L’idrodemolizione parte da qui

Carlo Montorfano(1)

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L’IDRODEMOLIZIONE

PARTE DA QUI

AVVIATO IN ITALIA IL PRIMO AQUAJET ERGO, IL ROBOT LEGGERO E PORTATILE PER L’IDRODEMOLIZIONE

Il 2019 è iniziato alla grande per il ripristino di viadotti italiani con l’avvio del nuovo e primo robot leggero e portatile da idrodemolizione Aquajet Ergo. Ergo è arrivato l’ultima settimana di Gennaio e, tra freddo e neve, in mezz’ora circa è stato assemblato e ha iniziato ad idrodemolire. Progettato e realizzato dalla svedese Aquajet Systems AB, leader mondiale nella progettazione e costruzione di robot per idrodemolizione da quasi 30 anni, Ergo è l’ultima evoluzione e il massimo della tecnica ora disponibile nel settore dei robot applicativi per l’idrodemolizione leggeri. Aquajet Systems AB costruisce robot leggeri e pesanti, sia cingolati che applicabili a telai personalizzati, le pompe ad alta pressione Power Pack fino a 700 CV e impianti mobili containerizzati specificamente realizzati per il trattamento delle acque di risulta da idrodemolizione. Dagli anni Ottanta, le macchine Aquajet lavorano in quasi tutti i Paesi del mondo per il rifacimento di strutture in calcestruzzo armato quali viadotti, gallerie, dighe, muri di contenimento, impianti industriali e solette di palazzi, nel settore della pulizia ad alta pressione industriale e in quello del ripristino delle superfici in metallo, soprattutto nel settore navale e nucleare (Figure 1A e 1B).

LA TECNOLOGIA DELL’IDRODEMOLIZIONE

Per capire bene i vantaggi di Ergo dobbiamo richiamare le basi della tecnologia. L’idrodemolizione è l’uso di getti d’acqua ad altissima pressione, da circa 1.000 a oltre 2.800 bar, con portate da pochi sino ad oltre 200 l/minuto, in grado di demolire il calcestruzzo. Si basa sul principio per il quale l’acqua ad altissima pressione penetra nei pori del cemento, creandone una interna superiore alla resistenza dello stesso causandone la fratturazione. I getti d’acqua ad alta pressione hanno inoltre la caratteristica di non intaccare né danneggiare il ferro o altri metalli delle armature che rimangono intatti e pronti per essere rigettati con nuovo cemento. Grazie all’idrodemolizione, il metallo delle armature viene ripulito da ossidazione e ruggine con un risultato simile a quello della sabbiatura. Questa tecnica è realizzata mediante tre elementi principali: una pompa ad altissima pressione, normalmente azionata da un motore diesel o elettrico che

1A e 1B. Aquajet 710 in azione in ambiente confinato per l’idrodemolizione di calcestruzzo armato. L’idrodemolizione permette di distruggere il calcestruzzo preservando senza danni le armature in acciaio

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genera il flusso d’acqua e collegata mediante tubi e raccordi speciali alla lancia per il getto. Il sistema sembra apparentemente semplice sino a quando si realizza che le potenze in gioco sono molto elevante, con pompe ad alta pressione mosse da motori anche oltre 700 CV. È evidente che, per poter muovere in sicurezza e direzionare con precisione ed efficacia le lance che producono getti d’acqua di tali potenze, servano robusti bracci meccanici in grado di compiere movimenti precisi e coordinati.

ERGO: IL ROBOT LEGGERO E PORTATILE

Ergo è l’ultima evoluzione dei robot che azionano le lance per il getto ad alta pressione e lo fa nella maniera più efficiente, arrampicandosi sui tubi innocenti dei ponteggi e orientando il getto con ben quattro movimenti coordinati (Figura 2). Il sistema è modulare e concepito per essere assemblato in cantiere con la massima semplicità e senza attrezzi specifici, pesa meno di 90 kg, può essere gestito da un solo operatore e può resistere alla controspinta del getto d’acqua sino a 1.000 N (Figura 3). È azionato da una centralina idraulica separata, alimentata elettricamente e montata su ruote, da cui si seleziona il programma di lavoro specifico per il cantiere, totalmente personalizzabile per proprie esigenze. Inoltre, è dotato di un radiocomando che permette all’operatore di modificare a distanza il programma di lavoro anche durante la lavorazione, con fini aggiustamenti in modo da adattarsi perfettamente alle condizioni mutevoli dei calcestruzzi ammalorati. La possibilità di comandare il sistema Ergo da remoto riduce drasticamente l’esposizione dell’operatore al pericoloso getto ad alta pressione e ad eventuali detriti di rimbalzo.

IL CANTIERE D’AVVIAMENTO

Alla prima applicazione in cantiere di Ergo hanno partecipato la Società Brokk Italia Srl (filiale italiana di Aquajet), la Società HPC Impianti Srl - in qualità di partner tecnico e Fornitore di pompe ad alta pressione - e il team di Tecnici addetti ai lavori. È stata utilizzata una pompa ad alta pressione da 160 CV, 2.400 bar e 26 l/minuto che ha alimentato Ergo di acqua (Figura 4).

COMPONENTI SISTEMA

LARGHEZZA DI LAVORO

MASSIMA DISTANZA TRA SUPPORTI

LUNGHEZZA DELLE GUIDE MODULARI

ANGOLO LANCIA Centralina idraulica Ergo controller, radiocomando a distanza, due climber con ruote in gomma ad alta aderenza, guida con cremagliera modulare espandibile fino a 3 m e testa portalancia 0,25-2,0 m 2,0 m 0,25, 0,5 e 1 m ±45°

2. I principali componenti di Ergo: la centralina idraulica alimentata elettricamente in primo piano, il radiocomando per il controllo a distanza in mano all’operatore e, sullo sfondo, il robot che si arrampica grazie alle ruote ad alta aderenza su un telaio in tubi innocenti PASSI OSCILLAZIONE 8°/22 mm e 14°/42 mm SCATOLE PER IL TRASPORTO Due scatole da 1.100x355x400 mm PESO DEI CLIMBER 22 kg PESO TESTA PORTALANCIA 21 kg PESO GUIDA CON CREMAGLIERA 9,5 kg/m PESO CENTRALINA IDRAULICA 98 kg dry, 124 kg with oil MASSIMA RESISTENZA ALLA CONTROSPINTA 1.000 N 3. Le specifiche del robot Aquajet Ergo 4. Attrezzature e setting usati all’avviamento di Ergo e risultati dei primi due giorni di avviamento del robot per idrodemolizione Ergo di Aquajet ATTREZZATURE UTILIZZATE PER LA DEMO Robot per idrodemolizione: Aquajet - Ergo Sistema robotizzato azionato da centralina idraulica alimentata elettricamente Sistema di guida remoto tramite telecomando Si arrampica mediante ruote ad alta aderenza sui telai costruiti in tubi innocenti Utilizzato ugello durante la prova da 1,0 mm Pompa ad altapressione 160 CV 26 l/minuto 2.400 bar Performance media raggiunta Produttività netta di Ergo per la sola idrodemolizione (al netto dei tempi per altre operazioni): 60 m2/ora con spessore tra 2 e 3 cm

5. Il robot per idrodemolizione Ergo di Aquajet, montato su un telaio in tubi innocenti. Le ruote rosse ad alta aderenza permettono ad Ergo di arrampicarsi sui tubi Innocenti. Il sistema è modulabile e telai con svariate dimensioni o geometrie possono essere impiegati, dando la massima flessibilità e possibilità di adattamento ai più svariati manufatti in calcestruzzo armato. Il telaio in tubi Innocenti, una volta assemblato, può essere spostato nella nuova zona, garantendo operazioni veloci e tempi di stand-by minimi IDRODEMOLIZIONE

Le lavorazioni sono state eseguite alla base di una pila autostradale di oltre 5 m di larghezza, che presentava calcestruzzo poco ammalorato. Per posizionare il sistema è stato inizialmente utilizzato un ponteggio in tubi innocenti con controventature che copriva un’area di circa 2,5x2 m, simile a quello visibile in Figura 5. L’obiettivo era rimuovere, con la maggior precisione possibile e senza lasciare scoperte zone non trattate, uno spessore tra 2 e 3 cm di calcestruzzo superficiale. Il secondo giorno di prove il telaio in tubi innocenti è stato ampliato alla dimensione di 6x2 m, permettendo operazioni più lunghe prima di dover riposizionare la struttura. La produttività istantanea media d’idrodemolizione, cioè la produttività pura della sola operazione di idrodemolizione, al netto dei tempi per altre operazioni è stata di circa 3 minuti/m2 o - in altri termini - di circa 20 m2/ora. Per l’avviamento è stata usata una pompa da 25 lpm, ma Ergo può utilizzare pompe anche oltre 80 l/minuto a 2.500 bar, che darebbero una produttività nettamente superiore sia in termini di metri quadri per ora che di profondità di idrodemolizione. n

(1) Responsabile Commerciale di Brokk Italia Srl