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Demolizione Controllata con Esplosivo - Tesi di laurea magistrale di Marco Lucidi

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Franco Bontempi
Franco Bontempi

Tesi di laurea magistrale di Marco Lucidi.

Ingeniería
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TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” FACOLTA’ di INGEGNERIA CORRELATORE: Dott. Danilo Coppe LAUREANDO: Marco Lucidi Matr. 781044 ANNO ACCADEMICO 2011 -2012 RELATORE: Ch.moProf. Ing. Franco Bontempi I 1 I 2
ESTOTEPARATI…. …..NUNC ET SEMPER LEONES
pag.39 pag.40 SCHEMA OBIETTIVI…………………………………………………. I FASE –INTRODUZIONE…………………………………………... ESPLOSIVO……………………………………………………………….......…….. Impiego…………………………………………………...............………….. Deflagranti………………………………………………................……. Detonanti……………………………………….………………………….. Accessori da Mina……………………………......…....………………. DINAMICA ESPLOSIVA…………………………………………………………….. DEMOLIZIONI………………………………………………………………………… Operazione…………………………………………………………………..…. Tecniche di Demolizione Controllata……………………………………… Tecniche di Demolizione Tradizionale……………………………………. DINAMICA dei CROLLI…………………………………………………………….. Calcolo a Rottura……………………………………………………………… Fenomeno Scatenante………………………………………………………… Punti di Forza della Struttura………………………………………………. SIMULAZIONE………………………………………………………………………... DEMOLIZIONI con ESPLOSIVO……………………………………………………. Approccio Sicurezza…………………………………………………………. Azione……………………………………………………………………….. Conoscenza Teorica……………………………………………….. Dinamica del Crollo……………………………………………………… Stato di Fatto……………………………………………………….. Transitorio………………………………………………………….. Dinamica del Crollo……………………………………………….. Tecnica Operativa………………………………………………………… Disposizione Esplosivo…………………………………………….. Collegamenti e Temporizzazione………………………………. Dispositivi atti ad agevolare la dinamica del crollo………... TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.9 pag.9 pag.9 pag.10 pag.10 pag.11 pag.13 pag.15 pag.15 pag.16 pag.19 pag.21 pag.22 pag.23 pag.8 pag.24 pag.25 pag.26 pag.27 pag.28 pag.28 pag.30 pag.31 pag.33 pag.35 pag.37 pag.37 INDICE 3
II FASE –APPLICAZIONE…………………………………………….. CAMPI di APPLICAZIONE nell’USO CIVILE degli ESPLOSIVI………………… Strutture Civili…………………………………………………………………. Emergenza……………………………………………………………………… Strutture Civili –Case History……………………………………………… Strutture che si sviluppano in elevazione…………………………… Monodimensionali…………………………………………………. 1.“Chicago, Illinois –demolizione di una ciminiera in muratura” Tridimensionali…………………………………………………….. 2.“CoralGables, Florida –demolizione di un edificio storico in struttura mista acciaio/cls” Strutture che si sviluppano in orizzontale………………………….. Monodimensionali………………………………………………….. 3.“Bismarck, North Dakota –demolizione di un ponte in acciaio” Tridimensionali…………………………………………………….. 4.“Charlotte, North Carolina –demolizione di uno stadio coperto” Emergenza –Case History………………………………………………….. Prevenzione………………………………………………………………… Alluvioni “Great Floodof’11 –Mississippi River” Eruzioni Vulcaniche “Eruzione Etna 1983” Frane “Protezione Civile S.S. 18” Incendi “Incendio Boschivo Cagliari –esplosivo antincendio” “Incendio Pozzi di Petrolio –Iraq” Valanga……………………………………………………………… Evento………………………………………………………….. Monitoraggio Fenomeno…………………………………… Allarme e Protezione Civile……………………………….. Intervento con Esplosivo…………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.41 pag.41 pag.42 pag.43 pag.44 pag.45 pag.45 pag.50 pag.56 pag.56 pag.65 pag.70 pag.71 pag.77 pag.77 pag.78 pag.79 pag.84 4
Protezione………………………………………………………………….. Soccorso in Acqua…………………………………………………. Effetti Soccorso in Grotta…………………………………………………. Tecnica Soccorso in Strutture Pericolanti e Pericolose……………….. Tecnica III FASE –ANALISI QUALITATIVA dei RISCHI…………………… RISCHIO STRUTTURALE…………………………………………………………. Pre–demolizione In –demolizione Post –demolizione RISCHIO ESPLOSIVO……………………………………………………………… Pre–demolizione In –demolizione Post –demolizione RISCHI COMUNI…………………………………………………………………… Rischio Vibrazioni Rischio Sovrappressioni Rischio Proiezioni Rischio Polveri………………………………………………………………. Effetti che determinano il rischio…………………………………… Cause che determinano il rischio…………………………………… Prescrizioni a norma di legge……………………………………….. Procedure di sicurezza………………………………………………… RISCHI IMPIEGO ESPLOSIVO…………………………………………………….. Rischio Trasporto Esplosivo………………………………………………. Rischio Stoccaggio Esplosivo……………………………………………… Rischio Uso Esplosivo………………………………………………………. Colpi Mancati………………………………………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.89 pag.90 pag.94 pag.99 pag.101 pag.103 pag.104 pag.105 pag.106 pag.106 pag.107 pag.108 pag.109 pag.110 pag.111 pag.112 pag.114 pag.118 5
RISCHIO DEMOLIZIONI…………………………………………………………… Danni Sottoservizi………………………………………………………….. Crollo Accidentale………………………………………………………….. Comprensione funzionamento statico…………………………….. Comprensione tipologica dei materiali…………………………….. RISCHI ESPLOSIVI nelle EMERGENZE………………………………………….. Lavori in Parete……………………………………………………………… Lavori Subacquei……………………………………………………………. Lavori in Grotta……………………………………………………………... RISCHI METEOROLOGICI………………………………………………………… Vento………………………………………………………………………….. Fulmini………………………………………………………………………… PIANO di DEMOLIZIONE…………………………………………………………. Punti Chiave Stesura………………………………………………………. Valutazione dei Rischi……………………………………………………… Stesura del Piano di Demolizione……………………………………….. Procedure di Comunicazione…………………………………………….. Procedure di Emergenza………………………………………………….. Requisiti delle Imprese…………………………………………………….. PROGETTAZIONE della DEMOLIZIONE………………………………………… SECURITY…………………………………………………………………………… Deposito Esplosivo………………………………………………………….. Trasporto Esplosivo………………………………………………………… RISCHIO INCENDIO e PIANO di EMERGENZA………………………………… IV FASE –ANALISI QUANTITATIVA dei RISCHI………………….. SCHEMA CAUSE/TEMPO/AZIONI………………………………………………… Rischio Esplosivo e Rischio Strutturale………………………………… Progetto delle Demolizioni vs Investigativo –Cause del Fallimento………………………………………………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.120 pag.121 pag.122 pag.123 pag.124 pag.125 pag.126 pag.127 pag.128 pag.129 pag.130 pag.131 pag.132 pag.133 pag.137 pag.138 pag.138 pag.139 pag.139 pag.140 pag.142 pag.143 pag.149 pag.152 pag.157 pag.157 pag.159 pag.160 6
CROLLO ACCIDENTALE TOTALE/PARZIALE –ALBERO degli EVENTI…….. Dopo Apertura Cantierizzazione……………………………………….. Durante Attuazione del Progetto di Demolizione……………………. Dopo Apertura Cantierizzazione: quantità……..……………………. Per Eventi Naturali: quantità…………………………………………….. Durante Attuazione del Progetto di Demolizione: quantità………. Per Incoerenza Progetto/Edificato……………………………………… Per Uso Sbagliato dell’Esplosivo…………………………………………. Per Incoerenza Progetto/Edificato: quantità….……………………… Per Uso Sbagliato dell’Esplosivo: quantità………………………………. EVENT TREE: PreDemolizione, Rischio Demolizione………………… NON CROLLO o CROLLO PARZIALE INATTESO –ALBERO degli EVENTI… Per Colpi Mancati…………………………………………………………… Per Errato Progetto di Demolizione…………………………………….. Per Incoerenza Progetto/Edificato……………………………………… Per Colpi Mancati: quantità……………………………………………… Per Errato Progetto di Demolizione: quantità……………………….. EVENT TREE: PostDemolizione, Rischio Demolizione Esplosivo…… EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Non Conoscenza della Causa, Rischio Demolizione Esplosivo……………………….…………. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Tutte le Cause, Rischio Demolizione Esplosivo…………………………………………….. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Ipotesi Peggiore, Rischio Demolizione Esplosivo…………………………………….……… EVENT TREE: PreDemolizione, Calibrazione del Modello…………… EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Non Conoscenza della Causa, Confronto Comparto Demolizioni………………………………. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Tutte le Cause, Confronto Comparto Demolizioni……………………………………………. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Ipotesi Peggiore, Rischio Demolizione Esplosivo……………………………………………. INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.161 pag.162 pag.162 pag.163 pag.164 pag.167 pag.168 pag.168 pag.169 pag.170 pag.171 pag.173 pag.173 pag.173 pag.174 pag.175 pag.176 pag.177 pag.178 pag.179 pag.180 pag.181 pag.182 pag.183 pag.172 7
CONCLUSIONI…………………………………………………………. GRAFICI e FIGURE……………………………………………………… IMMAGINI……………………………………………………………….. MULTIMEDIALI…………………………………………………………. TESTI…………………………………………………………………….. PUBBLICAZIONI e ARTICOLI…………………………………………. TESI e DISSERTAZIONI……………………………………………….. NORME…………………………………………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.184 pag.186 pag.188 pag.190 pag.191 pag.194 pag.196 pag.197 8
DEMOLIZIONI con ESPLOSIVO DEMOLIZIONI ESPLOSIVI SAFETY TECNOLOGIA DINAMICA dei CROLLI DINAMICA delle ESPLOSIONI TIPOLOGIA SECURITY SAFETY TECNICA DINAMICA delle ESPLOSIONI con ESPLOSIVO USO degli ESPLOSIVI per la DEMOLIZIONE COLLASSO PROGRESSIVO PROIEZIONE DETRITI URTO con il TERRENO VOLUME INGOMBRO MACERIE DIMENSIONAMENTO CARICHE LINEA di TIRO DETONATORI P.O.S. P.S.C. CONTROLLATA TRADIZIONALE CONFINATA SEMICONFINATA NON CONFINATA DETONANTI DEFLAGRANTI TRASPORTO INGRESSO non AUTORIZZATO in CANTIERE/CAVA DEPOSITO STABILITA’ dei PENDII SOCCORSO ALPINO SPELEOLOGICO SPEGNIMENTO INCENDI TESI di LAUREA M 1_“Demolizione Controllata con Esplosivo” Corso di Progettazione Strutturale Antincendio Dr.-Ing.Franco Bontempi Ph.D., P.E., Professor of Structural Analysis and Design LAUREA MAGISTRALE in INGEGNERIA della SICUREZZA e della PROTEZIONE CIVILE La Sapienza, UniversityofRome I 3 9
ESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI IMPIEGO 1600ca:leprimeapplicazionicivilidocumentate POLVERENERA:deflagranteconvelocitàtra200e600m/s POLVERENERAGASPRODOTTI innesco Miscugliodipolveridinitratodipotassio,dizolfoedicarbone NITROGLICERINA:detonanteconvelocitàtra2000e8000m/s NITROGLICERINAGASPRODOTTI innesco Unionediglicerina,acidonitricoedacidosolforico 1846:scopertadalpiemonteseAscanioSobrero StabilizzazionedellaNitroglicerinaassorbendolanelcotonecollodio 1867:scopertadaAlfredNobel DINAMITE DEFLAGRANTI PolvereNera DETONANTI Gelatine Slurry Pulvirolenti ANFO Emulsioni Unaesplosioneèun’ondadishockaccompagnatadaunosviluppoigas,conproduzionedielevatetemperature. Neidetonantiprevalel’energiadishock,neideflagrantilapotenzasviluppatadaigasprodotti. I 4 10
Sidistinguonoperstabilità,efficaciaeversatilità.Caricamentodaautopompedirettamenteinmina,comepergliANFO.Alcuninomi: “Nitram”,“Premex”,“Riomex”.Miscelatradueliquidiimmiscibili.Sonopresentiduefasidicuiunaossidanteeunacombustibile…entrambeliquide.Lasensibilizzazioneavvieneattraversomeccanismifisici. ESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE DEFLAGRANTI PolvereNera DETONANTI Gelatine Slurry Pulvirolenti ANFO Emulsioni Esplosivigelatinatidetonanti,derivantidalledinamiti.Cisiabbinalanitrocellulosa,sostanzeinerti,additivimineralienitratod’ammonio. Moltousatenelledemolizioni. Utilizziprevalentisubacquei,nondeterminanocefaleeonauseenell’operatore.TNTenitratod’ammonioinsoluzionesaturad’acqua, componentimineraliesensibilizzazioneconnitratodimonometilammina...possonoconteneresalid’alluminio. Misceleabasedinitratod’ammonioadaltotitolod’azotoconaggiuntediTNT(trinitotoluene)eadditividivarianaturaancheminerali.Nonadattipersubacquei. AmmoniumNitrateFuelOil,quindinitratod’ammonioconoliocombustibile.Il1°èin“prilled”,ossiapiccolesferecaveingradodialloggiareil2°.Usatoconaltriesplosivicome“caricadicolonnaocaricalineare”,piuttostodi“caricadifondo”. Deflagrantepereccellenza.Dettaanchepiricaodasparo,èusatoancheperscopibellici.Classicamenteè:75%nitratodipotassio,15%carbonedilegnae10%zolfo. Sensibileall’umiditàèmoltousatonelsettoreestrattivoperlapidei..serveper“spostare” iblocchitagliatimeccanicamente. Vieneusataancheperlaproduzionedellamicciaalentacombustione. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 11
Innescospecificoperesplosividetonanti.Capsuleinalluminioorame,contenenteunacaricaingradodiinnescareildetonante.Siinnescanoacomando,conimpulsididiversanatura: -Sensibilealcaloreintenso,abbinatoconmicciaalenta.Carica1^azotoidratodipiombo(deflag)e2^pentrite(deton); -Cambialasorgentedicalore..resistenzaelettrica: a)Abassaintensità–0,75A b)Adaltaintensità–25A Perentrambe: 1.Istantantei 2.Ritardati:siaquesticheiseguentihannounelementoaggiuntivotratestinainfiammabileecarica1^… 3.Microritardati:…questoèdetto”elementodiritardoesfasal’esplosionerispettoallafornituradienergia. Leritardatesfasanodalquartoalmezzosecondo,glialtritrai20ei30millisecondi. -Mettonoadisposizionefinoa200ritardidifferenti.Usatinellosmooth-blasting.Nelbossolo,alpostodelritardo,c’èunmicrochip.Altamentesicuro. ACCESSORI da MINA Miccia a Lenta Combustione Pirea Micce Detonanti Detonatori -A fuoco -Elettrici -Elettronici -Ad urto -NPED Relais Boosters Esploditori JupiterESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE Micciadisicurezzaoordinaria.Trasmettelafiammaperlapolvereneraoildetonatoreafuoco.Animainpolverenera,estratidifilatiimpregnatidisostanzeimpermeabilizzanti.Unapieganettaritardalacombustione. Spezzonedimicciaalenta,circa10cm,cheproduceundardodifuococondurata1’. E’piùlentaesiusaperpiùspezzonidimiccia.Stessaguaina,mapiùrigida. Animadetonante,ormaisolopentrite(oRDX).Daconsiderarsicomeunmezzoditrasmissionetradetonatoreedesplosivo,adistanzaperunadetonazionepersimpatia.Risentedell’umiditàedellatemperatura. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 12
ESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE ACCESSORI da MINA Miccia a Lenta Combustione Pirea Micce Detonanti Detonatori -A fuoco -Elettrici -Elettronici -Ad urto -NPED Relais Boosters Esploditori Jupiter -Sibasasullatrasmissionedell’impulsodiinnescoincanalandounamicroesplosioneinuntubicinodiplasticaalpostodellatestinaelettrica.Alsuointernol’esplosivodetonaa2000m/s.E’comunquepresenteilritardo. -NotPrimaryExplosiveChargeDetonator…cioèprivodicaricaprimaria.Sisostituiscel’azotoidratodipiomboconuninnescoparticolare.DDTDeflagrationtoDetonationTransitiontramitediversitipidipentrite.Spariscelasensibilitàadurtiecalore. Capsulacondoppiaaperturacheinterrompeper20-50millisecondilamicciadetonante,determinandounosfasamentoalparideimicroritardi.E’consideratoundetonatoreatuttiglieffetti. Carichedaconsiderarsicomeelementomigliorativonell’innesco,usatoperesplosivipocosensibili:ANFO,pulverulenti,watergeledemulsioni. Apparatiomologatiperprodurrecorrenteperuninnescoefficace…comeprevistoperlegge.Hannounamanovelladicaricoolostartersmontabile,chevamontatosoloavolatapronta,efinoaquelpuntotenutoseparatoecontrollato.Nasceperchéèfondamentale,inpresenzadidetonatorielettrici,fornireenergiaincorrentecontinuaimmediatamenteall’istantedesiderato. Sistemadirilevamentodicampielettriciemagnetici,diradiofrequenze,emissioniluminoseepotenzialispontanei.Analizzaconprecisionel’entitàditaligrandezze, attraversosensoriintegrati,conrilevamento3Ddeicampiinavvicinamentoalsistema. Strumentocompletamenteelettronico,conmicroprocessoredigrandecapacitàedaltaaffidabilità.Progettatoperl’usoincondizionidisagevoliambientali. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 13
DINAMICA ESPLOSIVA I FASE -INTRODUZIONE F1_Figura3.2.A-BPressure-timehistoryetipicaconfigurazioneditest-vesselperpolvericombustibili(Genova,Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) F2_Figura3.3Evoluzionedellasovrappressioneinesplosionisemiconfinatediaria-gas(Genova, Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) A –Fase di esplosione confinata B –Fase di rimozione della copertura dello sfogo (vent) C –Fase di sfogo della sovra - pressione (venting) D –Massima superficie di fiamma possibile e deflusso dei gas combusti TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 14
DINAMICA ESPLOSIVA I FASE -INTRODUZIONE SOVRAPPRESSIONESIDE-ONINFUNZIONEDELLADISTANZAPERESPLOSIVI F4_Fig.3.44Piccodisovrappressione(side-on)infunzionedelladistanzaridottaperesplosionidiTNT (Genova,Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) Forniscel’andamentodellasovrappressioneeilrelativodannoinfunzionedelladistanzaridottaperleesplosioniditrinitrotoluene. ESPLOSIONECONFINATA F3_Fig.3.24SimulazioneNumericaconCodici (Genova,Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) Evidenzial’idoneitàdellaeq.necubicaneldescrivereleesplosionialmenonellafaseiniziale. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 15
DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE OPERAZIONE Tecnicheperoperareinprecisione,conestremarapiditàdiesecuzionepercontenereicosti.Utensileriaaldiamantechetagliaeforaconglomeratieferri.Glistrumentigarantiscono: -Assenzadipercussioni -Assenzadivibrazioni -Assenzasollevamentopolveri -Rumorositàcontenuta -Precisionediesecuzione In passato si usavano tecnologie per niente o scarsamente controllate: martello demolitore, sfera metallica, ecc.. Attualmente per edifici e strutture speciali si possono riassumete in: -Demolizione selettiva -Demolizione mediante l’uso di microcariche esplosive Bisogna valutare caso per caso il metodo più idoneo. In almeno due casi, ovvero altezze superiori a 12-15m, o quando è fondamentale la sequenza temporale, il mezzo più sicuro ed efficace e con l’impiego di esplosivo. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 5 I 6 I 7 16
DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE CONTROLLATA AGENTIMECCANICIESPANSIVI SPACCAROCCIAaSPARO MALTEESPANSIVE UTENSILERIAalDIAMANTE TRONCATRICIMANUALI SEGHEaBINARIO SEGHETAGLIAGIUNTI SEGHEaCATENA SEGHEaFILODIAMANTATO CAROTATRICI IDROSCARIFICA E IDRODEMOLIZIONE Glispaccarocciaazionatiidraulicamentesfruttanoilprincipiodelcuneo, creandodellelineedifratturaprefissate.Questidivaricanoconforzefinoa250t,concentralinefinoan-8divaricatoriconspintedi2000t. Usatiperl’abbattimentosecondariosustrutturegiàdemolite. Demolitoreportatilecheusacartuccecalibro8o12.Vienerealizzatoprimaunforociecoda40mmelunghezzavariabile,dariempirediacqua.Quindisiesplodeall’internoconildemolitore,conpressionida100a200MPa.Sipuòaumentarel’effettomettendodellecarichesommersecheesplodonopersimpatia. Inunaseriediforididimensionivariabilivienemessadellamaltaespansiva,seguendodellegeometriestudiate.Lemalte,crackingagents,sonodi:materiainorganica,silicatieadditiviinsoluzione.Nellapresaeindurimentoaumentanodivolumegenerandopressionidi40- 90MN/mq.Sonopiùomenofluide,hannolegantipiùomenorapidi, coneffettisimiliaquellidell’esplosivo. Leprincipalitecnichedidemolizioneimpieganoutensilidiamantatiraffreddatiadacqua.Ildiamanteindustrialehasostituitoilcarburodisilicio.E’possibilescegliereperognimaterialedatagliareoforare:dimensioni,formeeleghespecialidicobalto,ferro,bronzoetungsteno,ecc..Vengoutilizzatidischiefili. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 17
DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE CONTROLLATA AGENTIMECCANICIESPANSIVI SPACCAROCCIAaSPARO MALTEESPANSIVE UTENSILERIAalDIAMANTE TRONCATRICIMANUALI SEGHEaBINARIO SEGHETAGLIAGIUNTI SEGHEaCATENA SEGHEaFILODIAMANTATO CAROTATRICI IDROSCARIFICA E IDRODEMOLIZIONE Ifrulliniomole,utensilididimensioniridottetra8e15kg.Fornitodiundiscodiamantatoalwidia,concentralinaidraulicaseparataperimodellipiùcomplessiepesovicinoalquintale.Idischihannodimensionidi350mmdidia.,pertaglida250mm.Vengonocomunqueusatiperpiccoleoperazioni. Montatosuunarotaiachepermetteanchetagliinverticale.Montadischidiamantaticondia.tra300e1800mm,conprofonditàmedieditagliodi75cm.Utilizzateperpraticaretaglidielevataprecisione,comeaperturavani,rimozionepareti,sezionisuscaleeascensori. Dischidiamantatiraffreddatiadacquaoasecco,susupportiaruoteadavanzamentoautomaticoomanuale,sisezionanostrade,solai,giuntistrutturalisupavimentiindustriali.Dia.variabilitrai300ei1200mm, perprofonditàfinoa60cm.Ilpesodellamacchinaèda30a2000kg, conguidalaserpertaglirettilineidiprecisione. Macchinediderivazionepertagliodimarmiincava,concateneinwidiamontatesuunsistemadialimentazioneeguida,ovverobinari.Iltagliohalarghezzatra6e15mm,conprofonditàfinoa1mperquellaabinario,finoa3-4mconattrezzaturaspeciale. Lapiùrecentetecnologiaperutensilidiamantatiperdemolizioniparzialiototalidimanufattisoprattuttoinc.a.. Riesceacrearetaglidell’ordinedelcmmaconprofonditàpotenzialmenteillimitate.Daevitarei“colpidifrusta”delfiloacausadirotturaimprovvisa,conutilizzodischermidilegno.Sipossonoeffettuaretagliastrappoetagliatuffo. Ilfilodeveviaggiareavelocitàcompresetra20e50m/seraffreddatoconacqua. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 18
DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE CONTROLLATA AGENTIMECCANICIESPANSIVI SPACCAROCCIAaSPARO MALTEESPANSIVE UTENSILERIAalDIAMANTE TRONCATRICIMANUALI SEGHEaBINARIO SEGHETAGLIAGIUNTI SEGHEaCATENA SEGHEaFILODIAMANTATO CAROTATRICI IDROSCARIFICA E IDRODEMOLIZIONE Usateperlacreazionediforipassanti,chesovrappostitraloro, predispongonoiltaglio.Peruntagliodiprecisioneènecessariofissarlecondeitasselliaespansioneoventoseavuotopneumatico.Questoserveperagevolareildistaccodallesuperficiafineimpiego.Foridadia.100a200mm,finoalmetro.Servonoperleaperturedivani,perl’estrazionedicaroteperlaboratorio.L’acquaraffreddaedeliminalepolveri. Nuovatecnicachepermettedieliminare: -Rimozionesimultaneadiclsbuonoeammalorato; -Danniallestrutturedavibrazionigenerate; -Inglobamentonelclsdicloruripresentialsuointerno; -Eccessivosviluppodirumoreepolvere. Nascel’idroscarificaproprioperridurretaliincovenienti,conasportazionedelclsdisuperficietramitegettid’acquaadaltapressione.Lemotopompesviluppanopressionitra1200e1500bar, conportatecompresetra20e35l/min,equindipotenzedi90-110KW. Aumentandolepotenzesiarrivaalleidrodemolizioni,arrivandoa350KW,con1300bare130l/min. L’azionedistruttivadipendedalmaterialeinteressato GARANTISCE:1)rapiditàdeitempidiesecuzione;2)buonariuscitadell’interventoinassenzadidannistrutturalisucuisiopera;3)sicurezzaperglioperatori. SVANTAGGI:1)ènecessariodisporrediampispazioperativi;2)èrichiestamanodoperaaltamentespecializzata;3)l’usodellelancemanualièlimitatodallapossibilitàdicontrollodelleforzedireazione. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 19
DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE TRADIZIONALE PerTRAZIONEoperSPINTA USOdiSFEREMETALLICHE MARTELLIDEMOLITORI PINZEECESOIE SELETTIVA FLYINGDEMOLITIONSYSTEM Indisuso,peredificidimodestaaltezza,perportareaterraresiduidialtretecnichedemolitorie.Controcrolliimprovvisisiagiscesuelementiisolatistrutturalmente,medianteazionilenteeprogressive.Vietatoeseguiretrazioniamenodi1,5voltel’altezza.Perlosclazamentoalpiedeusaremezzidistabilizzazione(opereprovvisionali,puntelli, sbatacchiature)daeliminareconfuni. PocousatainItalia,sfruttalapercussionefacendooscillareoprecipitareunasferadiacciaio(5-50KN)montatasulbracciodiunmezzomeccanicosemovente.Finoai15mdialtezzasisfruttal’oscillazione,dai15ai30mlacadutada+3-5m. Metodotradizionalepiùusato,conmartelliadariacompressa,idraulicooelettopneumatico.L’arcodidistaccoèassimilabileaunarcodicerchiotangenteall’assedisimmetriadellapunta(modellodiEvans)…larotturaavvienepercedimentoatrazionedelmaterialelungotalesuperficie. MANUALE:pesivariabilitra10e30kg,con1000-1500colpiminuto; MARTELLONI:pesiedenergiesviluppatemoltomaggiori,edipocoinferiorealmigliaiodicolpiminuto.Disolitoattaccatialbracciodiunescavatore.Levibrazionipossoarrecaredanninonvisibilidovutiallevibrazionisullestrutture.Inoltreemissionedirumore,sollevamentopolveriepocaprecisione,sonoigrandilimiticherendonolatecnicanoncontrollabile.Inuovimartellonisistannosviluppandoperfarfronteataliinconvenienti,marimanesempreunatecnicaconunottimorapportocosti/benefici. LaPinzaèfornitadi2robusteganascemobiliperdemolizioneprimaria(frantumatoriseunarimanefissaperdemolizioneaterra).Moltousataperlaseparazionedell’acciaionelc.a.Ancheperlecesoieesistono3tipidibraccio:1)bracciomunitodimonoliticodirittoeavambracciolungo;2)braccioarticolatocontreelementi;3)braccioprincipalesnodatoconcilindriausiliarieavambracciolungo. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 20
DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE TRADIZIONALE PerTRAZIONEoperSPINTA USOdiSFEREMETALLICHE MARTELLIDEMOLITORI PINZEECESOIE SELETTIVA FLYINGDEMOLITIONSYSTEM Finalizzatoalraccoglimentodifrazionidiunicomaterialechesiprestinoaltrattamentoinappositiimpiantidiriciclaggio.Quantoèpiùomogeneoilmaterialetantoèpiùaltalaqualitàdelriciclo.Ilpatrimonioedilizio“vecchio”siprestapocoinquantononconcepitodasubitoperconsentireunagevoledisassemblaggiofinale. Cisono2diversimomentiperintervenireallaripartizione: -Laseparazioneall’origineconstoccaggiodelmaterialeincontenitoriselettivi,primadellademolizioneveraepropria; -Lacernitaall’internodeicumulideimaterialiancoraseparabili. E’unsistemainnovativo,impiegatoinstrutturemoltoalte,sfruttandolapotenzadiunaunitàdidemolizioneindipendente,attaccatoalbracciodiautogrùsemoventiodeltipoatorre.L’adattabilitànecaratterizzal’estremaversatilitàrispettoall’areadidemolizioneerispettoallealtezzeoperative,funzionedelsolobracciosucuil’attrezzaturaèposta. Laseparazioneall’originerichiedel’ausilioditecnichedidecostruzionechevengonoindicatecondemolizioneselettiva.Larealtàitalianaèlaseguente: -Produzionediscartipococontrollata; -Carenzadiimpiantiditrattamento; -Mancanzadiincentiviperilrecuperointerminidicostidellediscariche; -Tassedismaltimento; -Distanzedellediscarichedagliimpiantiditrattamento; -Assenzadiunaregolamentazionecheprevedalacernitaincantiere; -Riciclaggioobbligatoriodialcunefrazioni,p.es.lafrazioneminerale,einserimentonelCapitolatod’Appalto; -Assenzadistrumentidicontrollo,qualiipermessididemolizione. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 21
DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE Logica prestazionale: Si definisce fallimento strutturale un’inaccettabile differenza tra prestazione attesa e realizzata. DissestiStrutturali/ Crolli Analisi dei fallimenti strutturali Individuazione delle cause e delle responsabilità Ottimizzazione della progettazione futura Ènecessariochelostudiodeidissestistrutturaliedeicrollisiasupportatodaunapproccioditipometodologico. LA MASSIMA AMPLIFICAZIONE DEL DISSESTO E’ IL CROLLO Necessitàdiverificarelasicurezzaalcrollodellastrutturanellenuovecondizionidiequilibrio Calcolo a rottura TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 8 I 9 22
DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE CALCOLO A ROTTURA Ipotesi: •Materialeelasticoperfettamenteplastico; •Ipotesidipiccolispostamenti(teoriadelprimoordine); •Modelloaplasticitàconcentrata(cernieraplastica). Ilcalcoloarotturaconsenteladeterminazionedelmoltiplicatoredeicarchidicollassosel’individuazionedelmeccanismodirottura TIPOLOGIE di COLLASSO per PLASTICIZZAZIONE del MATERIALE Carichi statici Carichi variabili Collasso statico Collasso incrementale Collasso per plasticizzazionealternata (Collasso istantaneo per la formazione di un meccanismo) (Collasso per la formazione di un meccanismo differito nel tempo) (Collasso localizzato per fatica plastica) TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 10 23
DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE PUNTIdiFORZAdellaSTRUTTURA POSSIBILITA’ di PERCORSI di CARICHI ALTERNATIVI ELEVATA RESISTENZA LOCALE Travature continue con luci piccole Staffature molto fitte nei pilastri Continuità delle armature inferiori nei nodi Orizzontamenti ed elementi verticali progettati per un carico molto superiore a quello di esercizio Elevato grado di iperstaticità Efficienza dei collegamenti Possibilità di sviluppare grosse deformazioni plastiche Possibilità di sopportare il carico trasmesso dagli elementi danneggiati e amplificato dall’effetto dinamico TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 11 24
DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE FENOMENOSCATENANTE Danneggiamentoqualsiasi IMPREVEDIBILITA’dell’AZIONEdiCALCOLO NONèPOSSIBILEASSICURARElaSTRUTTURARISPETTOadunPRECISOEVENTO LaPROGETTAZIONEDEVEGARANTIREunaRISPOSTAELASTICAinCONDIZIONIdiSERVIZIOel’ATTINGIMENTOdiRISERVEANELASTICHEinCONDIZIONISTRAORDINARIE APPROCCI PROGETTUALI VOLTI alla MITIGAZIONE del COLLASSO PROGRESSIVO Alternate loadpath(percorsi di carico alternativi) Incrementare la resistenza locale Migliorare le connessioni tra gli elementi Aumentare il grado di iperstaticitàe garantire un’adeguata capacità di ridistribuzione delle sollecitazioni Sovradimensionamento degli elementi critici Eliminazione del meccanismo di rottura fragile della connessione, garantendo il totale ripristino della resistenza TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 25
SIMULAZIONE I FASE -INTRODUZIONE M 2_http://antiblastsystems.com/AntiBlastSystems-02-EngineeringServices.htm M 3_Rio Hospital Comparison…http://www.demolitionanalysis.com/ Modellazione dell’Azione Modellazione del Crollo TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 26
DEMOLIZIONICon ESPLOSIVOTRADIZIONALI Comuniatutteledemolizionicisono leseguentiproblematicheinerentilasicurezza: SAFETY: 1.Vibrazioni 2.ProiezionediDetriti 3.Polveri 4.CrolliAnticipati 5.OperatoriinCantiere..nellenormalimansionicheliinteressano SECURITY: 1.IngressiaiNonAddetti(perscopidifurtoe/omanomissione ---solopergliesplosivi--- 2.TrasportofinoalCantiere 3,Controlloall’IngressoinCantiere 4.StoccaggioinCantiere PROTEZIONE CIVILE: 1.Microcariche Soccorso Speleo; 2.Microcariche Recupero persone all’interno di Strutture; 3. Soppressione Incendi in Pozzi di Estrazione Petrolio; 4. Creazione Controllata di Valanghe e Slavine; 5. Stabilità dei Pendii. I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 27
AZIONE: Conoscenza teorica DINAMICA del CROLLO: Stato di fatto Transitorio Dinamica del Crollo TECNICA OPERATIVA: Disposizione esplosivo Collegamenti e temporizzazione Dispositivi atti ad agevolare la dinamica del crollo (funi di acciaio, contrappesi, ecc..) Modellazione dell’azione Reperimento Informazioni Modellazione Work in Progress, Modellazione Dopo l’Esplosione, Simulazione Su Elementi Strutturali, Confinamento o non Scelta dei Tempi e Calcolo Progressione Scelta delle Forze che agevolano il Crollo Rischi correlati che vincolano la scelta Analisi di Rischio, fase preliminare Analisi di Rischio, fase transitoria Analisi di Rischio, fase esecutiva Maneggio esplosivo, sorgenti d’innesco Potenziali inesplosi Ostacoli nell’area di Cantiere + Dispositivi per attutire la caduta Dispositivi contro la proiezione dei detriti Dispositivi contro l’innalzamento delle polveriApproccio STRUTTURALEApproccio SICUREZZA I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 28
AZIONE Conoscenza teorica Rischi correlati che vincolano la scelta Giàinfasedidefinizionedell’azionebisogna,conoscendoilcomportamentoelapotenzadetonantedell’esplosivoimpiegato,faredellevalutazionisullasicurezza, analizzandoseilcontestoincuisioperapermettequeltipodisceltadiinterventoconqueltipodiesplosivo. Giàlafasedimodellazionedell’azionepuòconsentirelavalutazionedell’impattodell’ondasonoranellevicinanzedell’interventodidemolizione,sapendocosì,conl’utilizzodelleleggidell’acustica,comesipuòpropagareilsuonoeserientraneilimititollerabiliinriferimentosiaalcontestourbanoperlanaturadellostessoeperl’orarioincuitaleinterventovienemessoinatto.Inoltrelanaturaimpulsivadell’esplosionedeterminaanchedellevibrazionianch’esseinfluenzabililascelta. Questeconsiderazionipossonovincolaresialasceltadell’esplosivo,sialasceltadelmetododidemolizione. I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 29
Nell’affrontareunademolizioneènecessariovalutarecasopercasoqualesiailmetodopiùidoneoancheseinalmenoduecasi,precisamentequandocisitrovaaddoveraffrontarealtezzesuperioriai12-15mequandosipresental’esigenzadiprocedereconl’attaccodistruttivoraggiungendoivaripuntisecondounaprecisasequenzatemporale,ilmezzopiùsicuroeefficacerisultaquellolegatoall’impiegodicaricheesplosivenonostanteildispiegarsidinumerosieffetticollaterali,qualilapropagazionedivibrazionimeccanicheattraversoilsuolo,laformazionedinuvoledipolvereel’assordanterumoregeneratodalloscoppioedalcrollodellerovine,effettichecomunquepossonoessereinparteattutiti.. I FASE -INTRODUZIONE AZIONE Conoscenza teorica Rischi correlati che vincolano la scelta TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI ANGOLO dello STRUTTURISTA: Dinamica delle esplosioni VI–Parametri dinamici del fronte d’onda I 12 30
Structuralhazards Identifyingstructuralhazards Identificationofstructuralformand features Structuralcondition Stabilitysensitive structuresand elements Structuralforceswhichmaycause instability Assessmentofconmdition Examinationofstructuralcondition General Concrete Steel and ironwork Timber Masonry F 5_Figura 5.1 Diagramma di flusso per la verifica di sicurezza strutturale (adattato da HSE Department–UK) Occorreosservarechelademolizionenonnecessariamentemiraadeliminarecompletamenteunastrutturamapuòesserelimitataadunaporzionediessaepertantonondeveesserefontediconseguenzesproporzionaterispettoagliobiettivi … I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI DINAMICA del CROLLO 31
Bisognaaverebenchiaroperqualemotivosiintervieneconunademolizione.Giànellafasepreliminarecipotrebberoesseredeirischiconnessiaproblematichedistabilitàdellastruttura.Lostatodifattodevequindiessereanalizzatoneldettaglioperdeterminareconesattezzachetipodirischiosicorregiànelsemplicesopralluogopropedeuticoallosviluppodelpianodidemolizionedell’opera. Giàinquestafase,propriopergarantirelasicurezzaaglioperatoriincantiereprimadell’iniziodeilavoriinerentiilpianodidemolizione,èpossibileprevederedegliinterventimiratidiconsolidamentochenonavrannocomeobiettivolacompletaagibilitàdellostabile,mailminimolivellodisicurezzaperillavoroincantiere. L’obiettivoditaleoperazioneèovviamentesemprelademolizionepercuinonsidovràpensareainterventidilungadurata. Lamodellazionestrutturaledellostatodifattoagevoleràlaidentificazionedeipuntiamaggiorrischiodicrolloinvolontarioequindilostudiodell’interventostrutturaleprovvisoriopiùconsono.Questanuovaconfigurazionestrutturaledovràessereildatodiinputperlosviluppodelpianodidemolizioneconl’esplosivo.Quindilastrutturaverràdinuovomodellataconsiderandoquestanuovasituazionestatica. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI Stato di Fatto Analisi di Rischio. Fase Preliminare 32
Comevedremoanchenellealtrefasidelladinamicadelcrollo,vistocheilprogettodidemolizionehabisognodisettimaneperconcludersi,bisognavalutareinquestotipodiinterventostrutturale,lapossibilitàdelmanifestarsidieventieccezionalichehannounaloroprobabilitàdipresentarsidurantequestolassoditempo.Infunzionediquestobisognaconsiderareilrischioconnessoinunaconfigurazionestrutturaleprovvisoriacomequestanostrapreliminare. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO PAPERBLOG: Terremoto in Emilia 2012 – Municipio di Sant’Agostino pericolante e prossimo al crollo TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI Stato di Fatto Analisi di Rischio. Fase Preliminare I 13 33
Moltopiùpericolosarispettoallaprecedenteèlacondizionedelworkinprogress,inquantodurantelapreparazionedellastrutturaperlamessainpraticadelpianodidemolizione,cisitrovaalavoraresustrutturedifattogiàoggettodiinterventodiconsolidamentoprovvisorio(vedifaseprecedente)echevengonodegradatenellalorocontinuitàstrutturaleperagevolareillavorochefaràl’esplosivo. Ancheinquestafase,bisognagarantirelasicurezzaaglioperatoriincantieredurantetuttoiltransitorioprimadell’esplosioneveraepropria,ancorapergarantireilminimolivellodisicurezzaperillavoroincantiere.L’obiettivoditaleoperazioneèovviamentesemprelademolizionepercuinonsidovràpensareainterventidilungadurata. Lamodellazionestrutturaledovràessereaggiornataworkinprogress,inmododiavereunmonitoraggiocostantedelmodellodellastruttura,chenonsiasolofruttodellostudioteoricoiniziale,machesisviluppiconlarealesituazionedicantiereinmododapoterstudiareeventualmentedeipossibiliscenaripericolosi. Soprattuttoinquestafasesidovrannotrovareigiusticompromessitrarobustezzaprovvisoriadellastrutturachedevegarantirelasicurezzadeglioperatorieilsicuroabbattimentodellastrutturaalmomentodell’esplosione,cheinquestocasoèl’operazioneimmediatamentesuccessiva. DINAMICA del CROLLO Transitorio Analisi di Rischio. Fase Transitoria I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 34
Comegiàdetto,vistocheilprogettodidemolizionehabisognodisettimaneperconcludersi,bisognavalutareinquestotipodiinterventostrutturale,lapossibilitàdelmanifestarsidieventieccezionalichehannounaloroprobabilitàdiverificarsidurantequestolassoditempo.Infunzionediquestobisognaconsiderareilrischioconnessoinunaconfigurazionestrutturaleprovvisoriacomequestanostrapreliminare.Questanuovasituazionesaràmoltopiùrischiosarispettoallaprecedente. Nonbisognainfattidimenticarsichequestotipodidemolizionevieneimpiegatoperitempiridottidiesecuzionenonostantepiùcostosa,rispettoaimetoditradizionalicongliappositimacchinari,chesitraduconoinuntempoinferiorediesposizionealrischioconnessoadun’attivitàcomequelladidemolizione,eperl’altissimorischioconnessoall’esposizionedeglioperatoriquandolademolizioneinteressastrutturemoltoalteeponti.Questesonoanchelestrutturedisolitomoltopiùvulnerabiliall’azionedelventoedelsisma. C’èovviamentedafaredellestimesulrischioconnessoatalesituazione,perladuratadell’esposizioneedurantelosvilupponeltempodellevarieconfigurazionistrutturalirappresentatedallamodellazioneworkinprogress. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO Transitorio Analisi di Rischio. Fase Transitoria TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 35
Dinamica del Crollo Analisi di Rischio. Fase Esecutiva Acrolloavvenutosipotrebbeavereilproblemalegatooalnoncompletocrollodellastrutturaoggettodell’interventodidemolizione,nelqualcasosidovràinterveniredinuovosullastrutturamaincondizionimoltopiùrischiosediprima,oppureuncrollononconformealleaspettativecosìcomestudiatenellamodellazioneenellaprevisionedell’andamentodelcrollo. Illivellodirischioinquesticasièmoltoalto,soprattuttonelprimoincuicitroviamodavantiadunastrutturaparzialmentedemolitaeavolteincondizionidiestremainstabilità.Oltrealfattochebisogneràindagaresulperchénonècrollatacompletamente,seperquestionidicattivaprogettazionedellademolizione,oseperproblemidicaricheinesplose,osepermalfunzionamentodellalineaditiro(peresempiomalfunzionamentodeidetonatori,dell’impiantoelettricoodellemicce, ecc…). Ilprimoproblemaèproprioinriferimentoall’indaginecheprevedeunsopralluogodapartedelprogettistapercapirelacausadelfallimentodellademolizione.Giàinquestomomentoilrischiovaquantificatomaèmoltoalto.Daquelmomentoinpoideveripartiretuttalaproceduradianalisidelrischionellevariefasi,partendopropriodaeventualiconsolidamentidamettereinattoperlasciareoperaregliaddettialsopralluogo. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 36
Nell’analisidelrischioquestavolta,vistaanchelamaggioreinstabilitàdellastrutturainquestaconfigurazione,eilpochissimotempochepassatrasopralluogo,nuovoprogettoesuarealizzazione,siavràuntempotransitorionelworkinprogressveramenteridotto. Ancheperuncrollochenonhaseguitolacinematicadicadutaprevista,sidovràcapirelemotivazioni,chepossonoesserelegateadunerroreumanodicaricamentodell’esplosivo,maanchedaproblemilegatialmaterialeesplosivooallatemporizzazionedellasequenzad’esplosione.Addiritturacipotrebberoesseredegliinesplosichecomporterebberoanch’essialtirischinellafasesuccessivadicaricamentoeallontanamentodellemaceriedalsitointeressatodallademolizione. Percapirecomemaisonoavvenutideterminatifallimenti,avendoadisposizionetuttalamodellazionedellastrutturaedell’azionefinoaquestomomentoelaborata,èpossibileprocedereallasimulazionecomparandoquellochecisisarebbedovutoattendere,conquellocheèsuccessorealmente,equindiprocederecondelleipotesiconfortatedall’analisiscientifica. I FASE -INTRODUZIONE Dinamica del Crollo Analisi di Rischio. Fase Esecutiva DINAMICA del CROLLO TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 37
Lasicurezzainquestafaseriguardaladelicatezzaconcuivatrattatol’esplosivodurantelasuamanipolazione,adesempiodovendodimensionarelacaricaquandoquestanonvieneutilizzatacosìcomedosatadallafabbrica,perchéservonodellecaricheinferiorinelpianodidemolizione.Quindivannotagliatelecarichediconfezioneperottenereilquantitativonecessarioall’uso.Nellostessotempo,siverificacheincantierecipossanoesseredellefiammelibere,olegateall’imperiziadeglioperaichepotrebberofumarenonostanteildivieto,oppureperl’usodifiammelibereperlenormalilavorazionicheriguardano,peresempio,iltagliodiarmatureodiprofiliinacciaioconfiammaossidricainquantoprevistonelpianodidemolizione. Inquestocasoèbenepianificaretutteleattivitàinmodochesiverifichinointerferenzediquestotiposolosestrettamentenecessarie,enellimitedelpossibileevitandoleilpiùpossibile.Inrealtà,senzafontidiinnesconelluogoincuisimaneggial’esplosivo,èmoltodifficilecheilmaterialinormalmenteusaticomecaricheesplosive, sianocosìsuscettibiliadinnescospontaneo.Solitamenteilpersonalechemaneggiatalemateriale,dovrebbeavereunabilitazioneottenutaaseguitodiuncorsotecnico, chedovrebbelimitaredimoltoilrischiodicuisopra.E’comunqueunpotenzialepericolocheandrebbequantificato. Disposizione Esplosivo Maneggio esplosivo, sorgenti d’innesco TECNICA OPERATIVA I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 38
I FASE -INTRODUZIONE RICORDACHECONGLIESPLOSIVISIPUO’SBAGLIARE, MAE’DIFFICILERIPETEREL’ERROREPIU’DIUNAVOLTA. Disposizione Esplosivo Maneggio esplosivo, sorgenti d’innesco TECNICA OPERATIVA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 39
VerificarelacorrettaesecuzionedituttiicollegamentieiritardiprevistidalPianodiTiro,permettepropriodievitarequestotipodirischio.Infattic’èilrischiochesepartedeicollegamentinonèfattoaregolad’arte,tuttalalineaditiro,unavoltainnescatotuttoilpianoditiro,nondetona.Inquestamanieralademolizionenonseguel’andamentostudiatoesipotrebberoaveredeiproblemideltipogiàanalizzatonellaDinamicadelCrollo. Stessacosaperunanoncorrettatemporizzazione,cheèlegataancheallatecnicadidetonazionescelta.Sesiutilizzanosolomiccedetonanti,sipotrebbecommettereunerrorenellasceltadellevelocitàelunghezzedellemicce,checreerebberoritardioanticipazionirispettoaquantoattesodalprogetto.Sesitrattadiunpianoditirochesiavvaledidetonatorielettrici,sipotrebberorealizzaredeiritardielettricinoncorrettiinquantoimpostatimalenelsoftwaredigestionedeidetonatori.Laverificachetuttiicollegamentisianostatirealizzatièpossibilenelprimocasocontrollandolovisivamentegiunzionepergiunzione,nelsecondocasoverificandoconunostrumentodimisurazioneelettricochechiudeilcircuito,sesirealizzarealmentelachiusuradelcircuito.Nellastessamanieraèpossibileverificaresesonostatiselezionatibeneiritardicomeprevistodaprogetto. Iltuttosibasasullagaranziadelmaterialemessoinoperaequindièfondamentaleilcontrolloprimadell’utilizzo,inmodochesuogniprodottosianogarantitelespecifichetecniche. Collegamenti e Temporizzazione Potenziali inesplosi I FASE -INTRODUZIONE TECNICA OPERATIVA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 40
Dispositivi atti ad agevolare la dinamica del crollo Ostacoli nell’area di cantiere Moltospessonelpianodidemolizionecongliesplosivi,cisiavvaledidispositiviaperdereutilizzatiperfacilitareladinamicadelcrollo,magariagevolandodeiribaltamentiodeicedimentipreferenziali. E’quellochesuccedequandovengonoposizionatideicaviinacciaiochedurantel’esplosionepossonofungeredatirantiinunadirezionepreferenziale,oppuredeicontrappesicheassicurinoilribaltamentoquandoc’èilrischiochelastrutturadademolireèmoltovicinoadun’altraeloscalzamentoalpiededurantelacadutapotrebbearrecaredanniproprioall’edificioinadiacenza. E’importanteconsideraretaliinterventi,sicuramenteimportantiaifinidellademolizioneconesplosivo,unostacolonellenormalioperazionidilavoronell’esecuzionedelpianodidemolizione,perchéostacolanoilnormalemovimentodimezziepersonenell’areadicantiere.Perquestosipotrebbeintervenireconunaadeguatasegnalazionedelrischio,oppurenonpermettendol’ingressoinquellearee. Bisognasicuramentefareunostudioapprofonditosulleinterferenzenellelavorazioni. I FASE -INTRODUZIONE TECNICA OPERATIVA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 41
II FASE -APPLICAZIONE CAMPI di APPLICAZIONE nell’USO CIVILE degli ESPLOSIVI STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE EMERGENZA PROGETTO Per quanto siano complesse le strutture su cui si interviene, è possibile sviluppare in progetto di demolizione che preveda il vincolo tempo solo per problemi di carattere economico. Obiettivo: che le strutture crollino come da progetto, senza effetti collaterali URGENZA Per quanto ci piacerebbe intervenire mettendo in campo tutte le conoscenze teorico-ingegneristiche, NON è possibile sviluppare un progetto dettagliato di demolizione in quanto il vincolo tempo è legato a problemi anche di rischio di morte. Obiettivo: messa in sicurezza nel minor tempo possibile, senza effetti collaterali TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 42
II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale verticale. Rappresentazione strutturale di tipo a mensola (ciminiere, tralicci, ecc..) 3D: Direzione predominante sempre in altezza, ma ci sono complicazioni strutturali (vani scale e/o ascensori, lame di irrigidimento, solai con particolari caratteristiche strutturali, ecc..)..grattacieli! 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale orizzontale. Un esempio classico è il ponte 3D: Direzione predominante sempre una delle orizzontali, ma ci sono complicazioni strutturali (strutture irrigidenti controvento, tecnologie avanzate per garantire grandi luci, ecc..)..capannoni industriali! INTRO: Demolizione Strutture Civili TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 14 43
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PREVENZIONE Uso dell’esplosivo ad evento in corso. Obiettivo: limitare i soccorsi PROTEZIONE Uso dell’esplosivo ad evento concluso. Obiettivo: evitare i danni •Distruzione di blocchi di roccia pericolanti •Modellazione dei Versanti FRANE •Distaccamento di masse di neve e ghiaccio pericolanti in località sciistiche VALANGHE e SLAVINE •Demolizione di argini e di manufatti parzialmente crollati •Liberazione di alvei sbarrati e di strade ALLUVIONI •Spegnimento di pozzi petroliferi •Spegnimento incendi boschivi INCENDI •Modellazione del tragitto lavico ERUZIONI VULCANICHE Recuperi inambienti ostili con persone imprigionate in GROTTA Recuperi inambienti ostili con persone imprigionate in ACQUA Recuperi inambienti ostili con persone imprigionate in STRUTTURE PERICOLANTI e PERICOLOSE SOCCORSO Eventi naturali e non, che possono generare potenziali pericoli per la vita umana, di solito legati o a errore umano nella valutazione del rischio o per la sua eccezionalità (tempistica in riferimento ai tempi di sviluppo dell’evento) Situazioni in cui sono coinvolte delle persone che rischiano la vita. La preoccupazione è in riferimento alla salvaguardia della vita delle persone che sono state soggette all’evento dannoso. Vanno stabilizzate le funzioni vitali e portate nei presidi ospedalieri (tempistica in riferimento ai tempi di sopravvivenza umana) SAF CNVVF: in azione in un recupero TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 15 44
II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 1 D: 1-Ciminiere in Illinois(tecnologia costruttiva c.a. e muratura) 3D: 2 -Edificio Storico in Florida(tecnologia costruttiva mista acciaio/cls) 1 D: 3 -Ponte in North Dakota(tecnologia costruttiva acciaio) 3D: 4 -Stadio coperto in North Carolina(tecnologia costruttiva acciaio/cls) CASE HISTORY TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 45
II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale verticale. Rappresentazione strutturale di tipo a mensola (ciminiere, tralicci, ecc..) 1-Ciminiera( tecnologia costruttiva muratura ) Episode11 : Chicago, Illinois The Detonators particolarità: nella 1^ la precisione della demolizione vista il rischio di caduta su strutture vicine, la 2^ demolizione cade molto vicino alle costruzioni limitrofe, creando dei danni Pietrafitta(PG)–Enel-SIAG Unaciminieradi145metridialtezzaconunabasedi16metrièstataabbattutadallaSiagnellacentraleENELdiPietrafitta(PG).Unprimatovolumetricoenotevolidifficoltàambientalidatalapresenzadistrutturedasalvaguardaretuttointorno. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 16 I 17 I 18 I 19 46
II FASE -APPLICAZIONE 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura LOCATION LaciminierasorgeinunpaesechesichiamaVillaParknellaperiferiadiChicago.E’statacostruita,insiemeatuttoilcomplessoindustrialedell’epoca, nel1925edècompostadi150.000mattonidilateriziorefrattario.Attualmentesitrovaalcentrodiunazonaresidenzialeformatadaappartamenti.Vennelasciatalasolaciminieracomesefosseunmonumentostorico.Sidecisel’abbattimentoperproblemidiinstabilitàeperlasicurezzadelleabitazionivicine.Laciminierasitrovaalcentrodiunapiazzatotalmentecircondatadaedifici. Ilprogettistaammettedinonavermaidemolitociminiereinmuratura. M 4_LOCATION: Chicago, Illinois M 5_PROGETTO: Chicago, Illinois TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 47
II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Progettista:JohnKoehler Ilprogettoprevedeunaesplosionecheprividell’appoggiolaciminiera,inmodochequestapossacollassaresusestessa.Dandounoscartodiunsecondotral’esplosionesulsemicilindrocheaffacciasugliappartamentipiùvicinieilsemicilindrodellaparteopposta,sièipotizzatodiriuscireadarelospuntoaffinchélaciminierapotessecrollaredistanziandosialmenodall’edificiopiùvicino.L’esplosioneatuttaaltezzaprevedelaprivazionedellaparteallabasedellaciminieradicirca5mdialtezza. Perverificarel’implosione,sièprovvedutoallasimulazioneconilcalcolatore. Lagrigliadeiforiperl’esplosivoèamagliasfalsataconintervallitrarigheecolonnedicirca40-50cm. E’statorealizzatoancheunesperimentoall’UniversityofScienceandTechnologyofMissouri-EsperimentalMine-MiningandEngineering,conilDr.BradenLusk(UniversityofKentucky)eilProf.PaulWorsey(MissouriUniv. ofScienceandTechnology).Vienerealizzatounmodellodituboinmattoniemalta,epersimularel’esplosionedellabasedellaciminiera,lasciandochelarestantepartevadaincadutalibera,sièpensatodiriempireilmodellocondell’acquafinoadunadeterminataaltezza,equindifaresplodereunacaricaimmersa. 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 48
II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO L’esplosionesitrasmetteràatuttaaltezzanellivellod’acquapresenteall’interno,realizzandodellepressioniaraggierachesitrasmetterannosututtoilcilindrod’acqua.Adesplosioneavvenutailmodellodellaciminierasifrantumaquasitotalmente,ancheseapparentementeladinamicadicrollosembraquellasperata. ESECUZIONE Durantelacadutaversoterra,lapartecherimanedopol’esplosionesispezzaametà,conlospezzonechetoccaterraperprimochemantieneunospuntoindirezioneoppostaallacadutaprevista. Lademolizionenonvàcomedaprogettoepartedelmonconechetoccaterraperprimo,crollasuunpalazzo.Ilpezzoalto,proseguendolasuacadutaverticale,spostailpezzoaldisottoversol’edificio.Siromponosologliingressiaigaragealpianoterra,mentreilrestoèsalvo. 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura M 6_ESECUZIONE: Chicago, Illinois TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 49
II FASE -APPLICAZIONE COMMENTI Ilcomportamentodiunastrutturainmuraturanonpensochesiastatocaratterizzatobenenéinfasedimodellazioneconilcalcolatore,nétantomenoquandosièprocedutoall’esperimentoall’università. Nonpossosaperechetipodimodellazioneèstatafattaconilcalcolatore,maosservandoilmodelloinmuratura,sembraevidentechenoneraingradodisimulareunastrutturamoltosnellaincadutalibera,qualequellachesarebberimastaunavoltafattacaderedacirca5metrisusestessa.Nell’esperimentoèmancatatotalmenteladinamicadicadutadellapartesuperiore,infattiilmodelloèesplosocompletamente,elepochefiledimattonicherimangonohannoaddiritturaunmovimentoversol’altoprimadicadereaterra. Altramancanzaèstatanelritardodell’esplosione,chenellarealtàeraprevistoperevitareilcrollosull’edificiopiùvicino.Questaasimmetriadiscoppiopotrebbeaverinnescatolospezzamentodellaparteincaduta.L’esplosioneinlaboratorioèstatainveceomogeneaecontemporanea. Forseunamodellazioneinscala,siadeglielementigeometrici,chedellecariche,avrebbepotutoportareinluceunproblemaqualequellochesièverificatonellarealtà. Interessantecomestudiodicomportamentodellestruttureinmuratureoncadutalibera..anchese,dall’analisidialtredemolizionidistruttureanaloghe,sivedelapropensioneallospezzamentoinduetronconi! 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 50
II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE 3 D: Direzione predominante sempre in altezza, ma ci sono complicazioni strutturali (vani scale e/o ascensori, lame di irrigidimento, solai con particolari caratteristiche strutturali, ecc..)..grattacieli! 2 -Edificio Storico( tecnologia costruttiva mista acciaio/cls) Episode2 : CoralGables, Florida The Detonators particolarità: nella 1^ ci sono delleconsiderazioni di tipo atmosferico e struttura molto particolare, la 2^ riporta un errore di calcolo per cui bisogna rintervenirein situazione molto rischiosa Genova(GE)-CasermaVigilidelFuoco-SIAG Èstatodefinitoillavoro“simbolo”delleColombiane.Lademolizionedell’ExCasermadeiVigilidelFuocodiGenova,giàExAlbergodeiMigranti. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 20 I 22 I 21 I 23 I 24 51
II FASE -APPLICAZIONE 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls LOCATION Lacostruzionehailseguentenome:“TorrePoncedeLeon”.E’alto139,33piediedhaunpesocomplessivodi3500t,dicui1000tdiclse2500tdiacciaio.Infattisitrattadiunastrutturamistaacciaio/cls,chealloggiavadegliufficierealizzatanel1969. CitroviamoinCoralGables,Miami,Florida.Siprocedeallademolizioneinquantoèfinitalasuavitautile. Lastrutturaèmoltocomplessa,èasviluppoverticaleerisultaesserelacostruzionecheall’epocadellasuacostruzioneeralapiùalta,compostada14piani,consolaiinprofilidiacciaioelamieraconsolettacollaborante,pilastri, scalaantincendioesternaecontroventatureinacciaio,corpoascensorecentraleelamaportascalaantincendioinc.a.. M 7_LOCATION: CoralGables, Florida M 8_PROGETTO: CoralGables, Florida TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 52
II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Progettista:JimRedyke Normalmentelestruttureinacciaiosifannocaderepersbandamento,mentrequelleinc.a.sifannoimplodere. Nellasimulazionenumericasievidenzialadifficoltàdiavereunastrutturainc.a.cheirrigidiscecomeilvanoascensorecentrale. Ilprogettistaammettecheèlaprimavoltain35annidiattivitàcheglicapitaunastrutturamistafattainquestamaniera. Laprimapartedellademolizionesiconcentreràsull’acciaio,incuisipartiràdaipilastriinacciaio,conunasequenzadimicroritardicheprocedonodalbassoversol’altoacuneo,converticesulvanoascensore,chesipropagaall’internodellastrutturapassandosimmetricamentelungoilatidelvanoascensore. Questodovrebbeimprimerelospuntoalnucleocentraleinc.a.perladirezionedicaduta. Vengonoliberatedalclstuttelecolonnedelprimolivellocheeranostateresecircolariinglobandoiprofiliinacciaio.Questolivellosembraesserequellodiunparcheggio,forselasceltaeraperrenderlopassivamenteantincendio. Ilcorpocentralevieneabbattutocomesefosseunaciminieraeperquestorimarràunasolapareteinc.a.sullatooppostoaquellodicadutaperiprimin.2piani. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 53
II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Pergarantirelastabilitàsidemolisconoconmezzimeccaniciin.3settiinmodochesivenganoacrearedeipilastriinc.a. Vistalavicinanzadialtrestruttureedellastrada,sideveridurrealmassimolaproiezionedeidetriti. Ilprogettistaammettediaverpaurachelastrutturainacciaiononsolonondialospuntoperportarsidietroilcorpocentraleinc.a.,maanzichelofermi.Diquestovengonopresentatamoltesimulazioninumeriche. Vieneanchefattaunesperimentoall’UniversityofScienceandTechnologyofMissouri-EsperimentalMine-MiningandEngineering,conilDr.BradenLusk(UniversityofKentucky)eilProf.PaulWorsey(MissouriUniv.ofScienceandTechnology),incuivienefattounmodellonotevolmenteapprossimatoconunoscaffaleinacciaiocaricatocondeimassialdisopra;poiapartevienedemolitaunacolonnainc.a. Perilprimolacadutaècomeprevisto,perilsecondocade,manonnelladirezionescelta,causalatorsionecreatadallebarrediarmatura. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 54
II FASE -APPLICAZIONE ESECUZIONE Durantelacadutasembrachelastrutturainacciaioabbracciquellainc.a.cherimaneinpiedipericolosamentesbilanciatainavanti. Vengonoeffettuatideilavoridiindebolimentodirettamentesottoillatoinclinatodicaduta. Inlaboratorio,all’universitàsiprocedeallasimulazionedellacadutadaindurrenellanuovaconfigurazioneinstabile,percapireseminandoisolipilastrifrontalièpossibileavereilcrollodellarestanteparte. Nellapreparazionedellastrutturadaabbattere,siprocedeaddiritturaall’indebolimentodelsettodelvanoascensorenellatodicaduta,dentrolastruttura,aprendon.2grandivaniealtriduelungoifianchiaformatriangolare. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls M 9_ESECUZIONE: CoralGables, Florida M 10_COMMENTI: CoralGables, Florida TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 55
II FASE -APPLICAZIONE COMMENTI Lasequenzadalbassoversol’altodelcuneofrontalenellasequenzadiesplosione,chedovevaaprireilcorridoioperlacadutadellastrutturaincementoarmato,pensochesiastatalasceltasbagliata. Osidovevaritardarel’esplosionenellaparteinc.a.dopochelapartedistrutturainacciaiostavaesplodendolungoilatidelvanoascensore,oppureilcuneocentralesidovevaaprirecontemporaneamenteatuttaaltezza. Ilrischiopoteva,oforseèstato,cheesplodendoprimainbasso,tuttalastrutturainacciaioinalto,cambiandoladistribuzionedeicarichi,hasorrettolapartealtadelc.a.primacheladetonazionenellastrutturainacciaiopassasselungoambolepartilateralidelvanoinc.a. Vienesicuramentemessainluceladifficoltàdiinterpretazionedelletecnologiecostruttivenonconvenzionali,odelledifficoltàdellademolizionedellestrutturein3Dchehannodelledinamichemoltopiùcomplessenelcrollo.LatecnologiachesivieneastudiareincontestiincuilaprogettazionedellestruttureavvenivaperfarfronteadeventicalamitosifrequenticomeinFlorida,haportatoiprogettistianniprimaaabbondareeventualmentesulleiperstaticitàosulleridistribuzionideicariche.Maanchesemplicementesulsovradimensionamentodeisingolielementi. E’comunqueimportantelasceltadidemolireallafinedellavitautile,prassiusatainUSA,epococoncretainunpaesecomel’Italia. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 56
II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 3 -Ponte( tecnologia costruttiva acciaio ) Episode9 : Bismarck, North Dakota The Detonators particolarità: cura dell’impatto sulla viabilità e vento forte. 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale orizzontale. Un esempio classico è il ponte INTRO: demolizione strutture lunghe TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 57
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio LOCATION LibertyMemorialBridgeèunponteinacciaioatrecampatesulfiumeMissouri. Pesaintotale3200tonnellate,èlungo2500piediedèstatocostruitonel1922. Vieneabbattutoinquantodismessodopolacostruzionediunnuovoponteinc.a.checorreparallelamenteaquestoconasseE-Wechedistapochedecinedimetri.Ilponteèadaltotransitoequestoèilmotivopercuiilvecchioponteinacciaioèstatodemolitosolodopoaverrealizzatoilnuovo. Lungolespondecisonodellepiccolevillecheaffaccianosulfiume,conrischiodirotturavetriemuri,eunaltrorischioèlaestremavicinanzadelnuovoponte. Altroproblemaèdinaturameteorologica,inquantolademolizioneavvieneinottobre,cheinNorthDakotacoincideconilperiododiavversecondizionimeteorologiche,conventichesoffianoanchea180miglia/h.Questocomplicherànonpocoleoperazionidipropedeuticaall’esplosione. C’èanchelapresenzadeltrafficofluvialeintensoequindinonsaràpossibileeffettuarelademolizioneinun’unicavolta. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 58
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio M 11_LOCATION: Bismarck, North Dakota M 12_PROGETTO: Bismarck, North Dakota TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 59
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Progettista:ScotteCodyGustafson Sicominciaadeciderealmenolasequenzadiabbattimentodellecampate,econilcalcolatorevienesimulataunprimoabbattimentoapartiredallacampatadellaspondaovest.Poi,incontemporanea,verrannodemolitela2^e3^ campata,nonappenaverràliberatoilfiumedeirottamidellaprimacampataormaiinacqua.Iltemponecessarioallapuliziaverràimpiegatoperprepararelalineaditiroperlaseguentedetonazione. Essendounpontetotalmenteadimpalcatoinacciaiovengonousatelecarichecavetipicheconprofiloa“V”,chepermettonoiltagliodeiprofilimetallici. Ilprogettoprevedeiltagliolungo13lineeverticali,chedallamezzeriaarrivanoallepileinmanierasimmetrica,tagliandotuttiiprofilichesitrovanolungolevarieverticali.Iltuttodovràavvenireallostessotempo. Itaglipiùdifficiliepericolosiperglioperatorichelavoranoconlafiammaossidrica,sonoquellisuicorrentisuperioriobliqui.Ilprogettistaammettechenell’usodellafiammasisenteanchelavibrazionedellastrutturasferzatadalvento. Lasequenzadiscoppioseguiràl’andamentodaovestversoest.Sitemecheilfabbricatodicivileabitazionepiùvicinosullacostaest,possaavereimaggioriproblemi. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 60
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Infattilasequenzadetonanteagevolalospostamentod’ariaprincipalmenteinquelladirezione,versoest,eperattutirel’ondaimpulsivasidecidedicoprireipuntid’esplosione.Questecopertureovviamenteostacolanoanchelaproiezionedelleschegge. Vieneanchefattaunesperimentoall’UniversityofScienceandTechnologyofMissouri-EsperimentalMine-MiningandEngineering,conilDr.BradenLusk(UniversityofKentucky)eilProf.PaulWorsey(MissouriUniv.ofScienceandTechnology),ilcuiscopoèquellodistudiarecomesipropagalospostamentod’aria. Giàalcalcolatoresifavedereinchemanierasonolegateledistanzedidetonazionedall’ostacoloconl’energiad’impattosullostesso. L’esperimentoserviràperproporzionareladistanzaidealeaffinchénonsirompanoivetri,conlaquantitàdiesplosivoimpiegatoetenutoinsospensionedauntelaietto. Quindicoprendolesezionicheesplodono,oltrealimitarelaproiezionedeidetriti,siattutisconoleondedipressioneinquantoquestoprimoostacolomoltovicinoassorbiràlamaggiorpartedienergia.Sidecideinoltredicoprirecondeiteliivetripiùarischio. VienecondottoancoraunesperimentoinunlaboratoriodellastessaUniveritàsumenzionata. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 61
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Loscopoèquellodivederequantosiaimportantechelecaricheditagliosullostessoprofiloagiscanonellostessotemposenzaalcunmicroritardooriducendoloilpiùpossibile.Lastessacosaèstatafattaconilcomputer. L’esperimentoconsistenell’inserireundetonatoreperognimela,tutteincastratesudeibastoni,everificaseesplodonotutteinsiemecontemporaneamente. Vieneutilizzataunatelecameraa500fotogrammialsecondo,eperseguirebenevienedatounritardodi6seconditraesploditoreedetonatori.Loscartotradetonatoreedetonatoreèdell’ordinedimilionesimidisecondo,maesiste. Nelnostrocasorealedelponte,l’esplosionedovràesserecontemporanealungotuttalasezioneverticaledellen.13presenti,epertuttalalarghezzadelponte(diciamonellasezionetrasversale).Lanoncontemporaneitàsullostessoprofilopotrebbecompromettereiltagliodellacaricacavacheesplodeconritardo.Perevitareciòsimetteundetonatorefissatocondelnastroisolanteallabiforcazionedelcavodetonante,propriodovesisdoppiasulprofilonelleduecarichecaveaddettealtaglio(unaperognialadatagliaredellostessoprofilo, ovveroperlen.2animeperiprofiliaccoppiati). TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 62
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Mettendoildetonatoreinprossimitàdellecarichedaesploderecontemporaneamentesiriduceulteriormentel’inconvenientestudiatoconlemeleinlaboratorio. Allafinedellaprimademolizionesidecidechedevonocaderecontemporaneamentelen.2campaterimastedelponte,elen.2pileinc.a.inmezzoalfiume. M 13_ESECUZIONE: Bismarck, North Dakota TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 63
II FASE -APPLICAZIONE ESECUZIONE Laprimademolizione,quelladellacampataovest,nonsolononportaallarotturadinessunvetrodellefinestredellecasepresentisuentrambelesponde, mal’impalcatoinacciaiovienetagliatoperfettamenteneipuntiprevisti, lasciandoinacquaisolipezzidarecuperare. Stessasortenonètoccataperlealtreduecampate.Unadelleduepilenonvacompletamenteinfrantumi,macosaancorapiùgraveèchenellacampatacentralelalineaditirodelcorrentesuperiorenondetonaaffatto.Lastrutturacadeinacquapraticamenteinteraesidovràdemolireinquellaposizionedirettamenteconimezzimeccanici. COMMENTI Nelvideononsientrainmeritoallemotivazionichehannoportatoallanondetonazionedituttaunalineaditiro,maforseilproblemapotrebbeesserelegatoadunerratocontrollofinaleprimadellademolizione. Nellostessovideononvienedescrittaaffattolaproceduraconcuisisonominateleduepile,percuièdifficilecapirequalipotrebberoesserestatelemancanzeinquellafase.Sicuramenteinteressantesialostudiosucomefararrivareincontemporanealadetonazionesun.2carichedisposteinvicinanza, chetuttigliaspettidisicurezzapubblicacheinvestonounademolizioneconesplosivo,comeadesempiolapossibilitàdirompereivetridellecasevicine. 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 64
II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio COMMENTI InquestoinUSAsonostatifattimoltipassiavantiinunapraticacosìdiffusa(noncomeinItalia)perevitarerichiestedidannidapartedegliabitantinellevicinanze. Importanteanchelostudiosullaviabilità,siastradalechefluviale,cheavevacomeobbiettivoquellodiimpattareilmenopossibile,creandomenoinconvenientipossibiliallautenzadelleretiinfrastrutturali.Quindilostudiodidemolireinsequenzalecampateperiltrafficofluviale,easpettarelapienaoperativitàdelnuovoponteprimadidemolireilvecchio. M 14_FINALE: Bismarck, North Dakota TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 65
II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 4 -Stadio coperto ( tecnologia costruttiva acciaio/cls) Episode12 : Charlotte, North Carolina The Detonators particolarità: ha la complicazione di una copertura enorme. 3 D: Direzione predominante sempre una delle orizzontali, ma ci sono complicazioni strutturali (strutture irrigidenti controvento, tecnologie avanzate per garantire grandi luci, ecc..)..capannoni industriali! ConcordiasulSerchia(MO)–Esplodem Capannoneindustrialisupilastriinc.a.perimplosione.Distanzadaifabbricati70m,295microcaricheadinnescoatempo,43kgdigelatina1,contiroelettrico TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 25 I 26 I 27 66
II FASE -APPLICAZIONE 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto LOCATION LostadiodifootballCharlotteColiseuminNorthCarolina,costruitonel1986, conlacapacitàdi24042posti,haospitatoancheconcertiimportanti,sidecidediabbatterloperterminedellapropriavitautile. Lostadiohaunamoledi465tonnellatedicarpenteriametallica. Lazonaincuisorgetalestadioèarischiotempeste. Lacaratteristicastrutturalepiùimportantedituttolostadioèovviamenteunaimponentecopertura,anch’essatotalmenteinacciaio. M 15_LOCATION: Charlotte, NC M 16_PROGETTO: Charlotte, NC M 17_ESECUZIONE: Charlotte, North Carolina TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 67
II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Progettista:JimRedyke Ilprimopassoèstatoquellodiportareallalucetuttiiprofilidicarpenteriametallicachesicelavanodietroleapparenticolonnetondeinc.a..Inquestomodosiprocedeallademolizioneconletipichecarichecaveusateperiltagliodeiprofiliinacciaio. Nellasecondafasesiprocedeaminaretuttiipilastridelperimetroesterno,perpoipassareaipilastridisostegnodeglispalti. Lostadiopresentaancheunacoperturainacciaioimponenteemoltospeciale, ancheperchéèstatastudiatapernonaverestruttureintermediediappoggio, maappoggiaresolosulperimetroesterno. Ilprogettistaconlungaesperienzanelsettore,nonhamaivistounastrutturadicoperturadelgenere,infattinelvideovienenominatacome“thespaceroof”. L’ideaèdifarcrollareilprimapossibileiltettoall’internodellostadio,cadendosulleattualimacerieottenutedallademolizionedelcalcestruzzodellecolonneeammassatoall’internodell’areadellostadio. Lasimulazionenumericadescriveilprogettoincuisiprocedefacendodetonareiprimiduepilastrifrontalisulperimetroesterno,econunritardodiunsecondolapartecentraledellacopertura 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 68
II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Aunsecondodall’ultimaesplosionepartonoinmanierasimmetricaeinsequenza,apartiredalleduecolonnecentralidellaesplosioneiniziale,tuttalaseriedelleesplosionideipilastriperimetrici.Finoallachiusuradell’ovaledellostadionelpuntooppostorispettoall’iniziodell’esplosione. Conilcrollodellapartecentraledellacoperturacisiaspettailcrollodell’interacopertura,inquantoindebolitanellasuapartecritica,venendoamancarelachiavecheequilibravatuttelepartispingenti. Siipotizzachetuttalademolizionedovrebbeconcludersiinalmassimo30secondidall’azionesull’esploditore. Lamattinadell’esplosione,dopoicontrollifinali,cominciaapiovereesialzailvento.Dopotresettimanedicielotersononseloaspettavano. Sistaavvicinandounatempestaeinunarassegnastampadelprogettistaaigiornalistiedalpubblicoaccorsocomespettatoredell’evento,siavvisacheilbollettinometeodelvicinoaeroportononèincoraggiante. Sorgecosìilproblemapococonfortantecheperorelastrutturaèrimastacaricadiesplosivoprontoadetonare. Nonostantetutto,quandol’attesacominciaadesserelunga,sidecidedifarbrillarel’esplosivo. 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 69
II FASE -APPLICAZIONE ESECUZIONE Lostadioimplodecompletamentesusestessocomeprevisto.Inoltreleretimesseaprotezionenelledirezionipiùarischiodirotturavetriperl’ondadipressione,hannofattoillorolavoro. COMMENTI Unaspettoimportanterisultaesserestatalacorrettacomunicazionedicosastavasuccedendoinsitosiaalcittadinocheallastampa.Questohapermessochenoncifosserorischidimalainterpretazionedeglieventiinatto. Anchelamessainattodelleprocedureprevisteincasodirischiopercausenaturali,comeleavversecondizionimeteorologiche,risultanoessererispettate. Interminitecnicirisultafondamentalenelladinamicadicrollo,l’indebolimentodellacoperturaequindil’abbattimentoinsequenzadellestruttureperimetralicheevitarischidiinterferenzenellacaduta. 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 70
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PREVENZIONE Uso dell’esplosivo ad evento in corso. Obiettivo: limitare i soccorsi PROTEZIONE Uso dell’esplosivo ad evento concluso. Obiettivo: evitare i danni -Alluvioni -Eruzioni Vulcaniche -Frane -Incendi -Valanghe -Soccorso in ACQUA -Soccorso in GROTTA -Soccorso in STRUTTURE PERICOLANTI e PERICOLOSE CASEHISTORY CNSAS: Esercitazione Cucco 2010 VVF: Incendio Pozzo petrolifero a Malvaglio, 26 marzo 2012 TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 28 I 29 71
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PREVENZIONE Uso dell’esplosivo ad evento in corso. Obiettivo: limitare i soccorsi EVENTO (per esempio Valanghe) MONITORAGGIO del fenomeno ALLARME con mobilitazione della Protezione Civile Intervento con l’esplosivo RISCHIO: -Sviluppodelfenomeno(metodidimonitoraggio); -Segnaliosogliediallarme(causeperlamobilitazionediProtezioneCivile); -Tecnicadiinterventoconesplosivo; -Esempio(sceltadelloscenario:ointerventorealeoesercitazione); -Conclusioni TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 72
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ESEMPIO(GreatFloodof’11-MississippiRiver) ALLUVIONI M 18_ARMY CORPS ofENGINEERS: Esplosione argine Mississippi TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 73
ESEMPIO (Eruzione Etna 1983) II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA M 19_Eruzione Etna 1983 ERUZIONI VULCANICHE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 74
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ESEMPIO (Protezione Civile S.S. 18 FRANE M 20_DPC: Masso pericoloso sulla SS18 TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 75
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ESEMPIO (Incendio Boschivo Cagliari –Esplosivo Antincendio) Organizzataunaeccezionalesperimentazionecontrounincendionellapartecentro-meridionaledellaSardegna.L’operazioneprevedevaleripresadirettadellaRAI.Unfrontedifuocodi50metriall’internodellamacchiamediterraneapiùtipicaèstatodomatosenzadifficoltàdainuovisistemiesplosividiantincendiobrevettatidallaSiagincollaborazioneconlaSocietàEsplosiviIndustrialidiGhedi. INCENDI PC: Incendio boschivo in provincia di Trapani TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI M 21_Incendio Boschivo Cagliari 76
ESEMPIO (Incendio Pozzi di Petrolio -Iraq) Questointerventoavvienemediantegrucingolate,munitedibracciotelescopico,sottouncontinuogettodiacquacheraffreddailmezzo.Ulteriorigettid’acquaomiscelespecialivengonoindirizzativersoilpozzopercercareditenereunpo’basseletemperature.Nellasecondafaselostessocingolatoposizionainsospensionelacaricaesplosivainnescataelettronicamente.Dopol’esplosione,chedeveavvenirenelminotempopossibile,altrettantorapidamentesiposizionaunnuovo“AlberodiNatale”(ChristmasTree),ossiaunatubazionericcadivalvole,allasommitàdelpozzo. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA M 22_LARRY FLACK: Pozzi di petrolio in fiamme durante la prima guerra del Golfo TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI INCENDI 77
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA EVENTO Inquestiultimi25annisulleAlpisonomorteinvalangamediamenteuncentinaiodipersoneastagioneinvernale,traqueste,unaventinasulversanteitaliano.GliscialpinistieglisciatorifuoripistasonoglisportivipiùcoinvoltisiainItaliasianelrestodelleAlpiconil60-70%deidecessi.Leattivitàsullanevealdifuoridegliambiticontrollaticomprensorisciistici)sonosemprepiùinespansioneeconesseanchegliincidentieglieventitragici;fortunatamente, all’aumentopercentualedeipraticantiregistratoinquestiultimi25anni,noncorrispondeunaegualeespansionedegliincidenti.Lestatistichemostranoancheunadiminuzionedellevittimeneiterritorisoggettiacontrollo(centriabitati,viedicomunicazione,attivitàlavorativestabilisulterritorio), conseguenzaquestadeinotevoliinvestimentieffettuatiinoperediprotezionestabili(barrierefermaneve,gallerie,cuneidideviazione,ecc.).Tuttaviainverniparticolarmentenevosiosituazioninivometeorologicheparticolari,comelastagione1999-2000sulleAlpisettentrionali,possonodeterminaredellenuovesituazionidipericolo,chepossonointeressareciòchel’uomoritenevasicuro.Èimportantesottolinearecheseidecessiperstagioneinvernalenonsonotantiquantelevittimedellastrada(6000circaall’annoinItalia),l'incidenteinvalangaconta56decessiogni100incidenti,controi3degliincidentistradali.Eccoquindicheilproblemaassumeunadimensionediversa,aldilàdelvaloredeipiccolinumeri. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 78
MONITORAGGIOdelFENOMENO Fraivaristrumentidiprevenzioneilbollettinonivometeorologico,conosciutoancheconilnomedibollettinovalanghe,rivesteunaparticolareimportanza.Èinfattiunostrumentochefornisceunquadrosinteticodell'innevamentoedellostatodelmantonevoso,indicandonestrutturaegradodiconsolidamentorilevatoalmomentodell'emissionesudiundeterminatoterritorio.Infunzionedelconsolidamentodelmanto,dellaprobabilitàdidistacco,delnumeroedelledimensionidellevalanghestesse,ilpericolopresentealmomentodell'emissione,vienedescrittoconuntestosinteticoeunindicenumericocrescenteda1a5,secondola"ScalaEuropeadelPericoloValanghe".Adognigradoèassociataunasituazionetipochefacilitalacomprensioneelasintesidelbollettinostesso.Mailbollettinononforniscesolodatidianalisi,cioèrilevatiedosservati;sullabasedellaprevisionemeteorologicapiùaggiornata, definisceunapossibileevoluzionedellecondizionidelmanto,fornendoquindiancheunaveraepropriaprevisionedelpericolodivalanghe.Sull'arcoalpinoitalianoibollettinisonoredattiediffusidalleRegionieProvincieAutonomeaderentiall'A.I.NE.VA.,titolariperleggeditaleincarico;sulrimanenteterritorioNazionaleleinformazionipossonoesserereperiteattualmentepressolestruttureMeteomontdelCorpoForestaledelloStatoedelleTruppeAlpine, mentreall'esteroleinformazionisonogarantitedaorganizzazionialivellonazionale,in alcunicasimoltosimiliall'A.I.NE.VA. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 79
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE Attualmenteiltestpiùutilizzatoèquellofunzionaleadelineareuncosiddettoprofilopenetrometricodelmantonevoso;sitrattadiunamisuraditipooggettivodella“durezza”dellaneveevieneeffettuatamediantel’utilizzodiunasondaapercussione(chiamataanche“sondabattage”)costituitadaun’astaprovvistadiscalacentimetrataediunapuntaaconostandard(diametro=40mmeangoloallapunta=60°). DurantelaprovavienefattocadereunpesoperinfiggerelapuntadellostrumentonellacoltrenevosaelaresistenzaRallapenetrazionesidetermina mediantelaformula: R=T+H+nfp dove: Tèilpesodelleasteutilizzate, Hèilpesodelmagliousatoperl’infissione(ingenereparia5o10N), nèilnumerodicolpiinfertidalmaglioincaduta, fèl’altezzadicadutadelmaglioincentimetri, pèlapenetrazionedellapuntaconicaincentimetri. Unprofilopenetrometricoottenutodaunaprovaconsondaapercussionesiconfiguracomeundiagrammaagradiniemostralaresistenzaallasonda,R, riportatasull’assedelleascisseinfunzionedell’altezzadelmantonevoso. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 80
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE Essoèpienamenterappresentativodellasezioneverticaledelmantonevosoenedisegnalosviluppo,partendodalpianocampagna,finoallasuperficie. Ilprofilopenetrometricorisultaallafineessereunadelleimportantitesserechecostituisconounmosaicochiamatoosservazionenivometeorologica: implementatoinfatticonaltridatiqualilecoordinatespazio-temporali,lecondizionimeteo,latemperaturadell’ariaeidatieolici,ladensitàelatemperaturadellaneveneisingolistratidelmantoesoprattuttol’attentaosservazionedelleformecristallinepresentiinquesti,risultaesserelostrumentofondamentaleperimportanzaedimprescindibileperprioritànellapianificazionedioperazionididistaccoartificiale. Inparalleloallaprovameccanica“insitu”,cherestituiscevalutazioniditipoquantitativo,cisiproponediiniziareinfuturoadeffettuareprovediprospezionegeoradar. Quandosiverificaunelevatolivellodipericoloaseguitodieventidiparticolareentitàqualifortinevicate,fenomenidinotevoleescursionetermicaoppurepresenzadiventifortiepersistenti,vengonogeneralmenteapplicatedueformedidifesatemporanea. Laprincipaleconsistenell’evacuazionediedificienellachiusuraaltrafficodistradeepistedascitramiteprovvedimentistraordinaridelleAutoritàcompetentiinmateriadisicurezza. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 81
ALLARMEEPROTEZIONECIVILE Incasidiconclamataemergenzaoqualoraprevistodaspecificipianid’intervento,èinvecepossibileintervenireprocedendoconildistaccoartificialedellevalanghemediantel’utilizzodimaterialiesplodenti. CondizionenecessariaperpoterformalmenteprocedereconleoperazionididistaccoartificialeèlaredazionedelPianod’InterventodiDistaccoArtificiale, ovveroPIDA.Essoèildocumentocheregolal’interventodeglioperatoriedevecontenerel’elencodelpersonalecoinvoltonelleoperazioni(esaustivodiogninotacaratteristica)edirelativiruoli,iluoghid’intervento,lenormedisicurezzaedicomportamento,itempid’interventoelepriorità. Ildistaccoartificialeoprogrammatodellevalangheconsentediprovocareinfattilarotturadelmantonevosoprimachequestasiverifichispontaneamente. Vieneutilizzatomediantel’impiegopuntualeedistribuitodimaterialeesplosivoconvenzionaleemiscelegassoseesplosive.Questosistemaconsentediscegliereilmomentopiùfavorevolealdistacco,limitandoaperiodirelativamentebrevil’interdizionedelleareeinteressate. Lesollecitazionimeccanichetrasmessedalladetonazionedelmaterialeesplodenteelaloropropagazioneallasuperficiedelmantonevoso,nonchéalleareeimmediatamentecircostanti,provocanoildistaccoequindilabonificadelpendioconlaconseguentemessainsicurezzadeicomprensoriavalledell’intervento. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 82
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE P.I.S.T.E.(PianodiInterventoperlaSospensioneTemporaneadegliEsercizi) Identificalezonearischiodistacco,definisceleprocedureelesoglieperdefinirelecondizionidistabilitàeinstabilitàdelmantonevoso,indicagliinterventiperilripristinodellasicurezzaancheinrelazioneasuperficisciabiliraggiungibiliindiscesadallasommitàdegliimpiantie“abitualmentecompresenelterminegenericodifuoripista”. P.I.D.A.V.(PianodiInterventoperilDistaccoArtificialediValanghe) Definisceinsintesilezonedelcomprensoriointeressatedalleoperazioniditiroedidistacco,scorrimentoedarrestodellemassenevoseinstabili,lefigureincaricatedelleoperazioni(usodiesplosiviconvenzionaliodiinstallazionifissediesploditoriabasedimiscelegassose),leprocedureperilpersonaleincaricatodelleoperazionididistacco,lemisuredisicurezzaperglioperatorieperiterzi. IlDirettoredellePisteinparticolare:verificalecondizionidistabilitàdelmantonevoso,seguelesituazionidiallarme,decidelachiusuradipistaediimpiantisemancanolecondizionidisicurezza,vigilasullaeffettivachiusuradegliimpiantiedellepiste(conlarelativasegnaletica)esullapresenzadisciatoriimpegnatiinpercorsifuoripista,decidedieventualiinterventididistaccoartificialeconformementealP.I.D.A.V.,controllailrispettodellemisuredisicurezzaadottate,avvialemisuredisoccorsoincasodiincidente,decidelariaperturadipisteedimpiantiasicurezzaripristinata. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 83
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE L’Osservatoreniveo-meteoinparticolare:svolgeleosservazionigiornaliereeperiodiche(compresequellesulleastenivometricheprossimeallezonedidistacco)trascrivendoidatisull’appositomodello,tienesottoosservazioneiversantisovrastantilepistedisciperrilevareeventualidistacchiealtriindizidiinstabilitàdelmantonevoso,ovedisponibile“siavvaledispecificoprogrammainformaticoperdeterminareillivellodistabilità-instabilitàdelmantonevoso”, informaquotidianamenteilDirettoredellepistesulleproprieosservazionievalutazioni. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI M 23_Distacco con esplosivo via aerea 84
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA INTERVENTOconESPLOSIVO RIEPILOGODELLEDISPOSIZIONIORGANIZZATIVEEDISICUREZZA (daP.I.D.A.PianodiinterventodavalangautilizzatoepromossodaA.I.NE.VA.diAosta) Disposizionifondamentali Verificarel’estensioneoriginariadellazonadidistacco,garantendolasicurezzadellapropriaposizionealriparoedefinendounalargazonadidivieto; Dopointirosenzarisultato,poichéaumentanolepossibilitàdidistaccoaccidentaledellazonainteressatanonsidevonoeffettuareattraversamenti; Verificarelìestensioneoriginaledellazonadiaccumulo,limitandogliinterventinelmomentoincuilostratodinevefrescaraggiungeunlimitedefinibile. Misuredisicurezzaraccomandate Limitareecomunquegarantirelasicurezzadeglispostamentipressolazonadidistacco(sceltadelmezzo,materiali,..); Fareattenzionecheipartecipantiabbiano,preliminarmente,unabuonaconoscenzadellatopografiadeiluoghiedellatecnicadaadottare; Fareattenzionecheicollegamentiradiosianoadatti,diqualità,efficienti, affidabiliedinregola; Assicurareunbuoncoordinamentoconglialtriservizieconilpubblico; Individuareglierrori,itirimancati,evitareleimprovvisazioniefareevolvereleproceduresullabasedelleesperienzematurate. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 85
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA INTERVENTOconESPLOSIVO Mezzispecificidautilizzare Esplosivodetonante,nondeflagrante,convelocitàdidetonazionetra2000e6000m/s,pocosensibileall’umidità,conimballoadatto,pocosensibilealfreddo,antigelocomeledinamiti,glislurryeseinitratiadimballostagno; Innescoelettricocondetonatoriantistaticiodetonatorimediaedaltaintensità, tenendocontodelpesomaggioredell’esploditore;ireoforivannotenuticortocircuitati; Innescoafuococonspezzonidimicciamaiinferioriad1metrodilunghezzaedaccesiconappositiaccenditoricomedaleggidiP.S. Metodidaimpiegare E’benechel’esplosionesiaaerea:nonall’internodelmantonevoso;almassimoappoggiatainsuperficie;meglioda2a4metrialdisopra(da2a5kgdidinamite);posizionamentomoltoavalledellacresta,30metricircaaldisottodellalineadirotturaprobabile(moltedecinedimetriavalledellacresta).Contecnichediverse,interruzionesuammassirocciosilimitrofi,osulfondodellostratonevoso. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 86
INTERVENTOconESPLOSIVO Tecnichediposizionamentopossibili Amano:tirodivicinanza Lanciodicarica Scivolatadicarica Daunimpiantodirisalita Conunapparecchio:tiroadistanza ConCA.T.EX.(cabletransporteurd’explosif) ConAVALANCHEUR:lanciatorepneumaticodifrecciaesplosiva(doveammessodallalegge) Consganciodaelicottero(doveammessodallalegge) GAS-EX(nonesplosivo). Regoledisicurezzageneraledaricordare Conoscerelaconsegnaditiro,averlaconsé,seguirlaneldettagliofinoaltiroeincasoditiromancato,nonimprovvisare; Assicurareunaguardiapermanentedegliapparecchidisparoedegliesplosivi; Assicurarsichenoncisianessunonellazonavietata(guardandopersonalmente,prendendocontattoconlevedette)pensandoagliaiutantiartificieri,allealtresquadrediintervento,allevedette,aglisciatorieagliescursionisti; II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 87
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA INTERVENTOconESPLOSIVO L’innescodeveesserefattoimmediatamenteprimadeltiro(salvotiroconelicottero); Rendereimmediatamentecontoaldirettoredelleoperazionidiqualsiasiincidente. Regoledisicurezzaparticolaridarispettare Tuttiimetodiutilizzatisiadimessaapunto,siadiinnesco,devonoessereesplicitamenteprevistinelP.I.D.A.; Assicurarsichenoncisianessunaltroesplosivooartifiziochequellistrettamentenecessari,nellazonainteressatadall’esplosioneedallavalanga; Sepossibile,intuttasicurezza,controllarelostatodelmantonevosonellazonadidistacco; Idetonatoripossonoessereserratisullemiccelenteeinseguitotrasportati(nonprevistodallaleggeitaliana),masononecessaricontenitoriadattiperproteggerlidashocksebisognaprestareattenzioneallepieghepossibilidellamiccia; Raccomandabileildoppioinnescoadetonatoriuniti; Minimizzareilrischididisinnescoinvolontario,fissandobeneallacaricasialamiccialenta,siaifilideldetonatore,sialamicciadetonante; L’innescodevesemprerestaresuperficiale; VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 88
INTERVENTOconESPLOSIVO Prevedereunrecuperodellecaricheincasodimancataesplosione; Trombadiavviso. Influenzadelleesplosioni Ladetonazionediunacaricaesplosivaprovocanell’atmosferaunafasediaumentodipressione,seguitaimmediatamentedaunafasedidiminuzionedellapressione,rispettoalvalorebase. L’ondadipressione: 1.aumentailcaricogravantesuglistratipiùdebolidelmantonevosoeperricadutadeimaterialiproiettati; 2.modificalaformadeicristallidineve(metamorfismomeccanico) cambiandonegliangolidiattrito; 3.provocavibrazioninelmantonevoso,cioèprovocaunpassaggiodaattritostaticoadattritocinetico. Sommatealtretensioniinternenelmantonevoso,questeulterioriforzepossonocondurreallarotturadell’equilibrioinunpuntodelmantonevoso. Esamedeisingolieffettidiunaesplosione: 1.AUMENTODIPRESSIONE a.Esplosionenelmezzo“neve”; b.Esplosioneinsuperficie; c.Esplosioneinaria. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 2.METAMORFISMOMECCANICO 3.VIBRAZIONI a.Nellaneve; b.Nelsuolo; c.Nell’aria. 89
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PROTEZIONE Uso dell’esplosivo ad evento concluso. Obiettivo: evitare i danni EVENTO (per esempio Soccorso in GROTTA) TECNICA EFFETTI -Ambiente -Soccorritori -Feriti INTERVENTO: -Tecnica; -Effettidell’usodell’esplosivosu a.Ambiente b.Soccorritori c.infortunato -Esempio(sceltadelloscenario:ointerventorealeoesercitazione); -Conclusioni TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 90
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA EFFETTI Ilprogettistadiunavolatasubacqueadovràanchetenerecontodellasovrappressionedovutaallevibrazionicausatedalbrillamento. Questasiestraedallaseguenteregolafisica: Dovep=sovrappressionedovutaallosparoinkilopascal; d=distanzascalatainmetri/kgc q=pesodell’esplosivoinkilogrammi Logicamenteselacarica,anzichéall’internodiunforo,èsospesa,ivaloridipressionesarannoregolatidaequazionidiverse: -Sovrappressionedovutaalbrillamento -Sovrappressionedovutaal2°impulso Parametro di sicurezza per carica sospesa SOCCORSO in ACQUA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 91
II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA EFFETTI Illanciodimaterialeadistanzadirischioèrilevantesolopercarichesuperficialiomoltovicineallasuperficie.Sonopiùprobabiliilancidovutiall’usonegligentedicarichecave. Perquantoriguardalecaricheinforoladistanzamassimadilanciosiricavada: Mentreildiametrodelmassocollegatoallarelazioneprecedenteèdatoda: ATTENUAZIONEDELLESOVRAPPRESSIONI Lecostruzionipossonoaveredanneggiateleloropartiinacquadirettamentedallapressioniprodottedalladetonazionedellecariche,oppureessereeccessivamentesollecitatedallevibrazionitrasmesseallelorofondazionidalsismachesegueloscoppio.Ciòèpossibileancheselecarichenonsonodirettamentepoggiatesulfondale.Infatti,lasovrappressioneinacqua,generatadalloscoppio,èriflessaparzialmentedalfondoesitrasmettenelterrenoproducendoun’ondasismicachesidiffondeconcentricamente,interessandoglistratisuperficialidelterrenoedattenuandosialcresceredelladistanzadalcentrod’esplosione.Questogenerediattenuazionegeometricasipuòspiegareosservandoche,anchesemoltogrande,l’energiatrasmessaalterrenodalloscoppiohaunvalorefinitoedessavieneutilizzatapermettereinmovimentounamassasemprepiùgrande. SOCCORSO in ACQUA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 92
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Demolizione Controllata con Esplosivo - Tesi di laurea magistrale di Marco Lucidi

  • 1. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” FACOLTA’ di INGEGNERIA CORRELATORE: Dott. Danilo Coppe LAUREANDO: Marco Lucidi Matr. 781044 ANNO ACCADEMICO 2011 -2012 RELATORE: Ch.moProf. Ing. Franco Bontempi I 1 I 2
  • 3. pag.39 pag.40 SCHEMA OBIETTIVI…………………………………………………. I FASE –INTRODUZIONE…………………………………………... ESPLOSIVO……………………………………………………………….......…….. Impiego…………………………………………………...............………….. Deflagranti………………………………………………................……. Detonanti……………………………………….………………………….. Accessori da Mina……………………………......…....………………. DINAMICA ESPLOSIVA…………………………………………………………….. DEMOLIZIONI………………………………………………………………………… Operazione…………………………………………………………………..…. Tecniche di Demolizione Controllata……………………………………… Tecniche di Demolizione Tradizionale……………………………………. DINAMICA dei CROLLI…………………………………………………………….. Calcolo a Rottura……………………………………………………………… Fenomeno Scatenante………………………………………………………… Punti di Forza della Struttura………………………………………………. SIMULAZIONE………………………………………………………………………... DEMOLIZIONI con ESPLOSIVO……………………………………………………. Approccio Sicurezza…………………………………………………………. Azione……………………………………………………………………….. Conoscenza Teorica……………………………………………….. Dinamica del Crollo……………………………………………………… Stato di Fatto……………………………………………………….. Transitorio………………………………………………………….. Dinamica del Crollo……………………………………………….. Tecnica Operativa………………………………………………………… Disposizione Esplosivo…………………………………………….. Collegamenti e Temporizzazione………………………………. Dispositivi atti ad agevolare la dinamica del crollo………... TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.9 pag.9 pag.9 pag.10 pag.10 pag.11 pag.13 pag.15 pag.15 pag.16 pag.19 pag.21 pag.22 pag.23 pag.8 pag.24 pag.25 pag.26 pag.27 pag.28 pag.28 pag.30 pag.31 pag.33 pag.35 pag.37 pag.37 INDICE 3
  • 4. II FASE –APPLICAZIONE…………………………………………….. CAMPI di APPLICAZIONE nell’USO CIVILE degli ESPLOSIVI………………… Strutture Civili…………………………………………………………………. Emergenza……………………………………………………………………… Strutture Civili –Case History……………………………………………… Strutture che si sviluppano in elevazione…………………………… Monodimensionali…………………………………………………. 1.“Chicago, Illinois –demolizione di una ciminiera in muratura” Tridimensionali…………………………………………………….. 2.“CoralGables, Florida –demolizione di un edificio storico in struttura mista acciaio/cls” Strutture che si sviluppano in orizzontale………………………….. Monodimensionali………………………………………………….. 3.“Bismarck, North Dakota –demolizione di un ponte in acciaio” Tridimensionali…………………………………………………….. 4.“Charlotte, North Carolina –demolizione di uno stadio coperto” Emergenza –Case History………………………………………………….. Prevenzione………………………………………………………………… Alluvioni “Great Floodof’11 –Mississippi River” Eruzioni Vulcaniche “Eruzione Etna 1983” Frane “Protezione Civile S.S. 18” Incendi “Incendio Boschivo Cagliari –esplosivo antincendio” “Incendio Pozzi di Petrolio –Iraq” Valanga……………………………………………………………… Evento………………………………………………………….. Monitoraggio Fenomeno…………………………………… Allarme e Protezione Civile……………………………….. Intervento con Esplosivo…………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.41 pag.41 pag.42 pag.43 pag.44 pag.45 pag.45 pag.50 pag.56 pag.56 pag.65 pag.70 pag.71 pag.77 pag.77 pag.78 pag.79 pag.84 4
  • 5. Protezione………………………………………………………………….. Soccorso in Acqua…………………………………………………. Effetti Soccorso in Grotta…………………………………………………. Tecnica Soccorso in Strutture Pericolanti e Pericolose……………….. Tecnica III FASE –ANALISI QUALITATIVA dei RISCHI…………………… RISCHIO STRUTTURALE…………………………………………………………. Pre–demolizione In –demolizione Post –demolizione RISCHIO ESPLOSIVO……………………………………………………………… Pre–demolizione In –demolizione Post –demolizione RISCHI COMUNI…………………………………………………………………… Rischio Vibrazioni Rischio Sovrappressioni Rischio Proiezioni Rischio Polveri………………………………………………………………. Effetti che determinano il rischio…………………………………… Cause che determinano il rischio…………………………………… Prescrizioni a norma di legge……………………………………….. Procedure di sicurezza………………………………………………… RISCHI IMPIEGO ESPLOSIVO…………………………………………………….. Rischio Trasporto Esplosivo………………………………………………. Rischio Stoccaggio Esplosivo……………………………………………… Rischio Uso Esplosivo………………………………………………………. Colpi Mancati………………………………………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.89 pag.90 pag.94 pag.99 pag.101 pag.103 pag.104 pag.105 pag.106 pag.106 pag.107 pag.108 pag.109 pag.110 pag.111 pag.112 pag.114 pag.118 5
  • 6. RISCHIO DEMOLIZIONI…………………………………………………………… Danni Sottoservizi………………………………………………………….. Crollo Accidentale………………………………………………………….. Comprensione funzionamento statico…………………………….. Comprensione tipologica dei materiali…………………………….. RISCHI ESPLOSIVI nelle EMERGENZE………………………………………….. Lavori in Parete……………………………………………………………… Lavori Subacquei……………………………………………………………. Lavori in Grotta……………………………………………………………... RISCHI METEOROLOGICI………………………………………………………… Vento………………………………………………………………………….. Fulmini………………………………………………………………………… PIANO di DEMOLIZIONE…………………………………………………………. Punti Chiave Stesura………………………………………………………. Valutazione dei Rischi……………………………………………………… Stesura del Piano di Demolizione……………………………………….. Procedure di Comunicazione…………………………………………….. Procedure di Emergenza………………………………………………….. Requisiti delle Imprese…………………………………………………….. PROGETTAZIONE della DEMOLIZIONE………………………………………… SECURITY…………………………………………………………………………… Deposito Esplosivo………………………………………………………….. Trasporto Esplosivo………………………………………………………… RISCHIO INCENDIO e PIANO di EMERGENZA………………………………… IV FASE –ANALISI QUANTITATIVA dei RISCHI………………….. SCHEMA CAUSE/TEMPO/AZIONI………………………………………………… Rischio Esplosivo e Rischio Strutturale………………………………… Progetto delle Demolizioni vs Investigativo –Cause del Fallimento………………………………………………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.120 pag.121 pag.122 pag.123 pag.124 pag.125 pag.126 pag.127 pag.128 pag.129 pag.130 pag.131 pag.132 pag.133 pag.137 pag.138 pag.138 pag.139 pag.139 pag.140 pag.142 pag.143 pag.149 pag.152 pag.157 pag.157 pag.159 pag.160 6
  • 7. CROLLO ACCIDENTALE TOTALE/PARZIALE –ALBERO degli EVENTI…….. Dopo Apertura Cantierizzazione……………………………………….. Durante Attuazione del Progetto di Demolizione……………………. Dopo Apertura Cantierizzazione: quantità……..……………………. Per Eventi Naturali: quantità…………………………………………….. Durante Attuazione del Progetto di Demolizione: quantità………. Per Incoerenza Progetto/Edificato……………………………………… Per Uso Sbagliato dell’Esplosivo…………………………………………. Per Incoerenza Progetto/Edificato: quantità….……………………… Per Uso Sbagliato dell’Esplosivo: quantità………………………………. EVENT TREE: PreDemolizione, Rischio Demolizione………………… NON CROLLO o CROLLO PARZIALE INATTESO –ALBERO degli EVENTI… Per Colpi Mancati…………………………………………………………… Per Errato Progetto di Demolizione…………………………………….. Per Incoerenza Progetto/Edificato……………………………………… Per Colpi Mancati: quantità……………………………………………… Per Errato Progetto di Demolizione: quantità……………………….. EVENT TREE: PostDemolizione, Rischio Demolizione Esplosivo…… EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Non Conoscenza della Causa, Rischio Demolizione Esplosivo……………………….…………. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Tutte le Cause, Rischio Demolizione Esplosivo…………………………………………….. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Ipotesi Peggiore, Rischio Demolizione Esplosivo…………………………………….……… EVENT TREE: PreDemolizione, Calibrazione del Modello…………… EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Non Conoscenza della Causa, Confronto Comparto Demolizioni………………………………. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Tutte le Cause, Confronto Comparto Demolizioni……………………………………………. EVENT TREE: PostDemolizione, Non Crollo, Ipotesi Peggiore, Rischio Demolizione Esplosivo……………………………………………. INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.161 pag.162 pag.162 pag.163 pag.164 pag.167 pag.168 pag.168 pag.169 pag.170 pag.171 pag.173 pag.173 pag.173 pag.174 pag.175 pag.176 pag.177 pag.178 pag.179 pag.180 pag.181 pag.182 pag.183 pag.172 7
  • 8. CONCLUSIONI…………………………………………………………. GRAFICI e FIGURE……………………………………………………… IMMAGINI……………………………………………………………….. MULTIMEDIALI…………………………………………………………. TESTI…………………………………………………………………….. PUBBLICAZIONI e ARTICOLI…………………………………………. TESI e DISSERTAZIONI……………………………………………….. NORME…………………………………………………………………… INDICE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI pag.184 pag.186 pag.188 pag.190 pag.191 pag.194 pag.196 pag.197 8
  • 9. DEMOLIZIONI con ESPLOSIVO DEMOLIZIONI ESPLOSIVI SAFETY TECNOLOGIA DINAMICA dei CROLLI DINAMICA delle ESPLOSIONI TIPOLOGIA SECURITY SAFETY TECNICA DINAMICA delle ESPLOSIONI con ESPLOSIVO USO degli ESPLOSIVI per la DEMOLIZIONE COLLASSO PROGRESSIVO PROIEZIONE DETRITI URTO con il TERRENO VOLUME INGOMBRO MACERIE DIMENSIONAMENTO CARICHE LINEA di TIRO DETONATORI P.O.S. P.S.C. CONTROLLATA TRADIZIONALE CONFINATA SEMICONFINATA NON CONFINATA DETONANTI DEFLAGRANTI TRASPORTO INGRESSO non AUTORIZZATO in CANTIERE/CAVA DEPOSITO STABILITA’ dei PENDII SOCCORSO ALPINO SPELEOLOGICO SPEGNIMENTO INCENDI TESI di LAUREA M 1_“Demolizione Controllata con Esplosivo” Corso di Progettazione Strutturale Antincendio Dr.-Ing.Franco Bontempi Ph.D., P.E., Professor of Structural Analysis and Design LAUREA MAGISTRALE in INGEGNERIA della SICUREZZA e della PROTEZIONE CIVILE La Sapienza, UniversityofRome I 3 9
  • 10. ESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI IMPIEGO 1600ca:leprimeapplicazionicivilidocumentate POLVERENERA:deflagranteconvelocitàtra200e600m/s POLVERENERAGASPRODOTTI innesco Miscugliodipolveridinitratodipotassio,dizolfoedicarbone NITROGLICERINA:detonanteconvelocitàtra2000e8000m/s NITROGLICERINAGASPRODOTTI innesco Unionediglicerina,acidonitricoedacidosolforico 1846:scopertadalpiemonteseAscanioSobrero StabilizzazionedellaNitroglicerinaassorbendolanelcotonecollodio 1867:scopertadaAlfredNobel DINAMITE DEFLAGRANTI PolvereNera DETONANTI Gelatine Slurry Pulvirolenti ANFO Emulsioni Unaesplosioneèun’ondadishockaccompagnatadaunosviluppoigas,conproduzionedielevatetemperature. Neidetonantiprevalel’energiadishock,neideflagrantilapotenzasviluppatadaigasprodotti. I 4 10
  • 11. Sidistinguonoperstabilità,efficaciaeversatilità.Caricamentodaautopompedirettamenteinmina,comepergliANFO.Alcuninomi: “Nitram”,“Premex”,“Riomex”.Miscelatradueliquidiimmiscibili.Sonopresentiduefasidicuiunaossidanteeunacombustibile…entrambeliquide.Lasensibilizzazioneavvieneattraversomeccanismifisici. ESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE DEFLAGRANTI PolvereNera DETONANTI Gelatine Slurry Pulvirolenti ANFO Emulsioni Esplosivigelatinatidetonanti,derivantidalledinamiti.Cisiabbinalanitrocellulosa,sostanzeinerti,additivimineralienitratod’ammonio. Moltousatenelledemolizioni. Utilizziprevalentisubacquei,nondeterminanocefaleeonauseenell’operatore.TNTenitratod’ammonioinsoluzionesaturad’acqua, componentimineraliesensibilizzazioneconnitratodimonometilammina...possonoconteneresalid’alluminio. Misceleabasedinitratod’ammonioadaltotitolod’azotoconaggiuntediTNT(trinitotoluene)eadditividivarianaturaancheminerali.Nonadattipersubacquei. AmmoniumNitrateFuelOil,quindinitratod’ammonioconoliocombustibile.Il1°èin“prilled”,ossiapiccolesferecaveingradodialloggiareil2°.Usatoconaltriesplosivicome“caricadicolonnaocaricalineare”,piuttostodi“caricadifondo”. Deflagrantepereccellenza.Dettaanchepiricaodasparo,èusatoancheperscopibellici.Classicamenteè:75%nitratodipotassio,15%carbonedilegnae10%zolfo. Sensibileall’umiditàèmoltousatonelsettoreestrattivoperlapidei..serveper“spostare” iblocchitagliatimeccanicamente. Vieneusataancheperlaproduzionedellamicciaalentacombustione. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 11
  • 12. Innescospecificoperesplosividetonanti.Capsuleinalluminioorame,contenenteunacaricaingradodiinnescareildetonante.Siinnescanoacomando,conimpulsididiversanatura: -Sensibilealcaloreintenso,abbinatoconmicciaalenta.Carica1^azotoidratodipiombo(deflag)e2^pentrite(deton); -Cambialasorgentedicalore..resistenzaelettrica: a)Abassaintensità–0,75A b)Adaltaintensità–25A Perentrambe: 1.Istantantei 2.Ritardati:siaquesticheiseguentihannounelementoaggiuntivotratestinainfiammabileecarica1^… 3.Microritardati:…questoèdetto”elementodiritardoesfasal’esplosionerispettoallafornituradienergia. Leritardatesfasanodalquartoalmezzosecondo,glialtritrai20ei30millisecondi. -Mettonoadisposizionefinoa200ritardidifferenti.Usatinellosmooth-blasting.Nelbossolo,alpostodelritardo,c’èunmicrochip.Altamentesicuro. ACCESSORI da MINA Miccia a Lenta Combustione Pirea Micce Detonanti Detonatori -A fuoco -Elettrici -Elettronici -Ad urto -NPED Relais Boosters Esploditori JupiterESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE Micciadisicurezzaoordinaria.Trasmettelafiammaperlapolvereneraoildetonatoreafuoco.Animainpolverenera,estratidifilatiimpregnatidisostanzeimpermeabilizzanti.Unapieganettaritardalacombustione. Spezzonedimicciaalenta,circa10cm,cheproduceundardodifuococondurata1’. E’piùlentaesiusaperpiùspezzonidimiccia.Stessaguaina,mapiùrigida. Animadetonante,ormaisolopentrite(oRDX).Daconsiderarsicomeunmezzoditrasmissionetradetonatoreedesplosivo,adistanzaperunadetonazionepersimpatia.Risentedell’umiditàedellatemperatura. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 12
  • 13. ESPLOSIVO I FASE -INTRODUZIONE ACCESSORI da MINA Miccia a Lenta Combustione Pirea Micce Detonanti Detonatori -A fuoco -Elettrici -Elettronici -Ad urto -NPED Relais Boosters Esploditori Jupiter -Sibasasullatrasmissionedell’impulsodiinnescoincanalandounamicroesplosioneinuntubicinodiplasticaalpostodellatestinaelettrica.Alsuointernol’esplosivodetonaa2000m/s.E’comunquepresenteilritardo. -NotPrimaryExplosiveChargeDetonator…cioèprivodicaricaprimaria.Sisostituiscel’azotoidratodipiomboconuninnescoparticolare.DDTDeflagrationtoDetonationTransitiontramitediversitipidipentrite.Spariscelasensibilitàadurtiecalore. Capsulacondoppiaaperturacheinterrompeper20-50millisecondilamicciadetonante,determinandounosfasamentoalparideimicroritardi.E’consideratoundetonatoreatuttiglieffetti. Carichedaconsiderarsicomeelementomigliorativonell’innesco,usatoperesplosivipocosensibili:ANFO,pulverulenti,watergeledemulsioni. Apparatiomologatiperprodurrecorrenteperuninnescoefficace…comeprevistoperlegge.Hannounamanovelladicaricoolostartersmontabile,chevamontatosoloavolatapronta,efinoaquelpuntotenutoseparatoecontrollato.Nasceperchéèfondamentale,inpresenzadidetonatorielettrici,fornireenergiaincorrentecontinuaimmediatamenteall’istantedesiderato. Sistemadirilevamentodicampielettriciemagnetici,diradiofrequenze,emissioniluminoseepotenzialispontanei.Analizzaconprecisionel’entitàditaligrandezze, attraversosensoriintegrati,conrilevamento3Ddeicampiinavvicinamentoalsistema. Strumentocompletamenteelettronico,conmicroprocessoredigrandecapacitàedaltaaffidabilità.Progettatoperl’usoincondizionidisagevoliambientali. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 13
  • 14. DINAMICA ESPLOSIVA I FASE -INTRODUZIONE F1_Figura3.2.A-BPressure-timehistoryetipicaconfigurazioneditest-vesselperpolvericombustibili(Genova,Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) F2_Figura3.3Evoluzionedellasovrappressioneinesplosionisemiconfinatediaria-gas(Genova, Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) A –Fase di esplosione confinata B –Fase di rimozione della copertura dello sfogo (vent) C –Fase di sfogo della sovra - pressione (venting) D –Massima superficie di fiamma possibile e deflusso dei gas combusti TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 14
  • 15. DINAMICA ESPLOSIVA I FASE -INTRODUZIONE SOVRAPPRESSIONESIDE-ONINFUNZIONEDELLADISTANZAPERESPLOSIVI F4_Fig.3.44Piccodisovrappressione(side-on)infunzionedelladistanzaridottaperesplosionidiTNT (Genova,Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) Forniscel’andamentodellasovrappressioneeilrelativodannoinfunzionedelladistanzaridottaperleesplosioniditrinitrotoluene. ESPLOSIONECONFINATA F3_Fig.3.24SimulazioneNumericaconCodici (Genova,Silvestrini“DinamicadelleReazioniEsplosive”) Evidenzial’idoneitàdellaeq.necubicaneldescrivereleesplosionialmenonellafaseiniziale. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 15
  • 16. DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE OPERAZIONE Tecnicheperoperareinprecisione,conestremarapiditàdiesecuzionepercontenereicosti.Utensileriaaldiamantechetagliaeforaconglomeratieferri.Glistrumentigarantiscono: -Assenzadipercussioni -Assenzadivibrazioni -Assenzasollevamentopolveri -Rumorositàcontenuta -Precisionediesecuzione In passato si usavano tecnologie per niente o scarsamente controllate: martello demolitore, sfera metallica, ecc.. Attualmente per edifici e strutture speciali si possono riassumete in: -Demolizione selettiva -Demolizione mediante l’uso di microcariche esplosive Bisogna valutare caso per caso il metodo più idoneo. In almeno due casi, ovvero altezze superiori a 12-15m, o quando è fondamentale la sequenza temporale, il mezzo più sicuro ed efficace e con l’impiego di esplosivo. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 5 I 6 I 7 16
  • 17. DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE CONTROLLATA AGENTIMECCANICIESPANSIVI SPACCAROCCIAaSPARO MALTEESPANSIVE UTENSILERIAalDIAMANTE TRONCATRICIMANUALI SEGHEaBINARIO SEGHETAGLIAGIUNTI SEGHEaCATENA SEGHEaFILODIAMANTATO CAROTATRICI IDROSCARIFICA E IDRODEMOLIZIONE Glispaccarocciaazionatiidraulicamentesfruttanoilprincipiodelcuneo, creandodellelineedifratturaprefissate.Questidivaricanoconforzefinoa250t,concentralinefinoan-8divaricatoriconspintedi2000t. Usatiperl’abbattimentosecondariosustrutturegiàdemolite. Demolitoreportatilecheusacartuccecalibro8o12.Vienerealizzatoprimaunforociecoda40mmelunghezzavariabile,dariempirediacqua.Quindisiesplodeall’internoconildemolitore,conpressionida100a200MPa.Sipuòaumentarel’effettomettendodellecarichesommersecheesplodonopersimpatia. Inunaseriediforididimensionivariabilivienemessadellamaltaespansiva,seguendodellegeometriestudiate.Lemalte,crackingagents,sonodi:materiainorganica,silicatieadditiviinsoluzione.Nellapresaeindurimentoaumentanodivolumegenerandopressionidi40- 90MN/mq.Sonopiùomenofluide,hannolegantipiùomenorapidi, coneffettisimiliaquellidell’esplosivo. Leprincipalitecnichedidemolizioneimpieganoutensilidiamantatiraffreddatiadacqua.Ildiamanteindustrialehasostituitoilcarburodisilicio.E’possibilescegliereperognimaterialedatagliareoforare:dimensioni,formeeleghespecialidicobalto,ferro,bronzoetungsteno,ecc..Vengoutilizzatidischiefili. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 17
  • 18. DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE CONTROLLATA AGENTIMECCANICIESPANSIVI SPACCAROCCIAaSPARO MALTEESPANSIVE UTENSILERIAalDIAMANTE TRONCATRICIMANUALI SEGHEaBINARIO SEGHETAGLIAGIUNTI SEGHEaCATENA SEGHEaFILODIAMANTATO CAROTATRICI IDROSCARIFICA E IDRODEMOLIZIONE Ifrulliniomole,utensilididimensioniridottetra8e15kg.Fornitodiundiscodiamantatoalwidia,concentralinaidraulicaseparataperimodellipiùcomplessiepesovicinoalquintale.Idischihannodimensionidi350mmdidia.,pertaglida250mm.Vengonocomunqueusatiperpiccoleoperazioni. Montatosuunarotaiachepermetteanchetagliinverticale.Montadischidiamantaticondia.tra300e1800mm,conprofonditàmedieditagliodi75cm.Utilizzateperpraticaretaglidielevataprecisione,comeaperturavani,rimozionepareti,sezionisuscaleeascensori. Dischidiamantatiraffreddatiadacquaoasecco,susupportiaruoteadavanzamentoautomaticoomanuale,sisezionanostrade,solai,giuntistrutturalisupavimentiindustriali.Dia.variabilitrai300ei1200mm, perprofonditàfinoa60cm.Ilpesodellamacchinaèda30a2000kg, conguidalaserpertaglirettilineidiprecisione. Macchinediderivazionepertagliodimarmiincava,concateneinwidiamontatesuunsistemadialimentazioneeguida,ovverobinari.Iltagliohalarghezzatra6e15mm,conprofonditàfinoa1mperquellaabinario,finoa3-4mconattrezzaturaspeciale. Lapiùrecentetecnologiaperutensilidiamantatiperdemolizioniparzialiototalidimanufattisoprattuttoinc.a.. Riesceacrearetaglidell’ordinedelcmmaconprofonditàpotenzialmenteillimitate.Daevitarei“colpidifrusta”delfiloacausadirotturaimprovvisa,conutilizzodischermidilegno.Sipossonoeffettuaretagliastrappoetagliatuffo. Ilfilodeveviaggiareavelocitàcompresetra20e50m/seraffreddatoconacqua. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 18
  • 19. DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE CONTROLLATA AGENTIMECCANICIESPANSIVI SPACCAROCCIAaSPARO MALTEESPANSIVE UTENSILERIAalDIAMANTE TRONCATRICIMANUALI SEGHEaBINARIO SEGHETAGLIAGIUNTI SEGHEaCATENA SEGHEaFILODIAMANTATO CAROTATRICI IDROSCARIFICA E IDRODEMOLIZIONE Usateperlacreazionediforipassanti,chesovrappostitraloro, predispongonoiltaglio.Peruntagliodiprecisioneènecessariofissarlecondeitasselliaespansioneoventoseavuotopneumatico.Questoserveperagevolareildistaccodallesuperficiafineimpiego.Foridadia.100a200mm,finoalmetro.Servonoperleaperturedivani,perl’estrazionedicaroteperlaboratorio.L’acquaraffreddaedeliminalepolveri. Nuovatecnicachepermettedieliminare: -Rimozionesimultaneadiclsbuonoeammalorato; -Danniallestrutturedavibrazionigenerate; -Inglobamentonelclsdicloruripresentialsuointerno; -Eccessivosviluppodirumoreepolvere. Nascel’idroscarificaproprioperridurretaliincovenienti,conasportazionedelclsdisuperficietramitegettid’acquaadaltapressione.Lemotopompesviluppanopressionitra1200e1500bar, conportatecompresetra20e35l/min,equindipotenzedi90-110KW. Aumentandolepotenzesiarrivaalleidrodemolizioni,arrivandoa350KW,con1300bare130l/min. L’azionedistruttivadipendedalmaterialeinteressato GARANTISCE:1)rapiditàdeitempidiesecuzione;2)buonariuscitadell’interventoinassenzadidannistrutturalisucuisiopera;3)sicurezzaperglioperatori. SVANTAGGI:1)ènecessariodisporrediampispazioperativi;2)èrichiestamanodoperaaltamentespecializzata;3)l’usodellelancemanualièlimitatodallapossibilitàdicontrollodelleforzedireazione. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 19
  • 20. DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE TRADIZIONALE PerTRAZIONEoperSPINTA USOdiSFEREMETALLICHE MARTELLIDEMOLITORI PINZEECESOIE SELETTIVA FLYINGDEMOLITIONSYSTEM Indisuso,peredificidimodestaaltezza,perportareaterraresiduidialtretecnichedemolitorie.Controcrolliimprovvisisiagiscesuelementiisolatistrutturalmente,medianteazionilenteeprogressive.Vietatoeseguiretrazioniamenodi1,5voltel’altezza.Perlosclazamentoalpiedeusaremezzidistabilizzazione(opereprovvisionali,puntelli, sbatacchiature)daeliminareconfuni. PocousatainItalia,sfruttalapercussionefacendooscillareoprecipitareunasferadiacciaio(5-50KN)montatasulbracciodiunmezzomeccanicosemovente.Finoai15mdialtezzasisfruttal’oscillazione,dai15ai30mlacadutada+3-5m. Metodotradizionalepiùusato,conmartelliadariacompressa,idraulicooelettopneumatico.L’arcodidistaccoèassimilabileaunarcodicerchiotangenteall’assedisimmetriadellapunta(modellodiEvans)…larotturaavvienepercedimentoatrazionedelmaterialelungotalesuperficie. MANUALE:pesivariabilitra10e30kg,con1000-1500colpiminuto; MARTELLONI:pesiedenergiesviluppatemoltomaggiori,edipocoinferiorealmigliaiodicolpiminuto.Disolitoattaccatialbracciodiunescavatore.Levibrazionipossoarrecaredanninonvisibilidovutiallevibrazionisullestrutture.Inoltreemissionedirumore,sollevamentopolveriepocaprecisione,sonoigrandilimiticherendonolatecnicanoncontrollabile.Inuovimartellonisistannosviluppandoperfarfronteataliinconvenienti,marimanesempreunatecnicaconunottimorapportocosti/benefici. LaPinzaèfornitadi2robusteganascemobiliperdemolizioneprimaria(frantumatoriseunarimanefissaperdemolizioneaterra).Moltousataperlaseparazionedell’acciaionelc.a.Ancheperlecesoieesistono3tipidibraccio:1)bracciomunitodimonoliticodirittoeavambracciolungo;2)braccioarticolatocontreelementi;3)braccioprincipalesnodatoconcilindriausiliarieavambracciolungo. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 20
  • 21. DEMOLIZIONI I FASE -INTRODUZIONE TECNICHE di DEMOLIZIONE TRADIZIONALE PerTRAZIONEoperSPINTA USOdiSFEREMETALLICHE MARTELLIDEMOLITORI PINZEECESOIE SELETTIVA FLYINGDEMOLITIONSYSTEM Finalizzatoalraccoglimentodifrazionidiunicomaterialechesiprestinoaltrattamentoinappositiimpiantidiriciclaggio.Quantoèpiùomogeneoilmaterialetantoèpiùaltalaqualitàdelriciclo.Ilpatrimonioedilizio“vecchio”siprestapocoinquantononconcepitodasubitoperconsentireunagevoledisassemblaggiofinale. Cisono2diversimomentiperintervenireallaripartizione: -Laseparazioneall’origineconstoccaggiodelmaterialeincontenitoriselettivi,primadellademolizioneveraepropria; -Lacernitaall’internodeicumulideimaterialiancoraseparabili. E’unsistemainnovativo,impiegatoinstrutturemoltoalte,sfruttandolapotenzadiunaunitàdidemolizioneindipendente,attaccatoalbracciodiautogrùsemoventiodeltipoatorre.L’adattabilitànecaratterizzal’estremaversatilitàrispettoall’areadidemolizioneerispettoallealtezzeoperative,funzionedelsolobracciosucuil’attrezzaturaèposta. Laseparazioneall’originerichiedel’ausilioditecnichedidecostruzionechevengonoindicatecondemolizioneselettiva.Larealtàitalianaèlaseguente: -Produzionediscartipococontrollata; -Carenzadiimpiantiditrattamento; -Mancanzadiincentiviperilrecuperointerminidicostidellediscariche; -Tassedismaltimento; -Distanzedellediscarichedagliimpiantiditrattamento; -Assenzadiunaregolamentazionecheprevedalacernitaincantiere; -Riciclaggioobbligatoriodialcunefrazioni,p.es.lafrazioneminerale,einserimentonelCapitolatod’Appalto; -Assenzadistrumentidicontrollo,qualiipermessididemolizione. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 21
  • 22. DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE Logica prestazionale: Si definisce fallimento strutturale un’inaccettabile differenza tra prestazione attesa e realizzata. DissestiStrutturali/ Crolli Analisi dei fallimenti strutturali Individuazione delle cause e delle responsabilità Ottimizzazione della progettazione futura Ènecessariochelostudiodeidissestistrutturaliedeicrollisiasupportatodaunapproccioditipometodologico. LA MASSIMA AMPLIFICAZIONE DEL DISSESTO E’ IL CROLLO Necessitàdiverificarelasicurezzaalcrollodellastrutturanellenuovecondizionidiequilibrio Calcolo a rottura TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 8 I 9 22
  • 23. DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE CALCOLO A ROTTURA Ipotesi: •Materialeelasticoperfettamenteplastico; •Ipotesidipiccolispostamenti(teoriadelprimoordine); •Modelloaplasticitàconcentrata(cernieraplastica). Ilcalcoloarotturaconsenteladeterminazionedelmoltiplicatoredeicarchidicollassosel’individuazionedelmeccanismodirottura TIPOLOGIE di COLLASSO per PLASTICIZZAZIONE del MATERIALE Carichi statici Carichi variabili Collasso statico Collasso incrementale Collasso per plasticizzazionealternata (Collasso istantaneo per la formazione di un meccanismo) (Collasso per la formazione di un meccanismo differito nel tempo) (Collasso localizzato per fatica plastica) TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 10 23
  • 24. DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE PUNTIdiFORZAdellaSTRUTTURA POSSIBILITA’ di PERCORSI di CARICHI ALTERNATIVI ELEVATA RESISTENZA LOCALE Travature continue con luci piccole Staffature molto fitte nei pilastri Continuità delle armature inferiori nei nodi Orizzontamenti ed elementi verticali progettati per un carico molto superiore a quello di esercizio Elevato grado di iperstaticità Efficienza dei collegamenti Possibilità di sviluppare grosse deformazioni plastiche Possibilità di sopportare il carico trasmesso dagli elementi danneggiati e amplificato dall’effetto dinamico TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 11 24
  • 25. DINAMICA dei CROLLI I FASE -INTRODUZIONE FENOMENOSCATENANTE Danneggiamentoqualsiasi IMPREVEDIBILITA’dell’AZIONEdiCALCOLO NONèPOSSIBILEASSICURARElaSTRUTTURARISPETTOadunPRECISOEVENTO LaPROGETTAZIONEDEVEGARANTIREunaRISPOSTAELASTICAinCONDIZIONIdiSERVIZIOel’ATTINGIMENTOdiRISERVEANELASTICHEinCONDIZIONISTRAORDINARIE APPROCCI PROGETTUALI VOLTI alla MITIGAZIONE del COLLASSO PROGRESSIVO Alternate loadpath(percorsi di carico alternativi) Incrementare la resistenza locale Migliorare le connessioni tra gli elementi Aumentare il grado di iperstaticitàe garantire un’adeguata capacità di ridistribuzione delle sollecitazioni Sovradimensionamento degli elementi critici Eliminazione del meccanismo di rottura fragile della connessione, garantendo il totale ripristino della resistenza TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 25
  • 26. SIMULAZIONE I FASE -INTRODUZIONE M 2_http://antiblastsystems.com/AntiBlastSystems-02-EngineeringServices.htm M 3_Rio Hospital Comparison…http://www.demolitionanalysis.com/ Modellazione dell’Azione Modellazione del Crollo TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 26
  • 27. DEMOLIZIONICon ESPLOSIVOTRADIZIONALI Comuniatutteledemolizionicisono leseguentiproblematicheinerentilasicurezza: SAFETY: 1.Vibrazioni 2.ProiezionediDetriti 3.Polveri 4.CrolliAnticipati 5.OperatoriinCantiere..nellenormalimansionicheliinteressano SECURITY: 1.IngressiaiNonAddetti(perscopidifurtoe/omanomissione ---solopergliesplosivi--- 2.TrasportofinoalCantiere 3,Controlloall’IngressoinCantiere 4.StoccaggioinCantiere PROTEZIONE CIVILE: 1.Microcariche Soccorso Speleo; 2.Microcariche Recupero persone all’interno di Strutture; 3. Soppressione Incendi in Pozzi di Estrazione Petrolio; 4. Creazione Controllata di Valanghe e Slavine; 5. Stabilità dei Pendii. I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 27
  • 28. AZIONE: Conoscenza teorica DINAMICA del CROLLO: Stato di fatto Transitorio Dinamica del Crollo TECNICA OPERATIVA: Disposizione esplosivo Collegamenti e temporizzazione Dispositivi atti ad agevolare la dinamica del crollo (funi di acciaio, contrappesi, ecc..) Modellazione dell’azione Reperimento Informazioni Modellazione Work in Progress, Modellazione Dopo l’Esplosione, Simulazione Su Elementi Strutturali, Confinamento o non Scelta dei Tempi e Calcolo Progressione Scelta delle Forze che agevolano il Crollo Rischi correlati che vincolano la scelta Analisi di Rischio, fase preliminare Analisi di Rischio, fase transitoria Analisi di Rischio, fase esecutiva Maneggio esplosivo, sorgenti d’innesco Potenziali inesplosi Ostacoli nell’area di Cantiere + Dispositivi per attutire la caduta Dispositivi contro la proiezione dei detriti Dispositivi contro l’innalzamento delle polveriApproccio STRUTTURALEApproccio SICUREZZA I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 28
  • 29. AZIONE Conoscenza teorica Rischi correlati che vincolano la scelta Giàinfasedidefinizionedell’azionebisogna,conoscendoilcomportamentoelapotenzadetonantedell’esplosivoimpiegato,faredellevalutazionisullasicurezza, analizzandoseilcontestoincuisioperapermettequeltipodisceltadiinterventoconqueltipodiesplosivo. Giàlafasedimodellazionedell’azionepuòconsentirelavalutazionedell’impattodell’ondasonoranellevicinanzedell’interventodidemolizione,sapendocosì,conl’utilizzodelleleggidell’acustica,comesipuòpropagareilsuonoeserientraneilimititollerabiliinriferimentosiaalcontestourbanoperlanaturadellostessoeperl’orarioincuitaleinterventovienemessoinatto.Inoltrelanaturaimpulsivadell’esplosionedeterminaanchedellevibrazionianch’esseinfluenzabililascelta. Questeconsiderazionipossonovincolaresialasceltadell’esplosivo,sialasceltadelmetododidemolizione. I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 29
  • 30. Nell’affrontareunademolizioneènecessariovalutarecasopercasoqualesiailmetodopiùidoneoancheseinalmenoduecasi,precisamentequandocisitrovaaddoveraffrontarealtezzesuperioriai12-15mequandosipresental’esigenzadiprocedereconl’attaccodistruttivoraggiungendoivaripuntisecondounaprecisasequenzatemporale,ilmezzopiùsicuroeefficacerisultaquellolegatoall’impiegodicaricheesplosivenonostanteildispiegarsidinumerosieffetticollaterali,qualilapropagazionedivibrazionimeccanicheattraversoilsuolo,laformazionedinuvoledipolvereel’assordanterumoregeneratodalloscoppioedalcrollodellerovine,effettichecomunquepossonoessereinparteattutiti.. I FASE -INTRODUZIONE AZIONE Conoscenza teorica Rischi correlati che vincolano la scelta TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI ANGOLO dello STRUTTURISTA: Dinamica delle esplosioni VI–Parametri dinamici del fronte d’onda I 12 30
  • 31. Structuralhazards Identifyingstructuralhazards Identificationofstructuralformand features Structuralcondition Stabilitysensitive structuresand elements Structuralforceswhichmaycause instability Assessmentofconmdition Examinationofstructuralcondition General Concrete Steel and ironwork Timber Masonry F 5_Figura 5.1 Diagramma di flusso per la verifica di sicurezza strutturale (adattato da HSE Department–UK) Occorreosservarechelademolizionenonnecessariamentemiraadeliminarecompletamenteunastrutturamapuòesserelimitataadunaporzionediessaepertantonondeveesserefontediconseguenzesproporzionaterispettoagliobiettivi … I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI DINAMICA del CROLLO 31
  • 32. Bisognaaverebenchiaroperqualemotivosiintervieneconunademolizione.Giànellafasepreliminarecipotrebberoesseredeirischiconnessiaproblematichedistabilitàdellastruttura.Lostatodifattodevequindiessereanalizzatoneldettaglioperdeterminareconesattezzachetipodirischiosicorregiànelsemplicesopralluogopropedeuticoallosviluppodelpianodidemolizionedell’opera. Giàinquestafase,propriopergarantirelasicurezzaaglioperatoriincantiereprimadell’iniziodeilavoriinerentiilpianodidemolizione,èpossibileprevederedegliinterventimiratidiconsolidamentochenonavrannocomeobiettivolacompletaagibilitàdellostabile,mailminimolivellodisicurezzaperillavoroincantiere. L’obiettivoditaleoperazioneèovviamentesemprelademolizionepercuinonsidovràpensareainterventidilungadurata. Lamodellazionestrutturaledellostatodifattoagevoleràlaidentificazionedeipuntiamaggiorrischiodicrolloinvolontarioequindilostudiodell’interventostrutturaleprovvisoriopiùconsono.Questanuovaconfigurazionestrutturaledovràessereildatodiinputperlosviluppodelpianodidemolizioneconl’esplosivo.Quindilastrutturaverràdinuovomodellataconsiderandoquestanuovasituazionestatica. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI Stato di Fatto Analisi di Rischio. Fase Preliminare 32
  • 33. Comevedremoanchenellealtrefasidelladinamicadelcrollo,vistocheilprogettodidemolizionehabisognodisettimaneperconcludersi,bisognavalutareinquestotipodiinterventostrutturale,lapossibilitàdelmanifestarsidieventieccezionalichehannounaloroprobabilitàdipresentarsidurantequestolassoditempo.Infunzionediquestobisognaconsiderareilrischioconnessoinunaconfigurazionestrutturaleprovvisoriacomequestanostrapreliminare. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO PAPERBLOG: Terremoto in Emilia 2012 – Municipio di Sant’Agostino pericolante e prossimo al crollo TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI Stato di Fatto Analisi di Rischio. Fase Preliminare I 13 33
  • 34. Moltopiùpericolosarispettoallaprecedenteèlacondizionedelworkinprogress,inquantodurantelapreparazionedellastrutturaperlamessainpraticadelpianodidemolizione,cisitrovaalavoraresustrutturedifattogiàoggettodiinterventodiconsolidamentoprovvisorio(vedifaseprecedente)echevengonodegradatenellalorocontinuitàstrutturaleperagevolareillavorochefaràl’esplosivo. Ancheinquestafase,bisognagarantirelasicurezzaaglioperatoriincantieredurantetuttoiltransitorioprimadell’esplosioneveraepropria,ancorapergarantireilminimolivellodisicurezzaperillavoroincantiere.L’obiettivoditaleoperazioneèovviamentesemprelademolizionepercuinonsidovràpensareainterventidilungadurata. Lamodellazionestrutturaledovràessereaggiornataworkinprogress,inmododiavereunmonitoraggiocostantedelmodellodellastruttura,chenonsiasolofruttodellostudioteoricoiniziale,machesisviluppiconlarealesituazionedicantiereinmododapoterstudiareeventualmentedeipossibiliscenaripericolosi. Soprattuttoinquestafasesidovrannotrovareigiusticompromessitrarobustezzaprovvisoriadellastrutturachedevegarantirelasicurezzadeglioperatorieilsicuroabbattimentodellastrutturaalmomentodell’esplosione,cheinquestocasoèl’operazioneimmediatamentesuccessiva. DINAMICA del CROLLO Transitorio Analisi di Rischio. Fase Transitoria I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 34
  • 35. Comegiàdetto,vistocheilprogettodidemolizionehabisognodisettimaneperconcludersi,bisognavalutareinquestotipodiinterventostrutturale,lapossibilitàdelmanifestarsidieventieccezionalichehannounaloroprobabilitàdiverificarsidurantequestolassoditempo.Infunzionediquestobisognaconsiderareilrischioconnessoinunaconfigurazionestrutturaleprovvisoriacomequestanostrapreliminare.Questanuovasituazionesaràmoltopiùrischiosarispettoallaprecedente. Nonbisognainfattidimenticarsichequestotipodidemolizionevieneimpiegatoperitempiridottidiesecuzionenonostantepiùcostosa,rispettoaimetoditradizionalicongliappositimacchinari,chesitraduconoinuntempoinferiorediesposizionealrischioconnessoadun’attivitàcomequelladidemolizione,eperl’altissimorischioconnessoall’esposizionedeglioperatoriquandolademolizioneinteressastrutturemoltoalteeponti.Questesonoanchelestrutturedisolitomoltopiùvulnerabiliall’azionedelventoedelsisma. C’èovviamentedafaredellestimesulrischioconnessoatalesituazione,perladuratadell’esposizioneedurantelosvilupponeltempodellevarieconfigurazionistrutturalirappresentatedallamodellazioneworkinprogress. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO Transitorio Analisi di Rischio. Fase Transitoria TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 35
  • 36. Dinamica del Crollo Analisi di Rischio. Fase Esecutiva Acrolloavvenutosipotrebbeavereilproblemalegatooalnoncompletocrollodellastrutturaoggettodell’interventodidemolizione,nelqualcasosidovràinterveniredinuovosullastrutturamaincondizionimoltopiùrischiosediprima,oppureuncrollononconformealleaspettativecosìcomestudiatenellamodellazioneenellaprevisionedell’andamentodelcrollo. Illivellodirischioinquesticasièmoltoalto,soprattuttonelprimoincuicitroviamodavantiadunastrutturaparzialmentedemolitaeavolteincondizionidiestremainstabilità.Oltrealfattochebisogneràindagaresulperchénonècrollatacompletamente,seperquestionidicattivaprogettazionedellademolizione,oseperproblemidicaricheinesplose,osepermalfunzionamentodellalineaditiro(peresempiomalfunzionamentodeidetonatori,dell’impiantoelettricoodellemicce, ecc…). Ilprimoproblemaèproprioinriferimentoall’indaginecheprevedeunsopralluogodapartedelprogettistapercapirelacausadelfallimentodellademolizione.Giàinquestomomentoilrischiovaquantificatomaèmoltoalto.Daquelmomentoinpoideveripartiretuttalaproceduradianalisidelrischionellevariefasi,partendopropriodaeventualiconsolidamentidamettereinattoperlasciareoperaregliaddettialsopralluogo. I FASE -INTRODUZIONE DINAMICA del CROLLO TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 36
  • 37. Nell’analisidelrischioquestavolta,vistaanchelamaggioreinstabilitàdellastrutturainquestaconfigurazione,eilpochissimotempochepassatrasopralluogo,nuovoprogettoesuarealizzazione,siavràuntempotransitorionelworkinprogressveramenteridotto. Ancheperuncrollochenonhaseguitolacinematicadicadutaprevista,sidovràcapirelemotivazioni,chepossonoesserelegateadunerroreumanodicaricamentodell’esplosivo,maanchedaproblemilegatialmaterialeesplosivooallatemporizzazionedellasequenzad’esplosione.Addiritturacipotrebberoesseredegliinesplosichecomporterebberoanch’essialtirischinellafasesuccessivadicaricamentoeallontanamentodellemaceriedalsitointeressatodallademolizione. Percapirecomemaisonoavvenutideterminatifallimenti,avendoadisposizionetuttalamodellazionedellastrutturaedell’azionefinoaquestomomentoelaborata,èpossibileprocedereallasimulazionecomparandoquellochecisisarebbedovutoattendere,conquellocheèsuccessorealmente,equindiprocederecondelleipotesiconfortatedall’analisiscientifica. I FASE -INTRODUZIONE Dinamica del Crollo Analisi di Rischio. Fase Esecutiva DINAMICA del CROLLO TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 37
  • 38. Lasicurezzainquestafaseriguardaladelicatezzaconcuivatrattatol’esplosivodurantelasuamanipolazione,adesempiodovendodimensionarelacaricaquandoquestanonvieneutilizzatacosìcomedosatadallafabbrica,perchéservonodellecaricheinferiorinelpianodidemolizione.Quindivannotagliatelecarichediconfezioneperottenereilquantitativonecessarioall’uso.Nellostessotempo,siverificacheincantierecipossanoesseredellefiammelibere,olegateall’imperiziadeglioperaichepotrebberofumarenonostanteildivieto,oppureperl’usodifiammelibereperlenormalilavorazionicheriguardano,peresempio,iltagliodiarmatureodiprofiliinacciaioconfiammaossidricainquantoprevistonelpianodidemolizione. Inquestocasoèbenepianificaretutteleattivitàinmodochesiverifichinointerferenzediquestotiposolosestrettamentenecessarie,enellimitedelpossibileevitandoleilpiùpossibile.Inrealtà,senzafontidiinnesconelluogoincuisimaneggial’esplosivo,èmoltodifficilecheilmaterialinormalmenteusaticomecaricheesplosive, sianocosìsuscettibiliadinnescospontaneo.Solitamenteilpersonalechemaneggiatalemateriale,dovrebbeavereunabilitazioneottenutaaseguitodiuncorsotecnico, chedovrebbelimitaredimoltoilrischiodicuisopra.E’comunqueunpotenzialepericolocheandrebbequantificato. Disposizione Esplosivo Maneggio esplosivo, sorgenti d’innesco TECNICA OPERATIVA I FASE -INTRODUZIONE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 38
  • 39. I FASE -INTRODUZIONE RICORDACHECONGLIESPLOSIVISIPUO’SBAGLIARE, MAE’DIFFICILERIPETEREL’ERROREPIU’DIUNAVOLTA. Disposizione Esplosivo Maneggio esplosivo, sorgenti d’innesco TECNICA OPERATIVA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 39
  • 40. VerificarelacorrettaesecuzionedituttiicollegamentieiritardiprevistidalPianodiTiro,permettepropriodievitarequestotipodirischio.Infattic’èilrischiochesepartedeicollegamentinonèfattoaregolad’arte,tuttalalineaditiro,unavoltainnescatotuttoilpianoditiro,nondetona.Inquestamanieralademolizionenonseguel’andamentostudiatoesipotrebberoaveredeiproblemideltipogiàanalizzatonellaDinamicadelCrollo. Stessacosaperunanoncorrettatemporizzazione,cheèlegataancheallatecnicadidetonazionescelta.Sesiutilizzanosolomiccedetonanti,sipotrebbecommettereunerrorenellasceltadellevelocitàelunghezzedellemicce,checreerebberoritardioanticipazionirispettoaquantoattesodalprogetto.Sesitrattadiunpianoditirochesiavvaledidetonatorielettrici,sipotrebberorealizzaredeiritardielettricinoncorrettiinquantoimpostatimalenelsoftwaredigestionedeidetonatori.Laverificachetuttiicollegamentisianostatirealizzatièpossibilenelprimocasocontrollandolovisivamentegiunzionepergiunzione,nelsecondocasoverificandoconunostrumentodimisurazioneelettricochechiudeilcircuito,sesirealizzarealmentelachiusuradelcircuito.Nellastessamanieraèpossibileverificaresesonostatiselezionatibeneiritardicomeprevistodaprogetto. Iltuttosibasasullagaranziadelmaterialemessoinoperaequindièfondamentaleilcontrolloprimadell’utilizzo,inmodochesuogniprodottosianogarantitelespecifichetecniche. Collegamenti e Temporizzazione Potenziali inesplosi I FASE -INTRODUZIONE TECNICA OPERATIVA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 40
  • 41. Dispositivi atti ad agevolare la dinamica del crollo Ostacoli nell’area di cantiere Moltospessonelpianodidemolizionecongliesplosivi,cisiavvaledidispositiviaperdereutilizzatiperfacilitareladinamicadelcrollo,magariagevolandodeiribaltamentiodeicedimentipreferenziali. E’quellochesuccedequandovengonoposizionatideicaviinacciaiochedurantel’esplosionepossonofungeredatirantiinunadirezionepreferenziale,oppuredeicontrappesicheassicurinoilribaltamentoquandoc’èilrischiochelastrutturadademolireèmoltovicinoadun’altraeloscalzamentoalpiededurantelacadutapotrebbearrecaredanniproprioall’edificioinadiacenza. E’importanteconsideraretaliinterventi,sicuramenteimportantiaifinidellademolizioneconesplosivo,unostacolonellenormalioperazionidilavoronell’esecuzionedelpianodidemolizione,perchéostacolanoilnormalemovimentodimezziepersonenell’areadicantiere.Perquestosipotrebbeintervenireconunaadeguatasegnalazionedelrischio,oppurenonpermettendol’ingressoinquellearee. Bisognasicuramentefareunostudioapprofonditosulleinterferenzenellelavorazioni. I FASE -INTRODUZIONE TECNICA OPERATIVA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 41
  • 42. II FASE -APPLICAZIONE CAMPI di APPLICAZIONE nell’USO CIVILE degli ESPLOSIVI STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE EMERGENZA PROGETTO Per quanto siano complesse le strutture su cui si interviene, è possibile sviluppare in progetto di demolizione che preveda il vincolo tempo solo per problemi di carattere economico. Obiettivo: che le strutture crollino come da progetto, senza effetti collaterali URGENZA Per quanto ci piacerebbe intervenire mettendo in campo tutte le conoscenze teorico-ingegneristiche, NON è possibile sviluppare un progetto dettagliato di demolizione in quanto il vincolo tempo è legato a problemi anche di rischio di morte. Obiettivo: messa in sicurezza nel minor tempo possibile, senza effetti collaterali TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 42
  • 43. II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale verticale. Rappresentazione strutturale di tipo a mensola (ciminiere, tralicci, ecc..) 3D: Direzione predominante sempre in altezza, ma ci sono complicazioni strutturali (vani scale e/o ascensori, lame di irrigidimento, solai con particolari caratteristiche strutturali, ecc..)..grattacieli! 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale orizzontale. Un esempio classico è il ponte 3D: Direzione predominante sempre una delle orizzontali, ma ci sono complicazioni strutturali (strutture irrigidenti controvento, tecnologie avanzate per garantire grandi luci, ecc..)..capannoni industriali! INTRO: Demolizione Strutture Civili TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 14 43
  • 44. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PREVENZIONE Uso dell’esplosivo ad evento in corso. Obiettivo: limitare i soccorsi PROTEZIONE Uso dell’esplosivo ad evento concluso. Obiettivo: evitare i danni •Distruzione di blocchi di roccia pericolanti •Modellazione dei Versanti FRANE •Distaccamento di masse di neve e ghiaccio pericolanti in località sciistiche VALANGHE e SLAVINE •Demolizione di argini e di manufatti parzialmente crollati •Liberazione di alvei sbarrati e di strade ALLUVIONI •Spegnimento di pozzi petroliferi •Spegnimento incendi boschivi INCENDI •Modellazione del tragitto lavico ERUZIONI VULCANICHE Recuperi inambienti ostili con persone imprigionate in GROTTA Recuperi inambienti ostili con persone imprigionate in ACQUA Recuperi inambienti ostili con persone imprigionate in STRUTTURE PERICOLANTI e PERICOLOSE SOCCORSO Eventi naturali e non, che possono generare potenziali pericoli per la vita umana, di solito legati o a errore umano nella valutazione del rischio o per la sua eccezionalità (tempistica in riferimento ai tempi di sviluppo dell’evento) Situazioni in cui sono coinvolte delle persone che rischiano la vita. La preoccupazione è in riferimento alla salvaguardia della vita delle persone che sono state soggette all’evento dannoso. Vanno stabilizzate le funzioni vitali e portate nei presidi ospedalieri (tempistica in riferimento ai tempi di sopravvivenza umana) SAF CNVVF: in azione in un recupero TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 15 44
  • 45. II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 1 D: 1-Ciminiere in Illinois(tecnologia costruttiva c.a. e muratura) 3D: 2 -Edificio Storico in Florida(tecnologia costruttiva mista acciaio/cls) 1 D: 3 -Ponte in North Dakota(tecnologia costruttiva acciaio) 3D: 4 -Stadio coperto in North Carolina(tecnologia costruttiva acciaio/cls) CASE HISTORY TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 45
  • 46. II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale verticale. Rappresentazione strutturale di tipo a mensola (ciminiere, tralicci, ecc..) 1-Ciminiera( tecnologia costruttiva muratura ) Episode11 : Chicago, Illinois The Detonators particolarità: nella 1^ la precisione della demolizione vista il rischio di caduta su strutture vicine, la 2^ demolizione cade molto vicino alle costruzioni limitrofe, creando dei danni Pietrafitta(PG)–Enel-SIAG Unaciminieradi145metridialtezzaconunabasedi16metrièstataabbattutadallaSiagnellacentraleENELdiPietrafitta(PG).Unprimatovolumetricoenotevolidifficoltàambientalidatalapresenzadistrutturedasalvaguardaretuttointorno. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 16 I 17 I 18 I 19 46
  • 47. II FASE -APPLICAZIONE 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura LOCATION LaciminierasorgeinunpaesechesichiamaVillaParknellaperiferiadiChicago.E’statacostruita,insiemeatuttoilcomplessoindustrialedell’epoca, nel1925edècompostadi150.000mattonidilateriziorefrattario.Attualmentesitrovaalcentrodiunazonaresidenzialeformatadaappartamenti.Vennelasciatalasolaciminieracomesefosseunmonumentostorico.Sidecisel’abbattimentoperproblemidiinstabilitàeperlasicurezzadelleabitazionivicine.Laciminierasitrovaalcentrodiunapiazzatotalmentecircondatadaedifici. Ilprogettistaammettedinonavermaidemolitociminiereinmuratura. M 4_LOCATION: Chicago, Illinois M 5_PROGETTO: Chicago, Illinois TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 47
  • 48. II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Progettista:JohnKoehler Ilprogettoprevedeunaesplosionecheprividell’appoggiolaciminiera,inmodochequestapossacollassaresusestessa.Dandounoscartodiunsecondotral’esplosionesulsemicilindrocheaffacciasugliappartamentipiùvicinieilsemicilindrodellaparteopposta,sièipotizzatodiriuscireadarelospuntoaffinchélaciminierapotessecrollaredistanziandosialmenodall’edificiopiùvicino.L’esplosioneatuttaaltezzaprevedelaprivazionedellaparteallabasedellaciminieradicirca5mdialtezza. Perverificarel’implosione,sièprovvedutoallasimulazioneconilcalcolatore. Lagrigliadeiforiperl’esplosivoèamagliasfalsataconintervallitrarigheecolonnedicirca40-50cm. E’statorealizzatoancheunesperimentoall’UniversityofScienceandTechnologyofMissouri-EsperimentalMine-MiningandEngineering,conilDr.BradenLusk(UniversityofKentucky)eilProf.PaulWorsey(MissouriUniv. ofScienceandTechnology).Vienerealizzatounmodellodituboinmattoniemalta,epersimularel’esplosionedellabasedellaciminiera,lasciandochelarestantepartevadaincadutalibera,sièpensatodiriempireilmodellocondell’acquafinoadunadeterminataaltezza,equindifaresplodereunacaricaimmersa. 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 48
  • 49. II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO L’esplosionesitrasmetteràatuttaaltezzanellivellod’acquapresenteall’interno,realizzandodellepressioniaraggierachesitrasmetterannosututtoilcilindrod’acqua.Adesplosioneavvenutailmodellodellaciminierasifrantumaquasitotalmente,ancheseapparentementeladinamicadicrollosembraquellasperata. ESECUZIONE Durantelacadutaversoterra,lapartecherimanedopol’esplosionesispezzaametà,conlospezzonechetoccaterraperprimochemantieneunospuntoindirezioneoppostaallacadutaprevista. Lademolizionenonvàcomedaprogettoepartedelmonconechetoccaterraperprimo,crollasuunpalazzo.Ilpezzoalto,proseguendolasuacadutaverticale,spostailpezzoaldisottoversol’edificio.Siromponosologliingressiaigaragealpianoterra,mentreilrestoèsalvo. 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura M 6_ESECUZIONE: Chicago, Illinois TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 49
  • 50. II FASE -APPLICAZIONE COMMENTI Ilcomportamentodiunastrutturainmuraturanonpensochesiastatocaratterizzatobenenéinfasedimodellazioneconilcalcolatore,nétantomenoquandosièprocedutoall’esperimentoall’università. Nonpossosaperechetipodimodellazioneèstatafattaconilcalcolatore,maosservandoilmodelloinmuratura,sembraevidentechenoneraingradodisimulareunastrutturamoltosnellaincadutalibera,qualequellachesarebberimastaunavoltafattacaderedacirca5metrisusestessa.Nell’esperimentoèmancatatotalmenteladinamicadicadutadellapartesuperiore,infattiilmodelloèesplosocompletamente,elepochefiledimattonicherimangonohannoaddiritturaunmovimentoversol’altoprimadicadereaterra. Altramancanzaèstatanelritardodell’esplosione,chenellarealtàeraprevistoperevitareilcrollosull’edificiopiùvicino.Questaasimmetriadiscoppiopotrebbeaverinnescatolospezzamentodellaparteincaduta.L’esplosioneinlaboratorioèstatainveceomogeneaecontemporanea. Forseunamodellazioneinscala,siadeglielementigeometrici,chedellecariche,avrebbepotutoportareinluceunproblemaqualequellochesièverificatonellarealtà. Interessantecomestudiodicomportamentodellestruttureinmuratureoncadutalibera..anchese,dall’analisidialtredemolizionidistruttureanaloghe,sivedelapropensioneallospezzamentoinduetronconi! 1. CHICAGO, ILLINOIS –Demolizione di una ciminiera in muratura TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 50
  • 51. II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ELEVAZIONE 3 D: Direzione predominante sempre in altezza, ma ci sono complicazioni strutturali (vani scale e/o ascensori, lame di irrigidimento, solai con particolari caratteristiche strutturali, ecc..)..grattacieli! 2 -Edificio Storico( tecnologia costruttiva mista acciaio/cls) Episode2 : CoralGables, Florida The Detonators particolarità: nella 1^ ci sono delleconsiderazioni di tipo atmosferico e struttura molto particolare, la 2^ riporta un errore di calcolo per cui bisogna rintervenirein situazione molto rischiosa Genova(GE)-CasermaVigilidelFuoco-SIAG Èstatodefinitoillavoro“simbolo”delleColombiane.Lademolizionedell’ExCasermadeiVigilidelFuocodiGenova,giàExAlbergodeiMigranti. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 20 I 22 I 21 I 23 I 24 51
  • 52. II FASE -APPLICAZIONE 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls LOCATION Lacostruzionehailseguentenome:“TorrePoncedeLeon”.E’alto139,33piediedhaunpesocomplessivodi3500t,dicui1000tdiclse2500tdiacciaio.Infattisitrattadiunastrutturamistaacciaio/cls,chealloggiavadegliufficierealizzatanel1969. CitroviamoinCoralGables,Miami,Florida.Siprocedeallademolizioneinquantoèfinitalasuavitautile. Lastrutturaèmoltocomplessa,èasviluppoverticaleerisultaesserelacostruzionecheall’epocadellasuacostruzioneeralapiùalta,compostada14piani,consolaiinprofilidiacciaioelamieraconsolettacollaborante,pilastri, scalaantincendioesternaecontroventatureinacciaio,corpoascensorecentraleelamaportascalaantincendioinc.a.. M 7_LOCATION: CoralGables, Florida M 8_PROGETTO: CoralGables, Florida TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 52
  • 53. II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Progettista:JimRedyke Normalmentelestruttureinacciaiosifannocaderepersbandamento,mentrequelleinc.a.sifannoimplodere. Nellasimulazionenumericasievidenzialadifficoltàdiavereunastrutturainc.a.cheirrigidiscecomeilvanoascensorecentrale. Ilprogettistaammettecheèlaprimavoltain35annidiattivitàcheglicapitaunastrutturamistafattainquestamaniera. Laprimapartedellademolizionesiconcentreràsull’acciaio,incuisipartiràdaipilastriinacciaio,conunasequenzadimicroritardicheprocedonodalbassoversol’altoacuneo,converticesulvanoascensore,chesipropagaall’internodellastrutturapassandosimmetricamentelungoilatidelvanoascensore. Questodovrebbeimprimerelospuntoalnucleocentraleinc.a.perladirezionedicaduta. Vengonoliberatedalclstuttelecolonnedelprimolivellocheeranostateresecircolariinglobandoiprofiliinacciaio.Questolivellosembraesserequellodiunparcheggio,forselasceltaeraperrenderlopassivamenteantincendio. Ilcorpocentralevieneabbattutocomesefosseunaciminieraeperquestorimarràunasolapareteinc.a.sullatooppostoaquellodicadutaperiprimin.2piani. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 53
  • 54. II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Pergarantirelastabilitàsidemolisconoconmezzimeccaniciin.3settiinmodochesivenganoacrearedeipilastriinc.a. Vistalavicinanzadialtrestruttureedellastrada,sideveridurrealmassimolaproiezionedeidetriti. Ilprogettistaammettediaverpaurachelastrutturainacciaiononsolonondialospuntoperportarsidietroilcorpocentraleinc.a.,maanzichelofermi.Diquestovengonopresentatamoltesimulazioninumeriche. Vieneanchefattaunesperimentoall’UniversityofScienceandTechnologyofMissouri-EsperimentalMine-MiningandEngineering,conilDr.BradenLusk(UniversityofKentucky)eilProf.PaulWorsey(MissouriUniv.ofScienceandTechnology),incuivienefattounmodellonotevolmenteapprossimatoconunoscaffaleinacciaiocaricatocondeimassialdisopra;poiapartevienedemolitaunacolonnainc.a. Perilprimolacadutaècomeprevisto,perilsecondocade,manonnelladirezionescelta,causalatorsionecreatadallebarrediarmatura. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 54
  • 55. II FASE -APPLICAZIONE ESECUZIONE Durantelacadutasembrachelastrutturainacciaioabbracciquellainc.a.cherimaneinpiedipericolosamentesbilanciatainavanti. Vengonoeffettuatideilavoridiindebolimentodirettamentesottoillatoinclinatodicaduta. Inlaboratorio,all’universitàsiprocedeallasimulazionedellacadutadaindurrenellanuovaconfigurazioneinstabile,percapireseminandoisolipilastrifrontalièpossibileavereilcrollodellarestanteparte. Nellapreparazionedellastrutturadaabbattere,siprocedeaddiritturaall’indebolimentodelsettodelvanoascensorenellatodicaduta,dentrolastruttura,aprendon.2grandivaniealtriduelungoifianchiaformatriangolare. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls M 9_ESECUZIONE: CoralGables, Florida M 10_COMMENTI: CoralGables, Florida TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 55
  • 56. II FASE -APPLICAZIONE COMMENTI Lasequenzadalbassoversol’altodelcuneofrontalenellasequenzadiesplosione,chedovevaaprireilcorridoioperlacadutadellastrutturaincementoarmato,pensochesiastatalasceltasbagliata. Osidovevaritardarel’esplosionenellaparteinc.a.dopochelapartedistrutturainacciaiostavaesplodendolungoilatidelvanoascensore,oppureilcuneocentralesidovevaaprirecontemporaneamenteatuttaaltezza. Ilrischiopoteva,oforseèstato,cheesplodendoprimainbasso,tuttalastrutturainacciaioinalto,cambiandoladistribuzionedeicarichi,hasorrettolapartealtadelc.a.primacheladetonazionenellastrutturainacciaiopassasselungoambolepartilateralidelvanoinc.a. Vienesicuramentemessainluceladifficoltàdiinterpretazionedelletecnologiecostruttivenonconvenzionali,odelledifficoltàdellademolizionedellestrutturein3Dchehannodelledinamichemoltopiùcomplessenelcrollo.LatecnologiachesivieneastudiareincontestiincuilaprogettazionedellestruttureavvenivaperfarfronteadeventicalamitosifrequenticomeinFlorida,haportatoiprogettistianniprimaaabbondareeventualmentesulleiperstaticitàosulleridistribuzionideicariche.Maanchesemplicementesulsovradimensionamentodeisingolielementi. E’comunqueimportantelasceltadidemolireallafinedellavitautile,prassiusatainUSA,epococoncretainunpaesecomel’Italia. 2.CORALGABLES,FLORIDA–Demolizionediunedificiostoricoinstrutturamistaacciaio/cls TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 56
  • 57. II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 3 -Ponte( tecnologia costruttiva acciaio ) Episode9 : Bismarck, North Dakota The Detonators particolarità: cura dell’impatto sulla viabilità e vento forte. 1 D: Strutture assimilabili ad uno sviluppo monodirezionale orizzontale. Un esempio classico è il ponte INTRO: demolizione strutture lunghe TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 57
  • 58. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio LOCATION LibertyMemorialBridgeèunponteinacciaioatrecampatesulfiumeMissouri. Pesaintotale3200tonnellate,èlungo2500piediedèstatocostruitonel1922. Vieneabbattutoinquantodismessodopolacostruzionediunnuovoponteinc.a.checorreparallelamenteaquestoconasseE-Wechedistapochedecinedimetri.Ilponteèadaltotransitoequestoèilmotivopercuiilvecchioponteinacciaioèstatodemolitosolodopoaverrealizzatoilnuovo. Lungolespondecisonodellepiccolevillecheaffaccianosulfiume,conrischiodirotturavetriemuri,eunaltrorischioèlaestremavicinanzadelnuovoponte. Altroproblemaèdinaturameteorologica,inquantolademolizioneavvieneinottobre,cheinNorthDakotacoincideconilperiododiavversecondizionimeteorologiche,conventichesoffianoanchea180miglia/h.Questocomplicherànonpocoleoperazionidipropedeuticaall’esplosione. C’èanchelapresenzadeltrafficofluvialeintensoequindinonsaràpossibileeffettuarelademolizioneinun’unicavolta. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 58
  • 59. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio M 11_LOCATION: Bismarck, North Dakota M 12_PROGETTO: Bismarck, North Dakota TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 59
  • 60. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Progettista:ScotteCodyGustafson Sicominciaadeciderealmenolasequenzadiabbattimentodellecampate,econilcalcolatorevienesimulataunprimoabbattimentoapartiredallacampatadellaspondaovest.Poi,incontemporanea,verrannodemolitela2^e3^ campata,nonappenaverràliberatoilfiumedeirottamidellaprimacampataormaiinacqua.Iltemponecessarioallapuliziaverràimpiegatoperprepararelalineaditiroperlaseguentedetonazione. Essendounpontetotalmenteadimpalcatoinacciaiovengonousatelecarichecavetipicheconprofiloa“V”,chepermettonoiltagliodeiprofilimetallici. Ilprogettoprevedeiltagliolungo13lineeverticali,chedallamezzeriaarrivanoallepileinmanierasimmetrica,tagliandotuttiiprofilichesitrovanolungolevarieverticali.Iltuttodovràavvenireallostessotempo. Itaglipiùdifficiliepericolosiperglioperatorichelavoranoconlafiammaossidrica,sonoquellisuicorrentisuperioriobliqui.Ilprogettistaammettechenell’usodellafiammasisenteanchelavibrazionedellastrutturasferzatadalvento. Lasequenzadiscoppioseguiràl’andamentodaovestversoest.Sitemecheilfabbricatodicivileabitazionepiùvicinosullacostaest,possaavereimaggioriproblemi. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 60
  • 61. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Infattilasequenzadetonanteagevolalospostamentod’ariaprincipalmenteinquelladirezione,versoest,eperattutirel’ondaimpulsivasidecidedicoprireipuntid’esplosione.Questecopertureovviamenteostacolanoanchelaproiezionedelleschegge. Vieneanchefattaunesperimentoall’UniversityofScienceandTechnologyofMissouri-EsperimentalMine-MiningandEngineering,conilDr.BradenLusk(UniversityofKentucky)eilProf.PaulWorsey(MissouriUniv.ofScienceandTechnology),ilcuiscopoèquellodistudiarecomesipropagalospostamentod’aria. Giàalcalcolatoresifavedereinchemanierasonolegateledistanzedidetonazionedall’ostacoloconl’energiad’impattosullostesso. L’esperimentoserviràperproporzionareladistanzaidealeaffinchénonsirompanoivetri,conlaquantitàdiesplosivoimpiegatoetenutoinsospensionedauntelaietto. Quindicoprendolesezionicheesplodono,oltrealimitarelaproiezionedeidetriti,siattutisconoleondedipressioneinquantoquestoprimoostacolomoltovicinoassorbiràlamaggiorpartedienergia.Sidecideinoltredicoprirecondeiteliivetripiùarischio. VienecondottoancoraunesperimentoinunlaboratoriodellastessaUniveritàsumenzionata. TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 61
  • 62. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Loscopoèquellodivederequantosiaimportantechelecaricheditagliosullostessoprofiloagiscanonellostessotemposenzaalcunmicroritardooriducendoloilpiùpossibile.Lastessacosaèstatafattaconilcomputer. L’esperimentoconsistenell’inserireundetonatoreperognimela,tutteincastratesudeibastoni,everificaseesplodonotutteinsiemecontemporaneamente. Vieneutilizzataunatelecameraa500fotogrammialsecondo,eperseguirebenevienedatounritardodi6seconditraesploditoreedetonatori.Loscartotradetonatoreedetonatoreèdell’ordinedimilionesimidisecondo,maesiste. Nelnostrocasorealedelponte,l’esplosionedovràesserecontemporanealungotuttalasezioneverticaledellen.13presenti,epertuttalalarghezzadelponte(diciamonellasezionetrasversale).Lanoncontemporaneitàsullostessoprofilopotrebbecompromettereiltagliodellacaricacavacheesplodeconritardo.Perevitareciòsimetteundetonatorefissatocondelnastroisolanteallabiforcazionedelcavodetonante,propriodovesisdoppiasulprofilonelleduecarichecaveaddettealtaglio(unaperognialadatagliaredellostessoprofilo, ovveroperlen.2animeperiprofiliaccoppiati). TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 62
  • 63. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio PROGETTO Mettendoildetonatoreinprossimitàdellecarichedaesploderecontemporaneamentesiriduceulteriormentel’inconvenientestudiatoconlemeleinlaboratorio. Allafinedellaprimademolizionesidecidechedevonocaderecontemporaneamentelen.2campaterimastedelponte,elen.2pileinc.a.inmezzoalfiume. M 13_ESECUZIONE: Bismarck, North Dakota TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 63
  • 64. II FASE -APPLICAZIONE ESECUZIONE Laprimademolizione,quelladellacampataovest,nonsolononportaallarotturadinessunvetrodellefinestredellecasepresentisuentrambelesponde, mal’impalcatoinacciaiovienetagliatoperfettamenteneipuntiprevisti, lasciandoinacquaisolipezzidarecuperare. Stessasortenonètoccataperlealtreduecampate.Unadelleduepilenonvacompletamenteinfrantumi,macosaancorapiùgraveèchenellacampatacentralelalineaditirodelcorrentesuperiorenondetonaaffatto.Lastrutturacadeinacquapraticamenteinteraesidovràdemolireinquellaposizionedirettamenteconimezzimeccanici. COMMENTI Nelvideononsientrainmeritoallemotivazionichehannoportatoallanondetonazionedituttaunalineaditiro,maforseilproblemapotrebbeesserelegatoadunerratocontrollofinaleprimadellademolizione. Nellostessovideononvienedescrittaaffattolaproceduraconcuisisonominateleduepile,percuièdifficilecapirequalipotrebberoesserestatelemancanzeinquellafase.Sicuramenteinteressantesialostudiosucomefararrivareincontemporanealadetonazionesun.2carichedisposteinvicinanza, chetuttigliaspettidisicurezzapubblicacheinvestonounademolizioneconesplosivo,comeadesempiolapossibilitàdirompereivetridellecasevicine. 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 64
  • 65. II FASE -APPLICAZIONE 3.BISMARCK,NORTHDAKOTA–Demolizionediunaponteinacciaio COMMENTI InquestoinUSAsonostatifattimoltipassiavantiinunapraticacosìdiffusa(noncomeinItalia)perevitarerichiestedidannidapartedegliabitantinellevicinanze. Importanteanchelostudiosullaviabilità,siastradalechefluviale,cheavevacomeobbiettivoquellodiimpattareilmenopossibile,creandomenoinconvenientipossibiliallautenzadelleretiinfrastrutturali.Quindilostudiodidemolireinsequenzalecampateperiltrafficofluviale,easpettarelapienaoperativitàdelnuovoponteprimadidemolireilvecchio. M 14_FINALE: Bismarck, North Dakota TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 65
  • 66. II FASE -APPLICAZIONE STRUTTURE che si SVILUPPANO in ORIZZONTALE 4 -Stadio coperto ( tecnologia costruttiva acciaio/cls) Episode12 : Charlotte, North Carolina The Detonators particolarità: ha la complicazione di una copertura enorme. 3 D: Direzione predominante sempre una delle orizzontali, ma ci sono complicazioni strutturali (strutture irrigidenti controvento, tecnologie avanzate per garantire grandi luci, ecc..)..capannoni industriali! ConcordiasulSerchia(MO)–Esplodem Capannoneindustrialisupilastriinc.a.perimplosione.Distanzadaifabbricati70m,295microcaricheadinnescoatempo,43kgdigelatina1,contiroelettrico TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 25 I 26 I 27 66
  • 67. II FASE -APPLICAZIONE 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto LOCATION LostadiodifootballCharlotteColiseuminNorthCarolina,costruitonel1986, conlacapacitàdi24042posti,haospitatoancheconcertiimportanti,sidecidediabbatterloperterminedellapropriavitautile. Lostadiohaunamoledi465tonnellatedicarpenteriametallica. Lazonaincuisorgetalestadioèarischiotempeste. Lacaratteristicastrutturalepiùimportantedituttolostadioèovviamenteunaimponentecopertura,anch’essatotalmenteinacciaio. M 15_LOCATION: Charlotte, NC M 16_PROGETTO: Charlotte, NC M 17_ESECUZIONE: Charlotte, North Carolina TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 67
  • 68. II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Progettista:JimRedyke Ilprimopassoèstatoquellodiportareallalucetuttiiprofilidicarpenteriametallicachesicelavanodietroleapparenticolonnetondeinc.a..Inquestomodosiprocedeallademolizioneconletipichecarichecaveusateperiltagliodeiprofiliinacciaio. Nellasecondafasesiprocedeaminaretuttiipilastridelperimetroesterno,perpoipassareaipilastridisostegnodeglispalti. Lostadiopresentaancheunacoperturainacciaioimponenteemoltospeciale, ancheperchéèstatastudiatapernonaverestruttureintermediediappoggio, maappoggiaresolosulperimetroesterno. Ilprogettistaconlungaesperienzanelsettore,nonhamaivistounastrutturadicoperturadelgenere,infattinelvideovienenominatacome“thespaceroof”. L’ideaèdifarcrollareilprimapossibileiltettoall’internodellostadio,cadendosulleattualimacerieottenutedallademolizionedelcalcestruzzodellecolonneeammassatoall’internodell’areadellostadio. Lasimulazionenumericadescriveilprogettoincuisiprocedefacendodetonareiprimiduepilastrifrontalisulperimetroesterno,econunritardodiunsecondolapartecentraledellacopertura 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 68
  • 69. II FASE -APPLICAZIONE PROGETTO Aunsecondodall’ultimaesplosionepartonoinmanierasimmetricaeinsequenza,apartiredalleduecolonnecentralidellaesplosioneiniziale,tuttalaseriedelleesplosionideipilastriperimetrici.Finoallachiusuradell’ovaledellostadionelpuntooppostorispettoall’iniziodell’esplosione. Conilcrollodellapartecentraledellacoperturacisiaspettailcrollodell’interacopertura,inquantoindebolitanellasuapartecritica,venendoamancarelachiavecheequilibravatuttelepartispingenti. Siipotizzachetuttalademolizionedovrebbeconcludersiinalmassimo30secondidall’azionesull’esploditore. Lamattinadell’esplosione,dopoicontrollifinali,cominciaapiovereesialzailvento.Dopotresettimanedicielotersononseloaspettavano. Sistaavvicinandounatempestaeinunarassegnastampadelprogettistaaigiornalistiedalpubblicoaccorsocomespettatoredell’evento,siavvisacheilbollettinometeodelvicinoaeroportononèincoraggiante. Sorgecosìilproblemapococonfortantecheperorelastrutturaèrimastacaricadiesplosivoprontoadetonare. Nonostantetutto,quandol’attesacominciaadesserelunga,sidecidedifarbrillarel’esplosivo. 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 69
  • 70. II FASE -APPLICAZIONE ESECUZIONE Lostadioimplodecompletamentesusestessocomeprevisto.Inoltreleretimesseaprotezionenelledirezionipiùarischiodirotturavetriperl’ondadipressione,hannofattoillorolavoro. COMMENTI Unaspettoimportanterisultaesserestatalacorrettacomunicazionedicosastavasuccedendoinsitosiaalcittadinocheallastampa.Questohapermessochenoncifosserorischidimalainterpretazionedeglieventiinatto. Anchelamessainattodelleprocedureprevisteincasodirischiopercausenaturali,comeleavversecondizionimeteorologiche,risultanoessererispettate. Interminitecnicirisultafondamentalenelladinamicadicrollo,l’indebolimentodellacoperturaequindil’abbattimentoinsequenzadellestruttureperimetralicheevitarischidiinterferenzenellacaduta. 4.CHARLOTTE,NORTHCAROLINA–Demolizionediunostadiocoperto TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 70
  • 71. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PREVENZIONE Uso dell’esplosivo ad evento in corso. Obiettivo: limitare i soccorsi PROTEZIONE Uso dell’esplosivo ad evento concluso. Obiettivo: evitare i danni -Alluvioni -Eruzioni Vulcaniche -Frane -Incendi -Valanghe -Soccorso in ACQUA -Soccorso in GROTTA -Soccorso in STRUTTURE PERICOLANTI e PERICOLOSE CASEHISTORY CNSAS: Esercitazione Cucco 2010 VVF: Incendio Pozzo petrolifero a Malvaglio, 26 marzo 2012 TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI I 28 I 29 71
  • 72. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PREVENZIONE Uso dell’esplosivo ad evento in corso. Obiettivo: limitare i soccorsi EVENTO (per esempio Valanghe) MONITORAGGIO del fenomeno ALLARME con mobilitazione della Protezione Civile Intervento con l’esplosivo RISCHIO: -Sviluppodelfenomeno(metodidimonitoraggio); -Segnaliosogliediallarme(causeperlamobilitazionediProtezioneCivile); -Tecnicadiinterventoconesplosivo; -Esempio(sceltadelloscenario:ointerventorealeoesercitazione); -Conclusioni TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 72
  • 73. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ESEMPIO(GreatFloodof’11-MississippiRiver) ALLUVIONI M 18_ARMY CORPS ofENGINEERS: Esplosione argine Mississippi TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 73
  • 74. ESEMPIO (Eruzione Etna 1983) II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA M 19_Eruzione Etna 1983 ERUZIONI VULCANICHE TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 74
  • 75. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ESEMPIO (Protezione Civile S.S. 18 FRANE M 20_DPC: Masso pericoloso sulla SS18 TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 75
  • 76. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ESEMPIO (Incendio Boschivo Cagliari –Esplosivo Antincendio) Organizzataunaeccezionalesperimentazionecontrounincendionellapartecentro-meridionaledellaSardegna.L’operazioneprevedevaleripresadirettadellaRAI.Unfrontedifuocodi50metriall’internodellamacchiamediterraneapiùtipicaèstatodomatosenzadifficoltàdainuovisistemiesplosividiantincendiobrevettatidallaSiagincollaborazioneconlaSocietàEsplosiviIndustrialidiGhedi. INCENDI PC: Incendio boschivo in provincia di Trapani TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI M 21_Incendio Boschivo Cagliari 76
  • 77. ESEMPIO (Incendio Pozzi di Petrolio -Iraq) Questointerventoavvienemediantegrucingolate,munitedibracciotelescopico,sottouncontinuogettodiacquacheraffreddailmezzo.Ulteriorigettid’acquaomiscelespecialivengonoindirizzativersoilpozzopercercareditenereunpo’basseletemperature.Nellasecondafaselostessocingolatoposizionainsospensionelacaricaesplosivainnescataelettronicamente.Dopol’esplosione,chedeveavvenirenelminotempopossibile,altrettantorapidamentesiposizionaunnuovo“AlberodiNatale”(ChristmasTree),ossiaunatubazionericcadivalvole,allasommitàdelpozzo. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA M 22_LARRY FLACK: Pozzi di petrolio in fiamme durante la prima guerra del Golfo TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI INCENDI 77
  • 78. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA EVENTO Inquestiultimi25annisulleAlpisonomorteinvalangamediamenteuncentinaiodipersoneastagioneinvernale,traqueste,unaventinasulversanteitaliano.GliscialpinistieglisciatorifuoripistasonoglisportivipiùcoinvoltisiainItaliasianelrestodelleAlpiconil60-70%deidecessi.Leattivitàsullanevealdifuoridegliambiticontrollaticomprensorisciistici)sonosemprepiùinespansioneeconesseanchegliincidentieglieventitragici;fortunatamente, all’aumentopercentualedeipraticantiregistratoinquestiultimi25anni,noncorrispondeunaegualeespansionedegliincidenti.Lestatistichemostranoancheunadiminuzionedellevittimeneiterritorisoggettiacontrollo(centriabitati,viedicomunicazione,attivitàlavorativestabilisulterritorio), conseguenzaquestadeinotevoliinvestimentieffettuatiinoperediprotezionestabili(barrierefermaneve,gallerie,cuneidideviazione,ecc.).Tuttaviainverniparticolarmentenevosiosituazioninivometeorologicheparticolari,comelastagione1999-2000sulleAlpisettentrionali,possonodeterminaredellenuovesituazionidipericolo,chepossonointeressareciòchel’uomoritenevasicuro.Èimportantesottolinearecheseidecessiperstagioneinvernalenonsonotantiquantelevittimedellastrada(6000circaall’annoinItalia),l'incidenteinvalangaconta56decessiogni100incidenti,controi3degliincidentistradali.Eccoquindicheilproblemaassumeunadimensionediversa,aldilàdelvaloredeipiccolinumeri. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 78
  • 79. MONITORAGGIOdelFENOMENO Fraivaristrumentidiprevenzioneilbollettinonivometeorologico,conosciutoancheconilnomedibollettinovalanghe,rivesteunaparticolareimportanza.Èinfattiunostrumentochefornisceunquadrosinteticodell'innevamentoedellostatodelmantonevoso,indicandonestrutturaegradodiconsolidamentorilevatoalmomentodell'emissionesudiundeterminatoterritorio.Infunzionedelconsolidamentodelmanto,dellaprobabilitàdidistacco,delnumeroedelledimensionidellevalanghestesse,ilpericolopresentealmomentodell'emissione,vienedescrittoconuntestosinteticoeunindicenumericocrescenteda1a5,secondola"ScalaEuropeadelPericoloValanghe".Adognigradoèassociataunasituazionetipochefacilitalacomprensioneelasintesidelbollettinostesso.Mailbollettinononforniscesolodatidianalisi,cioèrilevatiedosservati;sullabasedellaprevisionemeteorologicapiùaggiornata, definisceunapossibileevoluzionedellecondizionidelmanto,fornendoquindiancheunaveraepropriaprevisionedelpericolodivalanghe.Sull'arcoalpinoitalianoibollettinisonoredattiediffusidalleRegionieProvincieAutonomeaderentiall'A.I.NE.VA.,titolariperleggeditaleincarico;sulrimanenteterritorioNazionaleleinformazionipossonoesserereperiteattualmentepressolestruttureMeteomontdelCorpoForestaledelloStatoedelleTruppeAlpine, mentreall'esteroleinformazionisonogarantitedaorganizzazionialivellonazionale,in alcunicasimoltosimiliall'A.I.NE.VA. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 79
  • 80. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE Attualmenteiltestpiùutilizzatoèquellofunzionaleadelineareuncosiddettoprofilopenetrometricodelmantonevoso;sitrattadiunamisuraditipooggettivodella“durezza”dellaneveevieneeffettuatamediantel’utilizzodiunasondaapercussione(chiamataanche“sondabattage”)costituitadaun’astaprovvistadiscalacentimetrataediunapuntaaconostandard(diametro=40mmeangoloallapunta=60°). DurantelaprovavienefattocadereunpesoperinfiggerelapuntadellostrumentonellacoltrenevosaelaresistenzaRallapenetrazionesidetermina mediantelaformula: R=T+H+nfp dove: Tèilpesodelleasteutilizzate, Hèilpesodelmagliousatoperl’infissione(ingenereparia5o10N), nèilnumerodicolpiinfertidalmaglioincaduta, fèl’altezzadicadutadelmaglioincentimetri, pèlapenetrazionedellapuntaconicaincentimetri. Unprofilopenetrometricoottenutodaunaprovaconsondaapercussionesiconfiguracomeundiagrammaagradiniemostralaresistenzaallasonda,R, riportatasull’assedelleascisseinfunzionedell’altezzadelmantonevoso. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 80
  • 81. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE Essoèpienamenterappresentativodellasezioneverticaledelmantonevosoenedisegnalosviluppo,partendodalpianocampagna,finoallasuperficie. Ilprofilopenetrometricorisultaallafineessereunadelleimportantitesserechecostituisconounmosaicochiamatoosservazionenivometeorologica: implementatoinfatticonaltridatiqualilecoordinatespazio-temporali,lecondizionimeteo,latemperaturadell’ariaeidatieolici,ladensitàelatemperaturadellaneveneisingolistratidelmantoesoprattuttol’attentaosservazionedelleformecristallinepresentiinquesti,risultaesserelostrumentofondamentaleperimportanzaedimprescindibileperprioritànellapianificazionedioperazionididistaccoartificiale. Inparalleloallaprovameccanica“insitu”,cherestituiscevalutazioniditipoquantitativo,cisiproponediiniziareinfuturoadeffettuareprovediprospezionegeoradar. Quandosiverificaunelevatolivellodipericoloaseguitodieventidiparticolareentitàqualifortinevicate,fenomenidinotevoleescursionetermicaoppurepresenzadiventifortiepersistenti,vengonogeneralmenteapplicatedueformedidifesatemporanea. Laprincipaleconsistenell’evacuazionediedificienellachiusuraaltrafficodistradeepistedascitramiteprovvedimentistraordinaridelleAutoritàcompetentiinmateriadisicurezza. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 81
  • 82. ALLARMEEPROTEZIONECIVILE Incasidiconclamataemergenzaoqualoraprevistodaspecificipianid’intervento,èinvecepossibileintervenireprocedendoconildistaccoartificialedellevalanghemediantel’utilizzodimaterialiesplodenti. CondizionenecessariaperpoterformalmenteprocedereconleoperazionididistaccoartificialeèlaredazionedelPianod’InterventodiDistaccoArtificiale, ovveroPIDA.Essoèildocumentocheregolal’interventodeglioperatoriedevecontenerel’elencodelpersonalecoinvoltonelleoperazioni(esaustivodiogninotacaratteristica)edirelativiruoli,iluoghid’intervento,lenormedisicurezzaedicomportamento,itempid’interventoelepriorità. Ildistaccoartificialeoprogrammatodellevalangheconsentediprovocareinfattilarotturadelmantonevosoprimachequestasiverifichispontaneamente. Vieneutilizzatomediantel’impiegopuntualeedistribuitodimaterialeesplosivoconvenzionaleemiscelegassoseesplosive.Questosistemaconsentediscegliereilmomentopiùfavorevolealdistacco,limitandoaperiodirelativamentebrevil’interdizionedelleareeinteressate. Lesollecitazionimeccanichetrasmessedalladetonazionedelmaterialeesplodenteelaloropropagazioneallasuperficiedelmantonevoso,nonchéalleareeimmediatamentecircostanti,provocanoildistaccoequindilabonificadelpendioconlaconseguentemessainsicurezzadeicomprensoriavalledell’intervento. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 82
  • 83. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE P.I.S.T.E.(PianodiInterventoperlaSospensioneTemporaneadegliEsercizi) Identificalezonearischiodistacco,definisceleprocedureelesoglieperdefinirelecondizionidistabilitàeinstabilitàdelmantonevoso,indicagliinterventiperilripristinodellasicurezzaancheinrelazioneasuperficisciabiliraggiungibiliindiscesadallasommitàdegliimpiantie“abitualmentecompresenelterminegenericodifuoripista”. P.I.D.A.V.(PianodiInterventoperilDistaccoArtificialediValanghe) Definisceinsintesilezonedelcomprensoriointeressatedalleoperazioniditiroedidistacco,scorrimentoedarrestodellemassenevoseinstabili,lefigureincaricatedelleoperazioni(usodiesplosiviconvenzionaliodiinstallazionifissediesploditoriabasedimiscelegassose),leprocedureperilpersonaleincaricatodelleoperazionididistacco,lemisuredisicurezzaperglioperatorieperiterzi. IlDirettoredellePisteinparticolare:verificalecondizionidistabilitàdelmantonevoso,seguelesituazionidiallarme,decidelachiusuradipistaediimpiantisemancanolecondizionidisicurezza,vigilasullaeffettivachiusuradegliimpiantiedellepiste(conlarelativasegnaletica)esullapresenzadisciatoriimpegnatiinpercorsifuoripista,decidedieventualiinterventididistaccoartificialeconformementealP.I.D.A.V.,controllailrispettodellemisuredisicurezzaadottate,avvialemisuredisoccorsoincasodiincidente,decidelariaperturadipisteedimpiantiasicurezzaripristinata. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 83
  • 84. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA ALLARMEEPROTEZIONECIVILE L’Osservatoreniveo-meteoinparticolare:svolgeleosservazionigiornaliereeperiodiche(compresequellesulleastenivometricheprossimeallezonedidistacco)trascrivendoidatisull’appositomodello,tienesottoosservazioneiversantisovrastantilepistedisciperrilevareeventualidistacchiealtriindizidiinstabilitàdelmantonevoso,ovedisponibile“siavvaledispecificoprogrammainformaticoperdeterminareillivellodistabilità-instabilitàdelmantonevoso”, informaquotidianamenteilDirettoredellepistesulleproprieosservazionievalutazioni. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI M 23_Distacco con esplosivo via aerea 84
  • 85. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA INTERVENTOconESPLOSIVO RIEPILOGODELLEDISPOSIZIONIORGANIZZATIVEEDISICUREZZA (daP.I.D.A.PianodiinterventodavalangautilizzatoepromossodaA.I.NE.VA.diAosta) Disposizionifondamentali Verificarel’estensioneoriginariadellazonadidistacco,garantendolasicurezzadellapropriaposizionealriparoedefinendounalargazonadidivieto; Dopointirosenzarisultato,poichéaumentanolepossibilitàdidistaccoaccidentaledellazonainteressatanonsidevonoeffettuareattraversamenti; Verificarelìestensioneoriginaledellazonadiaccumulo,limitandogliinterventinelmomentoincuilostratodinevefrescaraggiungeunlimitedefinibile. Misuredisicurezzaraccomandate Limitareecomunquegarantirelasicurezzadeglispostamentipressolazonadidistacco(sceltadelmezzo,materiali,..); Fareattenzionecheipartecipantiabbiano,preliminarmente,unabuonaconoscenzadellatopografiadeiluoghiedellatecnicadaadottare; Fareattenzionecheicollegamentiradiosianoadatti,diqualità,efficienti, affidabiliedinregola; Assicurareunbuoncoordinamentoconglialtriservizieconilpubblico; Individuareglierrori,itirimancati,evitareleimprovvisazioniefareevolvereleproceduresullabasedelleesperienzematurate. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 85
  • 86. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA INTERVENTOconESPLOSIVO Mezzispecificidautilizzare Esplosivodetonante,nondeflagrante,convelocitàdidetonazionetra2000e6000m/s,pocosensibileall’umidità,conimballoadatto,pocosensibilealfreddo,antigelocomeledinamiti,glislurryeseinitratiadimballostagno; Innescoelettricocondetonatoriantistaticiodetonatorimediaedaltaintensità, tenendocontodelpesomaggioredell’esploditore;ireoforivannotenuticortocircuitati; Innescoafuococonspezzonidimicciamaiinferioriad1metrodilunghezzaedaccesiconappositiaccenditoricomedaleggidiP.S. Metodidaimpiegare E’benechel’esplosionesiaaerea:nonall’internodelmantonevoso;almassimoappoggiatainsuperficie;meglioda2a4metrialdisopra(da2a5kgdidinamite);posizionamentomoltoavalledellacresta,30metricircaaldisottodellalineadirotturaprobabile(moltedecinedimetriavalledellacresta).Contecnichediverse,interruzionesuammassirocciosilimitrofi,osulfondodellostratonevoso. VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 86
  • 87. INTERVENTOconESPLOSIVO Tecnichediposizionamentopossibili Amano:tirodivicinanza Lanciodicarica Scivolatadicarica Daunimpiantodirisalita Conunapparecchio:tiroadistanza ConCA.T.EX.(cabletransporteurd’explosif) ConAVALANCHEUR:lanciatorepneumaticodifrecciaesplosiva(doveammessodallalegge) Consganciodaelicottero(doveammessodallalegge) GAS-EX(nonesplosivo). Regoledisicurezzageneraledaricordare Conoscerelaconsegnaditiro,averlaconsé,seguirlaneldettagliofinoaltiroeincasoditiromancato,nonimprovvisare; Assicurareunaguardiapermanentedegliapparecchidisparoedegliesplosivi; Assicurarsichenoncisianessunonellazonavietata(guardandopersonalmente,prendendocontattoconlevedette)pensandoagliaiutantiartificieri,allealtresquadrediintervento,allevedette,aglisciatorieagliescursionisti; II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 87
  • 88. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA INTERVENTOconESPLOSIVO L’innescodeveesserefattoimmediatamenteprimadeltiro(salvotiroconelicottero); Rendereimmediatamentecontoaldirettoredelleoperazionidiqualsiasiincidente. Regoledisicurezzaparticolaridarispettare Tuttiimetodiutilizzatisiadimessaapunto,siadiinnesco,devonoessereesplicitamenteprevistinelP.I.D.A.; Assicurarsichenoncisianessunaltroesplosivooartifiziochequellistrettamentenecessari,nellazonainteressatadall’esplosioneedallavalanga; Sepossibile,intuttasicurezza,controllarelostatodelmantonevosonellazonadidistacco; Idetonatoripossonoessereserratisullemiccelenteeinseguitotrasportati(nonprevistodallaleggeitaliana),masononecessaricontenitoriadattiperproteggerlidashocksebisognaprestareattenzioneallepieghepossibilidellamiccia; Raccomandabileildoppioinnescoadetonatoriuniti; Minimizzareilrischididisinnescoinvolontario,fissandobeneallacaricasialamiccialenta,siaifilideldetonatore,sialamicciadetonante; L’innescodevesemprerestaresuperficiale; VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 88
  • 89. INTERVENTOconESPLOSIVO Prevedereunrecuperodellecaricheincasodimancataesplosione; Trombadiavviso. Influenzadelleesplosioni Ladetonazionediunacaricaesplosivaprovocanell’atmosferaunafasediaumentodipressione,seguitaimmediatamentedaunafasedidiminuzionedellapressione,rispettoalvalorebase. L’ondadipressione: 1.aumentailcaricogravantesuglistratipiùdebolidelmantonevosoeperricadutadeimaterialiproiettati; 2.modificalaformadeicristallidineve(metamorfismomeccanico) cambiandonegliangolidiattrito; 3.provocavibrazioninelmantonevoso,cioèprovocaunpassaggiodaattritostaticoadattritocinetico. Sommatealtretensioniinternenelmantonevoso,questeulterioriforzepossonocondurreallarotturadell’equilibrioinunpuntodelmantonevoso. Esamedeisingolieffettidiunaesplosione: 1.AUMENTODIPRESSIONE a.Esplosionenelmezzo“neve”; b.Esplosioneinsuperficie; c.Esplosioneinaria. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA VALANGA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 2.METAMORFISMOMECCANICO 3.VIBRAZIONI a.Nellaneve; b.Nelsuolo; c.Nell’aria. 89
  • 90. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA PROTEZIONE Uso dell’esplosivo ad evento concluso. Obiettivo: evitare i danni EVENTO (per esempio Soccorso in GROTTA) TECNICA EFFETTI -Ambiente -Soccorritori -Feriti INTERVENTO: -Tecnica; -Effettidell’usodell’esplosivosu a.Ambiente b.Soccorritori c.infortunato -Esempio(sceltadelloscenario:ointerventorealeoesercitazione); -Conclusioni TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 90
  • 91. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA EFFETTI Ilprogettistadiunavolatasubacqueadovràanchetenerecontodellasovrappressionedovutaallevibrazionicausatedalbrillamento. Questasiestraedallaseguenteregolafisica: Dovep=sovrappressionedovutaallosparoinkilopascal; d=distanzascalatainmetri/kgc q=pesodell’esplosivoinkilogrammi Logicamenteselacarica,anzichéall’internodiunforo,èsospesa,ivaloridipressionesarannoregolatidaequazionidiverse: -Sovrappressionedovutaalbrillamento -Sovrappressionedovutaal2°impulso Parametro di sicurezza per carica sospesa SOCCORSO in ACQUA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 91
  • 92. II FASE -APPLICAZIONE EMERGENZA EFFETTI Illanciodimaterialeadistanzadirischioèrilevantesolopercarichesuperficialiomoltovicineallasuperficie.Sonopiùprobabiliilancidovutiall’usonegligentedicarichecave. Perquantoriguardalecaricheinforoladistanzamassimadilanciosiricavada: Mentreildiametrodelmassocollegatoallarelazioneprecedenteèdatoda: ATTENUAZIONEDELLESOVRAPPRESSIONI Lecostruzionipossonoaveredanneggiateleloropartiinacquadirettamentedallapressioniprodottedalladetonazionedellecariche,oppureessereeccessivamentesollecitatedallevibrazionitrasmesseallelorofondazionidalsismachesegueloscoppio.Ciòèpossibileancheselecarichenonsonodirettamentepoggiatesulfondale.Infatti,lasovrappressioneinacqua,generatadalloscoppio,èriflessaparzialmentedalfondoesitrasmettenelterrenoproducendoun’ondasismicachesidiffondeconcentricamente,interessandoglistratisuperficialidelterrenoedattenuandosialcresceredelladistanzadalcentrod’esplosione.Questogenerediattenuazionegeometricasipuòspiegareosservandoche,anchesemoltogrande,l’energiatrasmessaalterrenodalloscoppiohaunvalorefinitoedessavieneutilizzatapermettereinmovimentounamassasemprepiùgrande. SOCCORSO in ACQUA TESI di LAUREA “Demolizione Controllata con Esplosivo” Ing. Marco LUCIDI 92