ITALIAN ASSOCIATION FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY LE TECNICHE A BASSO IMPATTO AMBIENTALE Paola Finocchi

Che cosa è la IATT La I.A.T.T. (ITALIAN ASSOCIATION FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY) nasce nel 1994 come associazione non a scopo di lucro con l’obiettivo di promuovere l’avanzamento delle conoscenze scientifiche e tecniche nel campo delle tecnologie trenchless (no-dig). La I.A.T.T è affiliata alla I.S.T.T. (INTERNATIONAL SOCIETY FOR TRENCHLESS TECHNOLOGY), con sede a Londra, a cui fanno riferimento altre 29 associazioni rappresentanti 33 Paesi europei ed extraeuropei.

Soci collettivi

Le tecnologie a basso impatto ambientale Trenchless Technology (No-dig) Minitrincea Microtrincea Posa in fogna Vacuum Aratri Tecnologie associate Impact moles Rammer Augers Perforazioni orizzontali non guidate U-liner Roll-down Slip - lining Swage lining Pipe cracking Rivestimento con resine Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti Radar Telecamere Cercatubi Cercaperdite PIGS intelligenti Indagini conoscitive Directional drilling Microtunnelling Rod pushers Pipe jacking guidate 4

I campi d’impiego delle Trenchless Technology Rinnovamento di condotte interrate Posa condotte (Reti fognarie) Posa di tubi (Gas, Energia, TLC, Acqua) Posa di cavi (Energia, TLC) Interventi di ingegneria ambientale Interventi di ingegneria civile Indagini geologiche

Perché scavare quando esistono soluzioni alternative ? Scavare una trincea comporta: Manomissione stradale (deterioramento del manto stradale) Danni alle attività commerciali, residenziali o di svago Movimentazione terreni Problemi di sicurezza Problemi ambientali Traffico Tecniche non invasive La soluzione: - 80% dei costi sociali/ambientali - 70% incidenti sui cantieri riduzione dei danni alle infrastrutture esistenti

INTERNAZIONALIZZAZIONE Attività IATT DIVULGAZIONE FORMAZIONE QUALIFICAZIONE IMPRESA ENTI LOCALI ASSOCIAZIONI INTERNAZIONALIZZAZIONE QUADRO NORMATIVO PREZZARIO

Le tecnologie a basso impatto ambientale 8

Le indagini conoscitive 9

Indagini preliminari… La realizzazione di nuove infrastrutture comporta il rischio di danneggiamento di quelle esistenti. In caso di impiego di tecnologie di posa “no-dig”, i sistemi Georadar - con l’ausilio di informazioni cartografiche di Aziende/Enti gestori di sottoservizi - permettono di realizzare l’indagine in maniera accurata. 10

…per conoscere il sottosuolo…. 11

…in maniera non invasiva La tecnica consente di rivelare in modo non distruttivo e non invasivo la presenza e la posizione di oggetti sepolti, utilizzando il fenomeno della riflessione delle onde elettromagnetiche (segnali a radiofrequenza 200 MHz - 600 Mhz ) per indagini fino a 3 m di profondità. Conoscere la posizione dei sottoservizi Costruire una banca dati dei sottoservizi Individuare l’idonea tecnica no-dig da utilizzare

La restituzione cartografica

Le perforazioni orizzontali guidate e non guidate 14

Perforazioni orizzontali guidate: Directional Drilling E’ un tipo di tecnologia che consente l’esecuzione di fori orizzontali o inclinati, aventi andamento rettilineo o curvilineo da una buca di partenza ad una di arrivo.

Esecuzione del foro pilota L'avanzamento delle aste nel terreno avviene grazie alla spinta esercitata dalla macchina con sistemi ad acqua/bentonite o a secco. Testa di perforazione con sonda trasmittente

Alesatura

Posa della tubazione La tecnologia permette la posa di tubazioni di diametro da (40-1.600) mm, per lunghezze fino a 1000 metri e può essere eseguita sia in terreni (coesivi o granulari) che in roccia.

Perforazioni orizzontali guidate: Rod Pusher Tecnologia di perforazione realizzata esclusivamente a secco, per compattazione del terreno, con sistemi a spinta idraulica. I macchinari sono di piccole dimensioni e permettono la posa di cavidotti di piccolo diametro (foro da 50-160 mm), per brevi lunghezze (circa 50‑60 m). Area di cantiere di ridotte dimensioni, ottimale in ambito urbano

Perforazioni orizzontali guidate: Microtunneling La tecnologia permette la posa di tubazioni, tipicamente idriche e fognarie, di diametro (250-2.500) mm, su tutti I tipi di terreno. La perforazione avviene per mezzo di una fresa o una trivella con testa orientabile, che disgrega il materiale durante l’avanzamento. Il materiale di risulta viene portato in superficie tramite un sistema chiuso di circolazione d’acqua e bentonite mantenuto in movimento da grosse pompe.

Il pozzo di spinta La posa avviene mediante la spinta, da un pozzo di partenza fino ad uno di arrivo, di sezioni di tubo della lunghezza variabile da 1 a 3 metri per mezzo di un sistema di martinetti idraulici. L’orientamento della testa di perforazione è controllato tramite un segnale laser inviato dal pozzo di partenza lungo la direzione della perforazione, che incide su un rivelatore solidale con la testa fresante.

Perforazioni orizzontali non guidate: Impact Moling Tecnologia di perforazione realizzata a secco, per compattazione del terreno, con sistemi di spinta ad aria compressa. Permette la posa di cavidotti di piccolo diametro (foro da 90‑180 mm) per brevi distanze (50‑70) m. Il cavidotto viene posato direttamente durante la perforazione. Tecnica ottimale per pose di lunghezze limitate, in ambito urbano.

Le tecnologie “associate”: la Minitrincea 23

La tecnica della Minitrincea La “minitrincea”, come suggerisce il nome, consiste in uno scavo a cielo aperto, di ridotte dimensioni: Larghezza 3/20 cm Profondità 30/55 cm Nasce prevalentemente per ridurre tempi e costi di realizzazione

Una notevole differenza…

Il taglio del manto stradale Lo scavo è realizzato per mezzo di particolari frese/scavacanali a disco montate su macchine. 26

Le caratteristiche del sottofondo La tecnica è applicabile su tracciati aventi generalmente un sottofondo di materiale compatto, superfici asfaltate, cementate, e si esegue normalmente in prossimità del ciglio stradale L’impiego della stessa laddove siano presenti fondi con trovanti di medie dimensioni o fondi di tipo sabbioso, o ghiaioso deve essere opportunamente valutata di volta in volta.

I macchinari Le ridotte dimensioni dei macchinari permettono di: allestire aree di cantiere in spazi estremamente contenuti; impiegare la tecnica sia in ambito urbano che extraurbano; utilizzare la tecnica, oltre che su strada, anche su marciapiede o su banchina 28

Evoluzione nel materiale di riempimento dello scavo Nel settore delle telecomunicazioni, la riduzione delle dimensioni dei materiali (tubi e cavi) ha portato a ridurre la larghezza dello scavo e, conseguentemente, a sviluppare nuovi materiali di riempimento. In particolare, si sperimentano malte a presa rapida con la caratteristica di: avere prestazioni superiori alle classiche malte; consentire di realizzare il riempimento della minitrincea fino al piano di calpestio; essere carrabili in poco tempo.

Risultato finale Materiale subito dopo il riempimento Caratteristiche estetiche finali

Uno scavo invisibile

Uno scavo invisibile…

…e poco invasivo 33

Le tecnologie “associate”: la posa in fogna 34

Le diverse tecnologie di posa Posa poco diffusa in Italia, questa tecnica consente la posa di infrastrutture all’interno delle condotte fognarie con differenti metodologie: utilizzando il “cielo” della condotta; inserendo tubazioni tra la condotta da risanare e la calza di rivestimento; posando un particolare cavo/tubo - resistente agli agenti chimici - direttamente sul fondo della condotta. Preliminarmente alla posa, lo stato della condotta viene esaminato attraverso videoispezione.

Posa in fogna Diametro ridotto (16-30 mm) alta potenzialità (fino a 432 f.o.) 3-5 minitubi, con potenzialità fino a 564 f.o.

Riutilizzo o sfruttamento di infrastrutture esistenti 37

Tante tipologie di tecniche Installazione di nuove condotte con diametro inferiore a quello della condotta esistente Slip-lining Compact Pipe/ U-liner Roll down (o swagelining) Subline Slim liner Risanamento di condotte esistenti, attraverso il rivestimento interno con guaine, resine o cemento Pipe coating Cement Mortar Lining Cured in place pipe Installazione di nuove condotte con diametro superiore a quello della condotta esistente Pipe bursting Pipe splitting

Nuove condotte con diametro inferiore Nome Diametri Descrizione della tecnica di risanamento Slip-lining 20-1.000 mm Inserimento di una condotta di dimensione inferiore Compact Pipe U-liner fino a 2.500 mm Inserimento di una condotta ridotta (C) nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura con processo controllato in temperatura Roll down fino a 500 mm Inserimento di una condotta ridotta nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda Subline fino a 1.600 mm Inserimento di una condotta ridotta nelle dimensioni in campo con fascettatura e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda Slim liner 75-300 mm Inserimento di una condotta di spessore limitato, ridotta (C) nelle dimensioni in fabbrica e riportata a misura a pressione con acqua o aria fredda Close fit-lining

Nuove condotte con diametro inferiore Compact pipe Slip lining

Rivestimento interno con resine o cemento Queste tecniche consistono nel rivestire internamente le condotte con resine epossidiche (Pipe coating) o malta cementizia (Cement Mortar Lining) l’interno della condotte esistenti per migliorarne le caratteristiche chimiche e la tenuta.

Rivestimento interno con guaine: Cured in place pipe Riabilitazione di condotta da 200-2.000 mm, tramite retroversione di guaina in feltro impregnata da un’opportuna resina termoindurente con strato esterno in materiale plastico. L’estremità viene fissata per cerchiaggio alla bocca dell’estroflessore. Il rivoltamento e l’avanzamento della guaina nella condotta avviene tramite aria in pressione.

Nuove condotte con diametro superiore: Pipe bursting Sostituzione di condotta esistente in ghisa, gres, cemento o PVC, tramite: inserzione, da un punto di partenza a uno di arrivo, di un sistema di aste azionate idraulicamente; estrazione delle aste su cui si fissano l’utensile a forma di ogiva - che frantuma la condotta esistente e costipa i frammenti - e la nuova tubazione da inserire.

Nuove condotte con diametro superiore: Pipe bursting

Nuove condotte con diametro superiore: Pipe splitting La tecnologia è analoga alla precedente ma consente la sostituzione di condotte esistenti costituita da materiali duttili (ghisa sferoidale, acciaio) tramite taglio della vecchia tubazione ed inserzione della nuova.

La valutazione dei costi e della tecnica più opportuna 46

Valutazione dei costi Generalmente nella valutazione della convenienza di una tecnica rispetto ad un’altra si dà maggior peso ai costi di realizzazione: costi caratteristici della tecnica utilizzata costi legati alla tipologia dell’intervento Ma è importante tener conto anche dei: costi socio/ambientali oneri e rischi legati all’estensione dell’area di cantiere deterioramento del manto stradale Le tecnologie no dig consentono lo spostamento dei costi verso attività compatibili con l’ambiente

Novità normative Regolamento di attuazione del Codice dei Contratti Pubblici (pubblicato in Gazzetta Ufficiale a dicembre 2010, in vigore da giugno 2011) prevede una categoria specifica di qualificazione. OS 35 - INTERVENTI A BASSO IMPATTO AMBIENTALE Riguarda la costruzione e la manutenzione di qualsiasi opera interrata mediante l’utilizzo di tecnologie di scavo non invasive. Le Amministrazioni locali potranno prevederne l’utilizzo nelle gare pubbliche

I costi delle tecniche no-dig La IATT pubblica nel 2004 il primo Prezzario, aggiornandolo nel 2007 con l’evoluzione del mercato e delle tecnologie Con lo scopo di fornire: all’utilizzatore progettista, una descrizione tecnica delle tecnologie per orientarlo alla scelta più adeguata alla tipologia di lavoro ai Committenti una guida ai prezzi delle singole lavorazioni che permetta l’elaborazione di bandi di gara e la predisposizione dei relativi capitolati tecnici

Diffusione a livello nazionale Dal 2008, IATT collabora con la DEI - Tipografia del Genio Civile per la pubblicazione del Prezzario delle tecnologie no dig nella collana editoriale “Prezzi Informativi dell’Edilizia” nella tipologia di lavori “Urbanizzazione Infrastrutture e Ambiente”.

Cap. 6 - Tecnologie a basso impatto ambientale Mappatura e indagini conoscitive Sistemi Georadar Realizzazione di nuove infrastrutture Perforazioni orizzontali guidate Micro-Minitunneling Minitrincea Spingitubo Pressotrivellazione Riabilitazione di condotte esistenti Slip lining Compact pipe Pipe bursting Pipe splitting Cured in place pice Cement Mortar lining

Va tenuto conto che…. Il Prezzario costituisce una “guida” alla determinazione dei prezzi delle principali tecnologie no dig: va “conformato” alle realtà locali permette di determinare i corrispettivi unitari delle varie tecniche ed è la “base” per la redazione di capitolati e progetti Infatti, essendo lavori di carattere specialistico, i prezzi possono variare, anche notevolmente, in funzione di: presenza di difficoltà o disagi lavorativi modesta entità del lavoro

Guida alla lettura del Prezzario Generalmente per ciascuna tecnica no-dig è previsto un compenso fisso per approntamento e disinstallazione del cantiere ed una quota al metro lineare di lavorazione. I prezzi indicati sono generalmente comprensivi: degli oneri della lavorazione vera e propria degli oneri per la sicurezza, valutati per una tipologia di lavoro medio riguardo ai rischi degli oneri per il trasporto dell’attrezzatura/macchinari delle spese generali e utili dell’appaltatore

Costi legati alla tipologia dell’intervento Sono invece necessariamente escluse dal computo dei prezzi: la richiesta e l’ottenimento dei permessi l’accessibilità all’a rea di lavoro le indagini preliminari gli scavi e le opere edili necessarie per la buona riuscita delle lavorazioni (fosse di lancio/recapito, fosse di raccolta fanghi, ecc.) le opere civili per il ripristino dello stato dei luoghi lo smaltimento dei materiali di risulta i by-pass per assicurare la continuità di erogazione/smaltimento del fluido trasportato dalla condotta da sostituire o rinnovare, qualora necessari i raccordi di collegamento tra la nuova condotta e quella esistente

Case history 55

Analizziamo un caso concreto….. Società IREN (ex AMGA) - Genova Realizzazione di un collegamento tra un pozzo in costruzione ad una condotta idrica esistente DN400 mm …a causa della presenza di vari sottoservizi, la sede di posa dovrà essere a centro strada … …a causa dell’intenso traffico, i lavori dovranno essere iniziati e terminati entro il mese di Agosto... … impianto semaforico la notte (18,00 - 6,00) e movieri durante il giorno …

…e ancora … segnaletica completa ed adeguata al caso e transennatura scavi particolarmente curata… … non più di 50 metri lineari di ingombro totale… … ripristino delle trincee immediato, salvo la testa scavo … … chiusura scavi e ripristini provvisori nel fine settimana … … in queste condizioni la velocità di avanzamento non è certo elevata … … e i disagi, nonostante siamo a metà Agosto, non si fanno attendere

Costo totale* : 626,44 €/metro * riferiti al capitolato speciale di applicazione IREN SpA (ex AMGA) Sondaggi per l’individuazione dei sottoservizi (2)*: €/m 4,26 Taglio pavimentazione: €/m** Scavo a sezione ristretta: €/m 164,40 Posa condotta: €/m 70,00 Trasporto a PPDD: €/m ** Riempimenti: €/m ** Ripristini provvisori: €/m 20,05 Sovrapprezzo profondità: €/m Transennatura: €/m 17,97 Segnaletica: €/m ** Movieri e semafori: €/m 245,42 Sovrapprezzo scarsa produttività posa condotta: + 10% Scarifica e ripristini definitivi: €/m 43,93 Oneri di rottura suolo: €/m 8,20 NB: * costi omologati ad 1 metro di condotta posata in opera, su un totale di 85 m circa NB: ** oneri compresi nella voce omnicomprensiva “Posa condotta”

L’alternativa…. limitare al minimo gli interventi economizzare sui costi laddove possibile, utilizzare tecnologie innovative …in questo caso per soli 85 metri di posa condotte non è risultato economicamente e tecnicamente vantaggioso applicare una qualsiasi tecnologia alternativa se l’estensione del progetto fosse stata maggiore (almeno 120 - 150 m) sarebbero risultate applicabili le tecnologie di perforazione orizzontale guidata o di microtunneling

Costi a confronto Nel caso della posa con una perforazione orizzontale guidata di una condotta in PE DN400 mm, €/m 338,00* (posa) + 33,52* (costi fissi + opere edili): costo di 371,52* €/metro (- 40,69%) Nel caso della posa con Microtunneling di condotta in acciaio DN400 mm, €/m 454,40* (spinta) + 137,33* (costi fissi + opere edili): costo di 591,73* €/metro (- 5,6%) NB: ** fonte”PREZZARIO PER L’APPLICAZIONE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE NO-DIG PER LA REALIZZAZIONE EX NOVO ED IL RINNOVO DELLE CONDOTTE INTERRATE” IREN SpA (ex AMGA) DIMINUITO DELLA PERCENTUALE MEDIA DEGLI SCONTI DI MERCATO RILEVATI PARI AL – 20%-35%

…e se la condotta fosse stata già esistente e solo da rinnovare Si sarebbero potute applicare altre tecnologie di Replacing o Relining con diversi livelli di risparmio: Applicando un PIPE SPLITTING (sostituendo l’esistente condotta in acciaio con una nuova tubazione in PE, DE400 mm): costo di 252,00 €/metro* (- 60%) Utilizzando il COMPACT PIPE (rinnovare l’esistente condotta in acciaio con una nuova tubazione in PE, DE400 mm): costo di 316,00 €/metro* (- 50%) NB: * fonte”PREZZARIO PER L’APPLICAZIONE DELLE PRINCIPALI TECNOLOGIE NO-DIG PER LA REALIZZAZIONE EX NOVO ED IL RINNOVO DELLE CONDOTTE INTERRATE”, IREN (ex AMGA), DIMINUITO DELLA PERCENTUALE MEDIA DEGLI SCONTI DI MERCATO RILEVATI PARI AL – 10% ED AUMENTATO DEL 30%-40% PER I COSTI RELATIVI ALLE OPERE EDILI , ALLE INDAGINI PRELIMINARI ED AGLI IMPREVISTI

Analizziamo un altro caso….. Società Telecom Italia – Palermo Recupero cavo aereo e posa di cavo telefonico in rame - 100 cp - di distribuzione in ambito extra-urbano, per circa 1 km … a causa dell’intenso traffico della strada in esame, i lavori dovranno essere svolti in orari prestabiliti giornalmente… … segnaletica completa ed adeguata al caso e transennatura scavi particolarmente curata… … non più di 50 metri lineari di lavorazione giornaliera… … chiusura scavi e ripristini provvisori a fine giornata…

Costo totale* : 78,08 €/metro * riferiti al capitolato di applicazione Telecom Italia SpA. Scavo: €/m 41,28 Posa cavo: €/m 5,16 Cavo e materiale afferente la posa: €/m 4,79 Recupero cavi aerei: €/m 1,89 Recupero palificazione: €/m 1, 50 Giunzione: €/m 0,7 Materiali vari: €/m 0,06 Ripristini provvisori: €/m ** Transennatura: €/m ** Segnaletica: €/m ** Scarifica e ripristini definitivi: €/m 22,7 NB: * costi omologati ad 1 metro di cavo posata in opera, su un totale di 1000 m ca NB: ** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Scavo” e “Posa cavo”

L’alternativa…. limitare al minimo gli interventi; economizzare sui costi; laddove possibile, utilizzare tecnologie innovative; …in questo caso per 1000 metri di posa cavi risulta particolarmente vantaggioso, sia economicamente che tecnicamente, applicare la tecnologia alternativa della Minitrincea al costo di 46,95 €/metro (- 40%) In tal caso si riescono a realizzare fino a 300 metri lineari di lavorazione giornaliera

Costo totale* :46,95 €/metro * riferiti al prezzario di applicazione IATT Scavo: 25 €/m Posa cavo: €/m ** Cavo e materiale afferente la posa: 5 €/m ** Recupero cavi aerei: 1,89 €/m Recupero palificazione: 1,50 €/m Giunzione: 0,5 €/m ** Materiali vari: €/m 0,06 Cantierizzazione: 3 €/m Segnaletica: €/m *** Scarifica e ripristini definitivi: 10 €/m NB: * costi omologati ad 1 metro di cavo posata in opera, su un totale di 1000 m ca NB: ** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Scavo” NB: *** oneri compresi nelle voci omnicomprensive “Cantierizzazione”

Confronto dell‘equipaggiamento e del trasporto materiali (es Confronto dell‘equipaggiamento e del trasporto materiali (es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm) Scavo aperto Tecniche non invasive Mezzi Viaggi di camion per lo smaltimento del materiale di risulta

Confronto dei materiali da costruzione (es. scavo aperto vs Confronto dei materiali da costruzione (es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm) Scavo aperto Tecniche non invasive sabbia Quantità di materiale da costruzione 5,5 m3 materiale di rinterro 1 t bentonite ed altro materiale di rinterro asfalto fine asfalto riciclato 10 m3

Confronto tra tempi di realizzazione, area cantiere, rumore, inquinamento (es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm) Scavo aperto Tecniche non invasive Tempi di realizzazione Occupazione area di cantiere Rumore e inquinamento

Comparazione dei costi (es. scavo aperto vs Comparazione dei costi (es. scavo aperto vs. tecniche non invasive: 1000 m HD-PE Ø 110 mm) Scavo aperto Tecniche non invasive Costi diretti di produzione Costi indiretti (gestione traffico,imprevisti operativi, …) Costi di manutenzione nei 10 anni successivi (rottura pavimentazione, buche, …)

Conclusioni 70

In conclusione… Perché si ricorra sempre più alle tecniche No-Dig è fondamentale: la conoscenza delle tecnologie la garanzia di potersi avvalere di imprese qualificate poterne valutare gli impatti economici Maggior confidenza verso le tecnologie no dig + Volumi maggiori di lavorazione = Minori costi di realizzazione e socio-ambientali

Grazie per l’attenzione IATT@IATT.INFO WWW.IATT.IT