della tubazione di quasi un punto percentuale rispetto ad una tubazione di classe SN 8 Questo permette di avere maggiori garanzie contro i fenomeni di ovalizzazione che si possono verificare in cantiere dopo la posa se questa non viene eseguita a regola d arte come prescritto dalle norme per la posa delle tubazioni in materiale plastico Si deve in ogni caso sottolineare come le modalit di posa tipologia del materiale di interramento e modalit di interramento di una tub
97. ta mediante la formula che lega il modulo elastico E del materiale con cui fatto il tubo il momento d inerzia I ed il diametro medio del tubo Dm mediante la formula SN E gt in Pa m modulo elastico del materiale in Pa Dm diametro medio del tubo in m I momento d inerzia in m m Nella valutazione del concetto di flessibilit il modulo di elasticit del materiale riveste una particolare importanza L ordine di grandezza del modulo di elasticit E nei tubi rigidi superiore rispetto a quello nei tubi flessibili si ha per esempio V fibrocemento 2 5 10 MPa v calcestruzzo 3 0 10 MPa v gr s 5 0 10 Mpa v ghisa 10 0 10 Mpa v ghisa duttile 17 0 10 MPa v PVC 3 6 103 Mpa Y PP 1 410 MPa v PEAD 1 0 10 MPa Occorre considerare che in molti casi un alto valore del modulo elastico significa fragilit se il materiale non prevede in parallelo valori elevati di resistenza all urto quali quelli presentati dal polietilene Il secondo termine che influenza la rigidezza il momento di inerzia di parete I Per ottenere una adeguata rigidezza circonferenziale per le tubazioni con bassi valori del modulo elastico occorre quindi intervenire sul momento d inerzia di parete del tubo I s3 12 e quindi sullo spessore reale o apparente meglio definito come spessore equivalente Per evitare spessori rilevanti e quindi alti pesi e costi elevati si pu ottenere l aumento del momento di
98. tamente sul fondo scavo purch la livelletta sia corretta In generale opportuno realizzare un letto di sabbia o ghiaia di piccola pezzatura mai materiale che presenta spigoli vivi evitando cos che la sommit della costola vada poggiare sul terreno di scavo Come specificato nella norma UNI EN 1610 lo spessore del letto di posa non deve essere minore di 100 mm condizioni di terreno normale 150 mm in roccia o in condizioni di terreno duro I tubi che nell operazione di posa avessero subito danneggiamenti dovranno essere riparati o meglio sostituiti secondo la gravit del danneggiamento 7 4 6 INSTALLAZIONE Il tubo togal viene collegato con manicotti generalmente sul fondo scavo Data la leggerezza della tubazione vi anche la possibilit di eseguire la giunzione fuori scavo per poi calare la tubazione sul fondo scavo In ogni caso prima dell esecuzione della giunzione le estremit dei tubi e dei pezzi speciali da giuntare e le eventuali guarnizioni devono essere perfettamente pulite Ogni qualvolta si posa e si collega una barra da 6 12 necessario inoltre verificare la pendenza e l allineamento In sede di posa particolare attenzione va posta alle eventuali dilatazioni anche se l allungamento del tubo nettamente inferiore circa il 50 rispetto a quello dei tubi in polietilene a parete piena Nel caso di collegamento con manicotti potrebbero teoricamente presentarsi fenomeni di sfilamento oc
99. tare rotture incrinature lesioni danneggiamenti in genere Si devono evitare urti inflessioni o sporgenze eccessive strisciamenti contatti corpi che possano provocare danneggiamenti o deformazioni dei tubi 65 Nei cantieri si devono predisporre i mezzi idonei ed i piani d appoggio per ricevere i tubi i pezzi speciali e gli accessori da installare Lo scarico deve avvenire o direttamente con l intero bancale o singolarmente in base alle modalit di trasporto Nel caso di tubi corrugati occorre evitare l uso di ganci alle estremit ed consigliabile sempre l uso di fasce in materiale non abrasivo o funi in canapa 7 4 ACCATASTAMENTO DEI TUBI L accatastamento deve essere eseguito disponendo i tubi su un area piana stabile protetta al fine di evitare pericoli d incendio e riparata dai raggi solari nel caso di tubi soggetti a deformazioni determinati da sensibili variazioni termiche La base delle cataste deve poggiare su tavole opportunamente distanziate o su letto d appoggio L altezza sar contenuta entro limiti adeguati ai diametri per evitare deformazioni nelle tubazioni alla base e per consentire un agevole movimentazione tubi accatastati dovranno essere bloccati con cunei onde evitare improvvisi rotolamenti In ogni caso provvedimenti di protezione devono essere adottati per evitare che le testate dei tubi subiscano danneggiamenti Il primo strato di tubazioni che poggia sul terreno de
100. to che funzione dello spazio tra le corrugazioni La guarnizione no loss viene tagliata montata nella sede opportuna tra le corrugazioni della tubazione ed incollata in stabilimento inoltre viene opportunamente protetta in modo tale che durante il trasporto il rigonfiamento non si attivi a contatto con l acqua o l umidit esterna In cantiere l impresa deve unicamente togliere la protezione posta sulla guarnizione no loss montare la guarnizione in EPDM e procedere al montaggio del manicotto 7 4 INSTALLAZIONE E POSA Nel presente paragrafo vengono fornite alcune indicazioni relative all installazione e posa delle tubazioni corrugate in polietilene per reti fognarie Risulta importante sottolineare come le fasi di trasporto installazione e posa non si discostano da quelle relative alle altre tubazioni in materiale plastico In particolare nel seguito si richiamano i seguenti documenti Norme tecniche relative alle tubazioni presenti nel Decreto del Ministero dei LL PP del 12 Dicembre 1985 Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n 27291 del 20 marzo 1986 64 Norma UNI EN 1610 Costruzione e collaudo di connessioni di scarico e collettori di fognatura del novembre 1999 7 4 1 TRASPORTO ED ACCETTAZIONE DEI TUBI Il trasporto dei tubi cse4 avviene con le stesse modalit e condizioni di qualsiasi trasporto di tubazioni standard Dato il peso limitato e la rilevante rigidezza circonferenziale le
101. tubazioni possono essere appoggiate direttamente una sopra l altra senza inconvenienti Y I tubi fino al diametro DN ID 500 mm sono forniti generalmente in bancale mentre dal diametro DN OD 630 mm al diametro DN OD 1200 mm sono consegnati sfusi All atto del ricevimento si devono eseguire i controlli sulla corrispondenza della fornitura in relazione alle prescrizioni dei capitolati ed ai termini contrattuali L accettazione dei tubi regolata dalle prescrizioni i dello specifico disciplinare di fornitura o capitolato speciale d appalto Tutti i tubi giunti e pezzi speciali devono arrivare in cantiere dotati di marcature o etichette indicanti la ditta costruttrice il diametro nominale e la classe d impiego Polieco fornisce su richiesta i rapporti con i risultati delle prove eseguite presso il laboratorio interno relative alle materie prime utilizzate e al prodotto finito fornito Le prove di collaudo dei tubi dei giunti e dei pezzi speciali effettuati in azienda a controllo della produzione sono eseguiti secondo quanto prescritto dalla norma di riferimento con cadenze definite in accordo a quanto stabilito con gli enti di certificazione 7 4 2 SCARICO E STOCCAGGIO IN CANTIERE Il carico il trasporto lo scarico e tutte le manovre connesse devono essere eseguite con la maggiore cura possibile adoperando mezzi idonei a seconda del tipo e del diametro dei tubi ed adottando tutti gli accorgimenti necessari al fine di evi
102. uce in una limitazione della deformazione e di conseguenza il valore del carico verticale risulta inferiore Si comprende quindi l importanza di ottenere durante l installazione un sufficiente contrasto attraverso una compattazione del rinfianco tale da limitare la deformazione a valori accettabili Il comportamento della tubazione soggetta ai carichi esterni rappresentata nella figura 1 2 4 CARICO TOTALE e SUL TUBO gt 9 REAZIONE del Z Z ii REAZIONE del TERRENO TERRENO Figura 1 2 Comportamento di un tubo flessibile soggetto ai carichi esterni Si pu dedurre da questa premessa che maggiore la rigidezza del materiale di riempimento e della struttura intorno alla tubazione maggiore la resistenza della tubazione alle sollecitazioni esterne La reazione del complesso riempimento terreno che si pu definire rigidezza al contorno da porsi in relazione al modulo di elasticit del terreno di riempimento che a sua volta dipende fortemente dal grado di compattazione e al modulo di elasticit inalterato delle pareti dello scavo Si vedr pi avanti come la rigidezza al contorno prevalga ai fini della riduzione delle deformazioni sulla rigidezza delle tubazioni In genere si utilizzano per i tubi flessibili metodi di calcolo derivanti dagli studi di Spangler Watkins Barnard che tengono conto che il valore e modulo elastico
103. uito da un tubo corrugato Ecopal La giunzione tra la base ed il rialzo pu essere realizzata tramite una guarnizione una saldatura La parte superiore dei pozzetti a base stampata DN OD 1000 1200 pu essere realizzata con un elemento riduttore conico in PEMD ottenuto tramite stampaggio rotazionale ed innestato sull elemento di prolunga atto a rastremare il pozzetto fino al DN 600 mm per il passo 55 d uomo E possibile inoltre saldare sulla parete interna del pozzetto una scaletta costituita da montanti in polietilene e da gradini in acciaio rivestiti in polietilene I pozzetti a base stampata DN OD 1000 1200 sono quindi composti dai seguenti elementi gt base stampata DN 1000 1200 gt mezzi manicotti predisposti per il collegamento A delle tubazioni in ingresso ed uscita gt guarnizione a fascia posta tra la base stampata e la prolunga gt prolunga costituita da tubo corrugato in polietilene DN OD 1000 o DN OD 1200 gt guarnizione posta tra la prolunga ed il riduttore conico DN OD 1000 o DN OD 1200 gt riduttore conico DN OD 1000 o DN OD 1200 La base arriva gi predisposta in cantiere con la foratura della base e la saldatura del mezzo manicotto relativo come da richiesta dell impresa Il MNN collegamento tra base stampata e tubo analogo al collegamento tra tubo e tubo in questo modo vi la garanzia di tenuta assoluta dell intero sistema fognario comprensivo anche dei pozzetti Il montaggio del p
104. ve essere sistemato su uno strato uniforme in modo d evitare possibili danni alla superficie esterna del tubo e flessioni I giunti le guarnizioni ed i materiali in genere se deteriorabili dovranno essere posti fino al momento del loro impiego in spazi chiusi entro contenitori protetti dai raggi solari o da sorgenti di calore dal contatto con olii o grassi e non sottoposti a carichi Nel caso in cui i tubi devono essere sfilati lungo il tracciato si devono seguire i criteri analoghi a quelli indicati per lo scarico ed il trasporto e si deve evitare qualsiasi manovra di strisciamento 7 4 4 SCAVI Se si esamina la normativa europea ci si rende conto che la configurazione degli scavi per l alloggiamento di fognature deve rispettare precise prescrizioni La prima raccomandazione di prescrivere nei capitolati l utilizzo della trincea stretta di larghezza pari a 2 3 volte il diametro almeno fino ad 1 m sopra la generatrice superiore del tubo Le pareti devono essere le pi possibili verticali almeno in tale zona ed eventualmente stabilizzate con sbadacchiature o palancole per la protezione del personale che lavora nello scavo Le palancole devono essere spostate subito dopo il rinterro parziale e prima delle operazioni di costipamento Nel caso di terrapieno o trincea larga sarebbe opportuno predisporre una zona di contrasto al materiale di copertura in modo da riportarsi verso la situazione di trincea stretta 66 Limiti sono
105. zare una buona fusione Visti gli spessori in gioco in ogni caso le operazioni di saldatura risultano delicate e necessitano di operatori qualificati muniti di apposito patentino per 61 saldatore Non bisogna dimenticare inoltre che la saldatura testa a testa sigilla il tubo ma non offre una rigidit geometrica paragonabile al manicotto perch lo spessore reale inferiore a quello del tubo liscio avente pari rigidit circonferenziale Le tecnologie e le macchine di saldatura sono le stesse utilizzate per i tubi in polietilene liscio in particolare i tempi e le pressioni sono le stesse impiegate per la saldatura di tubi aventi uno spessore sottile PN 2 5 o PN 3 2 Ogni fornitore di apparecchiature per la saldatura fornisce una tabella nella quale sono indicate le temperature ed i tempi consigliati Un ciclo usualmente impiegato quello sotto riportato 1 preriscaldamento formazione visiva del cordolo con altezza 0 5 0 1 e4 mm 2 riscaldamento t 15 e ins 3 rimozione del disco 5 lt 3 0 01 Di ins 4 raggiungimento pressione di saldatura ty lt 3 0 03 D ins 5 saldatura ts gt 3 e ins 6 raffreddamento ts raffreddamento completo funzione dello spessore e della temperatura esterna La fase di riscaldamento va seguita con molta attenzione in modo da evitare di interessare anche la costola La normativa italiana UNI 9737 fornisce le prescrizioni per la classificazione e qualificazione dei saldatori per

Ecopal - Geopolieco SA

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