Il portale delle costruzioni in acciaio in Italia

Palancole in acciaio: prodotti strutturali per la realizzazione di opere di sostegno, dighe e porti

Palancole in acciaio - ArcelorMittal
Esempio di utilizzo palancole in acciaio


Tipici impieghi per le palancole


Le palancole sono componenti costruttivi in acciaio che, grazie ad un sistema di incastro verticale, sono impiegate per la realizzazione di pareti continue infisse nel terreno. Le palancole possono essere prodotte tramite laminazione a caldo oppure mediante profilatura a freddo di prodotti piani e vengono impiegate per contenere le spinte del terreno e dell'acqua. Possono essere inoltre infisse in modo temporaneo o permanente, a seconda degli usi richiesti.
Palancole temporanee
Parcheggio sotterraneo in costruzione ad Haarlem, Olanda

Gli impieghi temporanei, ad esempio, possono riguardare la protezione di aree di scavo all'interno di un cantiere, alla fine del quale il palancolato viene rimosso. In generale, tali impieghi riguardano la protezione degli scavi in condizioni di terreno particolari.
Quando, invece, le palancole vengono impiegate in modo permanente, lo si fa per realizzare banchine e porti, conche di navigazione e frangiflutti, protezione degli argini dei fiumi e dei canali, muri di sostegno, parcheggi sotterranei, sottopassi e, come già citato, per il contenimento di terreni e per la protezione degli scavi.

 
PAlancole
Parcheggio sotterraneo in costruzione a Tourcoing, Francia
Impiego palancole vista generale
  Palancole per scavo fondazione edificio civile (a sinistra) e per la realizzazione di una penisola protetta durante le fasi di assemblaggio di una passerella pedonale


Normative di PRODOTTO DI riferimento


Le palancole che si trovano in commercio devono essere fornite in accordo alle seguenti normative di riferimento:
  • UNI EN 10248-1:1997 - Palancole laminate a caldo di acciai non legati - Condizioni tecniche di fornitura
  • UNI EN 10248-2:1997 - Palancole laminate a caldo di acciai non legati. Tolleranze dimensionali e di forma
  • UNI EN 10249-1:1997 - Palancole profilate a freddo di acciai non legati. Condizioni tecniche di fornitura
  • UNI EN 10249-2:1997 - Palancole profilate a freddo di acciai non legati. Tolleranze dimensionali e forma


QUALITà Disponibili


QualitàQualità di acciaio per palancole laminate a caldo in accordo alla norma UNI EN 10248-1.

È possibile anche trovare profili in acciaio di tipo S460AP.

Per le palancole profilate a freddo, la norma UNI EN 10249-1 prescrivono invece i seguenti gradi di acciaio: S235JRC, S275JRC ed S355JOC.

N.B.: la zincatura a caldo incide sulla composizione chimica richiesta dell’acciaio, pertanto è importante che in fase d’ordine venga specificato se siano previsti trattamenti protettivi.
 
Palancole
Serie di palancole per il trasporto in situ
 

TIPOLOGIE DI SEZIONE


Palancole a Z

Le palancole a Z, fornite in coppia in modo da ridurre il tempo di manipolazione ed infissione, presentano spessori tipicamente compresi fra 8,5 e 20 mm.
 
Palanzole a Z
 
I principali vantaggi di questa sezione sono:
- Rapporto estremamente competitivo fra modulo di resistenza e massa
- Ridotte deformazioni grazie a buone proprietà inerziali
- Larghezza ampia che agevola le fasi di infissione
- Buona resistenza alla corrosione ottenuta maggiorando gli spessori nei punti critici.

Grazie ai pezzi speciali, saldati in accordo alla norma EN 12063 e posizionati a 200 mm sotto la testa della palancola,
Palancole z

Palancole a U

La sezione più comunemente utilizzata per le palancole è quella ad U, con spessori che vanno da circa 6 mm a poco più di 20 mm. Possono essere fornite singolarmente o anche in coppia.
 
Palancole a U
 
I vantaggi offerti dalla sezione ad U sono molteplici:
- Ottimizzazione tecnica ed economica sulla base delle specifiche di progetto grazie all’ampia gamma di profili dalle differenti caratteristiche geometriche
- Eccellenti proprietà statiche dovute ad una sapiente distribuzione delle masse (grande profondità h ed elevati spessori delle ali)
- Profili particolarmente adatti al reimpiego grazie alla loro simmetria
- Possibilità di accoppiare e punzonare direttamente in stabilimento, migliorando la qualità e la performance in fase di infissione
- Facilità di fissaggio dei tiranti e dei collegamenti bullonati anche sott’acqua
- Buona resistenza alla corrosione ottenuta tramite la maggiorazione degli spessori nei punti critici.
Palancole a u

Palancole piatte

A questi due tipi di sezione, inoltre, possono affiancarsi le palancole piatte, che consentono la creazione di strutture cilindriche chiuse. Spessori tipici: 9,5 ÷ 13 mm.
 
Piatte

Questa serie è pensata per realizzare strutture cilindriche chiuse riempite internamente, la cui stabilità è garantita dal peso proprio. Queste strutture vengono utilizzate quando gli strati di roccia sono prossimi alla superficie del terreno o laddove risulti difficoltoso o impossibile l’impiego di tiranti e sono composte da celle circolari o da celle con diaframma, a seconda delle caratteristiche del sito e delle specifiche di progetto. Le forze che si sviluppano in queste sezioni sono essenzialmente trazioni orizzontali che necessitano di un giunto resistente alle forze orizzontali trasmesse all’ala della palancola.

I pezzi speciali di raccordo tra le celle circolari ed archi intermedi, così come le palancole piegate, vengono forniti direttamente dagli stabilimenti. L’utilizzo di palancole piegate è necessario quando l’angolo di deviazione supera i 4,5° (4,0° se L>20 m) e quando si ha a che fare con raggi piccoli.
 
Piatte

SOLUZIONI E COMPOSIZIONI


Giunto tipo Larssen

Le palancole vengono affiancate tra di loro tramite un giunto verticale di tipo Larssen. Tale giunto consente a due elementi contigui di poter lievemente ruotare tra di loro in modo da generare tracciati che permettano di adattarsi a leggere curvature tipicamente intorno ad un massimo di 5°.



Grazie alla sua forma, il giunto tipo Larssen offre automaticamente un’elevata resistenza alla filtrazione, pertanto i sistemi di impermeabilizzazione non sono necessari per applicazioni in cui un flusso d’acqua moderato è consentito, quali i muri di sostegno temporanei. Qualora non siano tuttavia tollerabili anche modeste quantità d’acqua (es. pareti di siti contaminati o di contenimento per spalle di ponte, tunnels, ecc.) si raccomanda l’utilizzo di palancole doppie con giunto centrale impermeabilizzato o saldato.
 

In seguito alcuni esempi di sezioni composte con le palancole

Cassoni

Soluzioni per incrementare l’inerzia della parete di sostegno
 


Pareti a gradini con sezioni a Z

Collegando profili a Z a gradini, si generano soluzioni per applicazioni quali le paratie a tenuta d’acqua che conferiscono un notevole risparmio economico grazie alla ridotta altezza e la bassa resistenza all’infissione.
 
Pareti a gradini con sezioni ad U

La combinazione a gradini di sezioni ad U offre soluzioni economiche laddove siano richiesti elevati valori per inerziali. Il pezzo speciale denominato “Omega 18” è generalmente infilato e saldato in stabilimento. La saldatura può essere non collaborante (semplice puntatura da entrambe le estremità) o collaborante (con saldatura discontinua su tutta la lunghezza della palancola). In caso sia previsto un sistema di tiranti o puntoni è necessario irrigidire la struttura all’altezza degli attacchi.
 


Pareti combinate

Le palancole possono essere facilmente utilizzate in combinazioni speciali che danno origine a sistemi con grande resistenza alle flessioni, come le paratie in palancole rinforzate con cassoni o le pareti combinate con pali tipo HZ®, tubi e palancole.
 









esempio di un palancolato: pianta


Vista dall'alto di una palancola


Tipologie di palancole e dei nodi di aggancio

PROGETTAZIONE E NORMATIVE DI RIFERIMENTO


Per quanto riguarda le modalità di progettazione, esse devono rispettare i dettami delle sottostanti norme:
  • UNI EN 1993-5: 2007- Eurocodice 3 - Progettazione delle strutture di acciaio - Parte 5: Pali e palancole
  • D.M. 17/01/2018: Norme tecniche per le costruzioni
È possibile approfondire gli aspetti progettuali e costruttivi all’interno del seguente manuale redatto a cura di ArcelorMittal, all’interno del quale si trova un esempio di progettazione completa e raccomandazioni per l’installazione:


 
Palancole sezione
Palancole - pianta
  Esempio di disegni in pianta e sezione di un palancolato
 
 
Le palancolate, oltre a dover avere una opportuna profondità di infissione, spesso necessitano di un supporto alla testa quando i carichi agenti o le dimensioni della parete sono notevoli. Tale supporto viene eseguito per mezzo di tiranti o di travi di testa in calcestruzzo o profili in acciaio.
Palancole disposizione
In alto: sezione di un sistema protettivo contro esondazioni con palancole e attraverso rivestimento in materiale ceramico; in basso: sezione tipica dell'utilizzo di palancole per la protezione contro le esondazioni mediante l'uso di palancole ancorate

Palancole sezione
  Sezione tipica del ripristino di un terrapieno

Vista palancole
sempio di ancoraggio di palancole

Sezione
Sezione tipo di un ancoraggio di palancole

Sezione
Dettaglio di una testata di collegamento in c.a.

 

Durabilità delle palancole

 
L'aria atmosferica, al pari dell'acqua, può innescare fenomeni di corrosione nelle palancole in acciaio. Le modalità di protezione per tali manufatti sono molteplici:
  • impiego di rivestimento nelle zone più a rischio o uso di sistemi di protezione catodica
  • scelta adeguata dello spessore degli elementi (spessore maggiorato), in modo da garantire maggiori riserve di materiale
  • uso di particolari tipi di acciaio per impieghi marittimi
  • progettazione adeguata della struttura, in modo da evitare momenti flettenti elevati nelle zone maggiormente soggette a corrosione
  • inserimento di eventuale trave di coronamento in calcestruzzo estesa fin sotto al livello di bassa marea.
Per le strutture marine realizzate con le palancole, le massime sollecitazioni sono spesso localizzate nella zona d’immersione permanente laddove la perdita di spessore è sensibilmente inferiore a quella che si registra nella zona di bagnasciuga (splash zone). Le tensioni nelle zone di maggiore aggressione (bagnasciuga ed acqua bassa) sono generalmente minime. Nonostante ciò, possono diventare critiche se non adeguatamente protette.
Viene illustrato in seguito un grafico qualitativo della perdita di spessore di una palancolata ancorata, soggetta a tipici carichi durante l’impiego in ambiente marino.

L’Eurocodice 3 – Parte 5 contiene tabelle di riferimento con tassi di corrosione tipici, validi per i comuni acciai al carbonio.

Esempio palancole vista generale
Esempio di utilizzo di palancole, vista generale  


Infissione


La posa in opera delle palancole avviene mediante infissione, la cui profondità dipende dall'entità dei carichi e dalle condizioni del terreno, come precedentemente accennato.
Le modalità di infissione sono principalmente tre: mediante percussore, mediante vibro-infissione o attraverso presso-infissione.
La modalità a percussione avviene tramite martelli a caduta libera, martelli diesel e martelli a doppia azione.
I sistemi a vibrazione, invece, consentono una riduzione dell'attrito tra palancola e terreno, in modo da facilitarne l'infissione tramite martello.
A favore di sicurezza ambientale, le presse vengono impiegate per ridurre notevolmente il rumore derivante dai precedenti sistemi di infissione.

 
Infissione palancole
 Sistemi di infissione palancole


 

 Credits fotografici
Tutte le immagini: gentile concessione ArcelorMittal
Contenuti a cura di Fondazione Promozione Acciaio - Diritti di riproduzione riservati

Ultimo aggiornamento: Febbraio 2020

Prodotti e Soluzioni