Attrezzature da cantieri di ferrovie

Innovazione e tecnologia digitale nelle attrezzature da cantiere, nel contesto di ferrovie: l’obiettivo di migliorare sicurezza e produttività

Se al giorno d’oggi le attrezzature da cantiere devono consentire la massima sicurezza, affidabilità e produttività, questo diventa essenziale nel contesto ferrovie, per la necessità di minimizzare le interferenze con l’esercizio ferroviario ma soprattutto per realizzare un Sistema Integrato della Sicurezza, che includa:

• sicurezza sul lavoro,
• sicurezza ferroviaria;
• sicurezza ambientale;
• qualità.

Per le moderne attrezzature è fondamentale, inoltre, l’integrazione digitale. Vengono sfruttate tecnologie che consentono di monitorare l’utilizzo dell’attrezzo, lo stato della batteria, eventuali malfunzionamenti, il set-up della macchina e informazioni legate al BIM.

Lavorare in un cantiere ferroviario è sfidante rispetto a lavorare in un cantiere tradizionale: si lavora molto spesso di notte, oppure durante interruzioni ferroviarie, quindi in una finestra di tempo limitata. Oltre a ciò, lungo linea non si ha sempre a disposizione energia elettrica, acqua corrente, opere provvisionali e macchinari che consentono di movimentare carichi pesanti. È necessario, pertanto, essere particolarmente accorti nell’evitare imprevisti che possano causare danni all’infrastruttura e provocare ripercussioni sulla circolazione ferroviaria.

Per i motivi menzionati è essenziale non solo che le attrezzature da cantiere siano estremamente affidabili, sicure e che permettano di risparmiare tempo nell’operazione, ma anche che siano utilizzate correttamente, studiando in anticipo le fasi operative.

Alcune delle principali aziende che progettano e producono attrezzature da cantiere, tra cui Hilti , hanno compreso l’esigenza di non limitarsi al ruolo di fornitori di attrezzature (un’ottima attrezzatura utilizzata in modo non corretto può essere percepita negativamente) , ma di offrire agli operatori il supporto necessario per il corretto utilizzo della stessa tramite personale specializzato.

E’ utile quindi formare il personale e supportare la progettazione delle fasi operative, anche per ottemperare agli obblighi di cui al d.lgs 81/2008 e s.m.i – “Titolo III – uso delle attrezzature di lavoro e dei dispositivi di protezione individuale – Art. 73. Informazione, formazione e addestramento“.
Vediamo qualche esempio operativo di uso delle attrezzature da cantiere ferroviario, con immagini gentilmente messe a disposizione da Hilti.

Le attrezzature da cantiere per la demolizione controllata

Nel caso di demolizione di elementi strutturali lungo linea (cavalcaferrovia, cordoli, nicchie), le tecniche tradizionali mediante martelloni idraulici o escavatori possono comportare alcuni inconvenienti che riguardano l’integrità della infrastruttura ferroviaria.

Le innumerevoli vibrazioni, che scaturiscono dalle demolizioni, provocano dei danni che possiamo riassumere in tre livelli di gravità:

• Danni superficiali che interessano gli elementi accessori delle strutture, rivestimenti, ecc.
• Danni minori come distacchi di intonaci o danneggiamenti dei singoli elementi costituenti le murature, (ad esempio laterizi, blocchi di cemento cellulare, ecc.). Questi danni potrebbero creare situazioni di pericolo, per cose e persone, ma non interessano le strutture portanti;
• Danni maggiori con lesioni su elementi strutturali, che possono pregiudicare la funzionalità della infrastruttura e renderla inagibile.

Per eliminare molti degli inconvenienti di cui sopra e poter operare con maggior rapidità, precisione e tranquillità, in contesti dove le demolizioni devono essere limitate a delle zone ben definite e senza creare danni nelle parti restanti e limitrofe, si sono sviluppate delle nuove tecniche attuabili con specifiche attrezzature da cantiere.

Queste tecniche hanno permesso di intervenire limitando notevolmente i rumori, azzerando le polveri e cosa più importante hanno permesso di contenere le temute vibrazioni; il tutto con una maggiore sicurezza per l’operatore e le maestranze presenti in cantiere.

Definiamo tali tecniche DEMOLIZIONE CONTROLLATA.

Alla base della demolizione controllata abbiamo il diamante sintetico. I grani diamantati vengono miscelati con apposite polveri dette matrici che tramite sfregamento sulla superfice, rendono possibile il taglio della stessa senza però produrre dannose vibrazioni alla struttura.

La demolizione controllata si compone di tre tecniche create per soddisfare diverse e specifiche applicazioni:

1. Carotaggio (es. per posa tasselli sia chimici che meccanici o consolidamenti statici)
2. Taglio a lama diamantata (es. per apertura nicchie in galleria o tagli su cls);
3. Taglio a filo diamantato (es. per rimozione di un ponte ferroviario);

Il carotaggio

Naturalmente il mondo del carotaggio abbraccia molte applicazioni, dalle aggrappature per la catenaria al consolidamento di ponti in muratura. Esistono anche interventi con uso di carotaggi di piccolo diametro, localizzati, nei casi ad esempio in cui si debbano installare apparecchiature su traverse/traversoni con armamento massivo.

Il risultato del carotaggio è un foro preciso ottenuto senza polvere e senza scheggiare l’elemento costruttivo su cui si sta lavorando.

I grandi interventi prevedono invece l’utilizzo di specifiche attrezzature da cantiere, le carotatrici che permettono un avanzamento automatico, come la Hilti DD350, che consentono all’operatore di non sostare nelle immediate vicinanze della macchina, garantendo una elevata sicurezza e una produttività senza pari.

Facilitare l’uso delle attrezzature da cantiere alle maestranze, nonché la comprensione dei principi di lavoro della macchina stessa, è un aspetto chiave per la sicurezza in cantiere.

Un altro impiego del sistema di carotaggio lo troviamo nel consolidamento di strutture preesistenti.

Spesso si tratta di strutture esistenti in muratura, in questi casi proponiamo l’utilizzo di un sistema denominato Carotaggio Continuo. Questo consente di porre in opera delle catene di contenimento che ingabbiano la muratura.
Come avviene questo intervento:
attraverso la realizzazione di fori passanti di diverso diametro e lunghezza, da parete a parete della struttura.

Come vediamo nella immagine, il carotaggio continuo è formato da una corona iniziale e a seguire tante prolunghe, per raggiungere la lunghezza del foro desiderata.

Il taglio a lama diamantata

Spesso capita di dover eseguire lavorazioni in ambienti con restrizione di manovra (lungo linea) o su manufatti in calcestruzzo fortemente armato per tagli di elevata lunghezze. In casi come questo fra le attrezzature da cantiere possiamo usare quelle che permettono il taglio a lama diamantata.

Per avere una idea della produttività di questo sistema, si possono individudare applicazioni dell’ordine di grandezza di 2000 quintali di calcestruzzo tagliato in 13 giorni, con una squadra di 4 operai e una tagliamuri.

La tagliamuri a lama è tra le attrezzature di cantiere utilizzabile in diverse direzioni e poiché risulta di facile installazione permette un settaggio del taglio veloce, mantenendo precisione e sicurezza.

L’utilizzo di questo sistema può consentire al committente di non sospendere la circolazione ferroviaria dati gli ingombri ridotti e garantisce, al Direttore dei Lavori, lo svolgimento della demolizione in sicurezza e nel rispetto del cronoprogramma.

Il taglio a filo

Si tratta di un trefolo d’acciaio Ø 4,8 mm dove a sua volta vengono inseriti dei manicotti con sopra impregnato il segmento diamantato. Tra un manicotto e l’altro viene inserita una molla per mantenere la distanza degli stessi e il tutto ricoperto con una gomma.

Queste attrezzature di cantiere prevedono che il taglio a filo avvenga grazie l’applicazione di una forza trainante che in combinazione con la rotazione del filo su sé stesso fa sì che le perle diamantate rimuovano tagliando il materiale base.

Le motivazioni che motivano l’utilizzo del taglio a filo sono:

• Nessun limite di profondità
• Possibilità di tagliare cemento armato e ferro sia ad acqua che a secco
• Basse vibrazioni
• Sistema con un valore di rumorosità basso <85 dB
• Sicurezza per l’operatore e le altre maestranze che si trovano nelle vicinanze al sito.

Laddove è necessario prevedere delle opere di consolidamento strutturale di un ponte, proponiamo l’utilizzo di un sistema a filo per il taglio degli appoggi, come si nota nella foto seguente:

l’operazione è stata effettuata in caso di sostituzione delle travate metalliche di ponti ferroviari.

Il filo in alcuni casi è l’unico sistema utilizzabile, ci permette di intervenire in diversi ambiti e garantisce la riuscita dell’intervento.

Attrezzature a batteria

Per chi fa manutenzione lungo linea è fondamentale avere a disposizione attrezzature a batteria leggere e performanti come: trapani a percussione, avvitatori a impulsi, smerigliatrici, perforatori e troncatrici.

A volte i dettagli di un attrezzo migliorano notevolmente alcune lavorazioni. Pensiamo ad esempio a un dispenser a batteria per l’erogazione di un ancorante chimico.

Eseguire un fissaggio sopra testa in galleria, per il fissaggio di una sospensione della catenaria, può non essere banale come sembra. Eseguendo l’operazione con opportuni accessori come il pistone fondo foro, le prolunghe flessibili e il dispenser a batteria, si può realizzare un ancoraggio a regola d’arte, aumentando la sicurezza e minimizzando gli sprechi.

I pistoni di iniezione e le prolunghe flessibili assicurano l’iniezione della resina all’interno del foro in modo uniforme evitando la formazione di bolle d’aria, evitando che la resina coli.

Con il dispenser a batteria è possibile pre-impostare i millilitri di resina da erogare, in modo da essere sicuri che il necessario quantitativo di resina venga erogato ma al tempo stesso limitando gli sfridi.

Tutta l’operazione in questo modo è meno sensibile alla manualità dell’operatore, il quale inoltre lavora più velocemente e riduce lo sforzo.

Attrezzature per prove in situ

In galleria o sui viadotti spesso capita di dover determinare la resistenza degli ancoranti e dei ferri da ripresa, al fine di garantire una progettazione sicura, efficiente e conveniente. Non sempre però, i dati a disposizione sono quelli necessari, oppure le schede tecniche o i manuali tecnici non includono il materiale base sui cui ci deve fissare.

Capita di trovarsi in questa situazione soprattutto quando si lavora su opere datate, in calcestruzzo o muratura, ma anche in pietra naturale. In questi casi tipicamente si effettuano delle prove di trazione sugli ancoranti in situ.

In questo caso la specificità delle apparecchiature da cantiere usate, suggerisce il supporto di personale altamente specializzato, che possa indirizzare il personale di cantiere per la preparazione della prova in situ sugli ancoranti o sui ferri di ripresa.

Per queste prove ad esempio, vengono utilizzati dei martinetti che consentono di applicare uno sforzo di trazione fino a 370 kN, con un manometro digitale che restituisce in tempo reale il grafico carico-tempo con grande accuratezza.

I dati possono venire visualizzati su un’App. da telefono cellulare e condivisi in cloud istantaneamente.

In questo modo il report di prova è estremamente trasparente e affidabile, e il controllo da parte della direzione lavori risulta facilitato.

Sicurezza, produttività, rispetto dei cronoprogrammi e tecnologia digitale sono aspetti interconnessi tra di loro che guidano lo sviluppo di attrezzature sempre più performanti.

Tuttavia, anche la migliore tecnologia senza la giusta esperienza rimane una buona tecnologia. L’indicazione dell’art.73 d.lgs 81/08 “Informazione, formazione e addestramento” non è solo un obbligo di legge, ma una grande opportunità per le imprese, infatti investire non significa solo dotarsi di attrezzature da cantiere sicure e produttivi, ma serve anzitutto a fare in modo che il proprio personale comprenda al meglio l’uso dell’attrezzatura, avvalendosi di formatori con conoscenze approfondite ed esperienza applicativa

Il binomio attrezzature professionali + competenza nel loro utilizzo è essenziale per le lavorazioni nei cantieri di ferrovie.

Questo articolo è stato scritto in occasione del webinar CIFI “Macchine Operatrice e attrezzature da cantiere: transizione 4.0 – sicurezza – produttività”

In collaborazione con Valerio Andreozzi – National Specifier Engineer Rail Infrastructure – Hilti