Una tecnica di scavo innovativa e sostenibile al via per la prima volta in Italia nell’ambito della costruzione di gallerie che interagiscono con la falda acquifera: è lo scavo in atmosfera iperbarica avviato da Webuild per la realizzazione di un tratto della galleria artificiale Casalnuovo, che si sviluppa parzialmente sottofalda. Ci troviamo sul lotto Napoli-Cancello, una delle tratte che il Gruppo Webuild sta realizzando su commissione di Rete Ferroviaria Italiana – RFI, per la realizzazione della linea AV/AC Napoli-Bari.
Circa 650 m della nuova galleria, che attraversa un territorio fortemente urbanizzato, sono scavati senza sosta grazie a questa nuova tecnica che rappresenta una delle poche applicazioni per questa tipologia di lavori complessi anche a livello europeo. Caratteristica fondamentale dello scavo iperbarico è l’utilizzo di aria compressa come metodo per effettuare le operazioni di scavo in presenza di acqua. La pressione introdotta nel sito consente infatti di mantenere l’acqua al di sotto del fondo scavo, assicurando vantaggi anche dal punto di vista ambientale, senza i rischi associati all’uso di miscele cementizie che entrano in contatto con il terreno e la falda acquifera.
La galleria Casalnuovo, lunga complessivamente 3.300 m (1.000 m già realizzati con il precedente appalto IRICAV e 2.300 nel presente appalto), è una galleria artificiale a doppia canna realizzata tra paratie in diaframmi seguendo il metodo Milano e si colloca in un sito di natura vulcanica piroclastica con media permeabilità (k 10-4÷10-5 m/s).
Nel tratto scavato in atmosfera iperbarica la pressione, a seconda delle fasi di scavo, oscillerà tra 0,3 e circa 1,2 atm. Tutte le attività si svolgono adottando procedure e specifici protocolli tecnici e sanitari che consentono di garantire la massima sicurezza e la salute degli operai durante le fasi di lavoro.
Il cantiere della galleria Casalnuovo, il cui termine dei lavori è previsto per la metà del 2025, ha comportato la predisposizione di un’impiantistica complessa e innovativa, sviluppata con il coinvolgimento di tecnici specializzati e fornitori anche internazionali altamente qualificati.
Innovazione e sostenibilità
La tecnica adottata da Webuild permette di sfruttare l’applicazione di aria compressa all’interno della galleria come metodo per effettuare le operazioni di scavo e di rivestimento in condizioni asciutte, consentendo di mantenere una pressione tale da abbassare il livello di falda al di sotto del fondo scavo. L’aspetto innovativo dello scavo in atmosfera iperbarica risiede anche nel fatto che è in grado di garantire notevoli vantaggi dal punto di vista ambientale rispetto ai classici sistemi di scavo in presenza di una falda acquifera. In particolare, consente l’eliminazione degli effetti ambientali sulla qualità dell’acqua di falda, in quanto si evita di mettere in contatto la falda con miscele cementizie e additivi chimici.
Le fasi di scavo
Le sezioni della galleria Casalnuovo interessate dalla presenza della falda vengono divise in compartimenti “stagni” di circa 60 m con l’obiettivo di limitare le perdite di pressurizzazione. Tali compartimenti saranno delimitati da diaframmi provvisori, trasversali alla linea, che saranno abbattuti in successione con l’avanzamento degli scavi.
Per consentire la massima sicurezza, inoltre, a ciascuno dei compartimenti viene associato un unico valore di progetto della pressione dell’aria in funzione di quella della falda a fondo scavo che oscillerà, come detto, tra 0,3 e circa 1,2 atm.
Dopo la demolizione del primo diaframma – compartimento 0 – e lo scavo del compartimento 1, avviene l’installazione degli impianti per lo scavo con aria compressa. Una volta completato il rivestimento e l’impermeabilizzazione definitiva del compartimento 1, si procederà all’attivazione dell’impianto, delle camere di compensazione e delle dotazioni necessarie all’applicazione e al mantenimento della sovrapressione. In sostanza, per ogni compartimento verranno ripetute tutte le attività, ovvero lo scavo, il rivestimento, l’impermeabilizzazione ed il getto della fondazione e del rivestimento interno, così via per tutte le sezioni, fino alla fine della galleria.
Lo scavo avviene utilizzando mezzi ad alimentazione elettrica dotati di benna o martello demolitore e piano di carico direttamente sui nastri. Il materiale di risulta viene conferito tramite un nastro trasportatore installato sotto la copertura della galleria, in due ground lock, ovvero due locali a tenuta stagna utilizzati per il deposito dello smarino. Il materiale scavato viene trasportato con nastri trasportatori dal fronte scavo fino ai suddetti locali, nei quali i nastri si innestano attraverso apposite finestre. Anche queste operazioni, compreso lo stoccaggio nei ground lock, avvengono in condizioni iperbariche. Dopo aver completato il riempimento del locale di stoccaggio, il nastro viene retratto, la finestra lato galleria viene chiusa ermeticamente e a quel punto viene aperto il portone per consentire l’ingresso dei mezzi per lo svuotamento del materiale.
L’ambiente di lavoro
L’ingresso degli operai nel regime iperbarico avviene tramite le prestabilite operazioni di adattamento graduale in apposita camera di compensazione – che prevede una capienza massima di 20 operai che lavoreranno 24/7 su tre turni – nella quale avverrà la fase di aumento graduale della compressione che durerà in media 20 minuti (variabile in funzione della pressione interna).
Nel cantiere sono inoltre previste specifiche dotazioni impiantistiche, indispensabili per la pressurizzazione, per regolare i livelli di sovrappressione, gestire gli accessi al cantiere e garantire condizioni di massima sicurezza per lo svolgimento dei lavori durante la realizzazione dell’opera. Per tutti questi aspetti, Webuild ha coinvolto Fornitori, Imprese e strutture specialistiche di primo ordine in Italia che agiscono in stretta collaborazione con le strutture specialistiche del Gruppo FS. Tutte le attività si svolgono adottando procedure e specifici protocolli tecnici e sanitari che consentono di garantire la sicurezza e la salute degli operai durante le fasi di lavoro.
Al lavoro per connettere Napoli e Bari in 2 ore
I lavori di Webuild, commissionati da Rete Ferroviaria Italiana, procedono in parallelo anche sugli altri lotti della linea. Sono infatti attualmente in fase di assemblaggio due nuove TBM (Tunnel Boring Machine) che saranno utilizzate per l’inizio dello scavo – previsto in estate – della galleria Rocchetta (lotto Apice-Hirpinia), lunga circa 6,4 km, e della galleria Orsara (canna dispari del lotto Orsara-Bovino) lunga circa 10 km. Prosegue intanto sul lotto Apice-Hirpinia anche lo scavo della galleria Grottaminarda, lunga circa 2 km, che ad oggi è stata realizzata per circa il 60% del tracciato e il cui completamento è previsto entro l’estate.
In totale, la futura linea dell’alta velocità tra Napoli e Bari avrà una lunghezza di 145 km, con nove gallerie (tra cui la galleria Hirpinia, lunga circa 27 km, che si contenderà alla galleria del Terzo Valico il primato di galleria più lunga interamente in territorio italiano), 25 viadotti e 16 tra nuove stazioni e fermate
La linea AV/AC Napoli-Bari porterà notevoli benefici anche in termini di sostenibilità ambientale, consentendo di evitare oltre 3 milioni di t di emissioni di CO2 nel periodo 2023-2047.
La stazione Hirpinia che sorgerà a Grottaminarda sarà la più grande tra quelle previste e servirà le province di Avellino e Benevento premettendo di collegare all’AV numerosi Comuni che finora ne erano esclusi. Il progetto prevede inoltre la costruzione di un nuovo parcheggio e terminal bus per garantire l’intermodalità ferro-gomma senza discontinuità di percorso, oltre ad interventi di potenziamento dell’accessibilità delle aree interessate dal progetto, con la realizzazione di quattro rotatorie e otto assi viari.
Nel dettaglio, il lotto Napoli-Cancello su cui si realizza lo scavo iperbarico di un tratto della galleria artificiale Casalnuovo interessa il primo tratto della direttrice AV/AC Napoli-Bari ed è strategico nel riassetto complessivo dei collegamenti metropolitani, regionali e lunga percorrenza in quanto consente di portare i binari della linea a servizio della nuova stazione di Napoli Afragola che, in futuro, diventerà la stazione per l’interscambio passeggeri tra i servizi regionali ed AV, incrementando l’accessibilità complessiva al trasporto ferroviario nel nodo di Napoli. La lunghezza del tracciato del lotto Napoli-Cancello è di 15,6 km e interessa un territorio fortemente urbanizzato compreso tra le città campane di Casoria, Casalnuovo, Afragola, Caivano e Acerra.
L’AV/AC Napoli-Bari è uno dei 19 progetti che Webuild sta realizzando al Sud, isole comprese, che prevedono la costruzione di oltre 300 km di linea ferroviaria ad alta velocità e che ad oggi occupano 5.450 persone, tra personale diretto e di terzi, e vedono coinvolta una filiera di 4.300 Società da inizio lavori.
Dati tecnici
- Stazione Appaltante e Collaudo: Italferr SpA
- Contraente Generale: RFI – Rete Ferroviaria Italiana SpA
- Direzione di Cantiere ed Esecutori dei Lavori: R.T.I. composta da Webuild (Mandataria) e Partecipazioni Italia (Mandante)