L'opera e la tecnica: Progetto Unico Terzo Valico dei Giovi – Nodo di Genova, Italia

Il Progetto Unico Terzo Valico dei Giovi - Nodo di Genova è un’opera monumentale per numeri e mezzi. Un’opera che, nel rispondere alle sfide di un tracciato in gran parte sotterraneo, mette in campo tecnologie all’avanguardia e il lavoro di ingegneri e personale di alto profilo pronti a confrontarsi con terreni dalle caratteristiche diverse. 

Ogni nuovo scavo richiede competenze e strumenti specifici per affrontarlo al meglio. Lo studio del territorio in cui si opera è fondamentale e costante: è così possibile prendere la migliore decisione, chilometro per chilometro, metro per metro, sia riguardo il metodo di scavo da applicare, sia riguardo il procedimento per il conferimento o la bonifica del materiale scavato.

Per il Terzo Valico le tecniche di scavo hanno tenuto conto delle caratteristiche variabili della conformazione geologica delle zone interessate dal tracciato. Per questo progetto sono stati usati sia il metodo tradizionale, con il cosiddetto martellone (escavatore munito di martello), sia quello meccanizzato attraverso la Tunnel Boring Machines (TBM).

Nella parte sud del tracciato dell’opera, in considerazione dell'articolata composizione geologica del suolo e delle scadenti caratteristiche geomeccaniche, la tecnica di scavo tradizionale permette di ottenere il migliore dei risultati possibili. Il lavoro del personale presente nelle gallerie è indispensabile: l'esperienza e la conoscenza sviluppata permette di interpretare i segnali che la roccia stessa dà di sé, consentendo di adattare progressivamente le pratiche di escavazione.

Qualora le condizioni geologiche lo permettano, è invece possibile sfruttare la tecnica di scavo mediante TBM per avere una maggiore velocità realizzativa.

Nel caso del Terzo Valico, i fronti di scavo sono molteplici, in simultanea e non riguardano le sole estremità del percorso. Anche per ridurre i tempi realizzativi, infatti, sono state realizzate 4 gallerie intermedie che intercettano il tracciato principale in profondità, permettendo lo scavo da ulteriori punti intermedi.

 

Scavo tradizionale

Circa 60 km dei 90 totali di gallerie sono scavati con il cosiddetto “metodo tradizionale”. Questo metodo, in cui l’avanzamento viene vissuto direttamente dal personale, prevede 4 fasi che vengono svolte in diversi turni, senza soluzione di continuità. La prima fase è il "consolidamento", e viene eseguita solo con rocce particolarmente scadenti e naturalmente propense all’instabilità: si eseguono dei fori nell’ammasso da scavare; al loro interno vengono poi inseriti dei chiodi in vetroresina e riempiti con numerose iniezioni cementizie in modo da conferire la necessaria stabilità alla roccia.

Nella seconda fase si demolisce la roccia attraverso metodi di abbattimento con martello demolitore o mediante l’utilizzo di esplosivo, avanzando mediamente di 3-4 metri al giorno. Nella terza fase si procede con la posa del pre-rivestimento per mettere in sicurezza lo scavo e sostenere la galleria: si installano le centine, profilati metallici a sostegno dello scavo inglobati in calcestruzzo spruzzato.

Infine, nell’ultima fase, si realizza il rivestimento definitivo della galleria, anticipato dalla messa in opera di uno strato impermeabilizzante, a contatto con il pre-rivestimento, composto da tessuto-non tessuto e pvc. Il rivestimento definitivo di galleria viene realizzato in calcestruzzo armato e costituirà l’anello interno della galleria a vista per i passeggeri.

Per la realizzazione di una galleria con il metodo tradizionale sono necessarie numerose squadre, ciascuna specializzata in una particolare fase lavorativa, che si alternano su turni di 8 ore, permettendo l’avanzamento delle lavorazioni h24 e 7 giorni su 7.

 

Scavo meccanizzato

La seconda tecnica di scavo, più moderna, è lo scavo meccanizzato mediante Tunnel Boring Machines (TBM), che scavano e contemporaneamente rivestono internamente il tunnel con elementi prefabbricati in calcestruzzo detti “conci”.

Per la realizzazione del Terzo Valico sono state impiegate cinque TBM, aventi un diametro di 9,7 m, una lunghezza dai 75 ai 115 m e una velocità di avanzamento media varia tra gli 8 e i 14 metri al giorno.

La parte principale di una TBM è la testa fresante, dotata di una serie di denti capaci di tagliare e rompere la roccia con una rotazione di circa 2 giri al minuto.

Alle spalle della testa avviene la raccolta del materiale di scavo: tutti i detriti rocciosi vengono convogliati in una camera e attraverso una coclea vengono poi trasportati da un sistema di nastri fino all’esterno della galleria.

Nella parte posteriore della TBM si trova la zona di back-up con l’impiantistica, la cabina di guida e un sistema a vacuum (erettore) che serve a installare i conci prefabbricati in cemento armato che vanno a costituire il rivestimento del tunnel.

Anche per lo scavo meccanizzato le attività sono organizzate su 24 ore al giorno, con diverse squadre di lavoratori che si alternano ogni 8 ore. Ogni squadra è composta da più di 10 persone.