La rete ferroviaria italiana di competenza di RFI si estende per 16.782 km e di questi circa 1.600 si sviluppano in tunnel di vario tipo, costruite nel corso di più 150 anni. L’esigenza di conservare in efficienza le strutture più datate richiede manutenzioni ordinarie e straordinarie che, in certi casi, implicano interventi complessi. Oltre all’armamento, il segnalamento e i sistemi di elettrificazione e controllo – che nel tempo sono comunque stati via via aggiornati e adeguati alle necessità di esercizio – i lavori riguardano spesso anche le opere civili e necessitano, quindi, di un particolare impegno da un punto di vista progettuale e costruttivo. Negli ultimi anni in molte gallerie sono stati eseguiti interventi di tipo conservativo per evitare il degrado dei rivestimenti, mentre in altre sono state realizzate modifiche strutturali per adeguare i profili ai più recenti standard internazionali. Nel corso del 2024 RFI ha continuato a prestare molta attenzione alle gallerie della propria rete e ha tra l’altro lanciato un bando – diviso in 21 lotti territoriali per un valore complessivo 651.654.000 euro – destinato alla progettazione esecutiva e alla realizzazione di lavori per la manutenzione ordinaria e straordinaria.
TAGLI STRUTTURALI NELLA GALLERIA COVA
La linea Bologna-Prato – completata nel 1934 e al tempo soprannominata direttissima – per decenni ha rappresentato l’asse portante per l’attraversamento dell’Appennino tosco-emiliano; un ruolo che, per quanto riguarda il traffico passeggeri di lunga percorrenza, dal 2009 è stato assorbito dalla nuova tratta ad Alta Velocità Bologna-Firenze. Il tracciato storico continua tuttavia a essere rilevante con le sue gallerie per il traffico passeggeri locale e, soprattutto, per quello merci, in quanto è parte integrante del corridoio ferroviario europeo Scandinavia–Mediterraneo. Per svolgere questa funzione, la linea Bologna-Prato è stata oggetto di un piano di interventi di adeguamento agli standard del traffico delle merci, secondo la specifica PC 80. Questa nuova sagoma limite è necessaria per il passaggio dei treni merci adibiti al trasporto di semirimorchi e container High Cube (con lunghezza di 12,19 m, larghezza di 2,44 m e a altezza di 2,99 m).
La prima fase dei lavori, relativi alla tratta toscana, Prato-Vernio, è stata effettuata negli anni 2020 e 2021 mentre la seconda fase, che ha riguardato quella emiliana fra Pianoro e San Benedetto Val di Sambro, ha avuto inizio a gennaio del 2023 e si concluderà nel primo semestre del 2025. La terza fase, che interessa invece la Grande galleria dell’Appennino lunga 18.507 m, è iniziata nel 2024 e sarà portata a termine entro la fine di quest’anno. Nella tratta di 31 km, che va da Pianoro a San Benedetto Val di Sambro, il piano dei lavori ha interessato 17 gallerie nelle quali è stato realizzato l’allargamento del profilo, l’abbassamento del piano del ferro e il conseguente adeguamento della linea di alimentazione elettrica. A seconda del tipo galleria, per raggiungere le dimensioni richieste dal gabarit PC 80, la profilatura ha richiesto la scarifica di 40 o 50 cm del rivestimento.
La galleria Cova, che si trova a circa 2 km dalla stazione di Vado- Monzuno, era fra quelle che prevedeva la scarifica di 50 cm del rivestimento. Per evitare che si producessero fenomeni di cedimento del rivestimento, nel primo tratto di 16 m dell’imbocco del lato Bologna, il progetto ha previsto l’inserimento di 16 elementi strutturali di rinforzo con speciale profilo non commerciale, posizionati all’interno di altrettanti tagli ricavati radialmente nel rivestimento in laterizio e in pietra.
I lavori anche sulle gallerie, affidati all’impresa Luigi Notari – assegnataria di diversi lotti lungo i segmenti Vado-San Benedetto Val di Sambro – sono stati avviati alla fine dello scorso luglio e hanno richiesto una serie di lavorazioni suddivise per fasi. Dopo aver provveduto con propri mezzi alla scarifica dei primi 20 cm per tutto lo sviluppo della galleria, l’impresa è passata a realizzare i tagli necessari all’inserimento degli elementi strutturali di rinforzo. Per questa lavorazione, che richiedeva un macchinario con caratteristiche particolari, i tecnici di cantiere hanno optato per il noleggio a caldo di un GTF 400.2 RC accoppiato a una testa fresante SC 700 con tamburo da 45 cm, entrambi prodotti da Grotti. La scelta è stata determinata sia dall’esigenza di ottenere la massima precisione sia per contrarre il più possibile i tempi della scarifica. La potenza e capacità di taglio era, del resto, un fattore particolarmente importante, specie per l’ultimo tratto del piedritto, in cui il rivestimento non era in laterizio ma in pietra di notevole durezza. L’intervento ha previsto tagli di 45 cm di larghezza e, a secondo della geometria rilevata, di profondità variabile da un minimo di 8 a un massimo di 30 cm di profondità. I vantaggi offerti dall’impiego del macchinario rispetto ai normali sistemi di scarifica montati su carro ferroviario si estendevano inoltre all’aspetto logistico, in quanto il binario pari (in gergo ferroviario “banalizzato” per consentire la corsa in entrambi i sensi) doveva essere rapidamente reso fruibile tutte le volte che i convogli di servizio dell’impresa dovevano portare personale, materiali e mezzi nella galleria successiva in direzione Prato, in cui si stava realizzando un altro intervento.
Per raggiungere la galleria Cova, il GTF 400.2 RC è stato caricato presso la stazione di Vado su uno speciale carro ribassato dotato di rampe e, quindi, trasportato presso la galleria e lì scaricato, traslando in posizione di lavoro, grazie a un riempimento realizzato in stabilizzato. La soluzione adottata, pur lasciando libera la rotaia per il passaggio dei convogli di cantiere, ha creato una solida base di appoggio, evitando così il danneggiamento delle traverse e quindi la compromissione dell’integrità dell’armamento. Vista la contenuta lunghezza della galleria, l’abbattimento delle polveri è stato conseguito con l’effetto combinato di un ventolino montato su carro ferroviario e getti d’acqua nebulizzata installati a bordo dell’attrezzatura di taglio accoppiata al macchinario. Per evitare la riduzione delle capacità di portanza del rivestimento, provocata dal temporaneo indebolimento provocato dalla realizzazione dei 16 tagli radiali necessari per accogliere gli elementi strutturali, i progettisti di RFI hanno richiesto che questi non fossero effettuati in sequenza. Si è quindi optato per l’esecuzione di due tagli per tutto lo sviluppo del profilo alla volta e, solo dopo l’istallazione e il fissaggio degli elementi strutturali di rinforzo, si è proceduto alla realizzazione di due successivi, situati però a due campi di distanza da quelli già istallati.
Questo schema operativo, che ha conseguito lo scopo di mantenere la massima integrità strutturale del rivestimento in laterizio delle gallerie, è stato possibile proprio grazie alla precisione offerta da sistema GTF®, che ha permesso di realizzare i tagli a soli 30 cm di distanza l’uno dall’altro. Una volta create tutte le sedi per alloggiare gli elementi strutturali e averli inseriti e fissati, il rivestimento è stato scarificato con sistema montato su carro ferroviario, così da disporre di una superficie perfettamente livellata. È stata quindi posata una rete elettrosaldata su cui è stato poi applicato uno strato di calcestruzzo proiettato fibrorinforzato di 8 cm. L’impiego del GTF 400.2 RC è stato dunque risolutivo permettendo livelli di precisione e contrazione dei tempi altrimenti non ottenibili da nessun altro macchinario.
SCARIFICA NELLA GALLERIA EXILLES
La linea Torino-Modane è un tracciato storico che nel 1854 aveva portato la strada ferrata da Torino alla Val di Susa e poi, con l’apertura del traforo del Frejus nel 1871, aveva connesso l’Italia con la Francia attraverso le Alpi. La linea – originariamente a binario singolo, a eccezione del traforo del Frejus impostato subito con doppio binario – è stata raddoppiata in numerose tratte nel corso di quasi ottant’anni. Il primo potenziamento avvenne nel 1908 fino a Collegno mentre, tra il 1966 e 1985, furono completati i lavori di raddoppio sul resto della linea, diminuendo anche le pendenze massime nei tratti più critici. Fra il 2003 e il 2011 si sono invece svolti i lavori di adeguamento del tunnel alla sagoma internazionale GB1 UIC che hanno modificato il gabarit, portandolo dal PC32 (3,62 m) al PC45, così da consentire il passaggio di container e semirimorchi con altezze di 3,75 m.
L’intervento aveva altresì comportato l’abbassamento del piano del ferro la sistemazione del rivestimento e il rifacimento del sistema di alimentazione elettrica. La linea, in alcuni tratti, ancora oggi è caratterizzata da pendenze comprese tra 27 e 30 per mille (cioè vicine al massimo consentito per le ferrovie) e, a partire dalla stazione di Chiomonte, attraversa una zona molto impervia, soggetta a fenomeni atmosferici a volte intensi. In inverno, in particolare, le nevicate abbondanti rendono più difficile la circolazione dei convogli e le gelate portano spesso alla formazione di grosse stalattiti di ghiaccio all’interno delle varie gallerie che, nel tempo, possono arrivare anche a danneggiarne il rivestimento e l’armamento.
Viste le condizioni di esercizio cui è esposta la linea, RFI vigila costantemente sul tracciato, intervenendo con manutenzioni ordinarie e straordinarie, così da continuare a renderlo efficiente e sicuro. Un aspetto a cui viene dedicata particolare attenzione sono le infiltrazioni d’acqua nel rivestimento delle gallerie; un fenomeno comune a tutte le strutture prive di impermeabilizzazione, quali appunto quelle della linea del Frejus. Proprio per arginare gli effetti dell’acqua, RFI ha realizzato una campagna di indagini geognostiche di monitoraggio e ha quindi stabilito che fossero eseguiti lavori mirati alla stabilizzazione del quadro fessurativo del rivestimento delle gallerie. Non ha fatto eccezione la galleria Exilles (lunga 2.060 m) dove il problema si era manifestato anche in un camerone di servizio, lungo 80 m e largo poco di più di 13 m, situato a circa 1 km dall’imbocco del binario dispari dal lato della stazione di Chiomonte. Vista anche l’ampia superficie, gli stillicidi attraverso lo strato di spritz-beton applicato sopra il rivestimento in laterizio risultavano particolarmente intensi e diffusi. Si trattava quindi di rimuovere lo strato di calcestruzzo proiettato, per individuare le fessurazioni da cui l’acqua penetrava, e poi provvedere all’impermeabilizzazione e al consolidamento delle gallerie.
Nel camerone era già stato realizzato un primo intervento sul lato adiacente al binario tra il piedritto e la calotta – fino a dove si innestano gli elementi di supporto della linea aerea di contatto – utilizzando metodi di scarifica tradizionali. Il resto della superficie, cioè quella più estesa, era invece rimasta ricoperta con lo strato di spritz-beton fibrorinforzato e aveva quindi continuato a deteriorarsi. Lo scorso novembre l’impresa Luigi Notari, in quanto affidataria dei lavori di manutenzione per la messa in sicurezza di alcuni tratti della linea, è intervenuta sulla parte rimanente del rivestimento non ancora risanata.
I lavori fanno parte della fase 1-2024 del piano di intervento in vari punti della galleria Exilles, la cui durata è stimata in 120 giorni. Il progetto prevede diverse lavorazioni, la prima delle quali è la rimozione dello strato di calcestruzzo proiettato fibrorinforzato che ancora ricopriva circa due terzi del rivestimento. Viste dimensioni del camerone, la direzione tecnica del cantiere ha scartato la possibilità di impiegare sistemi di scarifica montati su carro ferroviario, così come l’utilizzo del martello idraulico montato su escavatore. Quest’ultimo, oltre a problemi di sicurezza dovuti a potenziali distacchi incontrollati dello strato di spitz beton, non avrebbe permesso di ottenere una superficie regolare e avrebbe inoltre implicato tempi lunghi. Come era avvenuto per l’intervento sulla linea Bologna-Prato, anche per la galleria Exilles Notari ha optato per il noleggio a caldo di un macchinario GTF 400.2 RC, in questo caso però accoppiato con una fresa SM 1000, anch’essa prodotta da Grotti.
L’attrezzatura, ideale per rimuovere lo strato di spritz-beton, ha permesso di eseguire la scarifica di 8 cm profondità e 1 m di larghezza per ogni passata, completando il lavoro su una superficie di circa 1.000 m2 in soli due giorni. Rimosso il materiale, è stato quindi possibile iniziare l’intervento di impermeabilizzazione della calotta con iniezioni di resine poliuretaniche, cui sono seguite iniezioni di resine epossidiche per il consolidamento del rivestimento in laterizio e quindi la realizzazione di un sistema di raccolta e smaltimento dell’acqua.
FLESSIBILITÀ APPLICATIVA ANCHE PER I LAVORI NELLE GALLERIE FERROVIARIE
Sebbene concepito per un’ampia gamma di applicazioni in ambito stradale, e non specificamente per i lavori ferroviari, il sistema GTF® ha dato prova di essere risolutivo anche in quell’ambito. Le caratteristiche del circuito idraulico – portata massima 540 l/minuto, pressione massima 420 bar, potenza idraulica 285 kW – e il sistema di controllo brevettato di regolazione automatica di discesa del braccio, che permette di utilizzare l’attrezzatura sempre alla massima potenza disponibile, offrono vantaggi in alcune tipologie di lavori ferroviari in cui è possibile far traslare il macchinario su superfici adeguatamente preparate per evitare che venga danneggiato l’armamento.
Appoggiando e traslando direttamente a terra, i macchinari e le attrezzature della serie GTF® possono infatti applicare la massima forza di spinta laterale necessaria per sfruttare al meglio la loro potenza. Un vantaggio che non potrebbe essere sfruttato se il macchinario fosse caricato su un carro ferroviario perché, specie quando il braccio non opera in verticale, il GTF 400.2 RC scaricherebbe direttamente sull’armamento la risultante delle forze di spinta applicata sul rivestimento che viene scarificato. Viste le continue richieste provenienti dall’Italia e da altri Paesi europei, nel corso del 2024 l’ufficio tecnico di Grotti ha avviato lo studio di un macchinario telecomandato pensato espressamente per il settore ferroviario che tenga conto di queste, come di altre, problematiche specifiche.
Le soluzioni elaborate, che saranno oggetto di brevetti internazionali, consentiranno di operare anche da carro ferroviario in gallerie con diversi profili, senza per questo rinunciare alle caratteristiche di potenza e produttività che distinguono il sistema GTF® dagli altri oggi disponibili sul mercato. Il nuovo macchinario dedicato al settore ferroviario usufruirà inoltre dei vantaggi del sistema modulare di aspirazione a ciclo continuo che sarà completato nel corso del 2025 e che permetterà di raccogliere le polveri e il fresato proveniente dalla scarifica. Il lavoro combinato dei due sistemi consentirà lo scarico del materiale di risulta senza bisogno di interrompere la scarifica, aumentando così la produttività.
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