Guasti comuni nella costruzione di impianti di perforazione rotativi e soluzioni pratiche
Le perforatrici rotative, elemento fondamentale per le operazioni di palificazione e perforazione in edilizia, sono adatte a diverse tipologie di terreno, tra cui sabbia, argilla e limo. Trovano ampio impiego nei sistemi di fondazione, come le fondazioni continue e il rinforzo delle fondazioni stesse.
Tuttavia, durante le operazioni sul campo di lunga durata, è inevitabile che si verifichino condizioni anomale a causa della variabilità geologica, delle pratiche operative e dell'usura delle attrezzature. Questo articolo riassume i guasti più comuni che si verificano in loco e le relative azioni correttive, a scopo di riferimento pratico.
1. Errori comuni e come gestirli
(1) Crollo del pozzo
Durante il getto del calcestruzzo, i segnali di allarme di un possibile cedimento includono un improvviso innalzamento del livello della malta all'interno del rivestimento (a volte con fuoriuscita), seguito da un rapido abbassamento e dalla formazione di bolle. Per conferma, si può utilizzare un martello di profondità: se un martello precedentemente sospeso sulla superficie del calcestruzzo viene sepolto e non può essere recuperato, o se la profondità misurata si discosta significativamente dal livello effettivo del calcestruzzo, è probabile che il foro di perforazione ceda.
Cause principali:
Una tenuta inadeguata intorno alla scarpa del rivestimento provoca perdite e un calo anomalo del livello dell'acqua nel pozzo.
Nei fiumi soggetti a marea, l'innalzamento della marea riduce la differenza di livello dell'acqua, indebolendo la pressione idrostatica necessaria.
Carichi pesanti impilati vicino al rivestimento o vibrazioni provenienti da macchinari che disturbano il terreno circostante.
Misure correttive:
Innanzitutto, individua la causa e applica misure di controllo mirate:
Mantenere o aumentare la pressione idrostatica interna.
Rimuovere gli oggetti pesanti nelle vicinanze.
Ridurre al minimo le vibrazioni.
Utilizzare una pompa per fanghi per rimuovere il terreno franato dal foro di perforazione.
Se il crollo si è arrestato, riprendere la normale gettata di calcestruzzo.
In caso di collasso di lieve entità:
Riempimento sopra la zona crollata,
Migliorare le proprietà della sospensione,
Aumentare la pressione dell'acqua,
Inserire il rivestimento più in profondità, quindi continuare la perforazione.
In caso di collasso grave:
Riempire immediatamente l'intera buca con sabbia o ghiaia fine mescolata con argilla,
Sospendere il lavoro,
Indagare sulla causa principale,
Eseguire nuovamente le perforazioni solo dopo aver messo in atto efficaci misure preventive.
In caso di crollo superficiale:
Adottare un'installazione con rivestimento profondo,
Compattare il terreno attorno al rivestimento prima di riprendere la perforazione.
(2) Deviazione o curvatura del foro di perforazione
Se il foro risulta inclinato o curvo, analizzare prima le cause (come la durezza non uniforme degli strati rocciosi o il carico sbilanciato della batteria di perforazione), quindi applicare una correzione mirata.
Misure correttive:
Sospendere l'utensile di perforazione alla profondità di deviazione e alesare/spazzare ripetutamente il foro per ripristinare la verticalità.
Se la deviazione è grave, riempire con terreno coesivo fino alla zona interessata, lasciarlo assestare e compattare, quindi eseguire una nuova perforazione.
(3) Foro eccessivamente allargato o restringimento (riduzione del diametro)
In caso di sovra-sfondamento o restringimento, è necessario rafforzare le misure di prevenzione del collasso e controllare l'oscillazione dell'utensile di perforazione per evitare variazioni anomale del diametro.
Cause tipiche di restringimento del collo:
Usura eccessiva degli utensili di perforazione senza tempestivi interventi di riporto/riparazione mediante saldatura.
Presenza di terreni soffici espansivi sensibili all'acqua o di argilliti fangose.
Misure correttive:
Ispezionare regolarmente l'usura degli utensili e ripararli tempestivamente mediante saldatura/rivestimento.
In formazioni problematiche, per il sostegno delle pareti si utilizza una malta di alta qualità e a bassa filtrazione.
Se si è già verificata una strozzatura, alesare ripetutamente la zona ristretta con movimenti verticali per riportarla al diametro di progetto.
(4) Incollaggio della punta e interramento della punta
Questi problemi sono comuni nella perforazione rotativa con circolazione forzata (incluse le piattaforme sommergibili) e nella perforazione a percussione.
Misure correttive:
Verifica subito:
viscosità della sospensione,
percorso di flusso dei detriti in ingresso/uscita,
diametro interno del tubo di perforazione,
prestazioni delle attrezzature per la rimozione dei detriti di taglio.
Controllare adeguatamente il tasso di penetrazione.
Se la formazione di grumi è eccessiva, interrompere immediatamente la perforazione, estrarre la punta, pulire accuratamente i detriti e quindi riprendere l'operazione.
(5) Utensile da trapano bloccato
L'inceppamento degli utensili è un problema comune nella perforazione a percussione.
Regola importante: non tirare mai con forza l'attrezzo verso l'alto.
Misure correttive:
Provate prima a sollevare con delicatezza.
Se ciò non dovesse essere efficace, utilizzare un utensile a percussione più piccolo per liberare la zona bloccata.
Oppure, per allentare i detriti circostanti, si può utilizzare un metodo combinato di impatto e aspirazione.
Una volta ripristinato il movimento dell'utensile, estrarlo lentamente.
(6) Strumento caduto o oggetto estraneo nel foro
Se un attrezzo o un oggetto cade nel foro di perforazione, recuperarlo immediatamente utilizzando appositi strumenti di recupero (forchette da pesca, uncini, anelli di filo metallico, ecc.).
Se sepolto da sedimenti, rimuovere innanzitutto il fango/la sabbia circostante secondo le procedure di pulizia appropriate, quindi procedere al recupero dopo aver stabilito un contatto adeguato.
2. Precauzioni di sicurezza in cantiere
In nessun caso il personale deve entrare in un pozzo privo di rivestimento o di misure di protezione equivalenti per gestire i guasti.
Qualora l'accesso a un pozzo protetto sia assolutamente necessario, prima di procedere è obbligatorio quanto segue:
rilevamento di gas per atmosfera tossica/nociva,
Doppie misure di sicurezza per:
protezione dall'esposizione a sostanze tossiche,
prevenzione degli annegamenti,
Prevenzione del crollo/seppellimento.
I lavori potranno iniziare solo dopo che tutte le condizioni di sicurezza saranno state verificate.
La costruzione di impianti di perforazione rotativa è un metodo relativamente moderno e l'esperienza pratica è ancora in fase di sviluppo. I problemi riscontrati sul campo devono essere analizzati e documentati tempestivamente per poter elaborare procedure di intervento sistematiche. Con la maggiore diffusione della tecnologia di perforazione rotativa, le tecniche di costruzione continueranno a maturare, i flussi di lavoro per la gestione dei guasti diventeranno più standardizzati e i lavori di fondazione saranno eseguiti con maggiore sicurezza e affidabilità.
