Il contenimento dei costi e il rispetto delle tempistiche rappresentano sfide ricorrenti nei progetti di costruzioni in sotterraneo, soprattutto nell’ambito delle grandi opere infrastrutturali.
La gamma integrata di soluzioni Sika ottimizza l'efficienza operativa nella costruzione di gallerie, rispondendo con precisione a un’ampia varietà di esigenze progettuali. Dagli additivi per calcestruzzo preconfezionato e proiettato, alle membrane impermeabilizzanti e ai sistemi di iniezione, le tecnologie Sika per il tunneling assicurano prestazioni elevate e affidabilità, in linea con i più rigorosi standard internazionali di qualità e sicurezza.
1. Calcestruzzo preconfezionato e prefabbricato
Tecnologie per strutture in calcestruzzo sicure, durevoli e ad alta efficienza
Sika fornisce soluzioni in grado di rispondere efficacemente a quasi tutte le sfide tecniche legate al
calcestruzzo in ambito infrastrutturale. L’azienda è storicamente coinvolta nei più importanti e complessi cantieri di costruzioni in sotterraneo a livelloglobale e nazionale, offrendo competenze e tecnologie all’avanguardia.
Le caratteristiche fondamentali per un rivestimento di galleria di alta qualità includono:
- elevata pompabilità;
- ottima lavorabilità e compattazione;
- resistenza meccanica alle brevi stagionature elevata;
- bassa permeabilità finale
Resistenze alle brevi stagionature: additivi SikaRapid®
Per ridurre le tempistiche di cantiere, è fondamentale ottenere elevate resistenze meccaniche alle brevi e brevissime stagionature. L’innovativa tecnologia SikaRapid® consente lo scassero anticipato degli elementi in calcestruzzo e la loro movimentazione in sicurezza, garantendo rapidità e affidabilità in tutte le fasi del processo.
Lavorabilità: additivi Sika®ViscoCrete® e Sika®ViscoFlow®
In molte applicazioni in sotterraneo, soprattutto per il calcestruzzo pompato, è essenziale garantire un prolungato mantenimento della lavorabilità per tempi prolungati. Questi additivi sono stati sviluppati e testati per assicurare una reologia migliorata anche in condizioni critiche di trasporto e temperatura.
Proprietà meccaniche migliorate con SikaFiber®
L’aggiunta di fibre strutturali polimeriche, della gamma SikaFiber®, nel mix-design consente di migliorare significativamente la resistenza all’urto, la tenacità e la resistenza flessionale del calcestruzzo allo stato indurito, rendendolo ideale per tutte le applicazioni strutturali in cui sono presenti sollecitazioni sfidanti.
Fluidità e resistenza alla segregazione con Sika®ViscoCrete®.
Il calcestruzzo auto-compattante (SCC) garantisce una posa in opera rapida e omogenea. Grazie alla sua elevata fluidità e coesione, riempie completamente le casseforme e si compatta senza vibrazione, anche in presenza di armature e geometrie complesse. I superfluidificanti della famiglia Sika®ViscoCrete® risultano essenziali per conferire agli impasti fluidità ed evitare fenomeni critici come segregazione e bleeding.
Nel processo produttivo dei conci, per tunnel realizzati con scavo meccanizzato, è cruciale garantire elevate resistenze alle brevi stagionature seguite da elevate performance in termini resistenza meccanica e durabilità nel tempo.
Tecnologia SikaRapid®
Per ridurre le tempistiche in fase di produzione, gli additivi SikaRapid® consentono di ottenere resistenze meccaniche alle brevi stagionature elevate e di ottimizzare il contenuto del legante all’interno della miscela, riducendo l’impatto ambientale dell’elemento in calcestruzzo.
Resistenza al fuoco: soluzioni SikaFiber®.
Nel calcestruzzo allo stato indurito, la resistenza al fuoco può essere significativamente migliorata grazie all’impiego di microfibre sintetiche della famiglia SikaFiber®. Le prestazioni delle fibre sono testate e certificate da enti indipendenti, con numerose referenze in progetti internazionali di grande rilevanza.
2. Calcestruzzo proiettato
Accelerare i processi di scavo con la tecnologia Sika Shotcrete
Nel processo di avanzamento degli scavi in galleria, l’applicazione di calcestruzzo proiettato (shotcrete) risulta essenziale per ridurre le tempistiche e garantire la sicurezza degli operatori.
Lo shotcrete rappresenta una soluzione ottimale per la stabilizzazione dei pendii, in particolare in presenza di scarpate ripide e pareti di scavo con forti inclinazioni.
Lavorabilità: additivi Sika®ViscoCrete® e Sika®ViscoFlow®
In funzione della complessità del progetto, le lunghe distanze di trasporto e le condizioni al contorno critiche richiedono un prolungato mantenimento della lavorabilità del calcestruzzo allo stato fresco. Gli additivi Sika consentono di mantenere la lavorabilità del mix anche in condizioni operative critiche, assicurando una posa efficace e continua.
Nel contesto delle costruzioni in sotterraneo, lo sviluppo rapido della resistenza iniziale del calcestruzzo proiettato è il requisito base richiesto dalla maggior parte dei progetti.
Rapido sviluppo delle resistenze: acceleranti Sika® Sigunit®
Gli acceleranti per calcestruzzo proiettato Sika favoriscono la presa iniziale del calcestruzzo, riducendone drasticamente i tempi, e migliorando quindi la stabilità del fronte di scavo, ottimizzando i tempi di attesa tra le diverse fasi operative.
Sika garantisce un’assistenza continua dalla fase di pre-test fino alla conclusione delle attività in cantiere, con l’obiettivo di massimizzare l’efficienza e la qualità applicativa.
Pre-test
Sika, grazie alle funzioni del dipartimento Ricerca & Sviluppo e del Servizio
Tecnico, supporta il cliente sin dalle prime fasi nello studio delle miscele conformi ai requisiti di progetto.
Test in cantiere
Dopo lo studio in laboratorio delle soluzioni idonee, si passa allo studio della miscela con prove industriali e test direttamente in cantiere. I team specializzati Sika implementano le soluzioni più performanti in termini di costi, efficienza e qualità.
3. Impermeabilizzazioni
La scelta del sistema giusto garantisce una riduzione dei costi a lungo termine
Gli elementi chiave per ridurre al minimo i costi di esercizio comprendono la scelta della soluzione di impermeabilizzazione più idonea, progettata in funzione delle specifiche del progetto, unitamente a una corretta e sicura applicazione. Un sistema di impermeabilizzazione in genere ammonta a una frazione dei costi totali delle costruzioni. La scelta di una soluzione impermeabilizzante di alta qualità può generare significativi risparmi sui costi di manutenzione e riparazione durante l’intera vita utile di questo tipo di opere.
In qualità di leader globale nelle soluzioni per impermeabilizzazione, Sika ha una gamma completa di soluzioni per soddisfare requisiti di progetto specifici, tra cui sistemi a membrana altamente flessibili, additivi per calcestruzzo impermeabilizzanti e molto altro ancora.
Il sistema di impermeabilizzazione continua rappresenta una soluzione economicamente vantaggiosa, basata su una barriera ad arco completo combinata con un sistema di drenaggio, al fine di mantenere impermeabili l’intera struttura in sotterraneo. Questo metodo è indicato per gallerie non completamente sommerse.
“Umbrella system” con membrane sintetiche
Da oltre 50 anni, le membrane Sika rappresentano la soluzione preferita per l’impermeabilizzazione di strutture interrate ad alte prestazioni. Questa tecnologia è stata costantemente perfezionata nel tempo e la durata utile delle membrane Sika rimane senza pari, grazie anche ai rigorosi test sui materiali che ne confermano la leadership tecnologica.
“Sistema canalizzato” con canali drenanti e malte impermeabilizzanti o membrane spruzzate
Il sistema con canali drenanti raccoglie le infiltrazioni d’acqua e le convoglia in modo controllato. Le malte impermeabilizzanti o le membrane liquide applicabili sono soluzioni pratiche per proteggere le superfici in calcestruzzo. Offrono buona durabilità e lunga vita utile in presenza di acqua dolce. Tuttavia, in presenza di elevata concentrazione di sali o agenti chimici, la durabilità può diminuire e potrebbe essere necessario prevedere una protezione aggiuntiva.
Il sistema a barriera idrostatica è progettato per resistere alla pressione idrostatica permanente dell’acqua. La membrana sintetica ad alte prestazioni di Sika, comprensiva di compartimentazione e sistema di backup integrato, può essere applicata in configurazione monostrato o doppio strato.
Sistema compartimentato con tubi re-iniettabili
Le membrane sintetiche Sika — in PVC, TPO o altri materiali — rappresentano la soluzione di riferimento per l’impermeabilizzazione di strutture interrate. Questa tecnologia è stata costantemente perfezionata e la durata utile delle membrane Sika è sostenuta da test sui materiali tra i più completi del settore.
Membrane “fully-bonded”
Un’evoluzione alternativa delle membrane polimeriche di Sika è rappresentata dai sistemi progettati per aderire completamente alla superficie del calcestruzzo strutturale. Questi sistemi in completa adesione garantiscono la stessa durabilità del sistema compartimentato, risultando al contempo più economici grazie alla semplicità di applicazione.
Concetto “White Box” Sika e sistema di sigillatura
L’impermeabilizzazione integrale delle strutture in calcestruzzo rappresenta un approccio pratico e vantaggioso per gli appaltatori, grazie agli additivi per calcestruzzo e alle soluzioni per i giunti di Sika. Tuttavia, la durabilità dipende anche dalle caratteristiche del suolo: in presenza di elevate concentrazioni di sali o agenti chimici, può essere necessario prevedere comunque uno strato di impermeabilizzazione supplementare.
4. Iniezioni
Miglioramento della stabilità, impermeabilità e integrità strutturale di gallerie
Sika offre una gamma estesa di tecnologie a base di resine da iniezione per tutte le tipologie di
applicazioni. La geologia non controllata nel sottosuolo rappresenta una criticità significativa nelle operazioni di scavo in galleria e in ambito minerario a livello globale. Le infiltrazioni d’acqua non gestite possono causare gravi problemi e impattare negativamente sulle attività ordinarie.
Con oltre 100 anni di esperienza e know-how nell’impermeabilizzazione delle gallerie, Sika è in grado
di supportare efficacemente la gestione delle condizioni geotecniche più complesse.
L’ingresso incontrollato di acqua nelle strutture in galleria rappresenta un rischio
significativo, che ostacola e rallenta i processi di scavo e avanzamento. I sistemi di iniezione a base di resine Sika costituiscono una soluzione efficace per il consolidamento e la stabilizzazione del terreno, al fine di prevenire e/o contrastare situazioni critiche legate alla presenza di acqua.
Il riempimento di cavità e vuoti viene utilizzato per consolidare gli strati fessurati e stabilizzare il terreno, garantendo un processo di avanzamento più rapido e sicuro. I prodotti da iniezione Sika a base di silicato, caratterizzati da una rapida espansione, presentano elevati fattori di espansione che consentono di riempire in modo sicuro ampie cavità e vuoti.
Un metodo efficace per stabilizzare masse geologiche non consolidate, strati rocciosi fessurati o terreni permeabili, consiste nell’applicazione di materiali cementizi per iniezione. Queste soluzioni offrono eccellenti proprietà di penetrazione e consolidamento del sottosuolo. Essi si basano su leganti appositamente formulati e microcementi, combinati con additivi Sika che permettono di regolare la viscosità e accelerare i tempi di presa e indurimento del materiale.
Sika offre una gamma completa di prodotti e sistemi per iniezione, progettati per riempire, stabilizzare e consolidare il terreno in diverse condizioni geologiche. In situazioni in cui il terreno presenta una permeabilità relativamente bassa, le resine da iniezione a base di acrilato Sika, grazie alla loro bassa viscosità e capacità di penetrazione, garantiscono prestazioni superiori rispetto ad altre tecnologie per iniezione.
L’impiego di frese meccaniche (TBM – Tunnel Boring Machines) per la realizzazione di gallerie in aree densamente popolate, come città e zone urbane, è ormai una pratica consolidata. Tuttavia, la presenza di faglie e geologie non consolidate comporta un aumento significativo del rischio. Eventuali cedimenti o ingressi incontrollati d’acqua devono essere assolutamente evitati, poiché il manifestarsi di questi fenomeni durante ilprocesso di scavo può comportare costi estremamente elevati.
Questo rischio può essere efficacemente mitigato mediante l’utilizzo dei sistemi di pre-iniezione Sika, che consentono di consolidare e stabilizzare il terreno in anticipo rispetto all’avanzamento della TBM.
L’esperienza e il know-how di Sika, maturati in oltre 100 anni nel settore dell’impermeabilizzazione delle gallerie, consentono di affrontare tutte le sfide quotidiane nel mondo delle costruzioni in sotterraneo. Gli esperti Sika offrono supporto tecnico sia in cantiere che in laboratorio, per individuare i materiali e le tecnologie più idonee edeconomicamente vantaggiose.
Inoltre, Sika fornisce tutta la documentazione tecnica dettagliata e la formazione necessaria per garantire una corretta applicazione dei prodotti.
5. Scavo meccanizzato con Tunnel Boring Machines (TBM)
Crescente utilizzo della tecnologia dello scavo meccanizzato per gallerie
Le frese meccaniche (TBM – Tunnel Boring Machines) sono attrezzature altamente avanzate, utilizzate come alternativa alle tecniche tradizionali di scavo in roccia. Lo scavo meccanizzato ha assunto un ruolo sempre più rilevante, in linea con la rapida crescita e l’espansione delle costruzioni sotterranee negli ultimi anni.
Sika offre un’ampia gamma di prodotti sviluppati specificatamente per l'impiego con diverse tipologie di frese meccaniche, lungo l'inter processo di scavo e costruzione della galleria. Le soluzioni Sika per TBM comprendonoo schiume e polimeri, additivi chimici, sistemi di riempimento a tergo dei conci, grassi di coda, soluzioni per TBM slurry, lubrificanti, iniezioni, additivi per calcestruzzo proiettato, additivi per conci in, calcestruzzo prefabbricato.
6. Fissaggio ferroviario
Ferrovie con vibrazioni ridotte e rumore
Gli urbanisti sono obbligati ad espandere i mezzi pubblici e i sistemi ferroviari locali per far fronte al rapido sviluppo degli spazi urbani. La durata a lungo termine, la resistenza elettrica e la bassa manutenzione sono essenziali. C'è anche un aumento dei requisiti per le vibrazioni e il rumore ridotti nel sistema di fissaggio della rotaia, rendendo i materiali di stucco flessibili e comprimibili con volume una soluzione efficace.
Scopri come Sika offre un know-how tecnico senza pari e una guida preziosa per appaltatori e operatori in ogni fase dell’installazione ferroviaria. Il nostro impegno si estende anche a supportare progettisti e pianificatori, garantendo un processo fluido ed efficiente. Sika è all’avanguardia nell’innovazione, offrendo sistemi di posa dei binari all’avanguardia, progettati per adattarsi a diversi ambienti e condizioni, in grado di supportare carichi assiali massimi fino a 25 tonnellate.
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