2
2
quadro generale
Casa Editrice la
fiaccola Srl
Casa Editrice la fiaccola Srl
TECNOLOGIE PER IL DRENAGGIO
impianti
di sollevamento
tipologie di scavo
wellpoint
drenaggi
in sotterraneo
TECNOLOGIE PER IL DRENAGGIO
Tecnologie per il drenaggio
QUADERNI TECNICI - COLLANA DI PRATICA EDILE E IMPIANTISTICA
Casa Editrice
Milano
la fiaccola srl
Sommario
2
Collaborazione tecnica di
ITT Water & Wastewater Italia Srl
Viale Europa 30
20090 Cusago (MI)
www.flygt.it
Si ringrazia l’ing. Simone Zanessi
1. Introduzione
Manuale per il cantiere
2. Quadro generale
Pag. 4
Pag. 6
2.1 - Investigazioni preliminari
Pag. 6
2.2 - Stabilità dello scavo
Pag. 7
2.3 - Raggio di influenza
Pag. 8
2.4 - Consigli pratici
Pag. 9
2.5 - Guida alla scelta del metodo
Pag. 10
2.6 - I metodi
Pag. 11
3. Impianti di sollevamento
A cura della
3.1 - Tipi e caratteristiche delle pompe
Pag. 14
3.2 - Pompa sommergibile per drenaggio
Pag. 14
3.3 - Elettropompa sommersa per pozzi
Pag. 15
3.4 - Pompa ad asse verticale per pozzi
Pag. 15
3.5 - Pompa orizzontale di superficie o autoadescante Pag. 16
fiaccola Srl
3.6 - Pompe a membrana
Pag. 17
20123 Milano - Via Conca del Naviglio 37
3.7 - Pompe per wellpoint
Pag. 17
3.8 - Il noleggio delle attrezzature
Pag. 18
Casa Editrice la
Tel. +39 02 89421350
Fax +39 02 89421484
E-mail: fiaccola@fiaccola.it
www.fiaccola.com
LS
leStrade
Aeroporti Autostrade Ferrovie
4. Scavi in acqua
4.1 - Teoria e funzionamento
Pag. 22
4.2 - Indicazioni
Pag. 22
4.3 - Tipo/i di pompe da impiegare
Pag. 23
5. Scavo con paratie/diaframmi
Stampa tipografia Everprint - Carugate (Mi)
5.1 - Teoria e funzionamento
Pag. 26
5.2 - Indicazioni
Pag. 27
5.3 - Tipo/i di pompe da impiegare
Pag. 27
Tecnologie per il prosciugamento delle falde
Guida pratica
6. Dreni orizzontali
6.1 - Teoria e funzionamento
Pag. 29
6.2 - Indicazioni
Pag. 29
6.3 - Tipo/i di pompe da impiegare
Pag. 31
7. Wellpoint 7.1 - Teoria e funzionamento
Pag. 32
7.2 - Indicazioni
Pag. 33
7.3 - L’impianto
Pag. 35
7.4 - Componenti
Pag. 36
7.5 - Tipo/i di pompe da impiegare
Pag. 38
8. Pozzi
8.1 - Teoria e funzionamento
Pag. 39
8.2 - Indicazioni
Pag. 41
8.3 - Sviluppo di pozzi
Pag. 42
8.4 - Tipo/i di pompe da impiegare
Pag. 43
9. Drenaggi per i lavori in sotterraneo e Stazioni by-pass
9.1 - Teoria e funzionamento
Pag. 44
9.2 - Indicazioni
Pag. 46
9.3 - Tipo/i di pompe da impiegare
Pag. 47
FAQ
Schede di produzione
Pag. 49
Pag. 53
3
Capitolo 1
Introduzione
4
Manuale
per il cantiere
Fig. 1.1 PomPa aUtoadescante aZionata da Un motore
diesel con PomPa del VUoto
Indicazioni sulle pratiche operative,
sulle tecnologie e sugli strumenti
tecnici impiegati
S
i tende sempre più ad abbassare la quota di imposta
degli edifici, per alloggiare a profondità elevate (anche
decine di metri sottoterra) funzioni di servizio legate alla residenza o alle attività produttive e commerciali. Andare a
Fig. 1.2 PomPa aUtoadescante silenZiata Per ridUrre
operare in profondità impone dei doveri e manifesta con
la rUmorositÀ dUrante il FUnZionamento
crescente chiarezza e intensità l’opportunità di servirsi della
tecnica del drenaggio o abbassamento delle falde, per lavorare in sicurezza, comodità ed efficacia in tutti i cantieri in
cui si esercita lo scavo in presenza d’acqua (falda freatica).
Scavare in presenza d’acqua rende necessaria, per plurime
ragioni, l’operazione di abbassare la superficie freatica a una
quota inferiore a quella di fondo scavo: accrescere la tenuta, la “solidità” delle scarpate dello scavo, per impedirne il
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
franamento, e lavorare in uno spazio di cantiere asciutto. A
Fig. 1.3 Pompa sommergibile da cantiere facile da
cura della Casa Editrice la fiaccola, e in collaborazione con
trasportare e installare
ITT Flygt, questa pubblicazione apre una serie di importanti
considerazioni, che pur non pretendono d’essere né continue né esaurienti. Si tratta di un volume pensato quale
pratico strumento di cui servirsi in cantiere per impostare
correttamente la scelta del metodo di prosciugamento, e di
conseguenza delle adeguate tecnologie di sollevamento. Il
volume semplifica, fatalmente, sia la trattazione scientifica
inerente alla scienza dell’idraulica sia quella riguardante la
progettazione esecutiva delle opere, e, rivolgendosi al personale di cantiere, ai tecnici e ai professionisti che desiderano un agevole contributo adeguato a fornire un orientamento verso il metodo e i prodotti più idonei disponibili sul
mercato, non manca di proporre un avveduto e aggiornato
approfondimento tecnico sulle attrezzature oggi disponibili
sia in vendita sia a noleggio.
5
Capitolo 2
Quadro generale
6
2.1 Investigazioni preliminari
S
i danno più metodi di drenaggio. Essendo molteplici, la
scelta del metodo adeguato per prosciugare il terreno
da scavare è, di volta in volta, segnata dalle caratteristiche
proprie del terreno stesso. Va altresì notato che la composizione del terreno non è quasi mai uniforme, giacché essa
è data da strati di materiale discontinui e eterogenei per
permeabilità e densità. È dunque profondamente utile, nella
scelta del metodo di cui servirsi per realizzare il prosciugamento delle falde, svolgere precise indagini preliminari e
contemplare differenti fattori: le condizioni geologiche/litologiche delle zone interessate allo scavo e dell’area in prossimità del cantiere; la profondità e l’estensione dello scavo
che si va a progettare e realizzare; la durata nel tempo del
drenaggio; il coefficiente di permeabilità e la granulometria
del terreno; la profondità ed estensione dello scavo; la quota della superficie freatica e del carico idrostatico al di sotto
dello scavo; la fluttuazione stagionale della superficie freatica e le piene e magre di corsi d’acqua, se presenti, nelle
vicinanze del cantiere; l’analisi e la comprensione dei plausibili effetti prodotti sui fabbricati adiacenti all’area di lavoro
dall’abbassamento della superficie freatica; la verifica della
disponibilità della necessaria energia elettrica; l’individua-
Fig. 2.1 metodi di proSciugamento in relazione alla
granulometria
zione dell’eventuale presenza di corsi d’acqua o di fognature
in grado di ricevere l’acqua emunta dalla falda.
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
2.2 Stabilità dello scavo
I flussi d’acqua superficiali, la filtrazione di acqua di falda attraverso le pareti o il fondo dello scavo e la spinta idrostatica
verticale sul fondo dello scavo sono le ragioni che agiscono
a detrimento della stabilità dello scavo stesso. Per operare il
controllo del flusso d’acqua ci si serve di uno o più (in maniera combinata) dei metodi di seguito indicati:
blocco del flusso d’acqua superficiale, per mezzo della for-

mazione di canaletti intorno allo scavo o della costruzione
di argini di difesa;
controllo continuo del flusso di acqua di falda dentro lo

scavo attraverso le pareti della scarpata e realizzazione di
opere di stabilizzazione dei piedi delle pareti, con sacchi di
sabbia e ghiaia;
prosciugamento del terreno con wellpoint/pozzi fino a 50-

100 cm dal fondo dello scavo ed eliminazione del terreno
bagnato in corrispondenza della frangia capillare;
diminuzione della pressione piezometrica della falda arte-

siana o semiartesiana sottostante la falda freatica oggetto
di scavo.
Fig. 2.2 Stabilizzazione dei piedi delle pareti
Curve granulometriche
Le proprietà meccaniche e
idrauliche dei terreni sono
direttamente influenzate dalle
dimensioni e dalla forma dei
grani di cui i terreni stessi sono
costituiti. L’analisi granulometrica
è utile a determinare le dimensioni
delle particelle che formano un
campione di terreno ed eventuali
percentuali in peso delle varie
frazioni che rientrano all’interno
di limiti prefissati. Uno o più
sondaggi, tramite perforazione
del terreno sottostante il futuro
scavo, consentono di accertare
la successione stratigrafica dello
stesso. Il loro numero è in rapporto
alle dimensioni dello scavo; la
loro profondità è almeno 1,5 volte
quella dello scavo o qualche metro
entro il substrato impermeabile
della falda in modo da conoscere
con precisione lo spessore dello
strato acquifero. Lo scopo di
tali sondaggi è la conoscenza
delle curve granulometriche:
indispensabili per determinare la
conducibilità idraulica del terreno
e poter scegliere il metodo di
prosciugamento più idoneo, per
drenaggio naturale o forzato.
Fig. 2.3 Stabilizzazione dei piedi delle pareti con sacchi di sabbia
Fig. 2.4 Stabilizzazione dei piedi delle pareti con ghiaia
7
Capitolo 2
Quadro generale
8
Inclinazioni dello scavo
Tipo terreno
terreno asciutto
terreno bagnato
Ghiaia
30°-40°
10°-30°
Sabbia
30°-35°
10°-30°
Limo
20°-40°
5°-20°
profondità scavo da 1 a 3 m
30°-45°
10°-20°
profondità scavo da 3 a 6 m
20°-30°
10°-20°
Argilla compatta:
profondità scavo da 1 a 3 m
profondità scavo da 3 a 6 m
35°-45°
30°-40°
20°-25°
20°-25°
profondità scavo da 1 a 3 m
40°-45°
25°-35°
profondità scavo da 3 a 6 m
35°-45°
25°-35°
Argilla tenera:
Argilla dura, marna:
Le pareti dello scavo hanno un’inclinazione il cui valore è
determinato da fattori che interessano il tipo e la condizione del terreno, la presenza o no di acqua superficiale o
di falda, l’esistenza o no di carichi laterali determinati da
fabbricati, la profondità e durata nel tempo dello scavo.
2.3 Raggio di influenza
Il processo di emungimento agisce, abbassando la falda,
su una determinata area, detta area di influenza: la distanza tra l’asse di un pozzo dal quale sta avvenendo un emungimento di acqua di falda e il punto nel quale si osserva un
abbassamento non apprezzabile del livello di falda si definisce raggio di influenza. Si tratta di una distanza che varia
in ragione sia della portata d’acqua emunta dal pozzo, sia
in funzione della conducibilità idraulica dell’acquifero. Per
l’abbassamento della superficie freatica si può operare sia
con trincee (o file di wellpoint, che sono idraulicamente
equivalenti) sia con pozzi. Nel caso di pozzi si parla di raggio di influenza R, che corrisponde teoricamente al raggio
di un’isola circolare al cui centro c’è il pozzo. Quando si
opera con più pozzi raggruppati entro un’area di contenute
dimensioni si considera il raggio R di quest’area a sua volta
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
come un’isola. Gli abbassamenti sono proporzionali al logaritmo di R (la sua valutazione grossolana non comporta
grossi errori). Nel caso di trincee si parla di larghezza L di
influenza, che corrisponde alla distanza fra la fila di wellpoint e un limite alimentante parallelo a tale fila. L’abbassamento è linearmente proporzionale a L e deve essere
valutato con estrema precisione.
2.4 Consigli pratici
Nel caso di moti stazionari, il calcolo del raggio di influen-

za può essere ricavato per via teorica servendosi della
formula di Sichardt:
R = C · (H – ho) · √k = C · So · √k
Dove:
C = costante di valore pari a 3000 per i pozzi e variabile tra
1500 e 2000 per i wellpoint
K = conducibilità idraulica (m/s)
Fig. 2.5 Opere in calcestruzzo in terreno prosciugato da
un sistema wellpoint
ho = spessore della falda all’interno del pozzo (m)
H = spessore della falda indisturbata (m)
So = abbassamento del livello d’acqua in corrispondenza
del pozzo o della trincea equivalente.
Nella caso di moti non stazionari, il calcolo del raggio

d’influenza si ricava attraverso l’applicazione dell’equazione di Thesis:
R = 1.5 √Tt/S
Dove:
T = trasmissività (m2/s)
t = tempo (s)
S = coefficiente d’immagazzinamento
Sebbene il valore reale del raggio d’influenza va calcolato
in sito, le formule sopraindicate sono in grado di fornire
una stima di tale grandezza.
In presenza di falde freatiche molto superficiali, è utile in-

stallare due pozzetti a distanze non inferiori alla lunghezza
del pozzo di emungimento o allo spessore della falda.
Fig. 2.6 Raggio di influenza
9
Quadro generale
10
Capitolo 2
Per la scelta del metodo è necessario:






considerare le dimensioni
del progetto, ovverosia la
quantità di acqua da estrarre
dal sottosuolo e la durata dei
lavori;
considerare il valore della
permeabilità del terreno;
considerare lo spessore della
falda;
considerare l’entità
dell’abbassamento della
superficie freatica e il
gradiente idraulico che si crea
verso lo scavo;
considerare la potenza
elettrica necessaria per il
lavoro e la capacità ricettiva
dei corpi idrici superficiali dove
scaricare l’acqua;
pensare al sistema idoneo
tenendo conto della
profondità dello scavo,
della grandezza dello scavo
e delle caratteristiche
granulometriche del terreno.

Anche operando in falde freatiche conviene utilizzare le più semplici equazioni di Thiem (relative a falde artesiane). I valori ottenuti per gli abbassamenti
saranno minori di quelli reali: la differenza si può
considerare un fattore di sicurezza.

Per scavi stretti e lunghi occorre installare pozzi anche oltre le due estremità dello scavo.

Nell’installare pompe usate, quando si opera con
pozzi, bisogna fare attenzione alla loro efficienza
(minore di quella dichiarata in targhetta), ed eventualmente considerare uno/due pozzi in più.

È opportuno che la superficie freatica si abbassi oltre
la quota del fondo dello scavo per un tratto di 40-60
centimetri inversamente proporzionale alla granulometria del terreno (lo scavo non dovrebbe interessare la frangia capillare).

Attenzione all’ubicazione dei pozzi: sarà simmetrica
in caso di pianta di scavo regolare (punti critici in
genere in corrispondenza del baricentro). Occorre
procedere per tentativi, forti di buon senso ed esperienza, nel caso di piante irregolari.
2.5 Guida alla scelta del metodo
Diverse sono le risorse cui rifarsi, poiché più d’uno
sono i metodi di prosciugamento disponibili. Consideriamo, qui, quelli rilevanti: gli scavi in acqua; i dreni
orizzontali; i dreni verticali; l’elettro-osmosi; il wellpoint; i pozzi e i metodi che risultano dalla combinazione di quelli sinora citati. Il pericolo maggiore da
eludere nella scelta del metodo di drenaggio è quello
che riguarda il formarsi di vie preferenziali di scorrimento dell’acqua: si avrebbe in tal modo lo spostamento di particelle solide e la conseguente instabilità
delle pareti dello scavo. Per la scelta del dimensionamento dell’impianto (da cui dipende la quantità d’acqua che si deve estrarre per ottenere l’abbassamento
desiderato) è indispensabile prendere in considerazione con la più alta attenzione possibile il valore della
conducibilità idraulica K del terreno.
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
2.6 I metodi

Scavo in acqua: in presenza di terreno compatto, coesivo e granulometricamente assortito, risulta essere un
metodo di semplice applicazione, economico e, praticato in condizioni favorevoli, anche rapido. È un metodo
che contempla una profondità di scavo limitata a 8 metri
(scavi estesi, ma non molto più profondi del livello stazionario dell’acqua). In taluni terreni occorre prevedere
pareti molto inclinate. Si può operare con qualsiasi portata, che di solito è di 60 l/sec.

Dreno orizzontale: la profondità d’installazione è limitata a 4 metri (in alcuni, eccezionali casi a 6 metri). Le
procedure da seguire nell’adottare questo metodo sono
le seguenti: è possibile scavare fossati, generalmente
non molto profondi, e riempirli di ghiaia, oppure installare, interrandoli, dei tubi finestrati, siano essi flessibili o
rigidi, e collegarli a dei collettori per convogliare l’acqua
in uno scavo. Dallo scavo, per mezzo dell’azione di una
pompa, l’acqua è condotta a corpi idrici superficiali. Si
dà, oltre al drenaggio per gravità, un’altra soluzione: è
possibile installare i tubi finestrati al di sotto del piano
di scavo (alla profondità di non meno di 0,5 metri) e
Fig. 2.7 Scavo in acqua con palancolate
11
Capitolo 2
Quadro generale
12
Fig. 2.8 wellpoint aSSociato a dreni orizzontali
collegarli, ogni 100 metri, a un tubo chiuso collegato
all’aspirazione della pompa. Con un dreno di 100 mm di
diametro la portata è circa 30 l/sec, con un battente di
10 metri.

Pozzi profondi: l’abbassamento è di 6-8 metri con l’utilizzo di una pompa in superficie, mentre è senza limiti
con l’impiego di un’elettropompa sommersa. Occorre prevedere pozzi anche al suo interno, nel caso lo scavo sia molto largo. Non c’è limite di portata, per quanto
esso dipende dal diametro della pompa e del pozzo.

Sistema wellpoint: si presta per abbattimenti superiori, tuttavia è indicato per abbassamenti di falda di
contenuta entità, cioè tra i 4 e i 4,5 metri: è il “sistema
wellpoint”, vale a dire il metodo di più comune diffusione
per prosciugare i terreni. I wellpoint sono “puntazze” filtranti (esistono per sabbia e per ghiaia), con lunghezza
da 30 centimetri a 1 metro. L’interazione di tali puntazze,
infisse nel terreno attorno allo scavo, con una tubazione da 6”-12” che le collega, e con una pompa speciale,
costituisce il “sistema wellpoint”. Tra le rilevanti caratte-
Fig. 2.9 abbaSSamento di Falda con pozzi proFondi
ristiche del sistema wellpoint c’è la rapidità d’infissione:
non servono che pochi minuti. È ovvio che a determinare
profondità e interasse dei wellpoints sono diversi fattori:
il tipo di terreno; la permeabilità del terreno e il valore di
abbattimento desiderato.
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica

Una fila di wellpoint: l’abbassamento, di solito, è di
Fig. 2.10 Impianto wellpoint
5-6 metri (in limo e sabbia fine esso si riduce a 3-4 metri). Il cono di depressione è ridotto, e ogni wellpoint ha
la possibilità di assicurare una portata leggermente superiore a 1 l/sec.

Più file di wellpoint: l’abbassamento è teoricamente illimitato, ma richiede di disporre di molto spazio all’esterno dello scavo.
Fig. 2.12 Due file di wellpoint
Fig. 2.11 Una fila di wellpoint
13
Capitolo 3
Impianti di sollevamento
14
3.1 Tipi e caratteristiche delle pompe
G
li elementi di centrale, indiscussa importanza di
un impianto di prosciugamento o di abbassamen-
to della superficie freatica sono le pompe, giacché tali
impianti devono servirsi necessariamente di pompe
per il prosciugamento e per l’eventuale innalzamento
dell’acqua allo scopo di smaltirla in un corpo idrico di
superficie. Il mercato è oggi maturo di un’offerta molteplice. Esiste in commercio un panorama molto ampio
di pompe: da quelle che lavorano al di sopra del livello dell’acqua (pompe centrifughe orizzontali) a quelle
sommerse (elettropompe, pompe a asse verticale, a
eiettore, a membrana).
3.2 Pompa sommergibile per drenaggio
La pompa di drenaggio, di cantiere o d’aggottamento, si
compone di: un blocco compatto di motore elettrico, un albero verticale e, nella parte idraulica, di un’unità compatta
protetta da una griglia con funzione di filtro.
Ci si serve della pompa da drenaggio immergendola nell’acqua di uno scavo o di un pozzo poco profondo, appoggiata
sul terreno, su uno strato di ghiaia, avendo cura che non
Fig. 3.1 Sezione di una pompa sommergibile
della Serie 2600
aspiri sabbia dal fondo. Può funzionare anche all’asciutto.
La pompa di drenaggio ha portata elevata (ve ne sono di
diametro considerevole che necessitano di
dreni consistenti). Si tratta di una tipologia
di pompa che risulta essere particolarmente resistente all’acqua sporca o contenente materiali fini in sospensione, giacché
dispone di giranti rivestiti in gomma o in
materiali capaci di proteggere dall’azione
erosiva della sabbia. Si vedano le Pompe
2600 di ITT con girante speciale in lega di
cromo. Impiegate prevalentemente per il
prosciugamento di terreni molto limosi,
contenenti sabbia fine, sono pompe davvero versatili e che si prestano a essere
spostate ovunque sia necessario all’interno degli spazi di cantiere. Sono anche facili
da installare: non serve altro che immer-
Fig. 3.2 La Serie 2600
gerle nel liquido da pompare e collegarla alla alimentazione elettrica.
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
15
3.3 Elettropompa sommersa per pozzi
È formata da un monoblocco con motore elettrico e da un
corpo pompa. È in grado di funzionare solo se immersa in
acqua a una certa profondità. Di centrale importanza è il
dimensionamento del diametro dell’elettropompa rispetto al
diametro del pozzo, per il miglior raffreddamento del motore elettrico, senza generazione di flussi turbolenti. Il corpo
pompa può presentare:
giranti centrifughe o radiali per prevalenze elevate e por-

tate medio-alte (particolarmente resistenti alla presenza
di sabbia nell’acqua);
giranti semiassiali o elicocentrifughe per prevalenze me-

die e portate elevate.
Variando il numero di giranti è possibile variare la prevalenza, mentre per aumentare la portata, dato che funzionano
con motore elettrico, è necessario aumentare il diametro
della pompa (va prestata attenzione alla compatibilità con
le dimensioni del pozzo). L’elettropompa sommersa è facile
da installare, anche in pozzi inclinati.
Fig. 3.3 Elettropompa sommersa per pozzi
Fig. 3.4 Pompe sommerse ITT Lowara
Punto di forza
3.4 Pompa ad asse verticale per pozzi
Il corpo pompa, generalmente con giranti semiassiali o elicocentrifughe, è immerso nel pozzo e collegato direttamente, mediante albero lungo, al motore elettrico installato in
superficie, verticalmente. Si può utilizzare anche un collegamento laterale, con motore posto orizzontalmente e rinvio
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Uno dei tradizionali ed eloquenti
punti di forza di ITT è il prodotto
pompe per drenaggio. Sono
migliaia le pompe di questa
tipologia che ITT Flygt ha installato
in tutti il mondo. La nuova serie
2600 di ITT Flygt stabilisce il punto
di riferimento della tecnologia
delle pompe per drenaggio. Si è
pensato, con le 2600, di ridurre il
numero dei componenti costruttivi,
per facilitare gli interventi di
manutenzione, e di accrescere la
resistenza all’abrasione, adottando
il nuovo e rivoluzionario sistema
Dura-SpinTM per ridurre l’usura delle
tenute idrauliche.
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Capitolo 3
Impianti di sollevamento
16
tramite ingranaggi. In questo caso la pompa può funzionare anche con motore diesel. La pompa ad asse verticale
non può essere impiegata per l’uso in pozzi inclinati.
3.5 Pompa orizzontale di superficie
o autoadescante
La pompa è installata in superficie, orizzontalmente, ed è
formata da giranti. Il tubo di aspirazione, munito di valvola
di fondo e griglia, è immerso nell’acqua di uno scavo o di un
pozzo. Il vuoto parziale creato nel tubo aspirante consente
all’acqua esterna di penetrare all’interno per effetto della
pressione atmosferica. L’altezza massima di aspirazione a
livello del mare è di circa 6 metri. Le pompe centrifughe
orizzontali sono pompe autoadescanti che non necessitano
della valvola di fondo. Sono pompe dotate di motori elettrici o diesel e possono essere utilmente impiegate anche in
Fig. 3.5 Pompa per pozzi ad asse verticale
zone in cui non è presente la rete di alimentazione elettrica. Abbinate a una pompa del vuoto, l’impiego tipico, collegandole ai collettori, è quello per l’estrazione dell’acqua
dagli impianti di wellpoint.
Fig. 3.6 Pompa autoadescante con pompa del vuoto
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
17
3.6 Pompe a membrana
Al proprio interno, queste pompe hanno una membrana di neoprene.
Comandata da un eccentrico, tale membrana crea
alternativamente una depressione e una pressione
che, con un gioco di valvole, consente l’aspirazione
dell’acqua e il suo invio all’esterno. Sono pompe sia
elettriche che diesel e, a differenza delle pompe autoadescanti, le pompe a membrana sono in grado di
lavorare anche a secco.
Fig. 3.7 Pompa a membrana
Fig. 3.8 Vista frontale pompa a membrana
3.7 Pompe per wellpoint
Le pompe per wellpoint devono essere in grado di emungere sia aria sia acqua, e pertanto devono essere costruite
in modo opportuno. La variazione areale della permeabilità del terreno sottostante i wellpoint può generare flussi
d’acqua differenti per ciascun wellpoint e, pertanto, può
capitare che qualche wellpoint si prosciughi e la pompa
aspiri aria. Il wellpoint è paragonabile al tubo d’aspirazione
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Fig. 3.9 e 3.10 Pompa autoadescante silenziata
utilizzabile anche per by-pass
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Capitolo 3
Impianti di sollevamento
18
di una pompa centrifuga, pur se non possiede la valvola
di fondo.
Per i wellpoint si usano di preferenza pompe centrifughe
autoadescanti munite di pompa del vuoto, con funzione
di estrarre l’aria dal sistema fino a creare il vuoto nei wellpoint e permettere la risalita dell’acqua nel loro interno
(inizialmente la pompa emunge aria, poi una miscela aria/
acqua e infine soltanto acqua). Queste pompe funzionano
sia con motore elettrico sia con motore diesel. Quanto al
loro impiego nei centri abitati, per ridurre la rumorosità, è
opportuno scegliere delle pompe silenziate, cioè contenute
nell’apposita struttura fonoassorbente.
Fig. 3.11 Pompa autoadescante per wellpoint
3.8 Il noleggio delle attrezzature
È l’antitesi ai problemi, siano essi di diversa natura: è il
servizio di noleggio delle pompe di drenaggio e dei relativi accessori (quadri elettrici, tubazioni, punte wellpoint,
ecc.). La formula del noleggio, intesa come fornitura del
prodotto più appropriato per ogni esigenza e del servizio di
consulenza da parte di tecnici specialisti, è possibile anche
per il mondo delle pompe di drenaggio. ITT Flygt, ormai da
anni, opera anche con la fornitura della propria conveniente formula noleggio, riuscendo a attribuire a ogni cantiere
l’attrezzatura adeguata.
Quando noleggiare
Il noleggio in questo settore si rivolge prevalentemente ai
lavori di costruzione, laddove, per consentire l’esecuzione
delle opere, sia da operare il drenaggio o l’abbassamento
della falda acquifera, ma è esercitato anche in circostanze
di calamità naturali, di interventi di emergenza o di interventi, con carattere di temporaneità, per la manutenzione
straordinaria di impianti esistenti o per l’esecuzione di lavo-
Fig. 3.12 Vista frontale pompa autoadescante
ri di ristrutturazione, bypass di condotte o di fognature. La
per wellpoint
formula noleggio è competitiva e interessante per il Cliente
ed è adottabile in moltissime tipologie di intervento.
Cosa offre
ITT Flygt offre una gamma completa di prodotti, con oltre
400 pompe immediatamente e costantemente a disposizione dei clienti: pompe trasportabili; pompe per interventi di emergenza; per opere temporanee; per interventi
di manutenzione straordinaria; pompe sempre efficienti e
pronte all’uso, che è possibile immergere ed avviare im-
14_21.indd 18
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
19
mediatamente. La gamma a noleggio contempla anche
modelli per opere importanti: scavo di gallerie; wellpoint;
abbassamento del livello di falda nelle aree di intervento
(a ciò sono deputate robuste autoadescanti). Il servizio
noleggio offerto da ITT Flygt si caratterizza per l’estrema
rapidità di intervento. La tempestività di attivazione del
servizio di pompe a noleggio è la variabile più importante
per moltissimi dei casi d’impiego di questi prodotti, poiché
riduce sensibilmente l’entità del danno in corso (alluvioni,
eventi meteo sfavorevoli, fuoriuscite di materiali contaminati/contaminanti da evacuare al più presto, rotture di
collettori fognari). Non a caso la Protezione Civile si avvale
delle pompe ITT Flygt e della collaborazione dei tecnici specializzati ITT per l’installazione e la gestione del pompaggio. Le pompe ITT per il servizio noleggio si trovano presso
la sede italiana dell’azienda, a Cusago (MI), nella sede di
produzione a Tessere (VE) e nei Centri Service capillarmente distribuiti sul territorio italiano. A disposizione dei clienti
italiani non manca il parco noleggio internazionale ITT, con
sede in Olanda, in grado di rifornire tempestivamente tutto
Fig. 3.13 Pompe da noleggio sempre pronte e in
il territorio europeo.
perfetta efficienza
14_21.indd 19
31-07-2008 15:48:35
Capitolo 3
Impianti di sollevamento
20
Fig. 3.14 e 3.15 Una parte della flotta noleggio ITT
Requisiti
Prevalenza e portata: sono i due principali
requisiti che una pompa deve soddisfare dal
punto di vista tecnico, a seconda del metodo di
prosciugamento utilizzato.
Portata emunta: quantità di acqua che la pompa
è in grado di spostare nell’unità di tempo. La
portata delle pompe centrifughe è direttamente
proporzionale al diametro delle giranti e della loro
velocità di rotazione.
Prevalenza: la pressione metrica alla quale
una pompa è soggetta quando deve innalzare
l’acqua da una quota all’altra, ovvero differenza di
quota fra il punto di scarico e il livello dinamico,
considerando anche eventuali perdite di carico
idraulico (attriti lungo le tubazioni e attraverso
i raccordi). Nel caso delle pompe centrifughe
orizzontali, la prevalenza è data dalla differenza
fra la quota di scarico dell’acqua e la quota
dell’acqua nello scavo, oltre alle perdite di carico
concentrate (curve, strozzature, valvole) e quelle
dinamiche relative alla resistenza di scorrimento
del liquido nelle condotte. La prevalenza è
direttamente proporzionale al numero delle
giranti.
Cavitazione: è un fenomeno che può occorrere,
in corrispondenza dell’aspirazione, quando la
pompa opera in bassa pressione. Le correnti
turbolente che si formano quando l’acqua
entra nella girante producono delle piccole
bolle di vapore acqueo nel momento in cui la
14_21.indd 20
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
21
I vantaggi
La formula noleggio ITT Flygt offre ai Clienti tutta
l’esperienza di uno specialista del settore: la consulenza necessaria per operare la scelta del prodotto ideale
e per calibrare il corretto dimensionamento e impiego
dello stesso prodotto. Uno dei vitali vantaggi di scegliere un servizio a noleggio delle pompe è la possibilità di mettere in preventivo un costo certo nell’economia dell’opera, senza dover considerare un piano
di ammortamento, di manutenzione o periodi di non
utilizzo dell’attrezzatura. Ma non è tutto: il noleggio
consente di avere a disposizione, in ogni circostanza,
la consulenza e assistenza di ITT Flygt.
pressione assoluta scende al di sotto del valore
della pressione del vapor acqueo. Il passaggio
delle bolle attraverso le giranti ne fa aumentare
la pressione; le bolle si rompono con violente
implosioni producendo un rumore simile a quello
del passaggio di ghiaia attraverso le giranti. La
conseguenza è una diminuzione drastica della
portata e, se l’azione continua, si potrebbe
verificare la rottura dell’albero della pompa, o
l’eccessiva usura delle parti idrauliche, per effetto
del “martellamento” delle superfici delle giranti
ad opera delle bolle.
Colpo di ariete: una brusca variazione del
flusso d’acqua all’interno di una tubazione
produce un rapido aumento della pressione e
la tubazione subisce un colpo che la fa vibrare:
il colpo d’ariete. L’effetto, dannoso, può essere
ridotto o eliminato, operando con particolari
accorgimenti progettuali. In generale, è opportuno
sovradimensionare le tubazioni in modo da
ridurre la velocità dell’acqua. Di seguito,
riportiamo alcuni utili consigli (specialmente
quando si opera con pressioni moderate), messi in
relazione alle possibili cause che provocano
in colpo d’ariete.
A) La chiusura rapida di una saracinesca su
una tubazione con un flusso ad alta velocità
provoca un repentino aumento della pressione
che colpisce la tubazione e i raccordi.
Per ovviare all’inconveniente, utilizzare
14_21.indd 21
saracinesche normali e non chiudere/aprire
rapidamente le valvole di regolazione.
B) La rottura di un raccordo nei collettori che
collegano wellpoints (che sono in depressione)
provoca l’intrusione d’aria che può far
accelerare l’acqua nella tubazione fino a
velocità elevate. Si suggerisce, in questo caso,
l’uso di valvole di ritegno, che tendono a
richiudersi lentamente e che hanno rivestimenti
in gomma (non sono idonee valvole a “clapet”).
C) Fermare di colpo una pompa che opera a
pressione elevata e scarica a velocità elevata
provoca una separazione del flusso, che forma
un’onda d’urto che scorre lungo la tubazione
e raggiunge la pompa. L’onda d’urto di ritorno
può creare una pressione anche elevata. Per
questo, le tubazioni che devono operare ad
elevata velocità e pressioni medio-alte devono
essere progettate con adeguata resistenza
meccanica, cosi come i raccordi. Bisogna fare
attenzione, in particolare, alle curve a 90° e
all’attacco all’elettropompa sommersa.
D) Pompe che operano a vuoto spinto in
condizioni di cavitazione causano, spesso, delle
vibrazioni eccessive che possono danneggiare
la pompa, le tubazioni o i raccordi. È utile,
in tal caso, porre attenzione che pompe
molto grandi non operino mai con un valore
del NPSH inferiore al minimo indicato dal
fabbricante.
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Capitolo 4
Scavi in acqua
22
4.1 Teoria e funzionamento
L
o scavo in acqua è una procedura di prosciugamento
semplice e rapida. Si dimostra efficace ed economica, se
impiegata in condizioni favorevoli per quanto riguarda tipo e
granulometria del terreno e idrologia sotterranea. Al contrario,
in condizioni non appropriate, può richiedere molto tempo, rivelarsi costosa e non raggiungere l’efficacia richiesta.
4.2 Indicazioni
Idoneo per scavi anche di notevole estensione, ma di non
eccessiva profondità sotto il livello stazionario dell’acqua, lo
scavo in acqua è meglio indicato in presenza di terreni abbastanza compatti, coesivi o debolmente cementati, nonché
granulometricamente ben assortiti e privi di grani molto fini.
Sono idonee le miscele di ghiaia fine, sabbia di dimensioni
medie e argilla, purché quest’ultima non contenga lenti inglobate o strati di sabbia acquifera. Si ha la necessità che i
terreni siano poco permeabili a filtrazioni d’acqua laterali o
dal fondo. Nelle migliori condizioni di scavo, le pareti hanno una certa stabilità e non si ha trasporto di materiali fini
dal fondo. Per l’asportazione dell’acqua dallo scavo si opera
con pozzetti di raccolta posizionati in corrispondenza degli
Fig. 4.1 Scavo in acqua con palancolate
22_25.indd 22
angoli delle sponde (laddove sono installate le pompe). Da
31-07-2008 11:28:02
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
23
Fig. 4.2 Pompe Bibo per approvigionamento
idrico da acque superficiali
realizzarsi in terreni argillosi e molto compatti, si possono
prevedere pozzetti a pareti scoperte. Da destinare ad altre
tipologie di terreno, invece, sono i pozzetti formati da tubi
forati infissi nel terreno. L’acqua estratta è scaricata a valle
rispetto alla direzione del flusso di falda, e a una certa distanza da esso.
Terreni abbastanza compatti o con granulometrie molto grosse consentono, in scavi poco profondi, di far fluire
la filtrazione d’acqua, dalle pareti e dal fondo, lungo una
canaletta opportunamente dimensionata (va prestata attenzione all’erosione delle sponde o del fondo, in caso di
flussi d’acqua troppo veloci). Alle estremità della canaletta
va posizionata la griglia di fondo della pompa. In questo
caso, è conveniente possedere la conoscenza precisa della
direzione del flusso dell’acqua sotterranea: essa influenza
direttamente le filtrazioni dalle sponde e dal fondo, le quali
diminuiscono da monte a valle rispetto alla suddetta direzione. Le canalette previste devono essere riempite con ghiaia,
o devono contenere una tubazione finestrata in plastica con
all’interno della ghiaia. Parimenti, al fondo del pozzetto di
raccolta (che raccoglie l’acqua delle canalette e l’acqua piovana), si deve provvedere alla formazione di una strato di
ghiaia di 10-20 millimetri di diametro, allo scopo di evitare
che la pompa aspiri sabbia dal fondo. Ultimata la costruzione prevista all’interno dello scavo, è opportuno distruggere
le canalette contenenti ghiaia, soprattutto se dotate di tubo
forato: cessando il pompaggio, infatti, la superficie freatica
si innalza e le canalette diventerebbero vie preferenziali per
il flusso dell’acqua (si creerebbero problemi di infiltrazione
d’acqua nel nuovo fabbricato).
Fig. 4.3 e 4.4 Pompe sommergibili: uno
standard per il drenaggio
4.3 Tipo/i di pompe da impiegare
La scelta della pompa da installare è necessario che sia profondamente meditata. Da essa dipendono le dimensioni del
22_25.indd 23
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Capitolo 4
Scavi in acqua
24
pozzetto. Non infrequente è l’eventualità di dover sostituire
le pompe con modelli di maggior portata, a seguito di errori di valutazione preliminare, o per un incremento delle
portate d’acqua entro lo scavo in corso d’opera. In questo
caso, oltre alle pompe installate nei pozzetti di raccolta, si
opera con altre pompe “posate a terra” in diversi punti dello scavo. Il terreno scavato in queste circostanze sarà, tuttavia, sempre bagnato, e ciò creerà difficoltà per il trasporto del materiale in discarica. Densa è l’offerta di ITT quanto
alle tipologie di pompe per lo scavo in acqua. A partire dalle
BIBO – 2000: pompe particolarmente incisive nel risolvere
situazioni d’emergenza. Il loro impiego è mobile e sono
indicate per interventi di drenaggio e di prosciugamento di
scavi, di miniere, di gallerie, di irrigazione e pompaggio di
Fig. 4.5 Sezione pompa Serie 2600
Fig. 4.6 Pompe Serie 2600: alte prestazioni e
grande affidabilità
Fig. 4.7 Serie 2600 al lavoro
22_25.indd 24
31-07-2008 11:28:10
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
25
Idraulica degli scavi in acqua in
scarpata
La portata d’acqua Q da estrarre da uno
scavo in acqua, supponendo che abbia
forma ellittica con lunghezza degli assi
uguale a L e B, sarà così determinata:
acque di processo o piovane, anche se contenenti fanghi,
Q= C K h B / 2
sabbia o argilla, acqua marina, liquidi viscosi o abrasivi.
Dove:
L= lunghezza asse maggiore dello scavo
B = lunghezza asse minore dello scavo
C = valore ricavato da tabella 1 (qui sotto
riportata) ponendo p=L/B e q=2H/B
K = coefficiente di conducibilità del
terreno
h = altezza dell’acqua nello scavo
Nuova generazione di pompe, con girante speciale in
lega di cromo ad alta resistenza all’abrasione, le pompe
2600 sono indicate per applicazioni gravose in liquidi
contenenti materiali abrasivi. Sono anch’esse pompe
per drenaggio e prosciugamento di scavi, miniere, gallerie, per irrigazione, pompaggio di acque di processo
o piovane, pur contenenti fanghi, sabbia, argilla, acqua
marina, liquidi sia viscosi sia abrasivi. Il loro impiego
è mobile.
Tabella 1
p
q
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0,0
4,00
4,38
4,76
5,12
5,46
5,80
6,60
7,42
8,13
8,80
9,50
5,0
6,0
10,24 11,74
7,0
8,0
9,0
10
15
20
13,14
14,46
14,72
16,98
22,98
28,62
0,2
4,50
4,88
5,26
5,62
6,00
6,32
7,16
7,98
8,72
9,42
10,12
10,88 12,38
13,90
15,24
16,58
17,88
24,14
29,90
0,4
4,96
5,36
5,74
6,12
6,46
6,84
7,70
8,56
9,34
10,02 10,76
11,50 13,18
14,62
16,00
17,34
18,70
25,04
31,04
0,6
5,42
5,82
6,20
6,58
6,94
7,32
8,18
9,02
9,96
10,70 11,42
12,14 13,62
15,28
16,70
18,08
19,46
25,96
32,10
0,8
5,86
6,26
6,66
7,04
7,44
7,76
8,72
9,50
10,30
11,14 12,04
12,80 14,40
15,92
17,36
18,80
20,20
26,84
33,10
1,0
6,28
6,70
7,10
7,50
7,89
8,26
9,18
10,08
10,94
11,80 12,62
13,42 15,00
16,52
18,00
19,46
20,80
27,60
34,00
1,2
6,70
7,12
7,52
7,90
8,28
8,68
9,60
10,54
11,38
12,14 12,94
13,82 15,62
17,12
18,62
20,10
21,56
28,44
34,92
1,4
7,10
7,52
7,94
8,34
8,72
9,12
10,06
10,98
11,98
12,69 13,50
14,32 16,04
17,68
19,22
20,72
22,20
29,20
35,78
1,6
7,50
7,90
8,34
8,76
9,16
9,54
10,50
11,46
12,34
13,18 14,02
14,88 16,58
18,18
19,58
21,32
22,82
29,92
36,60
1,8
7,88
8,28
8,72
9,16
9,58
9,98
10,95
11,88
12,82
13,70 14,52
15,40 17,10
18,66
20,12
21,62
23,44
30,62
37,40
2,0
8,26
8,68
9,12
9,54
9,98
10,40
11,38
12,34
13,26
14,16 15,00
15,88 17,64
19,20
20,68
22,16
23,64
31,32
38,16
2,5
9,18
9,60
10,06 10,50
10,94
11,38
12,42
13,40
14,36
15,30 16,18
17,10 18,82
20,52
22,12
23,58
25,04
31,96
40,02
3,0
10,08 10,54
10,98 11,46
11,88
12,34
13,40
14,44
15,40
16,38 17,30
18,24 20,02
21,72
23,38
25,08
26,56
33,88
41,74
3,5
10,94 11,38
11,88 12,34
12,82
13,26
14,36
15,40
16,44
17,42 18,38
19,32 21,16
22,94
24,64
25,30
27,94
35,28
42,78
4,0
11,88 12,14
12,68 13,18
13,70
14,16
15,30
16,38
17,42
18,46 19,42
20,40 22,26
24,08
25,84
27,56
29,16
36,82
44,12
4,5
12,62 12,94
13,50 14,02
14,52
15,00
16,18
17,30
18,38
19,42 20,40
21,46 23,34
25,20
27,00
28,74
30,52
38,50
45,54
5,0
13,42 13,82
14,32 14,88
15,40
15,88
17,10
18,24
19,32
20,40 21,46
22,40 24,42
26,34
28,14
29,90
31,64
39,92
47,06
6,0
15,00 15,62
16,04 16,58
17,10
17,64
18,82
20,02
21,16
22,26 23,34
24,22 26,40
28,40
30,30
31,14
34,02
42,36
50,44
7,0
16,52 17,12
17,68 18,18
18,66
19,20
20,52
21,72
22,94
24,08 25,20
25,34 28,40
30,40
32,42
34,32
36,22
45,08
53,06
8,0
18,01 18,62
19,22 19,58
20,12
20,68
22,12
23,38
24,64
25,84 27,00
28,14 30,30
32,42
34,60
36,46
38,36
47,30
55,88
9,0
19,46 20,10
20,72 21,32
21,62
22,16
23,58
25,08
26,30
27,56 28,74
29,90 32,14
34,32
36,46
38,60
40,44
49,76
58,40
10
20,88 21,56
22,20 22,82
23,44
23,84
25,04
26,56
27,94
29,16 30,52
31,64 34,02
36,22
38,36
40,44
42,60
51,88
60,66
15
27,65 28,44
29,20 29,82
30,62
31,32
32,96
33,88
35,28
36,82 38,50
39,92 42,36
45,08
47,30
49,76
51,88
62,60
72,02
20
34,02 34,92
35,78 36,60
37,40
38,16
40,02
41,74
42,78
44,12 45,54
47,06 50,44
53,06
55,58
58,40
60,66
72,02
82,60
22_25.indd 25
31-07-2008 11:28:12
Capitolo 5
Scavo con paratie/diaframmi
26
5.1 Teoria e funzionamento
L
o scavo con paratie è una valida soluzione per scavi in
presenza di strutture esistenti perimetrali, poiché le
paratie sono impiegate, oltre che per risolvere i problemi di natura idraulica (di continuità e impermeabilità),
anche in funzione prettamente statica, cioè a sostegno
del terreno. Il metodo in oggetto dà ragguardevoli risultati se applicato in terreni molto permeabili, ghiaiosi
e semi permeabili (ghiaia e sabbia). Se il terreno presenta uno strato impermeabile superficiale, per evitare
la possibilità che l’acqua rifluisca, è opportuno infiggere
delle palancole. In caso contrario, vale a dire in assenza
dello strato impermeabile, le palancole vanno infisse a
Fig. 5.1 Palancole infisse in uno strato di terreno argilloso
una profondità tale da impedire che il flusso d’acqua
che rifluisce all’interno crei fenomeni di sifonamento e
di trascinamento di sabbia. Il caso più problematico è
costituito dalla presenza di un substrato non profondo, ma molto duro, come arenaria o conglomerato, la
cui superficie non è mai orizzontale e piana. In questo
caso, ai piedi di palancole e paratie si formano dei vuoti
di differente dimensione che lasciano passare l’acqua.
Un altro inconveniente può nascere dal fatto che le paratie strutturali, di solito costruite per tratti di pochi
metri, non presentano, a volte, una perfetta impermeabilità in corrispondenza dell’unione dei diversi tratti. In
assenza di impermeabilità dei giunti si ha la formazione
Fig.5.2 Scavo con paratie
di fontanelle laterali.
Fig. 5.3 e 5.4 Scavi con paratie in acciaio
26_28.indd 26
31-07-2008 11:31:16
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
27
Fig. 5.5 e 5.6 Scavo con paratie in calcestruzzo in area ad
5.2 Indicazioni
alta densità abitativa
Le paratie drenanti possono spingersi fino a profondità di
circa 30 metri. In relazione alle modalità di esecuzione dello
scavo e del tipo di sostegno adottato, si hanno: paratie a
pali secanti, che sono idonee per suoli che consentono lo
scavo del singolo palo senza sostegno per il tempo necessario all’inserimento del tubo “gobbo” e al suo riempimento
con materiale drenante; paratie a pannelli, realizzate con
scavo in miscela bentonitica in terreni che necessitano di
sostegno, per permettere l’inserimento delle casseforme di
forma rettangolare e il loro riempimento con materiale drenante. Quest’ultimo tipo di paratie è realizzato anche con
l’esecuzione dello scavo per mezzo dell’azione di un getto d’acqua ad altissima pressione e allo spurgo del terreno
scavato con aria compressa: l’adozione di questa tecnica
assicura sia il necessario sostegno delle pareti dello scavo
sia una facile messa in opera del materiale drenante e dei
Cosa sono
Le paratie sono opere di sostegno
verticali, che è plausibile classificare
come opere di sostegno flessibili
(distinguendole, in tal modo, dalle opere
di sostegno rigide). Possono essere libere
o ancorate con trefoli o barre di acciaio.
Si danno ancoraggi attivi o passivi, in
rapporto al momento in cui essi sono
messi in trazione. Si dicono attivi quando
sono messi in trazione mentre sono posti
in opera. Si parla di ancoraggi passivi,
invece, quando sono gli spostamenti
della paratia a mettere in trazione gli
ancoraggi stessi.
geotessili.
5.3 Tipo/i di pompe da impiegare
La gamma di pompe autoadescanti BWS offerta da ITT
comprende un’ampia gamma di pompe che meglio si adattano allo scavo con paratie. Essa contempla pompe massimamente versatili, e indicate per l’impiego in tutte le applicazioni di drenaggio e abbassamento della falda freatica.
Le pompe autoadescanti ITT, che usano diversi tipi di motore
Fig. 5.7 Diaframma semplice
Fig. 5.8 Diaframma doppio
elettrici o diesel, sono facili da trasportare e sono disponibili
in una gamma di modelli, da 2” a 10”, che usano diversi tipi
di motori. Possono essere montate su carrello o su base, in
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Capitolo 5
Scavo con paratie/diaframmi
28
Fig. 5.9 e 5.10 Pompe della gamma autoadescanti BWS
relazione alle differenti necessità. Non manca la possibilità,
qualora si abbiano a soddisfare i requisiti di contenimento della rumorosità, di equipaggiare le autoadescanti ITT
con cabine di insonorizzazione dotate di carenatura, di alta
qualità, che va a copertura sia del motore sia della pompa.
La gamma dispone anche di motori super-silenziati.
La serie di pompe BWS è stata progettata per un’ottima
resistenza meccanica e per un pompaggio ininterrotto anche nelle condizioni di lavoro più difficili. L’albero e le tenute sono dimensionati per operazioni gravose. Allo scopo di
ottenere l’alta resistenza all’usura che caratterizza queste
pompe si è pensato, per i punti maggiormente esposti ad
azioni usuranti, al corretto dimensionamento dei materiali.
Le BWS sono pompe autoadescanti idonee per l’utilizzo in
presa diretta, senza l’ausilio di pompa del vuoto.
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Capitolo 6
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Dreni orizzontali
6.1 Teoria e funzionamento
29
I
l drenaggio orizzontale va a risolvere i gravi problemi
logistici e organizzativi dei cantieri in avanzamento con
sostenute produzioni giornaliere. Si attua con due tecniche
distinte e contemporanee: il drenaggio orizzontale propriamente detto e il wellpoint orizzontale. Il metodo dei dreni
orizzontali, impiegato con successo nei lavori di posa delle
condotte e nella costruzione di acquedotti, fognature, cavidotti, è così riassumibile: si scavano delle trincee di profondità variabile sino a 5 metri e si sostituisce il terreno scavato
con della ghiaia o con altro materiale drenanate di opportuna granulometria, formando nel terreno delle gallerie drenanti per gli usi più svariati di bonifica agricola o geotecnica.
Allo stesso modo, si può realizzare il drenaggio orizzontale
attraverso la posa di dreni che, per gravità, smaltiscono l’acqua grazie alla pendenza.
6.2 Indicazioni
I tubi drenanti sono costituiti, in genere, da tubi flessibili in
PVC corrugato, con diametro variabile tra i 50 e gli 80
millimetri, opportunamente forati e rivestiti di una garza di nylon o con geotessili, per evitare l’intasamento
da parte di sedimenti a granulometria fine.
In rapporto al wellpoint tradizionale, il drenaggio orizzontale, a patto che le dimensioni e la durata del lavoro ne rendano plausibile l’adozione, presenta plurimi
vantaggi: si installa con un ridotto impiego di personale e a una velocità media di posa di 80÷100 m/
Fig. 6.1 Wellpoint con dreni orizzontali tirantati
ora, senza l’impiego di acqua in pressione (jetting) o
di aria; sul piano di lavoro non si hanno tubazioni e
raccordi che, durante le operazioni di scavo e di posa,
potrebbero essere danneggiati (producendo, in tal
modo, l’interruzione del funzionamento dell’impianto); il piano di campagna, poiché sgombro di raccordi
e di collettori, è interamente e comodamente praticabile dai mezzi di lavoro.
Dopo il suo impiego, il tubo drenante, molto economico, rimane a perdere nel terreno e può essere utilizzato nuovamente in occasione di ripristini o future
riparazioni. In effetti, lo smontaggio dei dreni orizzontali è limitato alla semplice rimozione delle tubazioni
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Capitolo 6
Dreni orizzontali
30
di scarico delle pompe.
Altro indubbio vantaggio, rispetto a un impianto wellpoint tradizionale: l’installazione del tubo drenante
può essere completata a prescindere dal grado di
avanzamento della condotta da posare, perché il dreno installato rimane a perdere ed elimina, in tal modo,
i tempi morti del wellpoint tradizionale necessari alla
rimozione e alla nuova installazione degli impianti.
La posa del tubo drenante è indipendente dallo stato
di avanzamento dei lavori: può essere compiuta in
qualsiasi momento. I dreni orizzontali sono collocati
al di sotto delle quote di fondo scavo: si riducono così
sensibilmente le quantità d’acqua da emungere per
l’abbassamento della falda freatica. I limiti all’applicazione dei dreni orizzontali sono dati dai terreni di
natura ghiaiosa o da quelli con intercalazioni calcarenitiche che impediscono l’avanzamento della catena
di scavo e la successiva posa del tubo drenante o la
formazione della trincea drenante.
Fig. 6.2 e 6.3 Pompe centrifughe autoadescanti vuoto assistite
Quando si usa
Si ricorre alle trincee drenanti nei casi in
cui ci si trovi in presenza di falde freatiche
superficiali o quando il battente idraulico da
deprimere e controllare è di modesta entità. Si
tratta, di consueto, di scavi disposti in modo
trasversale alla direzione del flusso della falda,
con l’obiettivo di incanalare l’acqua di falda
convogliandola in direzione dei punti di raccolta.
Le trincee possono essere colmate di materiale
drenante e, sul fondo d’esse, si può posizionare
una tubazione drenante di PVC.
Fig. 6.4 Trincee drenanti
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
31
6.3 Tipo/i di pompe da impiegare
La gamma BWV di ITT raggruppa le pompe autoadescanti vuoto assistite, che sono particolarmente indicate per
applicazioni sotto impianti wellpoint con dreni orizzontali,
laddove è indispensabile l’espulsione di notevoli quantità
d’aria: ciò rende le pompe BWV ideali per l’abbassamento
delle falde freatiche e in ogni altra applicazione in cui è
richiesto un adescamento rapido. Per assicurare una maggiore affidabilità di funzionamento, la valvola di scarico è
costituita da una sfera di gomma non galleggiante, poiché
essa è meno soggetta all’intasamento. La pompa a vuoto,
con lubrificazione a circuito chiuso, ha dimostrato per decenni la sua affidabilità e continua a farlo.
ITT dispone anche di una gamma di pompe centrifughe
autoadescanti vuoto-assistite con pompa del vuoto lubrificata ad acqua. Le pompe BWA sono ecocompatibili, garantiscono un’elevata efficienza idraulica e reclamano una
limitata manutenzione. Queste pompe hanno un ampio
passaggio per evitare intasamenti anche durante le situazioni di pompaggio più impegnative.
Per stimare la capacità drenante di una trincea
costituita di solo materiale drenante, si può fare
riferimento al grafico riportato di seguito.
Nel caso in cui, invece, sul fondo della trincea è
posata una tubazione drenante si può ricorrere al
seguente grafico.
Fig. 6.6 Normogramma che mette in relazione la portata
a piena sezione, la velocità del flusso, il diametro e la
pendenza di un tubo liscio in plastica
Fig. 6.5 Normogramma che mette in relazione la portata, le perdite di
carico e il diametro del materiale drenante di una trincea
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Capitolo 7
Wellpoint
32
Fig. 7.1 e 7.2 Infissione di punte wellpoint
7.1 Teoria e funzionamento
I
l termine wellpoint ha un inequivocabile significato letterale: “punta da pozzo”. È il metodo di drenaggio, di ve-
loce installazione, oggi pienamente riconosciuto come il più
diffuso e il più economico, pur trattandosi di un sistema che
presenta alcuni limiti applicativi legati alla larghezza e alla
profondità dello scavo e che dà il migliore risultato se applicato a terreni permeabili per porosità (ghiaie, sabbie, limi
e argille). Protagonisti indiscussi di un impianto wellpoint
sono: le punte perforanti e filtranti (i veri e propri wellpoint)
e una pompa corredata di un depressore. Nel proprio insieme, l’impostazione di un impianto wellpoint è la seguente:
un insieme di collettori di aspirazione orizzontali a cui sono
collegati, per mezzo di raccordi flessibili, dei tubi di sollevamento verticali che, all’estremità, hanno un filtro (il wellpoint). Non mancano una o più pompe dotate di depressore
che assicurano, per mezzo di un funzionamento continuo e
ininterrotto, l’emungimento dell’acqua di falda. Il principio di
funzionamento si fonda sulla deviazione del flusso di falda
in direzione di elementi filtranti messi in depressione dalla
pompa. L’impianto wellpoint, quando in funzione, provoca
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
33
un abbassamento della falda freatica creando un cono di
influenza raffigurato in una porzione di terreno drenato a
forma di cono rovesciato. In rapporto alla stratigrafia del
terreno e del tipo di scavo, i wellpoint possono essere posti
in opera con modalità diverse: ad anello chiuso; ad “U”;
esterno a paratie; lineare laterale; lineare centrale; a gradoni; laterale a rotazione.
L’infissione dei wellpoint in terreni sabbiosi avviene per
mezzo dell’azione di un gruppo jetting a pressione d’acqua.
Nei terreni stratificati, invece, si procede all’infissione con
l’ausilio di una trivella meccanica.
7.2 Indicazioni
Per rispondere in modo adeguato alle necessità di abbassamento della falda freatica in terreni sabbiosi, con limi e argille, con ghiaie di pezzatura contenuta, si impiega l’impianto
wellpoint verticale tradizionale. Differente è il caso in cui si
ha la necessità di assicurarsi notevoli avanzamenti quotidiani: è opportuno, in questa circostanza, ricorrere all’impiego del wellpoint orizzontale. In questo caso, il pompaggio
dell’acqua di falda avviene attraverso una tubazione in pvc
stesa fino alla profondità di 5 - 6 metri. Il limite d’impiego di
tale sistema è rappresentato, come per il wellpoint tradizionale, dalla presenza di terreni a granulometria elevata. Per
installare un wellpoint, sia esso perimetrale o laterale allo
scavo, si realizza un foro con una trivella e si fa scorrere il
Fig. 7.3 e 7.4 Impianti wellpoint
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Capitolo 7
Wellpoint
34
Fig. 7.5 e 7.6 Impianti per la decontaminazione di siti
industriali inquinati
wellpoint nel foro stesso. A seguire, si collega il wellpoint
con una manichetta a una pompa jetting che pompa acqua calda in pressione, a sei atmosfere, sino alla testa del
wellpoint stesso, in modo da stabilizzare la geometria. In
terreni a matrice fine e argillosi, per ottenere un migliore
rendimento dell’impianto è necessario realizzare intorno al
wellpoint un prefiltro di sabbia.
La parte filtrante del wellpoint è necessario che sia posizionata ad almeno 150 centimetri al di sotto della quota
di base dello scavo. La parte filtrante, lunga circa 60 centimetri, è necessario che sia posizionata 100 centimetri al
di sotto del fondo, in modo da consentire un corretto drenaggio. Nella circostanza di fronti di scavo oltre i 40 metri
e di molta acqua, è possibile che al centro dello scavo ci
sia una risalita di falda. In presenza di terreni ghiaiosi, il
richiamo d’acqua può abbassare la falda anche a 450 metri
di distanza: si rende così necessario fare attenzione alla
presenza di edifici limitrofi che potrebbero registrare cedimenti in fondazione a causa di subsidenza del terreno.
Si dà anche un impiego “speciale” del sistema wellpoint:
se collegato a un sistema di monitoraggio, esso può essere
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
35
utilizzato per un intervento mirato alla decontaminazione
di siti inquinati, cioè per il loro recupero. In tale caso, normalmente si procede realizzando un diaframma all’interno
del quale si installa una rete drenante wellpoint. Attraverso
il controllo in continuo sulla qualità delle acque pompate si
può monitorare costantemente e precisamente l’efficacia
degli interventi di decontaminazione in atto. Le acque, in
funzione del loro carico inquinante, possono essere smaltite nelle acque superficiali o condotte alla depurazione.
Il controllo degli inquinanti sulle acque estratte dal wellpoint è un sistema automatico di controllo in tempo reale
di mappatura della diffusione degli inquinanti nelle falde:
attraverso la sua applicazione si è in grado di evidenziare
quale sia l’intervento di disinquinamento più efficace. Le
pompe wellpoint sono controllate da un sistema di telecontrollo centrale al quale pervengono in tempo reale i dati dei
sistemi di misura degli inquinanti. ITT ha dato risonanza a
scala nazionale a questo tipo di impiego, intervenendo con
azioni di efficace risanamento in alcune tra le più importanti ex aree industriali italiane.
7.3 L’impianto
Produce e applica la migliore tecnologia, dedicando adeguate risorse: ITT Dewatering si serve di un sistema
wellpoint che presenta un’estremità a puntale perforante e una serie di fili metallici e di materiale plastico finestrato. La portata del wellpoint in acciaio può arrivare a
circa 160 l/min.
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Fig. 7.7 Impianto wellpoint a gradoni
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Capitolo 7
Wellpoint
36
Fig. 7.8 Componenti dell’impianto wellpoint standard
A comporre il giunto rapido flessibile è un tubo trasparente
e resistente alla depressione che, alle proprie estremità,
dispone di due semigiunti sferici rapidi per l’attacco ai rispettivi semigiunti del collettore e del tubo di sollevamento. Questo tipo di raccordo è prevalentemente impiegato
negli impianti wellpoint mobili che sono destinati alla posa
di condotte e che sono soggetti a rapidi spostamenti delle
pompe e delle tubazioni. In questo caso si hanno i raccordi
dell’impianto di tipo sferico rapido e con tubazioni zincate.
I tubi di sollevamento sono fra essi componibili e hanno
misure standard: 6; 3; 2; e 1 metro.
Il sistema a gradoni è impiegato quando si ha la necessità
di ottenere abbattimenti superiori ai 4 o 5 metri di falda.
In tal caso, si dispone un impianto, assiale o perimetrale
al presbancamento, alla quota della falda indisturbata. A
seguito del primo abbassamento di falda, si predispone il
secondo impianto alla quota di falda parzialmente abbattuta. Nel momento in cui la falda raggiunge la quota che si
intende ottenere, si può rimuovere l’impianto ad anello superiore, poiché risulta bastevole l’emungimento per mezzo
dell’impianto più profondo.
7.4 Componenti
La natura del terreno e il coefficiente k di permeabilità
determinano il dimensionamento dell’impianto wellpoint.
L’impianto tipo comprende:

gruppo aspirante: è costituito di pompe autoadescanti,
ad alto grado di vuoto, capaci di aspirare l’acqua fino
a prevalenze elevate. Le pompe sono mosse da motori
elettrici o diesel;

pompa di scorta;

collettore di aspirazione: è una tubazione che serve
a collegare i wellpoint alla pompa. Le varie barre
sono unite tra loro con un sistema rapido di giunti
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37
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Fig. 7.9 Accessori per sistemi wellpoint
N.
1
2
DIMENSIONI m.
Collettore di aspirazione
0,28x0,25x5,80
0,24x0,18x5,80
0,28x0,25x5,80
0,24x0,18x5,80
Ø
Kg.
Tubo di scarico
0,36x0,36x5,80
0,28x0,25x5,80
0,24x0,18x5,80
0,20x0,15x5,80
0,18x0,11x5,80
250
150
120
80
60
17/m
5,6/m
3,6/m
1,9/m
1,4/m
150/1 1/2” 6/m
120/1 1/2” 4,3/m
150/1 1/4” 6/m
120/1 1/4” 4,3/m
3
Raccordo a «T» con
collegamento femmina
0,60x0,36x0,25
0,53x0,34x0,22
150
120
9
6
4
Raccordo a «V» con
collegamenti maschi
0,25x0,60x0,65
0,22x0,45x0,50
150
120
12
9
0,42x0,42x0,90
0,25x0,70x0,30
0,22x0,70x0,27
0,18x0,46x0,22
0,15x0,38x0,19
0,32x0,32x0,65
0,22x0,55x0,25
0,20x0,45x0,22
0,15x0,20x0,30
0,11x0,18x0,25
0,20x0,23x0,23
0,15x0,19x0,19
250
150
120
80
60
250
150
120
80
60
150
120
22
8
5,7
2,5
1,7
18,5
6,0
4,2
2,1
1,5
3,1
1,8
5
6
Curva 90°
Curva 45°
7
Tappo terminale maschio
8
Tappo terminale
femmina
0,24x0,23x0,27
0,19x0,23x0,18
150
120
2,6
1,5
Raccordo maschio
con filetto gas
Tappo maschio
con filetto gas
0,09x0,09x0,09
0,09x0,09x0,09
0,06x0,05x0,06
0,06x0,04x0,06
1 1/2”
1 1/4”
1 1/2”
1 1/4”
0,5
0,4
0,4
0,2
9
10
11
Tappo femmina
12
Manicotto
13
14
15
16
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DENOMINAZIONE
Tubo di sollevamento
wellpoint in
PVC e alluminio
wellpoint in
acciaio inox e alluminio
wellpoint in
acciaio inox e acciaio
17
Giunto flessibile in PVC
18
Giunto flessibile in PVC
con rubinetto
19
Flessibile d’attacco
20
Flessibile di presa
21
Griglia di fondo
22
Manichetta di
scarico da mt 10
23
Manichetta di
scarico da mt 20
24
Riduttore
25
Flesibile di presa per
jetting con valvola
0,13x0,15x0,10
48
0,8
0,05X0,05x0,05
0,05X0,05x0,05
0,05X0,05x6,00
0,05X0,05x4,00
0,05X0,05x3,00
0,05X0,05x2,00
0,05X0,05x1,00
0,05X0,05x6,00
0,05X0,05x4,00
0,05X0,05x3,00
0,05X0,05x2,00
0,05X0,05x1,00
1 1/2”
1 1/4”
1 1/2”
1 1/2”
1 1/2”
1 1/2”
1 1/2”
1 1/4”
1 1/4”
1 1/4”
1 1/4”
1 1/4”
0,2
0,2
20,7
13,8
10,3
6,9
3,4
18,6
12,4
9,3
6,2
3,1
0,06X0,06x1,04
60
3,1
0,06X0,06x0,68
0,06X0,06x1,04
60
60
2,2
3,0
0,05X0,05x0,64
50
2,3
0,13X0,13x1,07
0,12X0,12x1,00
0,13X0,13x1,22
0,12X0,12x1,15
0,25x0,25x2,20
0,22x0,22x2,20
0,25x0,25x6,20
0,22x0,22x6,20
0,15x0,15x6,15
0,11x0,11x6,12
0,44x0,44x0,60
0,30x0,30x0,50
0,20x0,20x0,40
0,13x0,13x0,34
0,10x0,10x0,32
0,65x0,40x0,26
0,55x0,40x0,17
0,45x0,30x0,15
0,40x0,30x0,12
0,80x0,55x0,26
0,70x0,50x0,17
0,60x0,40x0,15
0,50x0,40x0,12
0,30x0,30x0,22
0,30x0,30x0,22
0,22x0,22x0,19
48
42
48
42
150
120
250
150
120
80
60
250
150
120
80
60
150
120
80
60
150
120
80
60
150-120
120-150
100-120
3,5
2,7
4,0
3,2
22,0
12,5
0,22x0,22x6,30
100
26
N.
DENOMINAZIONE
DIMENSIONI m.
Ø
Kg.
26
Idrante da mt. 20
0,90x0,90x0,16
0,90x0,90x0,16
70
45
23
18
27
Riduttore UNI 70 F. a
UNI 45 M.
0,10x0,10x0,10
28
Attacco infissione
SF. a 3 ganci
29
Perforatore a corona
30
Guarnizione per SF.F
31
Puntazza per wellpoint
32
Sfera per wellpoint
33
Corpo filtro in alluminio
34
35
0,36x0,15x0,12
1
1,5
0,17x0,17x0,30
150
3,7
250
150
120
100
80
60
48
60
50
0,40
0,13
0,09
0,08
0,06
0,03
0,02
0,3
0,45
30
0,01
0,06x0,06x0,94
0,06x0,06x0,58
60
60
1,9
1,4
Corpo filtro in acciaio
0,05x0,05x0,57
50
1,55
Carcassa in PVC,
con tagli, da ml. 1
0,06x0,06x0,860
60
0,8
36
Carcassa in
acciaio inox
0,055x0,055x0,860
0,055x0,055x0,50
0,045x0,045x0,50
37
Tubo in PVC flessibile
da ml. 1
38
Semi-giunto SF. M.
con codolo
portagomma
39
Semi-giunto SF. F.
con codolo
portagomma
55
55
45
45
40
250-250
150-150
120-100
80-80
60-60
250-250
150-150
120-100
100-100
80-80
60-60
0,70
0,40
0,35
1,0
0,9
3,7
2,3
1,4
0,9
3,5
2,0
1,7
1,5
0,9
40
Semi-giunto SF. F.
con codolo portagomma
48
42
0,9
0,85
41
Semi-giunto SF. F.
con codolo filettato
1 1/2”
1 1/4”
0,9
0,85
42
Tronchetto con
portagomma e filetto
1 1/2”
1 1/4”
0,29
0,25
43
Saracinesca in ottone
1 1/2”
1 1/4”
0,55
0,4
44
Tubo in gomma con
spirale in acciaio da ml. 2,0
150
100”
14,0
7,0
250
150
100
80
60
150
102
80
63
150
102
80
63
70
45
41,0
21,0
12,0
9,5
15,7
10,0
8,0
6,0
31,4
20,0
16,0
12,0
27,5
17,5
45
Tubo in gomma con
spirale in acciaio da
ml. 5,8
46
Manichetta di scarico
tipo heliflat da ml.10
47
Manichetta di scarico
tipo heliflat da ml.20
48
Manichetta in gomma
telata da ml.20
49
Valvola di fondo con
codolo portagomma
-
53,0
29,5
15,5
11,5
14
6,5
3,5
2,1
1,6
22,9
14,2
10,9
7,8
38,6
24,0
18,9
13,8
4,2
4,5
2,8
1,4
1/2”
50
51
52
53
54
55
56
0,24x0,24x0,31
0,19x0,19x0,24
0,15x0,15x0,20
0,11x0,11x0,17
0,22x0,25x0,27
0,18x0,20x0,24
0,16x0,20x0,20
0,13x0,18x0,20
0,11x0,15x0,16
0,35x0,35x0,24
0,30x0,30x0,16
0,25x0,25x0,13
0,25x0,25x0,11
0,50x0,50x0,24
0,45x0,45x0,16
0,40x0,40x0,13
0,40x0,40x0,11
0,90x0,90x0,16
0,90x0,90x0,16
100
36
Semiraccordo maschio
con portagomma
Semiraccordo femmina
con portagomma
Semi-giunto SF. F.
a 3 ganci
Mezzo raccordo
bocchettone femmina
Dado per raccordo
bocchettone
Mezzo raccordo
bocchettone maschio
UNI 70
UNI 45
UNI 70
UNI 45
1,1
0,45
1,0
0,35
Curva a 90° M.F.
1 1/2”
1,2
1 1/2”
0,25
1 1/2”
0,3
48
0,25
1 1/2”
0,8
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Capitolo 7
Wellpoint
38
sferici in grado di evitare possibili aspirazioni d’aria
o trafilamenti che comprometterebbero il rendimento dell’impianto wellpoint;

wellpoints: costituiti da un’estremità a puntale perforante e da una serie di filtri metallici o di materiale plastico, che hanno una centrale funzione nell’aspirazione
della massima entità d’acqua per unità di tempo, senza
l’asportazione di particelle solide dal terreno;

tubazione di scarico: pompe supplementari di “rilancio”
in relazione alla portata da evacuare e alla prevalenza da
raggiungere.
7.5 Tipo/i di pompe da impiegare
L’affidabilità delle pompe è condizione prima e irrinunciabile per il sistema wellpoint. Considerato che si tratta di
pompe che devono essere impiegate ininterrottamente per
tutta la durata dei lavori di abbassamento della falda. Le
pompe per wellpoint è necessario che siano autoadescanti in modo che al variare delle portate
idriche non sono necessarie operazioni
di innesco. Le autoadescanti ITT sono
installate su un carrello che ne rende
semplice il trasporto ed il riposizionamento. Le motorizzazioni prevedono
sia motori elettrici sia motori diesel.
Tra le peculiarità delle autoadescanti
ITT per wellpoint si registra l’elevato
rendimento idraulico rispetto alle potenze installate, la compattezza e l’assenza di particolari necessità di manutenzioni. Il corpo delle pompe è in
ghisa a elevata resistenza meccanica,
con girante a pale aperte (a sbalzo sul
prolungamento dell’albero). La tenuta
meccanica, di tipo carburo di tungste-
Fig. 7.10 Pompe per wellpoint con sistema del vuoto
no/carburo di tungsteno, è di lunghissima durata ed è idonea per acque torbide e salmastre. Oltre ad una gamma
di potenze e portate adeguata a coprire tutte le esigenze
di impiego, le autoadescanti ITT possono essere dotate di
una pompa del vuoto che consente un adescamento rapido e continuo nel caso di presenza di aria nelle condotte
di aspirazione. Esistono versioni ad elevata prevalenza per
quelle situazioni in cui tale caratteristica sia richiesta.
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Capitolo 8
39
8.1 Teoria e funzionamento
I
l sistema di drenaggio per mezzo di pozzi è un metodo
indispensabile a cui ricorrere se si deve abbassare la fal-
da oltre i 7 metri o, in ogni caso, è utile servirsene quando la profondità della falda freatica è considerevole (non si
danno limiti “teorici” di abbassamento, applicando questo
sistema). Indubbiamente, operare mediante pozzi consente
di emungere portate d’acqua di una certa entità e di depressurizzare una sottostante falda artesiana, per evitare la
rottura dello strato impermeabile di tetto quando, a seguito
dello scavo, il tetto stesso si assottiglia. Importante è ricordare che il funzionamento ideale di un pozzo si ha nel caso
in cui al crescere della profondità aumenta la permeabilità del terreno, che lo scavo successivo interessi un terreno
sabbioso (o a grossa granulometria) e, infine, che lo strato
di terreno sotto il fondo sia permeabile in misura sufficiente
da consentire un’immersione adeguata della parte finestrata dei pozzi.
In modo analogo a quanto accade con i sistemi di wellpoint,
i pozzi si installano, sebbene con distanze maggiori dai bordi, in modo perimetrale agli scavi. Fra di essi, i pozzi sono
distanziati in ragione del livello di abbattimento della falda
desiderato, della permeabilità del terreno e dell’altezza di
Fig. 8.1 Drenaggio di falda con pozzi profondi in un
cui si dispone per l’immersione della loro parte finestrata
cantiere di ampie dimensioni
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Capitolo 8
Pozzi
40
(che varia da 6 a 25 metri). Va precisato che, al crescere della vicinanza dei pozzi, aumenta la regolarità
dell’abbassamento. Il diametro dei pozzi oscilla tra i
150 e i 500 millimetri. In rapporto all’abbattimento di
falda che si vuole ottenere, al grado di permeabilità
del terreno e all’altezza di immersione disponibile per
la loro parte finestrata, i pozzi sono distanziati fra di
essi in modo variabile: tra i 6 e i 60 metri. L’impiego
del sistema di drenaggio per mezzo dei pozzi è particolarmente indicato quando si deve operare in spazi
Fig. 8.2 Tubazioni di mandata di una pompa autoadescante
in cui non è possibile installare nulla all’esterno dello
scavo, ed è quello che accade di frequente trovandosi
a lavorare in zone abitate: i wellpoint non sono indicati, in quei casi, perché risultano intralcianti.
Ci sono casi in cui può rivelarsi un vantaggio l’operazione di mettere in depressione i pozzi collegati a una
pompa del vuoto. Il vuoto produce un aumento del
gradiente idraulico e, in tal modo, favorisce il richiamo
dell’acqua verso i pozzi stessi. Questo sistema trova
applicazione nei terreni stratificati. Il terreno situato
alla periferia del pozzo sotto vuoto viene compresso
dalla pressione atmosferica che tende a impedire l’afflusso della falda negli sbancamenti, accrescendo la
pressione effettiva sulle particelle del terreno e aumentandone la resistenza al taglio e la conseguente
stabilità delle scarpate.
Fig. 8.3 Abbassamento di falda con pozzi in calcestruzzo
e pompe autoadescanti
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
41
8.2 Indicazioni
A costituire un pozzo drenante sono una serie di elementi
in acciaio o in materiale plastico, che si danno finestrati o
Fig. 8.4 e 8.5 Pozzi drenanti in un cantiere edile
ciechi e che sono fra di essi collegabili. Apposite attrezzature, scavando all’interno di una camicia in acciaio di diametro superiore a quello del pozzo, permettono, al raggiungimento della quota desiderata, l’installazione del pozzo
all’interno della camicia. Con della ghiaia monogranulare
di elevata permeabilità si procede al riempimento dello
spazio esistente tra il pozzo e la camicia e, successivamente, si opera l’estrazione della camicia. All’interno del pozzo
viene installata, a profondità desiderata, una elettropompa
sommergibile ad alta prevalenza e portata. Tali pozzi raggiungono profondità di qualche decina di metri, mentre per
i pozzi superficiali, impiegabili nei terreni caratterizzati da
grossa granulometria, si possono impiegare delle pompe
autoadescanti con tubo di aspirazione immerso nel pozzo
stesso. Non mancano le circostanze in cui i pozzi drenanti possono essere impiegati in combinazione con impianti
wellpoint installati ai piedi delle scarpate con il compito di
intercettare piccole infiltrazioni.
Il ricorso ai pozzi è opportuno anche nel caso in cui il fondo
dello scavo coincide con uno strato relativamente impermeabile, soprastante un terreno permeabile sottoposto a
pressione artesiana, per evitare il sollevamento o lo sprofondamento del terreno stesso. Nel caso in cui la pressio-
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Capitolo 8
Pozzi
42
ne idrostatica dello strato impermeabile è superiore alla
pressione del terreno soprastante, si ha il sollevamento del
fondo dello scavo in coincidenza con i punti più deboli, ovverosia laddove lo spessore del terreno meno permeabile
sarà inferiore: in questo caso, l’impiego dei pozzi profondi,
magari anche in appoggio all’impianto wellpoint, è in grado
di eludere qualsiasi rischio durante le operazioni di scavo.
La profondità raggiunta dai pozzi drenanti è di qualche decina di metri. Nei terreni caratterizzati da una grossa granulometria, nel pozzo è possibile immergere delle pompe
autoadescanti dotate di tubo di aspirazione.
Si danno circostanze in cui l’uso dei pozzi va combinato
con l’impiego dei wellpoint. Ciò accade quando si ha la necessità di fare scavi di una certa larghezza: si presenta il
problema di abbassare, a livello desiderato, la superficie
freatica al centro o lungo la mezzaria dello scavo. Si interviene così con l’installazione, su un apposito gradone, di
un sistema di wellpoint a poca distanza dal limite del fondo
dello scavo.
La progettazione dei pozzi è necessario che non prescinda
dalla geologia del sottosuolo, dalle quantità e dalle carat-
Fig. 8.6 Drenaggio di cantiere con pompe autoadescanti
elettriche
teristiche chimico fisiche dell’acqua da asportare ed è opportuno che specifichi il metodo di perforazione, il tipo di
filtro da impiegare, la sua lunghezza e la sua profondità di
collocazione.
8.3 Sviluppo di pozzi
Si tratta di un insieme di operazioni orientate a raggiungere la massima efficienza del pozzo e a eliminare il trascinamento di sabbia o impurità che si trovano all’interno della
falda acquifera. Due sono le operazioni di fondamentale
importanza per assicurarsi un efficace sviluppo del pozzo:
Fig. 8.7 Sequenza delle fasi di eliminazione dei ponti
di sabbia
Formazione del ponte
di sabbia
39_43.indd 42
Eliminazione del ponte di sabbia mediante il pompaggio
dal pozzo all’acquifero
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
43
Fig. 8.8 Drenaggio con pozzi all’interno di un’area
protetta con palancolati in acciaio
l’eliminazione dei ponti di sabbia in prossimità del pozzo
e l’emungimento con una portata nettamente superiore a
quella ottimale del pozzo. Nel primo caso, la rottura della
selezione dei grani, che si verifica a seguito del pompaggio
dell’acqua in direzione del pozzo, si ha con l’inversione del
moto dell’acqua, dal pozzo all’acquifero. I più diffusi metodi
a cui si ricorre sono: il pistonaggio; il lavaggio con ugelli; il
pompaggio e l’air-lift.
Nel secondo caso, il pompaggio con air-lift o elettropompa
sommersa risulta fondamentale allo scopo di verificare la
stabilizzazione del dreno. Per preservare le pompe da un
processo di usura elevato è opportuno servirsi dell’air-lift.
8.4 Tipo/i di pompe da impiegare
All’interno dei pozzi si installano, a profondità voluta, le
elettropompe sommergibili ad alta prevalenza e portata: si tratta delle pompe di più largo impiego in questa
applicazione e che, tra l’altro, non fanno registrare, per
lo meno a livello teorico, nessun limite di prevalenza e
bassissimi fenomeni di cavitazione. Indicate anche per
l’impiego con acque di processo e di raffreddamento, per
lo svuotamento di bacini in cantieri navali e per il ricircolo dei fanghi attivi, le pompe sommergibili sono pompe
che operano immerse all’interno del liquido che devono
pompare. All’esterno, sopra il livello dell’acqua, non rimangono che i quadri elettrici di comando. Dispongono
di motore e parte idraulica integrati in un’unità compatta. Non danno problemi di rumorosità o di riscaldamento, giacché operano in immersione. Le pompe ITT
sommergibili Serie 2000, 2600, autoadescanti elettriche
o diesel e a membrana, sono indicate per l’impiego nei
cantieri edili che presentano dei pozzi.
Come si fa
La progettazione di un pozzo deve tenere
conto di: tipo e lunghezza del filtro da
impiegare, nonché la profondità a cui
collocarlo; granulometria del terreno;
flusso d’acqua in ingresso diretto verso
l’aspirazione della pompa: ciò deve
avvenire con il minimo di vorticosità
e di perdite idrauliche; per evitare la
formazione di vortici di superficie, le
pareti verticali devono essere realizzate
con opportuni riempimenti che evitino il
fenomeno del ristagno dell’acqua.
Va ricordato, altresì, che i sedimenti,
potenzialmente tramutabili in veri e
propri depositi, non devono potersi
accumulare nel pozzo: per prevenire
la sedimentazione, spesso vengono
realizzati pozzi con fondo inclinato,
muretti e gradini di riempimento. Il
pozzo è opportuno che sia il più piccolo
e semplice possibile, per ridurre i costi
di realizzazione. Non deve mancare di
assicurare, tuttavia, un volume minimo,
per evitare che si verifichi un elevato
numero di avviamenti/ora.
Diverse, invece, le fasi di esecuzione
di un pozzo: perforazione; posa
delle tubazioni definitive e dei filtri;
formazione dell’eventuale dreno;
cementazione e isolamento; sviluppo.
Fig. 8.9 Drenaggio con pompe autoadescanti
elettriche
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Capitolo 9
Drenaggi per i lavori in sotterraneo e Stazioni By-Pass
44
9.1 Teoria e funzionamento
N
elle rocce sciolte o lapidee, siano esse più o meno
fessurate, l’acqua è sempre presente, in varie forme:
dall’umidità fino alla totale saturazione. La sua presenza
è incisiva sui comportamenti fisici della massa, in particolare sui comportamenti meccanici e idraulici. Nel cavo di
una galleria, la presenza di acqua filtrante trova il richiamo idrodinamico più diretto, se l’avanzamento non è condotto con un rivestimento a tenuta continua. La galleria
si presenta come sezione di drenaggio longitudinale nel
caso di scavo senza tenuta idraulica in roccia satura: come
tale, richiede una verifica in termini di portata emunta e
di gradiente idraulico. Da queste considerazioni si ricava
l’evidenza di quanto, in caso di scavi di gallerie profonde o sottofalda, è preventivamente necessario stabilire
i più opportuni modi per il più accurato controllo dell’acqua. Tenendo presente che si danno pressioni interstiziali
elevate, pur in presenza di portate filtranti modeste. È
necessario individuare tempestivamente le situazioni più
insidiose, vale a dire i cosiddetti acquiferi (geometria,
pressione, permeabilità), e procedere a un trattamento di
impermeabilizzazione, o di consolidamento. Si può scaricare la pressione interstiziale captando l’acqua per mezzo
di adeguati dispositivi filtranti. Si danno due condizioni: i
drenaggi in contropressione e i drenaggi a depressione.
Fig. 9.1 e 9.2 Pompe sommergibili impiegate in galleria
44_48.indd 44
Fig. 9.3 Drenaggio di gallerie con pompe serie 2600
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
45
9.2 Indicazioni
Il caso del drenaggio in contropressione: nello scavo in
sotterraneo, è opportuno eseguire i drenaggi in modo attento e puntuale allo scopo di evitare di decomprimere
ulteriormente il terreno, di ampliare le vene di richiamo
freatico e di rompere l’equilibrio delle tensioni efficaci. Ne
segue che le perforazioni per l’esecuzione dei fori devo-
drenaggio monostadio ad alta pressione
no essere eseguite con metodi e dispositivi di tenuta. A
evitare l’innesco di pericolose comunicazioni longitudinali,
erosioni e propagazione di pressioni interstiziali, si devono posare i tubi filtro con una minima intercapedine
anulare. A eliminare alcuni infausti effetti creati durante
le operazioni di perforazione, si può ricorrere a iniezioni di
ricompattazione del terreno. A tale scopo, è importante
pompe collegate in serie
che le pressioni interstiziali siano abbattute in aree distanti dalla sezione di scavo.
Nei drenaggi a depressione, invece, siamo nel caso di gallerie relativamente superficiali, immerse in falda anche
per pochi metri e in presenza di terreni sabbiosi incoerenti e instabili. In questo caso si rende utile procedere a sbarrare la circolazione idrica per mezzo di iniezioni
preventive. Si ottiene, in tal modo, una tenuta a guscio
pompaggio, multistadio aperto
intorno all’area di lavoro, cioè all’area da scavare. Si dà il
Fig. 9.4 Metodi di pompaggio per il drenaggio delle
caso, non infrequente, di tenuta non perfetta e della con-
gallerie
seguente presenza di sifonamenti o di irruzioni con trasporto solido (i fontanazzi). Si deve procedere, pertanto,
all’allagamento della zona di scavo per controbilanciare
le pressioni interstiziali all’ingresso. Per rendere possibile un regolare tamponamento e bloccaggio a tenuta sui
fianchi, e infine per occludere gli stessi dreni provvisori,
la zona d’irruzione deve essere provvista di dreni filtranti.
In circostanze del genere si possono prendere in considerazioni anche degli interventi di abbassamento temporaneo di falda, per mezzo di drenaggi a depressione, vale a
dire impianti wellpoint, che sono particolarmente indicati
nei terreni a permeabilità medio-bassa, con battenti di
emungimento fino a 5 o 6 metri. Altezze maggiori sono
raggiungibile per mezzo di dispositivi tubolari a eiettore.
Fig. 9.5 Pompa Bibo 2201 antideflagrante impiegata in galleria
44_48.indd 45
31-07-2008 15:49:52
Capitolo 9
Drenaggi per i lavori in sotterraneo e Stazioni By-Pass
46
9.3 Tipo/i di pompe da impiegare
Differenti le soluzioni ITT per il drenaggio in sotterraneo. Le BIBO – 2000 si dimostrano incisive nel risolvere situazioni d’emergenza. Il loro impiego è mobile.
Sono pompe indicate per interventi di drenaggio e di
prosciugamento di scavi, di miniere, di gallerie, di irrigazione e pompaggio di acque di processo o piovane,
anche se contenenti fanghi, sabbia o argilla, acqua
marina, liquidi viscosi o abrasivi.
Nuova generazione di pompe, con girante speciale
in lega di cromo ad alta resistenza all’abrasione, le
pompe 2600 sono anch’esse pompe per drenaggio e
prosciugamento di scavi, miniere, gallerie, per irrigazione, pompaggio di acque di processo o piovane, pur
contenenti fanghi, sabbia, argilla, acqua marina, liquidi sia viscosi sia abrasivi. Il loro impiego è mobile.
La più alta resistenza alla corrosione è offerta dalla
Fig.9.6 Sezione di una pompa Serie 2000
Serie 2700. Sono pompe che si prestano all’impiego
in quelle condizioni in cui il pH del liquido da pompare
Fig. 9.7 Sezione pompa Serie 2600
non può essere preventivamente definito e può variare sensibilmente durante il pompaggio. Negli sca-
Fig. 9.8 Pompe Serie 2600
44_48.indd 46
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
47
vi in gallerie, in miniera, nelle cave e nell’industria,
quando i liquidi da pompare sono caratterizzati da un
rilevante tenore di abrasivi e quando sono anche potenzialmente corrosivi, la Serie 2700, costruita interamente in acciaio inossidabile, è in grado di fornire,
anche in queste situazioni critiche, il più alto valore
di affidabilità.
Il diffondersi dei sistemi no-dig di ispezione e manutenzione delle condotte fognarie ha reso sempre più frequente la
necessità di realizzare dei by-pass fognari. Si presenta con
grande frequenza, e per più ragioni, il problema di non poter temporaneamente interrompere il flusso d’acqua di una
canalizzazione per svolgere interventi di manutenzione. Si
procede così alla realizzazione di un by-pass che isoli il tratto
Fig. 9.9 Sezione Serie 2700: versione con girante
su cui si devono compiere i lavori. È necessario che, prima
arretrata a vortice liquido
di iniziare qualunque tipo di intervento all’interno di una tubazione, essa sia messa fuori esercizio, ossia che sia isolata
dalla rete di cui è parte integrante: si procede attraverso
l’intercettazione a monte delle acque convogliate, per mezzo di palloni otturatori di tipo pneumatico. Tali palloni sono
installati in corrispondenza delle tubazioni collegate a mon-
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Fig. 9.10 Drenaggio di gallerie con pompe Serie 2700
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48
Capitolo 9
te rispetto a quella in cui si devono compiere gli interventi.
Infine, si realizzano opere edili di sbarramento, opportunamente dimensionate. Procedendo in questo modo si isola
un tratto di tubazione. I palloni otturatori sono posizionati
in corrispondenza dell’imbocco della tubazione. Le acque in
arrivo da monte, e dirette verso i punti in cui si trovano i
palloni otturatori, devono essere sollevate con delle pompe e trasferite nel tratto a valle, oltre il tratto di tubazione
interessato dai lavori. In rapporto a un calcolo di portata
che non mancherà di tenere conto dell’evento di pioggia più
sostenuto, si deve dimensionare un impianto di pompaggio
adeguato che dovrà essere dotato di due pompe (una di riserva). L’impianto di pompaggio deve essere in grado di sollevare la portata in arrivo da monte, mediante tubi di aspirazione, e di trasferirla verso valle, per lo scarico (chiaramente
dopo il tratto di condotta interessato dai lavori). Le tubazioni di aspirazione e mandata devono darsi di consistenza e
dimensioni adeguate alla portata. Le pompe adeguate per
l’impiego in un by-pass fognario sono le Flygt Serie N. Sono
pompe inintasabili per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici e agricoli. Questo tipo di girante “N”, con
profilo radicalmente innovativo, garantisce un alto livello di
Fig. 9.11 Stazione by-pass con pompe silenziate
inintasabilità e un funzionamento affidabile e senza problemi per un lungo periodo. Le N sono equipaggiate con un
sensore a galleggiante montato nella camera di ispezione, e
garantiscono un risparmio energetico superiore al 15% nei
confronti delle pompe monocanale perfettamente funzio-
Fig. 9.12 Prototipo di motopompa per by-pass fognari con
giranti inintasabili tipo “N”
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nanti. Tale risparmio arriva al 50% nel caso in cui le pompe
monocanale presentassero problemi di intasamento.
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49
Tecnologie per il drenaggio
QUADERNI TECNICI - COLLANA DI PRATICA EDILE E IMPIANTISTICA
FaQ
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Allegato 1
FAQ
50
FaQ
Domande e problemi frequenti sull’applicazione
delle tecnologie per il prosciugamento delle falde
Quali possono essere i problemi legati all’abbassamento della falda?
Il problema principale legato all’abbassamento della falda è fondamentalmente
quello dei cedimenti indotti. Tali fenomeni sono legati alle caratteristiche meccaniche
dei terreni interessati dal drenaggio. Durante le fasi di drenaggio, siano esse condotte
mediante sistemi wellpoint o con pozzi, si determina un conoide d’influenza che, in
certi casi (come nel caso delle ghiaie), può interessare la falda per centinaia di metri.
Per ovviare a queste problematiche è consigliabile predisporre, in caso di strutture
limitrofe all’area d’intervento, delle opere di contenimento (diaframmi o palancole).
Come valutare la scelta tra una pompa sommergibile o una autoadescante?
La scelta della pompa più adatta è dettata da plurime esigenze. Un parametro
fondamentale è sicuramente la prevalenza da superare. Per alte prevalenze è
consigliabile una pompa sommergibile. Diversamente, una pompa autoadescante
è limitata ad applicazioni in cui il livello massimo di aspirazione è compreso
tra 0 e 7 metri (livello massimo).
Spesso l’utilizzo di una pompa sommergibile è vincolato alla presenza di un
allacciamento elettrico. Con una pompa autoadescante ciò non accade, giacché si
tratta di pompe disponibili anche con motorizzazioni diesel.
Perché una pompa non mantiene le portate richieste?
Verificato il modello di pompa e accertato che le sue capacità sono in linea
con quelle richieste dal progetto, è necessario effettuare un completo check-up
dell’attrezzatura. È necessario controllare che il senso di rotazione sia corretto,
nonché verificare eventuali intasamenti o frenature parziali della girante. Verificare
poi, in particolare per le pompe immerse in fluidi o ambienti aggressivi, l’usura della
parte idraulica e quindi se la zona di aspirazione è libera. Va controllato, infine, che
non siano ostruite la saracinesca, la valvola di ritegno e la tubazione di mandata.
Per evitare inconvenienti di questo tipo è utile ricordarsi di svolgere gli interventi di
manutenzione secondo le scadenze previste e indicate dalla Casa produttrice.
Come mai durante il funzionamento la pompa è molto rumorosa?
I modelli più datati di pompe hanno la tendenza a essere decisamente più rumorosi
di quelli recenti. Tuttavia, se la pompa è stata installata da poco tempo, la rumorosità
eccessiva può dipendere da una girante squilibrata. Lo squilibrio può essere provocato
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
51
dall’usura della girante per abrasione (ghiaie o altri parti solide trasportate dal fluido)
o corrosione (attacco chimico o elettrochimico), per cavitazione (formazione di
bolle d’aria nella parte idraulica della pompa) o dall’intasamento (o dalla ostruzione
parziale) dei canali di aspirazione. Se la girante fosse efficiente, controllare l’usura
dei cuscinetti che potrebbero anche essere grippati per la mancanza di grasso
(difetto di manutenzione). Infine, l’eccesso di rumorosità potrebbe essere causato
dall’accoppiamento della pompa con un piede di appoggio difettoso. Sul mercato sono
presenti le pompe sommergibili che, operando direttamente nel fluido da pompare,
risultano meno soggette a questi inconvenienti e, anche in condizioni ottimali di
lavoro, hanno una rumorosità assai più contenuta di quelle che sfruttano altri principi
di funzionamento.
Come mai il relè termico della pompa continua a scattare?
Le cause possono essere diverse: innanzitutto, va misurata la corrente assorbita:
se troppo alta, potrebbe causare danni all’isolamento del motore con conseguente
attivazione del relè. Verificare quindi a mano la libera rotazione della girante e poi
pulire girante e chiocciola staccando l’alimentazione elettrica. Prima di effettuare un
nuovo test della pompa, verificare lo stato degli anelli di usura.
Quali sono le informazioni preliminari per ottenere un corretto
dimensionamento di un sistema wellpoint?
Per un corretto dimensionamento di un impianto wellpoint occorrono alcune
informazioni preliminari di carattere tecnico. È necessario conoscere: la geometria
dell’area di scavo (perimetro ed estensione lineare); la profondità massima di
scavo; la tipologia di scavo (scarpata, palandole, diaframmi, micropali, ecc.); la
distanza dei punti di recapito delle acque emunte; la disponibilità della corrente
elettrica. È molto importante, inoltre, avere a disposizione informazioni di carattere
idrogeologico. In modo particolare per un corretto dimensionamento è necessario
avere un ordine di grandezza della portata di filtrazione e del parametro idraulico più
importante, ovverosia è necessario conoscere il valore della permeabilità k (m/sec).
Contestualmente a questa informazione, è necessario avere una relazione geotecnica
in cui sia indicata la stratigrafia del terreno da drenare in modo da poter scegliere il
corretto sistema d’installazione.
Fino a che profondità un sistema wellpoint riesce a essere efficiente?
Fino a circa sei metri di profondità. In presenza di alte percentuali di limo, se
si installa una sola fila di wellpoint, i metri si riducono a quattro. Si raggiungono
profondità maggiori servendosi di più file disposte in parallelo. I collettori zincati di
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Allegato 1
FAQ
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raccolta dispongono di prese a interasse di 1 metro che sono utilizzate completamente
solo in presenza di falde particolarmente importanti.
Quando il wellpoint non è applicabile?
Il wellpoint trova il suo limite di applicazione in 2
casi specifici:
in
presenza di terreno ghiaioso con pezzatura della ghiaia che supera gli 8-10
centimetri di diametro. In questo caso, l’installazione non può avvenire a causa
dell’impossibilità d’infiggere i wellpoint nel terreno;
quando
i livelli di battente d’acqua da deprimere sono maggiori dei 5 metri. In tal
caso, la soluzione di wellpoint a gradoni deve essere compatibile con gli spazi a
disposizione in cantiere (il drenaggio per profondità superiori ai 5 metri avviene
normalmente mediante pozzi profondi).
Cosa succede se si ha un guasto al sistema di pompaggio di un wellpoint?
Per il sistema wellpoint deve essere garantito un funzionamento di 24 h/24 h.
Una regola fondamentale è quella di mantenere in funzione l’impianto fino a lavori
ultimati, o almeno fino a che il peso della struttura realizzata è maggiore o uguale alla
sottospinta idraulica. L’interruzione del pompaggio può creare seri problemi all’opera
che si sta realizzando: si può determinare, in rapporto alla permeabilità del terreno,
un innalzamento più o meno rapido del livello della falda, con conseguenti allagamenti
dello scavo. È possibile anche il verificarsi di fontanazzi la cui forza idraulica potrebbe
compromettere fortemente la struttura fino a quel momento realizzata. L’interruzione
o il cattivo funzionamento dell’impianto può essere causato dalla mancanza improvvisa
di corrente o dall’esaurimento del carburante delle pompe, ma può anche dipendere
da una non corretta installazione dell’impianto o dalla perdita d’aria nel sistema
impianto-pompa.
Come valutare tra noleggio e acquisto?
Per quanto riguarda le sole pompe, il noleggio è sicuramente una formula molto
vantaggiosa nel caso di cantieri complessi e dinamici. In queste condizioni è sicuramente
conveniente affidarsi a ditte specializzate in grado di offrire materiale adeguato alle
esigenze di cantiere, ma soprattutto è un vantaggio poter disporre di un numero adeguato
di pompe sempre in condizioni di perfetta efficienza. L’acquisto può invece rivelarsi
conveniente per garantire all’impresa una rapidità d’intervento in caso d’emergenze di
piccole entità.
Quanto all’impianto wellpoint: è sempre conveniente la formula del noleggio, dal momento
che non esiste un impianto standard che soddisfa tutte le tipologie d’intervento. Troppe,
infatti, le variabili che influenzano il corretto dimensionamento dell’impianto wellpoint:
geologia; profondità di scavo; perimetro e tipologia dello scavo.
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Scheda
tecnica
Tecnologie per il drenaggio
QUADERNI TECNICI - COLLANA DI PRATICA EDILE E IMPIANTISTICA
Schede di produzione
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Scheda
tecnica
Le soluzioni ITT Flygt
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
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Pompe Serie 2000
La prima pompa di questa serie è stata introdotta da ITT nel
1947. Il suo design esclusivo l’ha resa, già da allora, la prima
pompa sommergibile per drenaggio al mondo. Le pompe della Serie 2000, ancora oggi, sono le pompe per drenaggio più
diffuse e utilizzate al mondo. Due le versioni in dotazione alle
pompe 2000: giranti multicanale aperte o semiaperte. L’elevato
tenore di cromo e lo speciale trattamento di indurimento (a 60
HRC) garantiscono un’eccezionale resistenza all’usura, una durata prolungata mantenendo le prestazioni nominali e costi di
manutenzione contenuti.
Pompe Serie 2000: caratteristiche tecniche generali
Installazione
portatile
Temperatura del liquido
max + 40° C
Profondità di immersione
max 20 m
Densità del liquido
1100 kg/m3
pH del liquido pompato
da pH 5-8 a pH 3-12
Motore
a gabbia di scoiattolo, alimentazione monofase o trifase, motore a induzione
Frequenza
50 Hz
Variazione di tensione
funzionamento continuo max ±5%; funzionamento intermittente max ±10%
Squilibrio di tensione tra le fasi max 2%
Numero di avviamenti/ora da max 15 a max 30
Corpo pompa esterno
alluminio, acciao inox, ghisa
Girante
lega di ghisa bianca, ghisa bianca ad alto tenore di cromo, ghisa bianca Ni
hard, acciaio fucinato,acciaio inox, bronzo-alluminio
Parti di usura
con rivestimento in poliuretano o gomma nitrilica
Alloggio statore
acciaio inox, alluminio
Griglia
acciaio inox, acciaio zincato
Albero
acciaio inox
O-ring
gomma nitrilica
Tenuta meccanica interna
carburo di tungsteno anticorrosione o Carbonio/Ceramica o carburo di tungsteno anticorrosione
Tenuta meccanica esterna
carburo di tungsteno anticorrosione/ Ceramica o carburo di tungsteno anticorrosione
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Scheda
tecnica
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Le soluzioni ITT Flygt
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Pompe Serie 2600
La resistenza all’usura delle pompe della Serie 2600 è di gran lunga superiore a quella delle tradizionali pompe per drenaggio. Si tratta di pompe pensate e progettate
per funzionare anche in ambienti difficili. Le parti idrauliche moderatamente usurate
si possono facilmente registrare, ripristinando prestazioni molto vicine alle originali.
Sono pompe costruite per garantire una lunga durata nel tempo. Dispongono di un
numero ridotto di componenti realizzati con materiali robusti e resistenti. Il corpo
pompa esterno e la griglia sono in acciaio inox, per la più alta resistenza agli urti e alla
corrosione. Il vano d’ispezione forma una zona di protezione per la pompa e prolunga
gli intervalli di manutenzione. Con l’impiego di ammortizzatori in gomma nitrilica si
hanno meno sollecitazioni sui cuscinetti e sul motore. La connessione di mandata
orientabile permette di collegare con facilità il tubo flessibile all’angolatura richiesta.
Serie 2600: caratteristiche tecniche generali
Installazione
Temperatura del liquido
Profondità di immersione
Densità del liquido
pH del liquido pompato
Motore
Frequenza
Variazione di tensione
Squilibrio di tensione tra le fasi
Numero di avviamenti/ora
Corpo pompa esterno
Girante
Parti di usura
Alloggio statore
Griglia
Albero
O-ring
Tenuta meccanica interna
Tenuta meccanica esterna
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portatile
max + 40° C
max 20 m
1100 kg/m3
pH 5-8
a gabbia di scoiattolo, alimentazione monofase o trifase, motore a induzione
50 Hz
funzionamento continuo max ±5%; funzionamento intermittente max ±10%
max 2%
max 30
in lega di alluminio o acciao inox
ghisa bianca ad alto tenore di cromo
in gomma nitrilica, ghisa ad alto tenore di cromo
acciaio inox, lega di alluminio, ghisa
acciaio inox
acciao inox
gomma nitrilica
carburo di tungsteno/Ceramica o carburo di tungsteno
carburo di tungsteno
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Scheda
tecnica
Le soluzioni ITT Flygt
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
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Pompe Serie 2700
Versione con girante
arretrata a vortice liquido
La più alta resistenza alla corrosione è offerta dalla Serie 2700. Sono pompe che si prestano all’impiego in quelle condizioni in cui il pH del liquido da pompare non può essere
preventivamente definito e può variare sensibilmente durante il pompaggio. Negli scavi
in gallerie, in miniera, nelle cave e nell’industria, quando i liquidi da pompare sono caratterizzati da un rilevante tenore di abrasivi e quando sono anche potenzialmente corrosivi,
la Serie 2700 è in grado di fornire, anche in queste situazioni critiche, il più alto valore di
affidabilità. Le parti moderatamente usurate delle pompe della Serie 2700 possono essere
facilmente registrate, ripristinando prestazioni in tutto simili alle originali. Ridotto è il numero di componenti di queste pompe, per rendere più semplice, veloce ed economica la
manutenzione. Il vano d’’ispezione forma una zona di protezione per la pompa e prolunga
gli intervalli di manutenzione. Con l’impiego di ammortizzatori in gomma nitrilica si hanno
meno sollecitazioni sui cuscinetti e sul motore.
Serie 2700: caratteristiche tecniche generali
Installazione
portatile
Temperatura del liquido
max + 40° C
Profondità di immersione
max 20 m
Densità del liquido
1100 kg/m3
pH del liquido pompato
pH 2-10
Motore
a gabbia di scoiattolo, alimentazione monofase o trifase, motore a induzione
Frequenza
50 Hz
Variazione di tensione
funzionamento continuo max ±5%; funzionamento intermittente max ±10%
Squilibrio di tensione tra le fasi max 2%
Numero di avviamenti/ora
max 15
Corpo pompa esterno
acciaio inox
Girante
acciaio inox
Parti di usura
in gomma nitrilica
Alloggio statore
acciaio inox
Griglia
acciaio inox
Albero
acciaio inox
O-ring
gomma fluorinata
Tenuta meccanica interna
Carbonio/Carburo di silicio
Tenuta meccanica esterna
Carburo di silicio
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Scheda
tecnica
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Le soluzioni ITT Flygt
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Pompe inintasabili
Installazione P
Installazione S
Installazione T
Installazione Z
Pompe per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici e agricoli. Questo
tipo di girante “N”, con profilo radicalmente innovativo, garantisce un alto livello di
inintasabilità e un funzionamento affidabile e senza problemi per un lungo periodo. Queste pompe sono equipaggiate con un sensore a galleggiante montato nella
camera di ispezione. Le pompe della Serie N garantiscono un risparmio energetico
superiore al 15% nei confronti delle pompe monocanale perfettamente funzionanti. Tale risparmio arriva al 50% nel caso in cui le pompe monocanale presentassero
problemi di intasamento.
Sezione pompa N
Pompe inintasabili: caratteristiche tecniche generali
Installazione
Temperatura del liquido
Profondità di immersione
Densità del liquido
pH del liquido pompato
Motore
Frequenza
Variazione di tensione
Squilibrio di tensione tra le fasi
Numero di avviamenti/ora
Classe di isolamento
Girante
Corpo pompa
Alloggio statore
Albero
O-ring
Tenuta meccanica interna
P, S, T, Z
max + 40 °C (versione liquidi caldi + 70 °C)
max 20 m
1100 kg/m3
pH 5,5 - 14
a gabbia di scoiattolo a 4 o 6 poli, alimentazione trifase, motore a induzione
50 Hz
funzionamento continuo max ± 5%; funzionamento intermittente max ± 10%
max 2%
max 30
H (180 °C)
ghisa
ghisa
ghisa
acciaio inox
gomma nitrilica
Carburo di tungsteno/Carburo di tungsteno
Tenuta meccanica esterna
Raffreddamento
Carburo di tungsteno anticorrosione/Carburo di tungsteno anticorrosione
il liquido circostante raffredda la pompa che ha anche un sistema
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di raffreddamento a circuito chiuso
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Scheda
tecnica
Le soluzioni ITT Flygt
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
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Stazioni By-Pass
Le Stazioni By-Pass sono ingegnerizzate accoppiando un gruppo motore-pompa idraulica-pompa vuoto e tutti i necessari complementi: serbatoi di carburante e quadri di
automazione sono inglobati in un unico elemento autoportante e silenziato. Il risultato
è una stazione davvero compatta e semplice da trasportare, che può essere messa in
funzione in brevissimo tempo e con caratteristiche e autonomia di funzionamento in
continuo che permette l’impiego anche per lunghi periodi. La bassa emissione sonora
rende la sua applicazione opportuna anche in ambiente urbano. Facile l’accesso a tutte
le parti interne, per le fasi di manutenzione.
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Scheda
tecnica
Pompe autoadescanti
La serie di pompe Flygt BWS autoadescanti è stata progettata per
un’ottima
resistenza
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Le soluzioni ITT Flygt
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meccanica
e per un pompaggio ininterrotto,
anche nelle condizioni più difficili.
L’albero e le tenute sono dimensionati per operazioni gravose. Ciò
le rende ideali per applicazioni di
drenaggio che richiedono un’elevata affidabilità. La straordinaria resistenza all’usura di queste
pompe è stata ottenuta attraverso il corretto dimensionamento
dei materiali, nei punti più esposti
all’usura, e grazie al basso numero di giri con cui operano. Questa
serie di pompe autoadescanti è
idonea per l’utilizzo in presa diretta, senza l’ausilio di pompa
del vuoto. Sono disponibili nella
versione diesel, benzina o elettriche. La gamma BWV raggruppa le
pompe autoadescanti vuoto assistite. Questo allestimento è indicato per applicazioni sotto impianto wellpoint: laddove è necessario
espellere notevoli quantità d’aria.
Pompe autoadescanti: caratteristiche tecniche generali
Temperatura del liquido
max + 70° C
Densità del liquido
1100 kg/m3
pH del liquido pompato
pH 5,5-9
Motore
diesel, elettrico
Frequenza
50 Hz
Pale girante
3-4 pale
Corpo
ghisa G25
Girante
ghisa G25
Albero
acciaio 78-45, acciaio AISI 420
Piastre usura
ghisa G25, bronzo, acciaio
O-ring
gomma nitrilica
Tenuta meccanica
carburo di tungsteno/carburo di tungsteno, carburo di silicio-ceramica
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Scheda
tecnica
Le soluzioni ITT Flygt
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
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Pompe a membrana
Le pompe a membrana della gamma BWM sono pompe autoadescanti multiuso, pensate per un’altissima
resistenza all’uso. Non richiedono
valvola di fondo, e possono essere
usate per il pompaggio di ogni tipo
di liquido, anche se contenente parti
solide di grosse dimensioni. La versione standard è realizzata in alluminio ad elevata resistenza all’usura,
per utilizzo in ambienti corrosivi sono
disponibili, a richiesta, anche versioni
in ghisa, bronzo o acciaio inossidabile. La gamma BWM viene consegnata
con carrello o installata su base. Al
proprio interno, queste pompe hanno
una membrana di neoprene. Comandata da un eccentrico, tale membrana
crea alternativamente una depressione e una pressione che, con un gioco di valvole, consente l’aspirazione
dell’acqua e il suo invio all’esterno.
Sono pompe sia elettriche sia diesel
e, a differenza delle pompe autoadescanti, le pompe a membrana sono in
grado di lavorare anche a secco.
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Scheda
tecnica
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Le soluzioni ITT Flygt
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Pompe Serie D
Installazione F
Installazione H
Installazione P Installazione S
Installazione T
Pompe sommergibili con girante arretrata a vortice liquido, costruzione compatta con albero corto pompa/motore. La girante produce un vortice ad alta velocità che offre buone
capacità di pompaggio di acque viscose o contenenti solidi voluminosi e materiali filamentosi. Idonee per acque di scarico e fanghi civili, industriali, domestici e agricoli. Adatte per
il sollevamento negli impianti fognari e di depurazione, nel pompaggio di liquidi industriali,
per impieghi in agricoltura, acquacoltura e cantieri navali, di acque piovane o di falda.
Alloggi statore dotati di alette di raffreddamento. Alcuni modelli sono previsti con motore
dotato di camera di raffreddamento nella quale viene messo in circolazione il liquido pompato o quello proveniente da una sorgente esterna. Costruzione in ghisa; modelli speciali
in acciaio inossidabile antiacido. Trattamento delle superfici per tutte le parti di fusione a
contatto diretto con il liquido da pompare.
Pompe Serie D: caratteristiche tecniche generali
Installazione
F, H, P, S, T
Temperatura del liquido
max + 40 °C, versioni speciali per liquidi fino a 90 °C
Profondità di immersione
max 20 m
Densità del liquido
1100 kg/m3
pH del liquido pompato
pH 5 - 14
Motore
a gabbia di scoiattolo a 4 poli, alimentazione trifase, motore a induzione
Frequenza
50 Hz
Variazione di tensione
funzionamento continuo max ± 5%; funzionamento intermittente max ± 10%
Squilibrio di tensione tra le fasi max 2%
Numero di avviamenti/ora
max 15
Classe di isolamento
H (180 °C)
Girante
poliammide, ghisa, ghisa sferoidale (ARV), acciaio inox
Corpo pompa
ghisa, ghisa sferoidale (ARV), acciao inox
Alloggio statore
ghisa/inox
Albero
acciaio inox
O-ring
gomma nitrilica, gomma fluoridrica
Tenuta meccanica interna
carbonio/ceramica - ceramica/ceramica - carburo di tungsteno
anticorrosione/carburo di tungsteno anticorrosione - carburo di silicio/carburo di silicio Tenuta meccanica esterna
ceramica/ceramica - carburo di tungsteno anticorrosione/ carburo di
tungsteno anticorrosione - carburo di silicio/carburo di silicio Raffreddamento
alloggio statore dotato di alette di raffreddamento
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Scheda
tecnica
Le soluzioni ITT Flygt
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
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Pompe Serie RD
Girante a vortice liquido con
possibilità di agitatore solidale
alla girante
Pompe dotate di eccellente resistenza all’abrasione grazie alla propria particolare lega (Ni-Hard 4)
con cui sono costruite. Idonee per il trattamento
delle acque di scarico, per il pompaggio di acque
grezze con alto contenuto di solidi abrasivi, sabbia, ghiaia. La girante a vortice liquido arretrata
permette il passaggio dei corpi solidi fino alla dimensione della mandata. Dotate di grande resistenza all’abrasione, le pompe della Serie RD assicurano affidabilità nel tempo anche in presenza
di liquidi abrasivi. Nel caso di fanghi a densità
elevate la presenza di un agitatore solidale alla
girante favorisce il pompaggio rendendolo più efficiente e assicurando la pulizia del pozzetto.
Pompe Serie RD: caratteristiche tecniche generali
Motore Cuscinetti
Albero
Girante
Tenute
Camera olio
Vano inferiore
Nessuna regolazione Minuteria
Ni-Hard 4
Peso
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classe F (155°C)
ad alta resistenza, lubrificazione permanente
in acciaio inox
in Ni-Hard 4. A vortice liquido con passaggio libero per i solidi
il motore è protetto da una speciale copertura. Due tenute meccaniche
ceramica-carbonio/carburo di silicio indipendenti sono immerse nell’olio
con guarnizione in gomma
previene l’accesso di solidi nella zona delle tenute e riduce la pressione sulle tenute
mantiene elevate nel tempo le prestazioni con minima manutenzione
in acciaio inox
per tutte le parti idrauliche, minima abrasione
ridotto per facilitarne il trasporto
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Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
Scheda
tecnica
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Le soluzioni ITT Flygt
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Pompe Serie RW
Pompe sommergibili con girante a vortice liquido che assicura
un buon rendimento e prestazioni costanti anche nel caso in
cui i liquami pompati contengano corpi solidi. La girante a
vortice liquido in voluta non richiede nessuna regolazione e il
livello di prestazioni è quindi costante nel tempo. Parti solide,
e persino fibrose, fino alla dimensione della mandata, sono
pompate senza difficoltà. Grazie al vortice liquido, la maggior
parte dei solidi non toccano la girante garantendone quindi la
bassa usura e una lunga durata nel tempo. Movimentazione
di liquidi in impianti di trattamento delle acque o in stazioni
La girante arretrata a vortice
liquido limita il contatto dei
di pompaggio. Centri commerciali, hotel, ristoranti, edilizia ad
contenuti solidi con la parte
elevata densità abitativa. Drenaggio, sistemi by-pass, pom-
idraulica della pompa
paggio di concimi liquidi, fanghi densi e liquidi, fanghi attivi.
Pompaggio acque meteoriche, irrigazione. Acque di lavaggio
nei cicli di produzione alimentare.
Pompe Serie RW: caratteristiche tecniche generali
Motore Cuscinetti
Albero
Girante
Tenute
Camera olio
Vano inferiore
Nessuna regolazione Minuteria
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classe F (155°C)
ad alta resistenza, lubrificazione permanente
in acciaio inox
a vortice liquido inintasabile
due tenute meccaniche sono immerse in olio. Dalla parte della pompa la tenuta è in
carburo di silicio, dalla parte del motore la tenuta è in ceramica-carbonio/carburo di silicio
con guarnizione in gomma
previene l’accesso di solidi nella zona delle tenute e riduce la pressione sulle tenute
mantiene elevate nel tempo le prestazioni con minima manutenzione
in acciaio inox
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Scheda
tecnica
Tecnologie per il drenaggio
Guida pratica
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Le soluzioni ITT Flygt
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Tecnologie per il drenaggio
Bibliografia
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[2] Chiesa G., Pozzi per acqua, Hoepli, Milano, 1986.
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[4] Chiesa G., Prosciugamento delle falde, Geo-Graph.
[5] Colombo P., Elementi di geotecnica, Zanichelli, Bologna.
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[7] Ghetti A., Idraulica, Libreria Cortina, Padova.
[8] Guidi C. C., Geotecnica e Tecnica delle fondazioni, Hoepli.
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[11] Michel-Detay, Water Wells, Implementation, Maintenance and Restoration, Francia.
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[13] Veronese F., Il moto negli acquiferi e i dispositivi di captazione, Padova.
[14] Zanessi S., Analisi dei criteri di abbassamento delle falde, Università degli Studi
di Padova – Facoltà d’Ingegneria, Tesi di laurea, anno accademico 2002-2003.
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