The Structural Engineer's Corner

Eng. Onorio Francesco Salvatore

Tubazioni interrate II: teoria di Marston per tubazioni in tunnel

Written By: Francesco Salvatore Onorio - Oct• 15•11

Le tubazioni in tunnel devono essere trattate in maniera differente rispetto alle tubazioni in trincea. Al contrario di quanto visto con la trincea di Marston, infatti, in cui vi era il terreno naturale indisturbato ed il prisma di ricoprimento, in questo caso abbiamo solo terreno naturale indisturbato.

Le tubazioni in tunnel possono realizzarsi mediante pipe-jacking (infissione mediante martinetto idraulico, tecnica anche nota come “spingi-tubo“). La peculiarità di questa tecnica è che non viene intaccato il prisma di terreno soprastante la tubazione.

Ad ogni modo, la teoria di Marston può essere impiegata per calcolare le sollecitazioni su tubazioni in tunnel.

Il carico in questo caso vale:

Il pedice “t” è riferito alle condizioni in tunnel.

Il coefficiente di carico Ct è esattamente pari a quello valido per trincea / fosso (ditch), già visto nell’articolo precedente:

Bt è la larghezza del tunnel o, nel caso di tubazione infissa con spingi-tubo (pipe-jacking), la larghezza del tubo.

C è il coefficiente relativo alla coesione (dimensionalmente, è una forza per unità di area).

Possiamo notare come la teoria per i carichi su tubazioni in tunnel sia praticamente identica a quella per tubazioni in trincea. Il carico, in questo caso, sarà minore in quanto possiamo fare affidamento sulla coesione (che invece abbiamo trascurato per ben due motivi nel caso di trincea). Da notare come se la coesione viene posa a zero, infatti, si ha esattamente la formulazione precedentemente vista.

La coesione, dunque, assume ora un ruolo importante. Il valore deve essere determinato in laboratorio per il terreno in esame e non è prudente ricavarlo da tabelle, data l’elevata variabilità. Ad ogni modo, se proprio il ricorso al laboratorio non è possibile, l’ingegnere strutturista può basarsi sui seguenti valori di riferimento:

Argilla molto soffice: 2 kPa

Argilla media: 12 kPa

Argilla dura: 50 kPa

Sabbia sciolta, asciutta: 0 kPa

Sabbia limosa: 5 kPa

Sabbia densa: 15 kPa

(Valori suggeriti dal Manual of Practice, No. FD-5 del Water Pollution Control Federation, WPCF)

Il calcolo delle tubazioni in tunnel, nel caso di coesione trascurata, può essere condotto mediante il programma PROCOID realizzato dallo scrivente.

PROCOID – PROgetto COstruzioni IDrauliche v. 1.3 (dimensionamento serbatoio, blocchi di ancoraggio, verifica statica tubazioni interrate, verifica alla massima pressione, verifica alla massima depressione)

 

Per chiarimenti, segnalazioni ed altro è possibile contattare l’autore a:

onorio@strutturista.com

Ing. Onorio Francesco Salvatore

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