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TBM a densità variabile: combinazione di due tecnologie per terreni incoerenti

Le TBM multimodali consentono di adattare la tecnologia di scavo in galleria alle effettive condizioni del terreno scambiando le modalità operative EPB e Slurry in modo continuo e regolando continuamente la pressione del fronte

Nel caso di uno scudo EPB, la pressione del fronte viene controllata mediante la velocità di avanzamento e il volume di smarino estratto tramite la velocità del trasportatore a coclea. Il design della testa fresante e della camera di scavo non richiede alcun compromesso nell’impiego delle modalità operative. Le principali differenze meccaniche riguardano il trasporto e i sistemi di movimentazione del fango nella camera di scavo e in galleria.

Gli scudi per il fango utilizzano un circuito pressurizzato con un impianto di trattamento dei fanghi in superficie; gli scudi EPB utilizzano un trasportatore a coclea per l’estrazione controllata del fango dalla camera di scavo e un sistema di trasporto aperto in galleria con automezzi o nastri trasportatori.

L’ampio spazio disponibile con la TBM di grande diametro per terreni incoerenti impiegata nel progetto Socatop ha consentito il posizionamento parallelo di entrambi i sistemi di rimozione del fango nella parte inferiore della camera di scavo con alcuni piccoli compromessi funzionali. Quando si è reso necessario il funzionamento in modalità Slurry per la presenza di condizioni geologiche prevalenti con possibili blocchi, massi o pietre di dimensioni maggiori, è stato utilizzato un frantumatore a mascelle, spostato dalla posizione di parcheggio e attivato davanti alla griglia di aspirazione.

Ciò ha richiesto un intervento manuale e uno sforzo meccanico aggiuntivo per cambiare la modalità operativa. Se la TBM ha un diametro inferiore a 8 m l’operazione diventa ancora più difficoltosa. Sebbene il progetto Socatop sia stato per molto tempo una soluzione unica nel suo genere, ha dimostrato in modo definitivo che la complessa combinazione di diverse tecnologie può avere senso se le condizioni del progetto sono ben conosciute.

Nel Maggio 2013 Bouygues Civil Works Florida ha completato con successo lo scavo della galleria stradale del porto di Miami, in Florida. Il progetto comprendeva due gallerie a doppia corsia lunghe 1,2 km che attraversano direttamente il canale navigabile e il terminal delle navi da crociera e le cui estremità curvano per collegare le sezioni stradali esistenti sulle isole Watson e Dodge.

Le gallerie ospitano due corsie di traffico, cordoli, passaggi pedonali, ventilatori e ulteriori installazioni di sicurezza. Lo scavo per la galleria del porto di Miami nella Baia di Biscayne è stato realizzato in un sottosuolo poroso e variabile, costituito principalmente da sabbia e calcare e acque sotterranee ricche di cloruro.