ITUD20120027A1 - Elemento di sostegno per una struttura edile, particolarmente per una struttura, o piattaforma, a mare - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"ELEMENTO DI SOSTEGNO PER UNA STRUTTURA EDILE, PARTICOLARMENTE PER UNA STRUTTURA, 0 PIATTAFORMA, A MARE"

CAMPO DI APPLICAZIONE

II presente trovato si riferisce ad un elemento di sostegno utilizzato, insieme ad altri elementi di sostegno identici, o anche di altro tipo aventi funzione equivalente, per la realizzazione di parti strutturali di un edificio, o di altre strutture edili.

In particolare, ma non esclusivamente, l'elemento di sostegno in oggetto è un palo cavo in calcestruzzo ed è utilizzato per sostenere una struttura, o piattaforma, a mare .

STATO DELLA TECNICA

Sono noti sistemi di sostegno, come quelli a travi e pilastri, per strutture edili, da eseguirsi sia a terra che a mare.

In particolare, per il sostegno di strutture a mare può essere utilizzata una pluralità di pali o colonne, ad esempio in calcestruzzo armato.

Il calcestruzzo è, generalmente, molto utilizzato per realizzare strutture di vario tipo. Infatti, il calcestruzzo armato utilizza la notevole resistenza alla compressione del calcestruzzo e l'ottima resistenza a trazione dell'acciaio.

Tali strutture possono venire realizzate in siti particolari con fondazioni che attraversano terreni di varia natura, anche caratterizzati dalla presenza di inquinanti, con produzione di grandi quantità di materiali, o rifiuti, la cui tipologia dipende da molteplici fattori, come ad esempio il tipo di fondale marino, la profondità di scavo e il tipo di lavorazione.

Ne deriva l'inconveniente che in ogni cantiere è tema sensibile lo smaltimento dei materiali, o rifiuti, di lavorazione, in particolare per i materiali di scavo e di bonifica. Il problema presenta soprattutto un aspetto relativo agli spazi di stoccaggio, per quanto riguarda l'ingombro, e un aspetto economico, per quanto riguarda il costo di smaltimento di tali materiali, in particolare se si tratta di rifiuti da considerare "speciali" che richiedono uno smaltimento in appositi siti di stoccaggio. Le operazioni di scavo generano una grande quantità di rifiuti, che devono, inoltre, essere trasportati e scaricati in apposite discariche, con una conseguente spesa anche per il trasporto, oltre che per il successivo smaltimento .

Inoltre, i costi di smaltimento di questi rifiuti risultano elevati, in quanto possono derivare da suoli particolari, a volte contenenti sostanze nocive o pericolose.

I pali, o colonne, noti utilizzati per realizzare le strutture di sostegno possono essere gettati in opera o prefabbricati. Nel primo caso sono a sezione piena, mentre nel secondo caso possono essere sia a sezione cava che a sezione piena.

Nel caso dei pali, o colonne, prefabbricati, la scelta di diametri e lunghezze è limitata dalle esigenze di trasporto e di movimentazione.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un elemento di sostegno per una qualunque struttura, particolarmente per una struttura a mare, che permetta di smaltire agevolmente i materiali, o rifiuti, di lavorazione, compresi quelli relativi alle operazioni di scavo, sfruttando al meglio il volume dell'elemento di sostegno stesso.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un elemento di sostegno che permetta di ridurre i costi di smaltimento di eventuali rifiuti presenti nell'ambito di un cantiere.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un elemento di sostegno prefabbricato componibile, in modo tale di poter ampliare la disponibilità delle dimensioni dell'elemento di sostegno, come ad esempio dei diametri, e in modo tale da agevolare la sua movimentazione.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, almeno un elemento verticale di sostegno, assieme ad altri identici o di diverso tipo, che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti, è utilizzato per realizzare la struttura portante di una qualunque struttura, in particolare una struttura, o piattaforma, a mare.

L'elemento verticale di sostegno secondo il trovato ha struttura tubolare e comprende almeno una parete verticale definente una cavità, delimitata da una superficie interna, all'interno dell'elemento di sostegno.

Secondo un aspetto principale del presente trovato, l'elemento di sostegno comprende inoltre un rivestimento impermeabile disposto all'interno di almeno parte della suddetta cavità e avente la funzione di contenere e sigillare materiale, o rifiuti, di lavorazione, oppure di contenere liquidi.

I materiali, o rifiuti, di lavorazione, o il materiale liquido, nel momento in cui vengono gettati all'interno dell'elemento di sostegno, vengono denominati materiale di riempimento.

Secondo una prima forma di realizzazione del presente trovato, il suddetto rivestimento impermeabile comprende una guaina, o sacco, impermeabile.

Secondo un'altra forma di realizzazione del presente trovato, il suddetto rivestimento impermeabile comprende, in sostituzione della guaina, o sacco, impermeabile, uno strato vetrificato, di spessore adeguato, applicato sulla superficie interna della cavità dell'elemento di sostegno. Secondo un'ulteriore forma di realizzazione del presente trovato, lo strato vetrificato viene applicato in aggiunta ad una guaina, o sacco, precedentemente inserito.

II presente trovato permette così di sfruttare il volume interno, od almeno parte di esso, dell'elemento di sostegno come contenitore, per gettare al suo interno, e lasciare permanentemente, tale materiale, di riempimento, o altri materiali prodotti nell'ambito del cantiere.

In questo modo, oltre a disporre di un sostegno per la struttura, si raggiunge uno sfruttamento ottimale dei volumi disponibili, in quanto non è necessario utilizzare discariche con i relativi problemi di trasporto, e un risparmio economico riducendo i costi di smaltimento.

Inoltre, secondo il presente trovato, i materiali, o rifiuti, di lavorazione, una volta divenuti materiale di riempimento, vengono contenuti all'interno dell'elemento di sostegno, e riposti e sigillati, con un conseguente miglioramento dal punto di vista dell'impatto ambientale.

L'elemento di sostegno oggetto del presente trovato può contenere, in alternativa, materiale liquido, come ad esempio acqua. Lo stoccaggio del liquido in profondità può consentire lo sfruttamento, a fini energetici, della notevole inerzia termica che caratterizza il terreno, e quindi anche delle strutture in esso costruite, che è crescente con l'aumento della profondità. Infatti, la differenza di temperatura tra la superficie terrestre e quella dei liquidi contenuti nelle strutture oggetto del trovato può consentire sia l'installazione di sistemi di accumulo di energia a bassa entalpia che l'immagazzinamento di energia termica stagionale, ossia l'accumulo di calore per consentire il riscaldamento in inverno.

Tale soluzione rientra nell'ambito sia di strutture a terra, sia di strutture a mare. E' chiaro che la capacità di contenimento è direttamente legata alle dimensioni, tra cui la lunghezza, dell'elemento di sostegno.

Secondo un aspetto secondario del presente trovato, l'elemento di sostegno comprende una pluralità di segmenti cilindrici coassiali tra loro che nel loro insieme, una volta assemblati, definiscono il palo cavo.

I segmenti cilindrici sono uniti tra loro tramite giunti, in modo da agevolare le operazioni di installazione e movimentazione dell'elemento di sostegno, sia durante il trasporto che durante il loro fissaggio. Secondo un ulteriore aspetto secondario del presente trovato, l'elemento di sostegno comprende barre di precompressione associate ai suddetti giunti, entrambi adatti a contribuire alla sigillatura dell'elemento di sostegno stesso.

Si garantisce, così, una sigillatura che impedisce sia a qualunque sostanza esterna di entrare all'interno dell'elemento di sostegno, sia a qualunque materiale di riempimento di fuoriuscire dalla cavità.

Secondo un ulteriore aspetto secondario del presente trovato, la suddetta guaina, o sacco, impermeabile è disposta aderente ad almeno parte della superficie interna che delimita la suddetta cavità.

In questo modo, è possibile far scorrere più agevolmente il materiale di riempimento e sfruttare al meglio tutto il volume della cavità. Possono venire attuate diverse modalità di gonfiamento e/o aderenza della guaina, o sacco, impermeabile, che, di per sé, rientrano nella tecnica nota ad un esperto del settore.

Rientrano anche nelle normali conoscenze di un esperto del settore tutte le tecniche di vetrificazione, od analogo trattamento, idonee a caratterizzare la formazione di uno strato vetrificato sulle pareti interne del palo. Secondo un ulteriore aspetto secondario del presente trovato, la guaina, o sacco, impermeabile è impregnato, almeno sulla sua superficie esterna, di sostanze che facilitano l'aderenza con la superficie interna della cavità dell'elemento di sostegno.

Secondo un ulteriore aspetto secondario del presente trovato, l'elemento di sostegno è dotato di una bocca di ingresso associata ad un chiusino a tenuta, per consentire il riempimento della cavità dall'esterno.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 è una vista in sezione laterale di un impalcato in cemento armato sostenuto da elementi di sostegno secondo il presente trovato;

- la fig. 2 è una sezione longitudinale di uno degli elementi di sostegno di fig. 1;

- la fig. 3 è un dettaglio ingrandito di fig. 2;

- la fig. 4 è una sezione trasversale, secondo la linea IV-IV, dell'elemento di sostegno di fig. 2.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alla fig. 1, una pluralità di elementi di sostegno, nella fattispecie pali cavi 10, secondo il presente trovato, in calcestruzzo armato, è utilizzata per realizzare la struttura portante di una piattaforma 11 a mare fissata al suolo 12.

Ciascuno dei pali cavi 10 comprende una parete cilindrica 15 (figure 2, 3 e 4), composta da una pluralità di segmenti cilindrici 16 dello stesso diametro e coassiali tra loro, comprendente una superficie interna 17 e definente una cavità 18 al suo interno.

Sulla superficie interna 17 della cavità 18 è disposta, aderente ad essa, una guaina, o sacco, impermeabile 24. Nella sua parte superiore, il palo cavo 10 è provvisto di un condotto di ingresso 27, avente un diametro minore di quello della cavità 18, la cui sommità comprende una sede 28 per un chiusino carrabile a tenuta 29, quest'ultimo utilizzato per mettere in comunicazione la cavità 18 con l'esterno, ossia con il piano viabile della piattaforma 11, e permettere il suo riempimento.

La cavità 18 è utilizzata, nella fattispecie, per gettarvi materiale di lavorazione, o di rifiuto, risultante, ad esempio, da operazioni di scavo, e che, una volta gettato all'interno della cavità 18 tramite un dispositivo di immissione 31, è definito materiale di riempimento 32. Il materiale della guaina, o sacco, impermeabile 24 deve essere, quindi, in grado di resistere, nel tempo, al contatto con i materiali ed i rifiuti di scavo, che vengono immessi all'interno della cavità 18 e che possono comprendere varietà diverse di sostanze.

In questo modo il palo cavo 10, oltre che fungere da sostegno per la piattaforma 11, è utilizzato come "discarica" per i materiali, anche rifiuti, di lavorazione, che, una volta gettati all'interno della cavità 18, possono essere lasciati permanentemente al suo interno. Con questo principio, i suddetti materiali o rifiuti non vengono quindi trasportati a discarica e successivamente smaltiti, con riduzione delle spese per il loro smaltimento.

Il procedimento di realizzazione della struttura portante comprendente i pali cavi 10 prevede una prima fase in cui i pali cavi 10 vengono fissati nel terreno, ed una fase successiva in cui la guaina, o sacco, impermeabile 24, viene inserita longitudinalmente, ancora chiusa o parzialmente chiusa, all'interno della cavità 18. Successivamente avviene un'ulteriore fase in cui la guaina, o sacco, impermeabile 24 viene gonfiata e quindi aperta completamente, in modo da andare in contatto e aderire con la superficie interna 17 della parete cilindrica 15.

Una possibile tecnica per il gonfiaggio della guaina, o sacco, impermeabile 24 prevede, ad esempio, l'immissione di aria al suo interno.

Un'ulteriore possibile tecnica consiste nell'immissione di vapore al suo interno, in modo da dilatarla fino a raggiungere la superficie interna 17 della cavità 18.

La superficie esterna della guaina, o sacco, impermeabile 24, è vantaggiosamente impregnata, inoltre, di un'apposita sostanza, in modo che la guaina impermeabile 24 stessa possa aderire alla superficie interna 17 della cavità 18, così che il volume disponibile per il riempimento sia sostanzialmente quello definito dalla superficie interna 17 della cavità 18, in modo da sfruttare tutto lo spazio cavo a disposizione.

In alternativa, o in aggiunta, alla guaina, o sacco, impermeabile, è possibile vetrificare la parete interna 17 della cavità 18.

All'interno della parete cilindrica 15 in cemento armato sono inserite verticalmente dodici barre 35, longitudinalmente al palo cavo 10 ed equidistanziate lungo la sua circonferenza, per consentire la chiusura di giunti 36, che uniscono i segmenti cilindrici 16, e la precompressione complessiva della struttura del palo cavo 10 .

I giunti 36 comprendono dadi di serraggio 38, manicotti di ripresa 39 e piastre in acciaio 40.

Le barre 35 e i giunti 36, che uniscono i segmenti cilindrici 16 tra loro, sigillano tra loro i segmenti cilindrici 16 stessi del palo cavo 10. Inoltre, per effetto della precompressione, si evitano possibili fenomeni di fessurazione del calcestruzzo migliorando ulteriormente l'impermeabilità della struttura.

La parte inferiore del palo cavo 10 è associata ad un basamento di fondo 44, che si spinge all'interno dello strato di roccia C, il quale è lo strato più profondo del suolo 12. In alternativa, il basamento di fondo 44 può fermarsi in uno strato di suolo non roccioso.

Il palo cavo 10 è adatto ad essere immerso, nella parte superiore, in uno strato di acqua A e, nella sua parte inferiore, in uno strato di suolo, come ad esempio uno strato di limo B, il quale è in contatto con il suddetto strato di roccia C.

È chiaro che all'elemento di sostegno 10 fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di elemento di sostegno 10, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento verticale di sostegno per sostenere una qualunque struttura (11), in particolare una piattaforma a mare, detto elemento verticale di sostegno avendo una struttura almeno in parte tubolare e comprendendo almeno una parete verticale (15) definente una cavità (18), delimitata da una superficie interna (17), all'interno di detto elemento di sostegno, caratterizzato dal fatto che comprende un rivestimento impermeabile (24) disposto all'interno di almeno parte di detta cavità (18) e avente la funzione di contenere e sigillare materiale di riempimento (32).
2. 2. Elemento verticale di sostegno come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto rivestimento impermeabile comprende una guaina, o sacco, impermeabile (24).
3. 3. Elemento verticale di sostegno come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto rivestimento impermeabile comprende uno strato vetrificato ricavato sulla superficie interna (17) della cavità (18) di detto elemento di sostegno.
4. 4. Elemento verticale di sostegno come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta guaina, o sacco, impermeabile (24) è disposta aderente ad almeno parte di detta superficie interna (17) che delimita detta cavità (18).
5. 5. Elemento verticale di sostegno come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta guaina, o sacco, impermeabile (24) è impregnato di sostanze che facilitano l'aderenza con detta superficie interna (17) di detta cavità (18).
6. 6. Elemento verticale di sostegno come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una bocca di ingresso (27) che mette in comunicazione detta cavità (18) con l'esterno.
7. 7. Elemento verticale di sostegno come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una pluralità di segmenti cilindrici (16) coassiali tra loro a definire un palo cavo (10).
8. 8. Elemento verticale di sostegno come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende barre (35) di precompressione associate a giunti (36), entrambi adatti a contribuire alla sigillatura di detto elemento di sostegno.
9. 9. Procedimento di realizzazione di una struttura portante comprendente elementi di sostegno verticali come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende una prima fase in cui detto elemento di sostegno verticale viene fissato al suolo (12), una seconda fase in cui detta guaina, o sacco, impermeabile (24) viene inserita longitudinalmente, ancora chiusa o parzialmente chiusa, all'interno di detta cavità (18), una terza fase in cui viene gonfiata, in modo da andare sostanzialmente in contatto, e aderire, con detta superficie interna (17) di detta parete verticale (15).