IT202000021589A1

IT202000021589A1 - MODULAR SYSTEM FOR CONSOLIDATION OF A Vaulted tunnel

Info

Publication number: IT202000021589A1
Application number: IT102020000021589A
Authority: IT
Inventors: Sara Rattaro
Original assignee: Sara Rattaro
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2022-03-11

Description

Descrizione a corredo di una domanda di Brevetto per Invenzione Industriale per il trovato avente per titolo: ?Sistema modulare di consolidamento di una galleria a volta? Description accompanying a patent application for an industrial invention for the invention entitled: ?Modular system for consolidating a vaulted tunnel?

TESTO DELLA DESCRIZIONE DESCRIPTION TEXT

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di consolidamento rapido delle gallerie. The present invention relates to a rapid consolidation system for tunnels.

Uno dei problemi pi? sentiti nel settore delle vie di comunicazione ed in particolare nelle gallerie ? l?urgenza di dover effettuare la manutenzione delle stesse quando si trovano in cattivo stato, ove non ? infrequente il verificarsi di distacchi di parte della volta, come successo di recente sulle autostrade liguri. Le gallerie in cattivo stato possono, quindi, essere soggette a crolli molto pericolosi per l?utente della strada. La situazione di pericolo ? principalmente determinata dalla stato di vetust? e dal fatto che esse sono prive di impermeabilizzazione e, quindi, soggette ad infiltrazioni d?acqua. One of the biggest problems felt in the sector of communication routes and in particular in tunnels? the urgency of having to carry out the maintenance of the same when they are in bad condition, where not? the occurrence of detachments of part of the vault is infrequent, as happened recently on the Ligurian motorways. Tunnels in poor condition can therefore be subject to collapses which are very dangerous for the road user. Dangerous situation? mainly determined by the state of vetust? and by the fact that they are not waterproofed and, therefore, subject to water infiltration.

I lavori di ristrutturazione sono lunghi e costosi e, soprattutto, determinano la chiusura di strade ed autostrade, il che comporta grave danno per la circolazione e, di conseguenza, per le attivit? economiche che operano in quella zona. The renovation works are long and expensive and, above all, lead to the closure of roads and motorways, which causes serious damage to traffic and, consequently, to the activities of the public. companies operating in that area.

Di conseguenza, vi ? una grande necessit? di sistemi di consolidamento delle gallerie che siano efficaci, duraturi e, soprattutto, di semplice e veloce realizzazione senza la necessit? di dover chiudere il tratto di strada all?interno della galleria che deve essere riparata. Consequently, there is a great need? of tunnel consolidation systems that are effective, long-lasting and, above all, simple and quick to implement without the need? of having to close the stretch of road inside the tunnel that needs to be repaired.

Il sistema di consolidamento attualmente utilizzato prevede l?utilizzo di centine metalliche che vengono fissate tramite barre filettate. Le lavorazioni di montaggio richiedono molto tempo e la necessit? di chiusura del tratto stradale per fare posto ai macchinari che si rendono necessari per effettuare le varie fasi della lavorazione. Oltre a ci?, una volta realizzate, sono antiestetiche ed aumentano lo spessore della volta di circa 15/20 cm. The consolidation system currently used involves the use of metal ribs which are fixed using threaded rods. The assembly processes require a lot of time and the need? closure of the road section to make room for the machinery that is needed to carry out the various stages of processing. In addition to this, once completed, they are unsightly and increase the thickness of the vault by about 15/20 cm.

La richiedente ha, quindi, affrontato il problema sopra indicato ed ha realizzato un sistema di consolidamento che possa essere utilizzato con la massima rapidit? ed efficacia senza necessit? di chiusura dell?intera carreggiata stradale e con un ottimo risultato estetico. Has the applicant therefore faced the above problem and created a consolidation system that can be used as quickly as possible? and effectiveness without need? closure of the entire roadway and with an excellent aesthetic result.

Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere le problematiche sopra evidenziate fornendo un sistema secondo le caratteristiche della allegata rivendicazione 1. Purpose of the present invention? that of solving the problems highlighted above by providing a system according to the characteristics of the attached claim 1.

L?invenzione sar? meglio spiegata tramite la seguente descrizione nella quale sono riportate le forme di realizzazione preferite fatte con l?ausilio delle figure allegate che illustrano rispettivamente: The invention will be better explained through the following description which shows the preferred embodiments made with the aid of the attached figures which illustrate respectively:

La figura 1 illustra una vista prospettica di un sistema modulare di consolidamento di una galleria a volta secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 1 illustrates a perspective view of a modular system for consolidating a vaulted gallery according to a first embodiment of the present invention;

La figura 2 illustra una vista prospettica dall?esterno del sistema completo assemblato su una carreggiata stradale secondo la presente invenzione; FIG. 2 illustrates an outside perspective view of the complete assembled system on a roadway according to the present invention;

La figura 3 illustra il sistema di figura 2 applicato ad una galleria; Figure 3 illustrates the system of Figure 2 applied to a tunnel;

La figura 4 illustra una vista prospettica dall?interno del sistema completo assemblato su una carreggiata stradale secondo la presente invenzione; Figure 4 illustrates an interior perspective view of the complete system assembled on a roadway according to the present invention;

La figura 5 illustra il sistema di figura 4 applicato ad una galleria; Figure 5 illustrates the system of Figure 4 applied to a tunnel;

La figura 6 illustra una vista prospettica di un sistema modulare di consolidamento di una galleria secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 6 illustrates a perspective view of a modular tunnel consolidation system according to a first embodiment of the present invention;

La figura 7 illustra il sistema modulare assemblato di figura 6; Figure 7 illustrates the assembled modular system of Figure 6;

La figura 8 illustra una parziale vista prospettica ingrandita di una porzione terminale di un elemento laterale del sistema secondo la presente invenzione; La figura 9 illustra una parziale vista prospettica ingrandita di una serie di elementi laterali nella zona della base della galleria del sistema secondo la presente invenzione; Figure 8 illustrates a partial enlarged perspective view of an end portion of a side element of the system according to the present invention; Figure 9 illustrates a partial enlarged perspective view of a series of lateral elements in the region of the base of the tunnel of the system according to the present invention;

La figura 10 illustra una vista prospettica dall?alto dell?elemento centrale del sistema modulare in fase di montaggio secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 10 illustrates a top perspective view of the central element of the modular system during assembly according to a second embodiment of the present invention;

La figura 11 illustra la vista dal basso dell?elemento centrale assemblato di figura 10; Figure 11 illustrates the bottom view of the assembled central element of figure 10;

La figura 12 illustra un particolare ingrandito dell?assemblaggio dell?elemento centrale secondo una seconda forma di realizzazione dell?invenzione; Figure 12 illustrates an enlarged detail of the assembly of the central element according to a second embodiment of the invention;

La figura 13 illustra una vista prospettica dell?area di assemblaggio dell?elemento centrale e dell?elemento laterale; Figure 13 illustrates a perspective view of the assembly area of the central element and the side element;

La figura 14 illustra una vista prospettica di un sistema modulare di consolidamento di una galleria a volta secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 14 illustrates a perspective view of a modular system for consolidating a vaulted gallery according to a second embodiment of the present invention;

La Figura 15 illustra una vista prospettica del particolare ingrandito A di figura 8. Figure 15 shows a perspective view of the enlarged detail A of figure 8.

Con riferimento alle citate figure, il sistema modulare di consolidamento di una galleria a volta, secondo la presente invenzione, comprende un coppia di elementi arcuati laterali 2 e 2?che vengono fissati sui due lati della galleria e che sostanzialmente si estendono dal suolo ad una posizione intermedia della volta ed almeno un elemento arcuato centrale 3 che si interpone nello spazio centrale C tra i due elementi laterali in modo da formare un arco che riveste la porzione centrale della volta della galleria. With reference to the cited figures, the modular system for consolidating a vaulted gallery, according to the present invention, comprises a pair of lateral arched elements 2 and 2? which are fixed on the two sides of the gallery and which substantially extend from the ground to a intermediate position of the vault and at least one central arched element 3 which is interposed in the central space C between the two lateral elements so as to form an arch which covers the central portion of the vault of the gallery.

Il detto elemento centrale 3 preferibilmente ? vincolato per incastro agli elementi laterali 2, 2?, ad esempio, alla loro estremit? libera. Said central element 3 preferably ? bound by interlocking to the side elements 2, 2?, for example, at their ends? free.

A tale scopo, su tale estremit? libera degli elementi laterali, sono provvisti mezzi di incastro comprendenti una sagomatura a ?C? 23 nella quale si infila una estremit? dell?elemento centrale 3. All?interno di tale sagomatura ? presente una scanalatura trasversale 24 che accoglie un bordo 31 di tale elemento centrale 3. Vantaggiosamente, le sagomature a ?C? 23 presentano una fessurazione 25 che consente lo scolo dell?acqua proveniente dalla volta e che fluisce tra le costole 22, 22? adiacenti per essere raccolta nei canali di scolo esistenti nelle gallerie. For this purpose, on that extremity? free of the lateral elements, interlocking means are provided comprising a ?C? 23 in which one end is inserted? of the central element 3. Inside this shape ? there is a transversal groove 24 which receives an edge 31 of this central element 3. Advantageously, the ?C? 23 have a crack 25 which allows the drainage of the water coming from the vault and which flows between the ribs 22, 22? adjacent to be collected in the drainage channels existing in the tunnels.

Una pluralit? di archi formati dagli elementi laterali 2, 2? e dall?almeno un elemento centrale 3 vengono installati in serie sostanzialmente per tutta la lunghezza della galleria in modo da rivestirla completamente. A plurality? of arcs formed by the lateral elements 2, 2? and from the at least one central element 3 are installed in series substantially along the entire length of the tunnel so as to cover it completely.

In tale serie di archi gli elementi laterali 2 e 2? vengono affiancati l?uno all?altro mentre gli elementi centrali 3 vengono preferibilmente sovrapposti di alcuni centimetri in modo da determinare un consolidamento maggiore ed evitare la fuoriuscita di acqua dalla volta. In this series of arcs the lateral elements 2 and 2? they are placed side by side while the central elements 3 are preferably superimposed by a few centimeters so as to determine greater consolidation and to avoid the leakage of water from the vault.

Gli elementi laterali 2, 2? possono essere dotati, su un lato, di un profilato 27 di alcuni centimetri in grado di accogliere il bordo laterale dell?elemento laterale adiacente garantendo un migliore risultato estetico ed un montaggio pi? veloce. The side elements 2, 2? they can be equipped, on one side, with a profile 27 of a few centimeters capable of accommodating the lateral edge of the adjacent lateral element, guaranteeing a better aesthetic result and easier assembly. fast.

Il sistema cos? composto ? vantaggioso in quanto soltanto nella fase di montaggio della parte centrale ? necessario chiudere il tratto stradale per poche ore. Il 75% del lavoro si pu? realizzare con la chiusura soltanto parziale della carreggiata. The system what? composed ? advantageous as only in the assembly phase of the central part ? necessary to close the road section for a few hours. 75% of the work can be done achieve with only partial closure of the roadway.

Gli elementi laterali 2 e 2? possono essere provvisti di viti di ancoraggio 21, 21? alla volta della galleria oppure possono essere fissati ad essa tramite tasselli chimici. Side elements 2 and 2? can they be provided with anchor screws 21, 21? at the vault of the tunnel or they can be fixed to it using chemical bolts.

L?acciaio impiegato per gli elementi potr? avere diversi spessori come pu? variare la dimensione dei vari elementi a seconda delle necessit? del caso specifico. The steel used for the elements will be able to have different thicknesses as pu? vary the size of the various elements according to the needs? of the specific case.

L?elemento centrale ? preferibilmente dotato di costole di rinforzo 33. The central element? preferably equipped with reinforcing ribs 33.

Tra l?elemento centrale e la volta della galleria ? vantaggioso lasciare un?intercapedine di qualche centimetro, in modo che in essa possa essere iniettato, tramite appositi fori realizzati nell?elemento, del materiale di consolidamento, ad esempio cemento o resine epossidiche con fibre di carbonio od altro materiale analogo. Between the central element and the vault of the gallery ? it is advantageous to leave a gap of a few centimeters, so that consolidating material, for example cement or epoxy resins with carbon fibers or other similar material, can be injected into it through special holes made in the element.

Sul dorso degli elementi laterali 2, 2? le dette costole 22, 22? hanno la funzione di mantenere il distanziamento dalla parete della galleria. In tal modo l?acqua pu? fluire verso il basso in direzione del canale di scolo della galleria. L?elemento centrale pu? essere formato da un unico pezzo oppure pu? essere composto da pi? porzioni, ad esempio da due porzioni 3 e 3?, come indicato nelle figure 10, 11, 12, 14. On the back of the side elements 2, 2? the said ribs 22, 22? they have the function of maintaining distance from the gallery wall. In this way the water can? flow downwards in the direction of the tunnel drainage channel. The central element can? be formed by a single piece or can? be composed of more portions, for example from two portions 3 and 3?, as indicated in figures 10, 11, 12, 14.

In tale caso, per l?unione tra tali porzioni, una prima porzione 3 ? dotata di fessurazioni 34 e la seconda 3? ? dotata di una serie fori 35 in modo che le due porzioni possano essere accoppiate alla distanza desiderata ed unite, ad esempio, con coppie di viti 36. Questo consente di formare un elemento centrale cos? assemblato della misura desiderata. In this case, for the union between these portions, a first portion 3 ? equipped with cracks 34 and the second 3? ? equipped with a series of holes 35 so that the two portions can be coupled at the desired distance and joined, for example, with pairs of screws 36. This makes it possible to form a central element so assembled to the desired size.

In una soluzione alternativa, non illustrata, gli elementi arcuati laterali 2, 2? che vengono fissati sui due lati della volta possono essere formati ciascuno da almeno due pezzi uniti tra loro tramite mezzi di fissaggio al fine di agevolare ulteriormente il montaggio. In an alternative solution, not shown, the side arcuate elements 2, 2? which are fixed on the two sides of the vault can each be formed of at least two pieces joined together by means of fixing means in order to further facilitate assembly.

La soluzione sopra indicata riguarda il rivestimento dell?intera galleria ma ? evidente che il sistema modulare oggetto della presente invenzione pu? riguardare singoli tratti di galleria ove ? necessario effettuare il consolidamento. The solution indicated above concerns the cladding of the entire tunnel but ? evident that the modular system object of the present invention can? relate to individual stretches of tunnel where ? need to consolidate.

Allo stesso modo, pu? essere utilizzato un unico sistema modulare costituito da una coppia di elementi laterali 2, 2? ed almeno un elemento arcuato centrale 3 della misura necessaria a rivestire la parte della galleria pericolante come pu? essere utilizzato un sistema modulare costituito da pi? coppie di elementi laterali 2, 2? e rispettivi almeno un elemento arcuato centrale 3 uniti tra loro. Similarly, can be used a single modular system consisting of a pair of lateral elements 2, 2? and at least one central arched element 3 of the size necessary to cover the part of the gallery unsafe as can? be used a modular system consisting of more? pairs of side elements 2, 2? and respective at least one central arcuate element 3 joined together.

Claims

1. Modular system of consolidation of a vaulted gallery comprising

? a pair of lateral arched elements (2, 2?) which are fixed on the two sides of the vault and which substantially extend from the ground to an intermediate position of the vault itself,

? at least one central arched element (3) which is interposed in the central space (C) between the two lateral elements (2, 2?) so as to form an arch which covers the central portion of the vault of the gallery.

2. System according to claim 1, wherein a plurality? of arches formed by the lateral elements (2, 2?) and by the at least one central element (3) are installed in series substantially along the entire length of the tunnel so as to cover it completely.

3. System according to claim 1, wherein the central element (3) is? bound by interlocking to the lateral elements (2, 2?).

4. System according to claim 3, wherein on? free of the lateral elements (2, 2?) are provided with interlocking means comprising a ?C? (23) in which one end is inserted? of the central element (3).

5. System according to claim 4, wherein within this ?C? (23) ? there is a transversal groove (24) which receives an edge (31) of this central element (3).

System according to claim 1, in which ribs (22, 22?) are provided on the back of the side elements (2, 2?) to maintain the distance from the tunnel wall.

7. System according to claim 4, wherein the ?C? (23) have a crack (25) which allows the drainage of the water coming from the vault and which flows between the adjacent ribs (22, 22?) to be collected in the drainage channels existing in the galleries.

8. System according to claim 2, wherein in said series of arches the lateral elements (2, 2?) are placed side by side while the central elements (3) are superimposed on each other by a few centimeters .

9. System according to claim 1, wherein the lateral elements (2, 2?) are provided with anchoring screws (21, 21?) to the vault of the tunnel or are fixed to it by means of chemical plugs.

10. System according to claim 1, wherein the central element (3) is? formed from a single piece.

11. System according to claim 1, wherein the central element is? formed by more portions (3, 3?) assembled together.

12. System according to claim 11, wherein a first portion (3) is equipped with cracks (34) and the second (3?) ? equipped with a series of holes (35) so that the two portions can be coupled at the desired distance.

13. System according to claim 1, wherein the central element (3) is? equipped with reinforcing ribs (33).

The system according to claim 1, wherein each lateral arcuate member (2, 2?) is formed by at least two pieces joined together by fastening means.

15. System according to claims 1 and 14, in which at least one arch formed by the at least two lateral elements (2, 2?) and by the at least one central element (3) is installed in the part of the tunnel to be consolidated.

16. System according to claim 8, wherein the side elements (2, 2?) are provided, on one side, with a section bar (27) capable of receiving the side edge of the adjacent side element.