ITMI20101920A1

ITMI20101920A1 - Struttura reticolare di rinforzo per applicazioni geotecniche, uso della struttura reticolare di rinforzo e metodo per la produzione della stessa

Info

Publication number: ITMI20101920A1
Application number: IT001920A
Authority: IT
Inventors: Cesare Beretta; Pierluigi Maggioni
Original assignee: Tenax Spa
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2012-04-21
Also published as: US20120099933A1

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per BREVETTO D’INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“STRUTTURA RETICOLARE DI RINFORZO PER APPLICAZIONI GEOTECNICHE, USO DELLA STRUTTURA RETICOLARE DI RINFORZO E METODO PER LA PRODUZIONE DELLA STESSA”

Vengono descritti una struttura reticolare di rinforzo per applicazioni geotecniche, un uso della struttura reticolare di rinforzo ed un metodo per la produzione della stessa.

Nel settore geotecnico vi è spesso la necessità di rinforzare terreni o sostenere pendìi ripidi al fine di evitare crolli e/o al fine di garantire una maggiore stabilità del terreno anche in presenza di eventi naturali quali terremoti alluvioni o altro. Una prima soluzione tecnica nota prevede l’utilizzo di reti rinforzate realizzate con fili metallici intessuti o accoppiati tra loro in modo da realizzare una struttura reticolare. Tali strutture reticolari vengono inserite o applicate in corrispondenza del terreno o del pendio da rinforzare. Benché queste soluzioni tecniche siano state ampiamente utilizzate in passato, esse evidenziano non pochi inconvenienti legati ai costi produttivi, alla difficoltà nel processo di tessitura o accoppiamento di fili metallici e quindi alla complessità di realizzazione della struttura reticolare, nonché inconvenienti legati alla capacità strutturale del prodotto finito ed alla sua abilità di resistere ad agenti corrosivi. Accanto alla soluzione tecnica descritta si sono diffuse griglie per applicazioni geotecniche realizzate in materiale plastico quale polietilene ad alta densità (HDPE). Tali strutture reticolari sono realizzate mediante estrusione di un primo semilavorato avente una pluralità di aperture passanti. Successivamente, attraverso stiratura monodirezionale, del materiale plastico si possono ottenere strutture reticolari comprendenti una pluralità di barre sostanzialmente rigide unite tra loro da una pluralità di elementi longitudinali sottili aventi una certa capacità di flettersi al fine di adeguarsi almeno parzialmente alla conformazione del terreno da consolidare. Le strutture reticolari plastiche descritte risultano chimicamente inerti ed hanno resistenza alla trazione nella direzione degli elementi longitudinali stirati alquanto pronunciata garantendo pertanto strutture reticolari di realizzazione economica e di caratteristiche meccaniche adeguate agli impieghi geotecnici sopra descritti. Inoltre, le aperture presenti a cavallo tra due elementi longitudinali allungati consentono al suolo di inserirsi nelle strutture reticolari assicurando la formazione di un materiale composito rinforzato. In pratica, il suolo rinforzato con le strutture reticolari appena descritte presenta capacità strutturali migliorate in cui le strutture reticolari sono in grado di conferire al suolo una maggiore rigidità e stabilità assorbendo gli sforzi e ridistribuendoli nella massa rinforzata del suolo garantendo, in definitiva, una maggiore resistenza statica ed una maggiore resistenza dinamica.

Benché il prodoto descrito abbia riscosso un notevole successo viste le sue carateristiche meccaniche, e la capacità di risultare chimicamente inerte unite alla possibilità di una produzione a costi contenuti, le struture reticolari di rinforzo monostirate atualmente sul mercato evidenziano una accentuata resistenza meccanica del manufatto nella direzione dello stiro, ma una flessibilità della strutura limitata nonché un peso relativamente elevato.

Questo tipo di carateristiche pur consentendo di coprire un campo di applicazioni varie e di resistenze meccaniche a trazione sufficientemente ampio necessita la realizzazione di un numero di manufati differenti a seconda delle carateristiche meccaniche richieste e degli impieghi.

Inoltre il peso del manufatto cresce sensibilmente all’ aumentare della resistenza meccanica richiesta.

Per altro, la scarsa flessibilità e deformabilità degli elementi longitudinali al di fuori del proprio piano di giacitura nonché la rigidezza delle barre trasversali non stirate condizionano la versatilità di impiego del prodoto.

SOMMARIO

In questa situazione, è uno scopo del presente trovato quello di mettere a disposizione una struttura reticolare per il rinforzo di terreni capace di unire ad una elevata resistenza meccanica una maggiore flessibilità del manufato.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di realizzare un manufatto reticolare avente un più ridotto peso rispetto alle struture reticolari monolitiche plastiche attualmente sul mercato.

Un altro scopo del trovato è quello di ottenere un manufatto reticolare per applicazioni geotecniche capace di essere agevolmente applicato e di adattarsi a qualsivoglia disposizione all’interno del terreno o sulla superficie dello stesso. Un altro scopo del trovato è quello di ottenere un manufatto che grazie alla propria intrinseca flessibilità possa essere disposto in più strati senza perdere continuità strutturale ed anche in condizioni ambientali di basse temperature. Un aggiuntivo scopo del trovato è quello di offrire un manufatto reticolare che sia intrinsecamente capace di garantire una elevata resistenza anche in caso di rottura di uno o più elementi.

Uno o più degli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da una struttura reticolare di rinforzo per applicazioni geotecniche secondo quanto descritto in uno o più delle unite rivendicazioni.

Aspetti del trovato sono qui di seguito descritti.

Un 1 ° aspetto concerne un manufatto per il rinforzo di terreni comprendente una struttura reticolare in materiale plastico detta struttura reticolare avendo: una pluralità di barre distanziate tra loro, ed una pluralità di elementi allungati trasversali rispetto a dette barre, tali elementi allungati essendo disposti tra coppie di barre adiacenti e terminalmente fìssati a queste ultime, in cui una pluralità di detti elementi allungati presenta struttura sostanzialmente filiforme e con una sezione trasversale di area inferiore rispetto ad una sezione trasversale di dette barre.

In un 2° aspetto in accordo con il primo aspetto gli elementi allungati sono capaci di flettersi liberamente attorno ad almeno una prima e ad almeno una seconda direzione ortogonali tra loro e trasversali rispetto ad una direzione di sviluppo longitudinale di ciascun elemento allungato.

In un 3° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti ciascuno degli elementi allungati è sostanzialmente rigido a trazione.

In un 4° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti tra due barre trasversali adiacenti sono disposti numerosi elementi allungati sostanzialmente di pari lunghezza per definire una distanza relativa massima a cui possono essere posizionate due barre adiacenti.

In un 5° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la lunghezza di ciascuno di detti elementi allungati disposti tra due barre adiacenti è compresa tra 150 mm e 300 mm, opzionalmente tra 230 e 240 mm.

In un 6° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti ciascun elemento allungato presenta una sezione trasversale di area inferiore a 1 mm<2>. In un 7° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti la sezione trasversale di ciascun elemento allungato presenta sagoma sostanzialmente circolare, o sostanzialmente poligonale.

In un 8° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il rapporto tra ciascun elemento allungato presenta una sezione trasversale avente un’estensione DI in detta prima direzione maggiore o uguale e ad un’estensione D2 della sezione trasversale in detta seconda direzione tale per cui un rapporto tra l’estensione nella prima direzione e l’estensione nella seconda direzione D1/D2 è compreso in un intervallo da 1 a 3, opzionalmente in un intervallo da 1 a 2.

In un 9° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti ciascuno degli elementi allungati, almeno per un tratto centrale pari al 80% della propria estensione longitudinale, presenta sezione trasversale di area sostanzialmente costante.

In un 10° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti ciascuno degli elementi allungati presenta porzioni terminali aventi sezione trasversale di area progressivamente crescente a partire da detto tratto centrale fino ad un'estremità di connessione con una di due barre adiacenti.

In un 11° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti due barre adiacenti sono connesse da almeno 200 elementi longitudinali per metro lineare di barre.

In un 12° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti detti elementi allungati, in assenza di carichi esterni, sono disposti sostanzialmente paralleli tra loro.

In un 13° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti il manufatto comprende una pluralità di barre da ciascuna delle quali si estendono elementi allungati su ciascuno di due fianchi contrapposti di dette barre.

In un 14° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti detti elementi allungati presentano un allungamento, definito come rapporto tra quadrato della lunghezza dell’elemento allungato e area media della sezione trasversale dello stesso elemento allungato, superiore a 20000, opzionalmente compreso tra 40000 ed 80000.

In un 15° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti dette barre presentano allungamento, definito come rapporto tra il quadrato della lunghezza della barra e area media della sezione trasversale dello stessa barra, superiore di almeno 5 volte, opzionalmente superiore di almeno 8 volte, rispetto all’ allungamento degli elementi allungati.

In un 16° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti sezione trasversale di dette barre è di conformazione appiattita con area compresa tra 7 e 15 mm , opzionalmente compresa tra 9 e 10 mm .

In un 17° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti dette barre adiacenti sono posizionabili in una pluralità di differenti posizioni relative, grazie alla flessibilità degli elementi allungati.

In un 18° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti, quando due barre adiacenti sono disposte ad una condizione di distanza massima tra loro sostanzialmente pari alla lunghezza degli elementi allungati disposti tra le due barre adiacenti, dette barre adiacenti e corrispondenti elementi allungati tra barre adiacenti sono disposti in modo da definire una pluralità di aperture passanti.

In un 19° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti, quando barre adiacenti sono in condizione di distanza massima, l’area frontale di dette aperture passanti è compresa in un range tra il 75% ed il 95% rispetto all’area frontale occupata dall’intero manufatto.

In un 20° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti gli elementi allungati sono fissati terminalmente a barre adiacenti mediante accoppiamento a caldo in modo da definire zone di giunzione in cui il materiale plastico degli elementi allungati compenetra il materiale plastico delle barre definendo un manufatto monolitico in materiale plastico. Opzionalmente, le barre e gli elementi allungati vengono estrusi e contemporaneamente o immediatamente dopo l’estrusione accoppiati tra loro in corrispondenza delle zone di giunzione.

In un 21° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti gli elementi allungati sono ottenuti mediante stiratura longitudinale monodirezionale, successivamente all’ accoppiamento degli stessi alle barre. In un 22° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti gli elementi allungati sono stirati almeno del 500% rispetto alla loro lunghezza iniziale.

In un 23° aspetto in accordo con uno qualsiasi degli aspetti precedenti gli elementi allungati sono ottenuti in un primo materiale polimerico ed in cui le barre sono ottenute in un secondo materiale polimerico differente rispetto a detto primo materiale polimerico.

Un 24° aspetto concerne l’uso di un manufatto in accordo con uno qualsiasi dei precedenti aspetti per il consolidamento di terreni.

In un 25° aspetto in accordo con l’aspetto precedente il manufatto è applicato ad una zona superficiale di un fronte di un pendio.

In un 26° aspetto in accordo con l’aspetto 24° o 25°, il manufatto viene ripiegato su se stesso una o più volte, per definire una struttura multistrato, e quindi applicato al terreno da consolidare.

Un 21 aspetto concerne l’uso di una pluralità di manufatti ciascuno dei quali avente le caratteristiche di cui ad uno o più degli aspetti dal 1° al 23°, detti manufatti essendo applicati in relazione di reciproca sovrapposizione per formare una struttura multistrato per il consolidamento di terreni.

In un 28° aspetto in accordo con l’aspetto 27° gli elementi allungati di un primo manufatto sono posti paralleli o traversali rispetto agli elementi allungati di un secondo manufatto sovrapposto al primo manufatto.

In un 29° aspeto è previsto un procedimento, ad esempio utilizzabile per la realizzazione di un manufatto avente le caratteristiche di cui ad uno o più degli aspeti dal 1° al 23°, deto procedimento comprendente le fasi di:

a. Formare una pluralità di dette barre,

b. Formare una pluralità di elementi posti trasversalmente alle barre, c. Unire a caldo zone distanziate di deti elementi in corrispondenza di corrispondenti zone di giunzione previste su barre adiacenti, d. Stirare monodirezionalmente deti elementi per formare detti elementi allungati.

In un 30° aspetto secondo il 29° aspetto le barre e gli elementi sono formati ed uniti in continuo mediante estrusione a caldo delle barre e contemporanea formazione degli elementi trasversalmente alle barre per definire un semilavorato monolitico a griglia.

In un 31° aspeto secondo il 29° o il 30° detto semilavorato gli elementi sono di sezione sostanzialmente rettangolare con il lato corto a contato e connesso con la superficie delle barre.

In un 32° aspeto secondo il 29° o il 30° o il 31° gli elementi, portati ad una temperatura superiore ad 80 °C, vengono stirati ed allungati almeno del 500% per formare detti elementi allungati.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Nella descrizione che segue sono illustrate alcune forme di realizzazione ed alcuni aspetti esemplificativi di una struttura reticolare di rinforzo in accordo con il trovato. Tale descrizione viene effetuata con riferimento alle unite figure, fornite a solo scopo indicativo e pertanto non limitativo, in cui:

La figura 1 è una vista in pianta di un manufatto in accordo con aspetti del trovato disposto in una prima configurazione,

La figura 1A è una vista prospettica dall’alto del manufatto di figura 1, La figura 2 è una sezione traversale ingrandita secondo la traccia II-II del manufatto di figura 1 ,

Le figure 2A-2E mostrano ciascuna, in vista ingrandita rispetto a figura 1 , una possibile sagoma di una sezione trasversale secondo la traccia II-II di uno degli elementi allungati del manufatto di figura 1 ;

La figura 3 è in vista secondo la traccia III-III di figura 1, ingrandita rispetto alla stessa figura 1 ;

Le figure 4A e 4B mostrano schematicamente il manufatto di figura 1 in una seconda ed in una terza configurazione,

La figura 5 è una vista prospettica di una porzione di semilavorato utilizzabile per la formazione del manufatto di figura 1 ,

La figura 6 è una vista in pianta della porzione di semilavorato di figura 5,

La figura 7 è una vista laterale della porzione di semilavorato di figura 5, La figura 8 mostra il manufatto di figura 1 in una condizione di impiego.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alle unite figure, con 1 è complessivamente indicato un manufatto 1 per il rinforzo di terreni, il quale può ad esempio essere usato per il contenimento di pendìi o per il rinforzo di terreni che necessitino irrobustimento strutturale.

Il manufatto 1 comprende una struttura reticolare 2 in materiale plastico; ad esempio, la struttura 2 in materiale plastico può essere realizzata utilizzando uno o più dei seguenti polimeri: polietilene, polietilene ad alta densità (HDPE), polipropilene. La struttura reticolare 2 può opzionalmente essere realizzata mediante un processo di formazione in continuo come meglio verrà descritto in seguito, o mediante processi discontinui come ad esempio lo stampaggio ad iniezione.

Il manufatto 1 a struttura reticolare 2 presenta una pluralità di barre 3 distanziate tra loro, le quali sono elementi strutturali sostanzialmente rigidi capaci di offrire una notevole resistenza a trazione, nella direzione del loro sviluppo longitudinale , ma anche notevole resistenza al taglio, a torsione ed a flessione. Ad esempio ciascuna delle barre 3 presenta una sezione trasversale di area compresa tra 7 e 15 mm . Ad esempio le barre 3 possono avere un'area compresa tra i 9 ed i 10 mm . A livello di geometria, le barre 3 presentano un pronunciato allungamento ed una sezione trasversale poligonale, ad esempio rettangolare con spigoli arrotondati, o una sezione trasversale appiattita in modo da garantire una certa capacità di flettersi almeno in un piano. Nell’ esempio illustrato in figura 3 la sezione trasversale delle barre 3 è di conformazione appiattita, in particolare rettangolare, con una larghezza compresa tra 3 e 6 mm ed uno spessore compreso tra 1.5 e 3 mm.

Alle barre 3 sono fissati numerosi elementi allungati 4 i quali sono posti trasversalmente rispetto alle barre 3 e si estendono da parti opposte di queste ultime per congiungersi con barre adiacenti 3: più precisamente, come ad esempio visibile in figura 1, tra coppie di barre adiacenti 3 sono disposti numerosi elementi allungati 4, ad esempio più di 200 per metro lineare di barra, i quali sono terminalmente fissati alle barre 3 in modo da formare una struttura 2 avente una pluralità di barre 3 intervallate da serie di elementi allungati 4 trasversalmente uniti a coppie di barre adiacenti.

Gli elementi allungati 4 estendentisi a cavallo di due barre 3 adiacenti presentano struttura sostanzialmente filiforme con una sezione trasversale di area sensibilmente inferiore rispetto a quella della sezione trasversale di dette barre 3, in modo che tali elementi allungati 4 siano capaci di flettersi liberamente attorno ad almeno una prima e ad almeno una seconda direzione, indicate con 5 e 6 nelle figure da 2A a 2E, ortogonali tra loro e trasversali rispetto ad una direzione di sviluppo longitudinale di ciascun elemento allungato 4. Gli elementi allungati 4 si comportano sostanzialmente come fili e quindi offrono resistenza a trazione, ma sono cedevoli a flessione ed a torsione. In accordo con un aspetto del trovato ciascuno degli elementi allungati 4 è sostanzialmente rigido a trazione e, grazie all’entità della stiratura che gli conferisce una conformazione sostanzialmente filiforme, presenta una carico di rottura a trazione elevato: in particolare con riferimento al polipropilene il carico di rottura a trazione può superare i 39 N/mm<2>. Per il polietilene il carico di rottura a trazione varia in base alla distribuzione dei pesi molecolari. In base a quest’ultimo la variazione del carico di rottura varia tra i 18 N/mm<2>e i 38 N/mm<2>. In particolare per un HDPE conformato come gli elementi 4 il carico di rottura a trazione è superiore a 22 N/mm<2>.

Tra due barre trasversali adiacenti 3 sono disposti una pluralità di elementi allungati 4 sostanzialmente di pari lunghezza così da definire una distanza relativa massima, pari alla lunghezza degli elementi allungati 4, a cui possono essere posizionate due barre adiacenti 3. In tale condizione, visibile in figura 1, gli elementi allungati 4 tra barre adiacenti si sviluppano parallelamente tra loro e trasversalmente, ad esempio ortogonalmente, rispetto alle barre 3. Grazie alla flessibilità degli elementi allungati 4, le barre 3 possono tuttavia essere disposte anche in posizioni relative diverse rispetto a quella di figura 1, come ad esempio illustrato in figura 4A ed in figura 4B, dove barre consecutive 3 risultano posizionate in modo che gli elementi allungati 4 siano rettilinei ma inclinati rispetto alle barre 3 (figura 4A) o disposti secondo linee curve (figura 4B). In altre configurazioni le barre 3 possono anche essere inclinate tra loro, ad esempio disposte secondo rette di giacitura sghembe tra loro grazie alla flessibilità degli elementi allungati 4.

Scendendo in ulteriore dettaglio strutturale, si nota che gli elementi allungati 4 e le barre 3 possono essere realizzati in un medesimo materiale plastico, ad esempio in polipropilene o in HDPE. Alternativamente, è possibile realizzare le barre 3 in un primo materiale plastico, ad esempio polietilene ad alta densità, e gli elementi allungati 4 in un secondo materiale plastico, ad esempio polietilene. Sotto il profilo geometrico, la lunghezza di ciascuno di detti elementi allungati disposti tra due barre adiacenti 3 è compresa tra 150 mm e 300 mm, per consentire una notevole possibilità di movimentazione relativa tra due barre adiacenti 3. Negli esempi illustrati dove si hanno più di 200 elementi allungati 4 per metro lineare di barra 3, la lunghezza di ciascun elemento allungato 4 è compresa tra 230 e 240 mm. Inoltre, ciascun elemento allungato 4 presenta una sezione trasversale di sagoma poligonale (ad esempio quadrata o rettangolare come nelle figure 2B e 2C), sostanzialmente circolare (figura 2A) sostanzialmente ellittica (figura 2D), sostanzialmente lenticolare (figura 2E) avente in ogni caso area media inferiore a 1.5 mm<2>, al fine di garantire le citate caratteristiche di flessibilità. Ad esempio l'area della sezione trasversale di ciascun elemento allungato 4 in corrispondenza di almeno l'80% dell'estensione longitudinale dello stesso elemento è inferiore a 0.8 mm<2>: ad esempio 0,7 mm<2>nel caso di sezione rettangolare o quadrata e 0,55 mm<2>nel caso di sezione circolare o ellittica. Va anche notato che la geometria della sezione trasversale degli elementi allungati 4, anche nei casi in cui tale sezione non sia di conformazione circolare o sostanzialmente circolare, risulta comunque tale che il rapporto tra l’estensione DI della sezione trasversale degli elementi allungati 4 in un prima direzione e l’estensione D2 della sezione trasversale degli elementi allungati 4 in una seconda direzione ortogonali (vedere figure 2A-2E) sia compreso in un range da 1 a 3.

Inoltre, gli elementi allungati 4, per un tratto centrale 7 di estensione almeno pari all’ 80% della estensione longitudinale complessiva dell’elemento allungato 4, presenta sezione trasversale sostanzialmente costante e di dimensione minima, con area non superiore a 1 mm<2>. In taluni casi, il tratto centrale 7 a sezione costante può raggiungere anche l’85 o il 90% dell’estensione complessiva degli elementi allungati 4. Consecutivamente al tratto centrale 7, ciascun elemento allungato 4 presenta porzioni terminali 8 aventi sezione trasversale crescente progressivamente a partire dal tratto centrale 7 fino ad un’estremità di connessione 11 con una di due barre adiacenti 3 dove la sezione trasversale delle estremità di connessione 11 presenta sezione trasversale di area massima.

Come si nota da figura 1, tra due barre trasversali adiacenti 3 si estendono numerosi elementi allungati filiformi 4: ad esempio, barre adiacenti 3 possono essere connesse da un numero di elementi allungati 4 per metro lineare di barra superiore a 200, ad esempio 210 elementi allungati filiformi 4 per metro lineare di barra 3.

Gli elementi allungati 4 presentano un allungamento, definito come rapporto tra il quadrato della lunghezza dell’elemento allungato 4 e l’area media della sezione trasversale dello stesso elemento allungato 4, sensibilmente superiore rispetto a quello delle barre 3; in particolare, gli elementi allungati 4 presentano allungamento superiore a 20000 e tipicamente compreso tra 40000 ed 80000, mentre le barre presentano allungamento tipicamente superiore a quello degli elementi allungati 4 in quanto le barre 3 presentano estensione longitudinale di 2 o più metri: ad esempio l'allungamento delle barre 3 può essere di 5 o anche 8 volte superiore a quello degli elementi allungati 4.

Come già si è accennato, e come ad esempio mostrato in figura 1 ed in figure 4A, 4B, il manufatto 1 può essere posto in innumerevoli diverse configurazioni grazie alla flessibilità degli elementi allungati 4: in particolare, grazie alla flessibilità degli elementi allungati 4, due barre adiacenti 3 sono posizionabili in una pluralità di differenti posizioni relative in cui ad esempio le barre 3 possono essere parallele tra loro, non parallele ma complanari, non parallele e non complanari, rettilinee o curvilinee. Quando tuttavia due barre adiacenti 3 sono disposte ad una condizione di distanza massima tra loro (qui di seguito indicata come configurazione di massima distensione, si veda figura 1), sostanzialmente pari alla lunghezza degli elementi allungati 4 disposti tra le due barre adiacenti 3, le barre adiacenti 3 ed i corrispondenti elementi allungati 4 tra barre adiacenti 3 sono disposti in modo da definire una pluralità di aperture passanti 9 anche esse sostanzialmente parallele tra loro. In detta condizione di distanza massima, l’area frontale di dette aperture passanti 9 definite tra due barre adiacenti 3 è maggiore del 70% rispetto all’area frontale occupata dall'intero manufatto 1: ad esempio tale area frontale delle aperture passanti 9, sempre con riferimento alla condizione dio massima distensione, può essere compresa in un range tra il 75 ed il 90% dell'area occupata dall'intero manufatto 1. In altre parole, pur essendovi numerosi elementi allungati 4 tra due barre adiacenti 3, quando il manufatto è in condizione di massima distensione si ha una notevole superficie libera tra barre adiacenti 3, il che significa che il materiale utilizzato per realizzare il manufatto 1 è relativamente ridotto.

Uso del manufatto

Da un punto di vista operativo il manufatto 1 può essere applicato a terreni che necessitino di consolidamento, a pendi o dirupi franosi per fornire sostentamento alla superficie libera del terreno.

Ad esempio, il manufatto 1 può essere applicato ad un fronte di un pendio, sostanzialmente in corrispondenza di una zona superficiale di quest’ultimo per fornire un consolidamento superficiale ed un contenimento contro la separazione di porzioni di terreno. In manufatto 1 offre anche la possibilità di semina e di crescita di erba e simili grazie alla notevole superficie libera tra gli elementi allungati.

In aggiunta, o alternativamente a quanto sopra, il manufatto 1 può essere inserito nella matrice di terreni da consolidare, al fine di irrobustirne la struttura e di meglio sostenere e ridistribuire i carichi.

In uso (sia in superficie che all’interno del terreno) il manufatto 1 può essere ripiegato su se stesso una o più volte, per definire una struttura multistrato, ed applicato al terreno da consolidare, oppure una pluralità di manufatti possono essere applicati in relazione di reciproca sovrapposizione per formare una struttura multistrato per il consolidamento di terreni. Gli elementi allungati 4 di porzioni differenziate di uno stesso manufatto 1 o di manufatti diversi possono essere posti paralleli o traversali tra loro.

Produzione del manufatto

Il manufatto 1 è un manufatto non tessile in cui gli elementi allungati 4 sono fissati terminalmente a barre adiacenti 3 mediante formazione contemporanea o sostanzialmente contemporanea degli elementi allungati 4 con le barre 3, o mediante accoppiamento a caldo degli elementi allungati 4 con le barre 3 in sede di formazione del manufatto 1 stesso; una volta che le barre 3 e gli elementi 4 sono accoppiati tra loro, almeno gli elementi allungati 4 possono poi essere stirati longitudinalmente per arrivare al prodotto finito, come qui di seguito descritto.

In questo modo, in corrispondenza di zone di giunzione tra barre 3 ed elementi allungati 4 il materiale plastico degli elementi allungati 4 è indistinguibile o almeno compenetra il materiale plastico delle barre 3 definendo un manufatto monolitico in materiale plastico.

In maggior dettaglio, in accordo con un primo processo di fabbricazione, il manufatto 1 , può essere ottenuto mediante stampaggio di un semilavorato (si veda figura 5) avente una serie di barre 3’ trasversalmente disposte rispetto ad una serie di elementi 4’ in modo da formare una struttura monolitica a grata. Successivamente stirando mono-direzionalmente, ad esempio nella direzione 10 di figura 5, gli elementi 4’ si può ottenere il manufatto di figura 1 in cui barre 3 ed elementi allungati 4 sono uniti di pezzo.

Alternativamente, è possibile realizzare per estrusione una pluralità di barre 3 ’ e quindi contemporaneamente o successivamente formare sulle barre 3 ’ detti elementi 4’. Gli elementi allungati 4, visibili ad esempio in figura 1, possono essere ottenuti mediante stiratura longitudinale mono-direzionale, successivamente all’accoppiamento per sostanziale co-estrusione degli elementi 4' e delle barre 3'. La stiratura può avvenire ad esempio in bagni dove il semilavorato viene portato ad una temperatura di circa 90-95 gradi centigradi e quindi gli elementi allungati 4' almeno del 500% rispetto alla loro lunghezza iniziale.

In accordo con un aspetto del trovato che può applicarsi ai procedimenti descritti, gli elementi 4’ (si vedano figure 5-7) sono di sezione sostanzialmente rettangolare con il lato corto a contatto e connesso con la superficie delle barre 3’. In questo modo, a seguito della stiratura, le zone di giunzione sono stirate sostanzialmente solo nel materiale che forma gli elementi 4’.

Indipendentemente dal processo di formazione del semilavorato di figura 5, l'entità della stiratura degli elementi 4' determina l’allungamento degli elementi allungati 4. Ad esempio, gli elementi 4' possono stirati almeno del 500% rispetto alla loro lunghezza iniziale: un range di stiratura praticabile per polietilene o polipropilene compreso tra il 600 e l'800%. Durante la fase di stiratura gli elementi allungati 4' o l’intero semilavorato in fase di produzione sono mantenuti ad una temperatura compresa tra 90 e 95°C.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Manufatto (1) per il rinforzo di terreni comprendente una struttura reticolare (2) in materiale plastico detta struttura reticolare (2) avendo: - una pluralità di barre (3) distanziate tra loro, ed una pluralità di elementi allungati (4) trasversali rispetto a dette barre (3), tali elementi allungati (4) essendo disposti tra coppie di barre (3) adiacenti e terminalmente fissati a queste ultime, caratterizzato dal fatto che una pluralità di detti elementi allungati (4) presenta struttura sostanzialmente filiforme con una sezione trasversale di area inferiore rispetto ad una sezione trasversale di dette barre (3), detti elementi allungati (4) essendo capaci di flettersi liberamente attorno ad almeno una prima e ad almeno una seconda direzione (5,6) ortogonali tra loro e trasversali rispetto ad una direzione di sviluppo longitudinale (10) di ciascun elemento allungato.
2. Manufatto secondo la rivendicazione 1 in cui ciascuno degli elementi allungati (4) è sostanzialmente rigido a trazione, in cui tra due barre (3) trasversali adiacenti sono disposti una pluralità di elementi allungati (4) sostanzialmente di pari lunghezza per definire una distanza relativa massima a cui possono essere posizionate due barre (3) adiacenti, ed in cui, grazie alla flessibilità degli elementi allungati (4), barre (3) adiacenti sono posizionabili in una pluralità di differenti posizioni relative.
3. Manufatto secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui la lunghezza di ciascuno di detti elementi allungati (4) disposti tra due barre adiacenti è compresa tra 150 mm e 300 mm, opzionalmente tra 230 e 240 mm, ed in cui ciascun elemento allungato (4) presenta una sezione trasversale di area inferiore a 1 mm<2>, opzionalmente in cui la sezione trasversale di ciascun elemento allungato (4) presenta sagoma sostanzialmente circolare, o sostanzialmente poligonale.
4. Manufatto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il rapporto tra ciascun elemento allungato (4) presenta una sezione trasversale avente un’estensione (DI) in detta prima direzione (5) maggiore o uguale e ad un’estensione (D2) della sezione trasversale in detta seconda direzione (6) tale per cui un rapporto tra l’estensione nella prima direzione e l’estensione nella seconda direzione (D1/D2) è compreso in un intervallo da 1 a 3, opzionalmente da 1 a 2.
5. Manufatto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascuno degli elementi allungati (4), almeno per un tratto centrale (7) pari al 80% della propria estensione longitudinale, presenta sezione trasversale di area sostanzialmente costante ed in cui ciascuno degli elementi allungati (4) presenta porzioni terminali (8) aventi sezione trasversale di area progressivamente crescente a partire da detto tratto centrale (7) fino ad un'estremità di connessione (11) con una di due barre (3) adiacenti, il manufatto avendo una pluralità di barre (3) da ciascuna delle quali si estendono elementi allungati (4) su ciascuno di due fianchi contrapposti di dette barre (3).
6. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui due barre (3) adiacenti sono connesse da almeno 200 elementi longitudinali (4) per metro lineare di barra (3), in cui detti elementi allungati (4), in assenza di carichi esterni, sono disposti sostanzialmente paralleli tra loro.
7. Manufatto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui detti elementi allungati (4) presentano un allungamento, definito come rapporto tra quadrato della lunghezza dell’elemento allungato (4) e area media della sezione trasversale dello stesso elemento allungato (4), superiore a 20000, opzionalmente compreso tra 40000 ed 80000; ed in cui dette barre (3) presentano allungamento, definito come rapporto tra il quadrato della lunghezza della barra (3) e area media della sezione trasversale dello stessa barra, superiore di almeno 5 volte, opzionalmente superiore di almeno 8 volte, rispetto all’ allungamento degli elementi allungati (4).
8. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui la sezione trasversale di dette barre (3) è di conformazione appiattita con area compresa tra 7 e 15 mm , opzionalmente compresa tra 9 e 10 mm .
9. Manufatto secondo la precedente rivendicazione in cui quando due barre (3) adiacenti sono disposte ad una condizione di distanza massima tra loro, sostanzialmente pari alla lunghezza degli elementi allungati (4) disposti tra le due barre (3) adiacenti, barre (3) adiacenti e corrispondenti elementi allungati (4) tra barre (3) adiacenti sono disposti in modo da definire una pluralità di aperture passanti (9); ed in cui quando barre (3) adiacenti sono in detta condizione di distanza massima, l’area frontale di dette aperture passanti (9) è compresa in un range tra il 75% ed il 95% rispetto all’area frontale occupata dall’intero manufatto (1).
10. Manufatto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui gli elementi allungati (4) sono fissati terminalmente a barre (3) adiacenti mediante accoppiamento a caldo in modo da definire zone di giunzione in cui il materiale plastico degli elementi allungati (4) compenetra il materiale plastico delle barre (3) definendo un manufatto monolitico in materiale plastico, in cui gli elementi allungati (4) sono ottenuti mediante stiratura longitudinale monodirezionale, successivamente all’accoppiamento degli stessi alle barre (3), opzionalmente in cui gli elementi allungati (4) sono stirati almeno del 500% rispetto alla loro lunghezza iniziale.
11. Manufatto secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni in cui gli elementi allungati (4) sono ottenuti in un primo materiale polimerico ed in cui le barre (3) sono ottenute in un secondo materiale polimerico differente rispetto a detto primo materiale polimerico.
12. Uso di un manufatto in accordo con una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni per il consolidamento di terreni, in cui il manufatto (1) è applicato ad una zona superficiale di un fronte di un pendio ed in cui a. o il manufatto (1) viene ripiegato su se stesso una o più volte, per definire una struttura multistrato, e applicato al terreno da consolidare, b. o una pluralità di detti manufatti (1) applicati in relazione di reciproca sovrapposizione formano una struttura multistrato per il consolidamento di terreni.
13. Procedimento per la produzione di un manufatto (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a l l comprendente le fasi di: a. Formare una pluralità di dette barre (3'), b. Formare una pluralità di elementi (4') posti trasversalmente alle barre (3'), c. Unire a caldo zone distanziate di detti elementi (4') in corrispondenza di corrispondenti zone di giunzione previste su barre (3') adiacenti, d. Stirare monodirezionalmente detti elementi (4') per formare detti elementi allungati (4).
14. Procedimento secondo la rivendicazione 13, in cui le barre (3') e gli elementi (4') sono formati ed uniti in continuo mediante estrusione a caldo delle barre (3') e contemporanea formazione degli elementi (4') trasversalmente alle barre (3') per definire un semilavorato monolitico a griglia, opzionalmente in cui in detto semilavorato gli elementi (4') sono di sezione sostanzialmente rettangolare con il lato corto a contatto e connesso con la superficie delle barre, ed in cui gli elementi (4'), portati ad una temperatura superiore ad 80 °C, vengono stirati ed allungati almeno del 500% per formare detti elementi allungati (4).