L’arte delle palancole

Materiali, tecniche e tecnologie per realizzare palancolate

Se a prima vista può sembrare un compito semplice, da esperti possiamo certo dirvi che non lo è: costruire palancolate, sia definitive sia provvisorie, è un compito che richiede una notevole padronanza di tutti gli aspetti costruttivi di questo tipo di opere provvisorie, dalla conoscenza dei materiali e dei manufatti (le palancole appunto), per arrivare alle varie procedure di messa in opera, senza dimenticare ovviamente, la capacità progettuale necessaria al calcolo corretto delle specifiche prestazionali a cui una palancola deve far fronte.

Andiamo con ordine e partiamo dalla progettazione; una palancolata, per garantire le massime prestazioni in fatto di sicurezza e una lunga durata nel tempo (nel caso di opere definitive o con un arco di vita medio-lungo come ad esempio le palancolate per la protezione dall’erosione spondale), deve essere accuratamente dimensionata e progettata seguendo i dettami delle seguenti normative di riferimento:
UNI EN 1993-5: 2007– Eurocodice 3 – Progettazione delle strutture di acciaio – Parte 5: Pali e palancole
D.M. 17/01/2018: Norme tecniche per le costruzioni.

La progettazione dovrà occuparsi, a seconda delle caratteristiche emerse durante la fase di rilievo delle condizioni di cantiere e in relazione all’uso delle palancole, di individuare la corretta profondità di infissione, determinare la sezione della palancola più corretta per l’applicazione (a U, a Z o piatta) e prevedere, a seconda della lavorazione, la presenza di un giunto di testa o travi di testa in calcestruzzo o profili in acciaio) e/o di tiranti di ancoraggio. Le ultime due soluzioni si rendono necessarie sia quando i carichi gravanti siano importanti o le dimensioni della palancolata sia di particolare entità.

Per scavi particolarmente profondi o con carichi esterni gravanti di notevole entità devono essere previsti controventi interni; al contrario pareti definitive di importanti dimensioni vengono sovente solidarizzate con tiranti a apposite pareti d’ancoraggio correttamente dimensionate.

Per quasi tutti gli utilizzi, l’impermeabilità della palancolata è garantita dalla geometria stessa del giunto verticale che caratterizza le palancole che non solo consente di evitare o ridurre al minimo le infiltrazioni, ma garantisce anche di poter realizzare leggere curvature planimetriche della palancolata (non superiori a 5°). Il giunto è perfetto per applicazioni temporanee (palancolate per protezione delle aree di scavo in un cantiere), ma deve essere sostituito da sistemi di palancolata doppia con giunto saldato o impermeabilizzato per applicazioni particolarmente esigenti come la perimetrazione di aree inquinate o la realizzazione di tunnel o spalle ponti.

Le palancole in dettaglio
Ma quali sono e come vengono prodotte le singole palancole utilizzate poi nei cantieri? Innanzitutto è bene richiamare la normativa di riferimento che, essenzialmente, si compone delle seguenti normative:
UNI EN 10248-1:1997 – Palancole laminate a caldo di acciai non legati – Condizioni tecniche di fornitura
UNI EN 10248-2:1997 – Palancole laminate a caldo di acciai non legati. Tolleranze dimensionali e di forma
UNI EN 10249-1:1997 – Palancole profilate a freddo di acciai non legati. Condizioni tecniche di fornitura
UNI EN 10249-2:1997 – Palancole profilate a freddo di acciai non legati. Tolleranze dimensionali e forma

Le palancole, seguendo queste normative, possono essere prodotte con sistemi di laminazione a caldo e a freddo (da lastre di acciaio piane negli spessori voluti). Entrambi i processi produttivi garantiscono la realizzazione di palancole con tre profili base:

• profilo a Z
• profilo a U
• palancole piatte (essenzialmente utilizzate per realizzare elementi chiusi cilindrici.

In ambito cantieristico italiano, la sezione maggiormente utilizzata è senza dubbio quella a U che garantisce proprietà statiche molto buone, consente, per applicazioni temporanee, una notevole possibilità di riutilizzare le palancole per impieghi successivi, e di fissare i tiranti e i collegamenti imbullonati in modo semplice, anche per applicazioni subacquee.

In genere le palancole hanno spessori che variano da un minimo di 6 a un massimo di 22 mm e possono essere ulteriormente protette per applicazioni definitive soggette alla corrosione di agenti atmosferici o dell’acqua (per le applicazioni marittime si consiglia di utilizzare acciaio ASTM A690). In genere questo tipo di protezioni prevedono strati protettivi (verniciatura con una o due mani di primer, di uno strato intermedio e di uno strato superiore, regolamentati dalla EN ISO 1294) o uso di sistemi di protezione catodica.

Come dicevamo, le palancole vengono impiegati per una varietà molto ampia di applicazioni; in [Cazzaro] le utilizziamo per realizzare buche di spinta e ripresa delle TOC, per sostenere le pareti di scavi di tipologie particolari, come quelli realizzati in spazi limitati, per consentire la rimozione dell’acqua in scavi sottofalda o per realizzare scavi a cielo aperto di notevole profondità con sezione contenuta.

Il cantiere di infissione delle palancole
Esistono diversi metodi per l’infissione delle palancole, più o meno adeguati anche in relazione alle condizioni al contorno del cantiere e alla tipologia del terreno in cui le palancole andranno posate.

In tutti i casi bisogna sempre avere particolare cura nella delimitazione delle aree di cantiere, nonché nelle operazioni di allestimento del cantiere stesso; il personale di [Cazzaro] è composto da esperti che operano da molti anni in questo settore, utilizzando apparecchiature all’avanguardia, in regola con le più recenti normative in fatto di emissioni sonore e di gas di scarico.

Nel caso in cui l’infissione avvenga in aree abitate in cui sia necessario ridurre al minimo rumore o vibrazioni, sarà da prediligere il sistema a presso-infissione (o infissione statica a pressione) che utilizza una pressa idraulica che si muove sulla palancolata, ancorandosi sugli elementi già infissi per spingere nel terreno quelli successivi (bloccati con ganasce).

In aree aperte, viene normalmente utilizzato il sistema di vibroinfissione che prevede l’utilizzo di escavatori cingolati dotati di vibroinfissori composti da una morsa inferiore che blocca la palancola, di una cassa vibrante alimentata da motori idraulici e da una cassa ammortizzante superiore.

Le vibrazioni lungo l’asse verticale, generate dalla cassa vibrante, si trasmettono alla palancola e da questa al terreno, contribuendo a “liquefare” il terreno (si abbatte la coesione tra le particelle), riducendo la resistenza all’infissione della palancola che, essenzialmente, scende spinta dal proprio peso e da quello del vibroinfissore stesso.

In [Cazzaro] non lo utilizziamo, ma lo vogliamo richiamare comunque: l’infissione a percussione, che prevede l’uso di martelli a caduta libera, martelli diesel e martelli a doppia azione. In questo caso, per evitare un danneggiamento eccessivo della testa superiore della palancola si prevede la messa in opera di un casco di battitura (realizzato in acciaio con un controstampo in legno nella parte superiore) che distribuisce uniformemente l’energia di infissione sviluppata dai martelli.