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Infilaggi di rinforzo del terreno in galleria

La progettazione di scavi in sotterraneo è divenuta più ampia e complessa in quanto richiede un’analisi numerica sempre più sofisticata per contrastare condizioni di terreno difficili, in base alle quali potrebbe essere necessario un rinforzo prima di eseguire lo scavo (pre-supporto) con elementi strutturali resistenti, il cui compito è quello di migliorare il comportamento dell’ammasso

Infilaggi di rinforzo del terreno in galleria

Conclusioni

Gli studi più interessanti effettuati sugli interventi di rinforzo del terreno come il pretunnel a infilaggio di elementi resistenti in acciaio (Forepoling Umbrella Method), riguardano l’applicazione e gli effetti sulla riduzione della subsidenza e dei cedimenti del terreno intorno al tunnel.

Con l’applicazione di questa tecnologia, ad esempio, la stabilizzazione del fronte di scavo viene eseguita creando una struttura ad ombrello con i tubi in acciaio in modo che la concentrazione delle tensioni si riduca nella parte anteriore e posteriore del fronte di scavo stesso. Così facendo, il livello di sollecitazione generato dalle operazioni di scavo resterà sotto controllo, così come le deformazioni lungo tutto il cavo e in superficie (particolarmente importante per le opere in sotterraneo in ambito urbano) [4 e 5].

Per mezzo di numerosi studi, si è visto che la tecnologia dell’Umbrella Arch utilizzata come struttura di supporto del terreno riduce significativamente la subsidenza del terreno e, cosa ancora più significativa, risulta essere molto efficace nella riduzione della durata di evoluzione totale della subsidenza stessa [6].

Considerato che le sollecitazioni verticali sull’intervento di rinforzo dipendono dalla rigidità del rinforzo stesso e dal terreno circostante, variare il diametro dei tubi in acciaio – ovvero l’interasse – comporterà un cambio di rigidità del rinforzo, giocando un ruolo fondamentale nell’accrescimento della stabilità del tunnel. Infatti, l’aumento del diametro dei tubi e il loro numero fino al valore ottimale producono una riduzione della deformazione del terreno nell’intorno del cavo nonché una riduzione della subsidenza in superficie.

Per contro, una diminuzione del diametro dei tubi e una riduzione del numero di infilaggi eseguiti per la realizzazione del supporto sono causa di una riduzione di rigidità, quindi di un aumento dei cedimenti di deformazione. Diretta conseguenza di ciò è l’aumento della subsidenza in superficie e l’impatto negativo in termini di stabilità del fronte di scavo [7 e 8].

Bibliografia

[1]. M. Chiarelli – “Gallerie realizzate in ammassi rigonfianti e/o spingenti”, “Ingenio Web” del 4 Ottobre 2016, Imready Srl, RSM.

[2]. M. Chiarelli – “L’Arte del costruire gallerie”, Editrice Uni Service, Trento, 2009.

[3]. M. Chiarelli – “La realizzazione di gallerie in formazioni geologicamente complesse”, “Ingenio” n° 36 del 30 Settembre 2015, Imready Srl, RSM.

[4]. M. Chiarelli – “Analisi di stabilità del fronte di scavo in galleria”, “Ingenio” n° 41 del 12 Aprile 2016, Imready Srl, RSM.

[5]. M. Chiarelli – “La costruzione di gallerie in ambiente urbano”, “Ingenio” n° 28 e dossier di Geotecnica del 14 Novembre 2014, Imready Srl, RSM.

[6]. M. Chiarelli – “Il metodo Top-Down e Bottom-Up – Le stazioni della nuova metropolitana di Roma” – “Strade & Autostrade” n° 119 Settembre/Ottobre 2016, EDI-CEM Srl, Milano.

[7]. M. Chiarelli – “Interazione tra gallerie metrò e scavi profondi: il metodo smartGDE”, “Strade & Autostrade” n° 108 Novembre/Dicembre 2014, EDI-CEM Srl, Milano.

[8]. M. Chiarelli – “Analisi dei cedimenti per gallerie a doppia canna”, “Strade & Autostrade” n° 125 Settembre/Ottobre 2017, EDI-CEM Srl, Milano.