Quando si usa il fissaggio chimico post-installato per sostenere pali o tralicci delle trazione elettrica?

Per comprendere quando è usato l’ancoraggio chimico nella trazione elettrica ferroviaria, spieghiamo brevemente quali sono i componenti della trazione elettrica ferroviaria. La linea di contatto è normalmente sostenuta attraverso pali di acciaio fissati a blocchi di fondazione in cemento armato. In alcune situazioni, per esempio in galleria, sui viadotti, ma anche in corrispondenza di muri di sostegno con impossibilità di realizzare blocchi di fondazione, il sostegno verrà aggrappato all’opera muraria mediante l’impiego di adeguate carpenterie e sistemi di ancoraggio chimico post-installato. In queste situazioni, in cui vi è l’impossibilità di realizzare il sostegno tradizionale, vi è quindi la necessità di fissare gli elementi di supporto della linea di contatto alle strutture portanti mediante sistemi di ancoraggio chimico post-installato.


Il sistema di ancoraggio:
 
Nei sistemi di ancoraggio strutturali, in forma semplicistica possiamo individuare 3 componenti:

• Il materiale base;
• L’ancorante;
• L’elemento da fissare.

 
Il materiale di base è il manufatto strutturale a cui si vuole ancorare l’elemento da fissare. I materiali di base generalmente da considerare nell’ancoraggio della trazione elettrica, sono il calcestruzzo fessurato e non fessurato, nonché la muratura. L’ancorante è l’elemento che consente l’ancoraggio tra il materiale base e l’elemento da fissare, con il compito di trasferire le sollecitazioni al materiale di supporto in cui sono installati. L’elemento da fissare è l’elemento che deve essere fissato al materiale base, ad esempio nel caso della trazione elettrica ci riferiamo ai sostegni che portano i carichi dei conduttori, delle sospensioni e dei sostegni stessi.


Requisiti dell’ancoraggio chimico post-installato per la trazione elettrica:

• Elevata resistenza meccanica;
• Capacità di isolamento alle correnti vaganti;
• Idoneità per installazione sopra testa;
• Idoneità per installazione in materiale umido;
• Idoneità per installazione su diversi materiali di base: (calcestruzzo fessurato o non fessurato, muratura, pietra);
• Idoneità per installazione in foro realizzato con carotatrice (quindi liscio e non scabro).

 
Sotto il profilo ingegneristico non è banale il fatto che l’ancorante venga installato su strutture esistenti. Spesso non si conoscono le proprietà del materiale base e quindi non si hanno a disposizione dati sulla tenuta dell’ancoraggio. In questi casi, si rendono necessarie delle prove di trazione in situ per saggiare la resistenza del fissaggio installato nello specifico materiale di base. Le prove in situ permettono di valutare la resistenza oppure di verificare la qualità dell'installazione. Se vuoi vedere un esempio pratico, guarda QUI. Per queste situazioni Hilti offre un sevizio professionale.


 
Rispetto ai requisiti sopra elencati, gli ancoranti chimici permettono notevole flessibilità di installazione in vari tipi di materiale di base e differenti condizioni d’uso, ma soprattutto elevate prestazioni e affidabilità.
HIT-RE 500 V4 è un esempio di ancorante chimico epossidico a iniezione ad alte prestazioni con varie certificazioni e idoneità tecniche per sistemi di ancoraggi sottoposti a carichi pesanti in condizioni statiche, sismiche, esposizione al fuoco etc. Inoltre, questo ancorante è particolarmente flessibile e affidabile per installazione in varie condizione del materiale di base tra qui in fori umidi o sommersi in acqua evitando eventuali fermi cantiere a causa di queste condizioni particolari che spesso interessano le oppure d'arte infrastrutturali.


Ancoraggio chimico nel settore delle ferrovie
 
A livello europeo, alcuni Gestori dell’Infrastruttura Ferroviaria, tra i cui RFI, hanno adottato delle Specifiche Tecniche di Fornitura delle resine bicomponente per ancoraggio chimico, da usare per i sistemi di ancoraggio post-installati su calcestruzzo o muratura, con impiego anche in applicazioni strutturali.
 
La specifica di fornitura definisce:

• Requisiti di qualità del prodotto e dei fornitori;
• Prescrizioni e requisiti del prodotto;
• Procedure per la richiesta d’idoneità tecnica del prodotto;
• Le prove da eseguirsi presso laboratori o istituti universitari;
• Le condizioni di accettazione del prodotto.

 
Esiste quindi una specifica caratteristica degli ancoranti chimici utilizzati per il sostegno delle trazione elettrica: i fissaggi devono essere appositamente isolati elettricamente per evitare la corrosione dovuta alle correnti vaganti che potrebbero trasmettersi dall’impianto alla struttura tramite i punti di ancoraggio. Il materiale di base tipicamente è in calcestruzzo o pietra naturale e causa della curvatura del tunnel spesso è necessaria una installazione con piastra distanziata ovvero con stand-off.


Idoneità tecnica dell’ancorante chimico
 
Le forniture per Rete Ferroviaria Italiana costituiscono un punto di riferimento per la comunità degli operatori ferroviari, in quanto basate sulla conformità a Specifiche Tecniche di Fornitura (STF), e prese a riferimento da numerosi altri gestori ferroviari.
Ma cosa è l’idoneità Tecnica?
Il processo di idoneità tecnica ha lo scopo di dimostrare la rispondenza del prodotto alla Specifica tecnica di Fornitura “Resina bicomponente per ancoraggio chimico”. In estrema sintesi, l’idoneità tecnica è basata su dei requisiti come: resistenza meccanica, isolamento elettrico, qualità del fornitore documentata, lunga durata nel tempo, elevata resistenza al calore ed alle sostanze chimiche.
 
Hilti ha conseguito l’idoneità tecnica per la specifica tecnica di fornitura RFI per ancoraggi chimici bicomponenti per trazione elettrica e isolamento elettrico per

• HIT-RE 500 V4 Scarica QUI
• HIT-HY 270 Scarica QUI

Per ottenere tale qualifica, oltre a tutti i test e documenti che normalmente accompagnano l’uscita sul mercato di un nuovo prodotto, sono state effettuate delle prove ad hoc in coerenza alla STF di RFI. Tra le varie tipologie di prove assumono particolare rilievo quelle di isolamento elettrico, con resistenza elettrica misurata: > 1 MΩ con 1 kV di corrente continua (DC), prove di resistenza meccanica su blocchi in calcestruzzo e su muratura, prove di resistenza al fuoco. Il sistema di ancoraggio chimico completo per l’impiego legato alla trazione elettrica è composto da:
 

• Resina chimica HIT-RE 500 V4 su calcestruzzo/muratura, HIT-HY 270 su muratura;
• Barra filettata in acciaio A4 70 (AISI 316) / EN 1.4401 o grappa in rame secondo norma tecnica IE.TE.18;
• Dado, controdado e rondella in acciaio inox A4;
• nr. 2 anelli di centraggio (in caso di fissaggi su calcestruzzo) HIT-CR;

Per maggiori dettagli consultare QUI il manuale.




Progettazione del sistema di ancoraggio
 
Progettare l’ancoraggio è forse la parte che interessa di più all’ingegnere ferroviario. E’ possibile progettare un ancoraggio utilizzando il software Hilti PROFIS Engineering con il supporto del team di Ingegneria di Hilti Italia.