Il risanamento di reti idrauliche interrate: l'importanza dei controlli a fine lavori

PREMESSA
Oggi sappiamo che le nostre reti perdono il 30% dell’acqua potabile, sappiamo anche che ben oltre il 50 % delle reti fognarie Nazionali sono assolutamente inadeguate, oltre che al buon senso, agli standard Europei. Le reti acquedottistiche e fognarie sono state le prime ad essere posate con la conseguenza che quasi sempre si trovano ormai sepolte da decine di altre reti, da urbanizzazioni prive di reale coordinamento e da terreni di riporto che qualche volta, presentano stratificazioni secolari.
Per ripristinare le condotte sotterranee di acqua, gas e fognatura, esistono metodi alternativi al classico scavo a cielo aperto, che utilizzano tecniche di trenchless dette anche no-dig, ovvero tecniche di sostituzione senza scavo delle condotte.
Nella sostanza, la “reabilitation” di una rete idraulica che ormai sia inadeguata alla funzione per cui è stata progettata, significa “apportare fisicamente alle condotte quanto necessario, per ripristinare la sua capacità operativa” (tenuta idraulica e statica) rinnovando l’aspettativa di vita del manufatto. Questo avviene a livello normativo e formale, ma spesso le tecnologie senza scavo arrivano a superare di molto le caratteristiche originarie del sistema trattato con tali processi.
Le tecniche di relining permettono di ripristinare una qualsiasi condotta sotterranea senza effettuare il classico scavo ma adoperando un “ri-tubaggio” tecnologicamente avanzato. Oltre ad avere dei tempi di realizzazione estremamente ridotti (rispetto alle tecniche classiche di scavo a trincea) tali tecniche permettono anche di ridurre i costi diretti di produzione, i costi socio ambientali, il rumore e l’inquinamento, i mezzi impiegati, gli incidenti sui cantieri, i danni alle infrastrutture etc.
IL SISTEMA C.I.P.P.
Figura 1Relining CIPP con posa ad inversione ad aria di un collettore diametro 100 cm direttamente da un chiusino standard.
Una delle tecniche più utilizzate nel mondo nei sistemi di “rinnovamento senza scavo” è il sistema C.I.P.P. (Cured In Place Pipe), detta anche della “calza”.
Tale tecnica è basata sull’inserimento, all’interno della condotta da risanare, di un tubo composito (Liner) che preliminarmente all’inserimento viene configurato e impregnato con resina termoindurente idonea. Il liner è composto da un feltro di fili di poliestere con un coating (su cui il fluido scorrerà dopo il relining) in materiale plastico solitamente Polietilene o Polipropilene. Per applicazioni più tecniche (bassa pressione fognaria, pressione per acquedotti ed antincendio, gas, resistenza statica in classe A, ecc), il composito base può essere variato e stratificato in maniera molto esatta, sulla base del progetto che esamini le condizioni di operatività.
 
Figura 2Tubo composito (Liner)
La metodologia di posa in condotta del tubolare definirà la classe di relining CIPP; ovvero, per questa operazione è possibile utilizzare la pressione d’acqua, d’aria o il traino meccanico. Il successivo indurimento (catalisi e reticolazione della resina) potrà avvenire nei primi due casi, direttamente con il fluido di posa, nel terzo caso mediante il transito di speciali lampade a luce fotoattivante.
Con queste tecniche lo stampaggio del nuovo tubolare avviene in poche ore, quasi indipendentemente dalle lunghezze da trattare e conferisce un apporto che va dalla sola impermeabilizzazione alla sostituzione strutturale della tubazione.
Se per la realizzazione della tecnica di relining CIPP si utilizzano correttamente i parametri di calcolo delle norme ASTM o ATV (le più diffuse in Europa) si ottiene un manufatto idraulicamente certo in quanto privo di giunti, robusto quanto necessario al ripristino idraulico del sottoservizio, elastico nel caso di terremoti o cedimenti del terreno, calcolato e strutturato per durare 50 anni.
 
Figura 3Sullo sfondo la colonna piezomatrica di spinta per la posa del tubolare mediante inversione ad acqua; in primo piano il composito in arrivo poco prima dell’avvio del processo di indurimento.
LA NORMATIVA
Nel 1989 l’ISO stabilisce un gruppo di lavoro (ISO/TC138/WG12) atto a costituire delle norme al fine di inquadrare tutte le tecniche di “Rehabilitation” di sistemi di condotte.
Nel 1992 nasce il primo Technical Report ISO/TR 11295 che darà poi il largo alla pubblicazioni di molteplici norme atte a definire sempre più i sistemi senza scavo.
Dopo numerose richieste da parte di molti paesi anche UNI ha rilasciato a giugno 2014 tutte le norme del settore relining tradotte in italiano al fine di diffondere sempre più i sistemi no-dig.
I CONTROLLI SULLE PRESTAZIONI MECCANICHE A FINE LAVORI
Per riabilitare vecchie reti di tubazioni con standard qualitativi che soddisfino sia i committenti che i loro applicatori/produttori si può ed è auspicabile inserire negli appalti dei controlli di cantiere a fine opera sul manufatto da consegnare, controlli sul materiale installato come previsto dalla norma UNI EN ISO 11296-4 :2011 "Sistemi di tubazioni di materia plastica per il ripristino di reti non in pressione di fognature e di scarichi - Parte 4: Inserimento interno (lining) di tubi polimerizzati in loco".
Dal prospetto 5 “Caratteristiche meccaniche dei tubi” della norma suddetta si evince un certo numero di tipologie di test sul materiale e sul prodotto tra cui le più fruibili sono:
Prova di flessione a tre punti secondo l'appendice B “TUBI POLIMERIZZATI IN LOCO – MODIFICHE ALLA ISO 178 PER PROVE DI FLESSIONE” della norma UNI EN ISO 11296-4: 2011. La prova consiste nel ricavare delle provette dal campione, di dimensioni proporzionate alla geometria del tubo, generalmente curve e di sottoporle a una prova di carico a flessione come si evince dalle immagini. I dati registrati dalla macchina universale ci permettono di ricavare un grafico tensione a flessione / allungamento percentuale. Dal grafico si prede il primo tratto rettilineo e si calcola la pendenza del segmento e si ottiene il modulo di elasticità a flessione.
 
    
 
Figure 4 e 5Particolari sulle prove di flessione
Prova di trazione, per la determinazione dello sforzo di trazione longitudinale e allungamento finale, applicando il metodo A, in accordo alla norma UNI EN ISO 8513:2016 "Plastics piping systems -- Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes -- Test methods for the determination of the initial longitudinal tensile strength". La prova consiste nel ricavare delle provette dal campione lungo le generatrici del cilindrico / tubo, di sottoporle a una prova di carico a trazione assiale come si evince dalle immagini. I dati registrati dalla macchina universale ci permettono di ricavare la tensione a rottura.
 
Figure 6 e 7Prove di trazione
Determinazione della rigidità anulare iniziale specifica secondo il metodo A in accordo alla  norma ISO 7685:1998 "Plastics piping systems - Glass-reinforced thermosetting plastics (GRP) pipes - Determination of initial specific ring stiffness". La prova consiste nel ricavare delle provette dal campione di tubo in direzione ortogonale all’asse del tubo ottenendo degli anelli da sottoporre a una prova di carico a compressione radiale come si evince dalle immagini sottostanti.
Figura 8Prova di rigidità anulare specifica
 
  Per informazioni sulle prove:
  Ing. Matteo Naviglio
  Email m.naviglio@giordano.it
  Tel 0541-322302
  Fax 0541-322385
A.I.T.T.
Attualmente in Italia si è aperto un importante Comitato Permanente di lavoro (Tavolo Tecnico) per la “riabilitazione mediante relining delle reti interrate” promosso e sostenuto dalla  Italian Association of Trenchless Technology (I.A.T.T.) che raccoglie al suo interno la stessa UNI, molti dei grandi gestori di reti come Iren, Metropolitana Milanese, AGSM Verona, Snam Rete Gas, ACEA, AQP, e altri, oltre ai maggiori applicatori nazionali delle tecnologie di reabilitation delle reti.
Idroambiente Srl con sede a Novate Milanese progetta e applica dal 1991 tecnologie senza scavo e da anni è impegnata con propri mezzi e risorse a sviluppare la divulgazione di normative nazionali Italiane che possano rendere ancora più agevole la progettazione “senza scavo”. Ad oggi si è impegnata all’interno del Tavolo Tecnico offrendone l’attuale Head Member e l’unico membro UNI presso i tavoli internazionali delle ISO. Nel Luglio 2014 il Comitato Tecnico Permanente I.A.T.T. ha prodotto il primo Manuale Normativo Italiano con la finalità di raccogliere, riordinare e mettere a disposizione gratuita dei progettisti una raccolta di norme UNI EN ISO già recepite in Italia per la Riabilitazione delle reti interrate senza l’utilizzo di scavo a cielo aperto.
Attualmente si stà lavorando al progetto di realizzare una linea guida nazionale per i lavori di risanamento senza scavo con le principali tecniche utilizzate in Europa.
 
Si ringrazia IDROAMBIENTE SRL per l’autorizzazione alla pubblicazione di parte dei contenuti descrittivi e fotografici.