Il principio di funzionamento
Il principio di funzionamento di uno scudo di tipo “EPB” (Earth Pressure Balance), già utilizzato nell’ambito milanese durante la realizzazione del passante ferroviario, della Linea 5 e del prolungamento verso Rho-Fiera delle Linea 1 della metropolitana, si basa sulla azione di spinta esercitata da un fluido contenuto nella camera di scavo in corrispondenza della testa della macchina sul materiale scavato, che viene mantenuto all’interno della camera di scavo ed estratto in maniera controllata attraverso un trasportatore a coclea.
Una volta raggiunta la pressione interna di equilibrio, lo scavo avviene a volume costante, mantenendo uguali i volumi scavati e i volumi estratti dalla coclea. La pressione di confinamento esercitata al fronte per bilanciare la pressione dei terreni e dell’acqua viene controllata e modulata coordinando la spinta della macchina in avanzamento e la velocità di estrazione della coclea. Per conferire al terreno le necessarie caratteristiche di plasticità e fluidità si ricorre all’uso di additivi fluidificanti appropriati (schiume, polimeri), che vengono iniettati tramite ugelli disposti sulla testa, direttamente verso il fronte, all’interno della camera di scavo e della coclea di smarino.
Per il progetto della Linea 4 sono state utilizzate schiume a base di tensioattivi polimerizzati, che sono state applicate al fronte mediante sei ugelli omogeneamente distribuiti sulla configurazione della testa fresante. A tergo dell’anello, dalla coda dello scudo, durante la fase di avanzamento, viene effettuata l’iniezione in pressione di una miscela cementizia, così da saturare il vuoto anulare esistente tra l’estradosso dei conci e il profilo di scavo; in questo modo si evita il prodursi di convergenze nel terreno, minimizzando l’entità di cedimenti in superficie.