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La galleria T-48: una sfida indiana

Il Governo indiano ha intrapreso una campagna di avvicinamento delle regioni periferiche al cuore pulsante di questa immensa nazione, non a caso definita Subcontinente. La linea che si spinge nel cuore del Kashmir ri-sponde a questo programma

La galleria T-48: una sfida indiana

Una volta attraversata la sella principale della catena montuosa tra Banihal e Qazigund, la ferrovia si dirige a Srinagar e quindi a Baramulla con tratte pianeggianti per i restanti circa 115 km, senza alcuna galleria.

La parte terminale della linea ferroviaria (tra Banihal e Baramulla) è già realizzata e in esercizio. Per rendere ciò fattibile, il materiale rotabile è stato trasportato lungo la strada nazionale, con il superamento di un passo poco oltre 2.000 mslm e di un altro con una galleria di culmine di 2,8 km, a circa 2.200 mslm.

Le caratteristiche dell’opera

La galleria T-48 si pone a circa 40 km dalla sommità del tracciato a Banihal ed è la seconda galleria ferroviaria più lunga in India. I dati principali dell’opera sono:

  • lunghezza: 10.185 m, di cui 10.085 m in sotterraneo;
  • schema: galleria ferroviaria a binario semplice con galleria di sicurezza affiancata (comune a tutte le gallerie lunghe lungo la linea USBRL) ad interasse 25 m (by-pass di fuga ogni 375 m lunghi 18 m);
  • l’incrocio dei treni avviene nelle stazioni, distribuite a distanza pressoché costante;
  • sezione libera interna: galleria ferroviaria interna 37,7 m2; galleria di sicurezza per il passaggio dei mezzi di soccorso e manutenzione 18,3 m2 (sagoma limite di 3,0×3,6 m);
  • sezione di scavo: galleria ferroviaria da 53,4 a (troncoconica variabile) 73,9 m2;
  • galleria di sicurezza: da 26,9 a (troncoconica variabile) 33,7 m2;
  • copertura massima: 1.150 m (profilo longitudinale);
  • situazione attuale: scavo in corso, realizzato il 42% dell’avanzamento totale (21.372 m).

La geologia

L’opera si pone sul fianco sinistro della valle del torrente Chinji, un affluente in sponda destra del fiume Chenab e si inserisce interamente nella formazione di Ramban, costituita in questa zona prevalentemente da filliti carboniose con intercalazioni di filliti quarzitiche e da filliti essenzialmente quarzitiche.

Questa zona è in contatto con la contigua formazione di Murree, a cui si sovrappone per contatto tettonico omologo alla linea tettonica Himalaiana periferica (Main Boundary Thrust).

Frequenti vene di quarzite di spessore da centimetrico a pluricentimetrico attraversano gli strati, in particolare verso l’imbocco Sud più prossimo a questo contatto tettonico.

La disposizione dei banchi è a reggi-poggio sul fianco della valle, intercettata dalla galleria lungo la giacitura, quindi generalmente con andamento trasversale/diagonale nel fronte di scavo.

L’imbocco Nord si pone in materiale sciolto, in detrito di pendio stabilizzato, residuo di una antica frana.

Lo scavo e il sostegno (metodo osservazionale)

Lo scavo avviene per metodo convenzionale all’esplosivo. Le misure di sostegno sono definite in progetto in base agli scenari di rischio potenziale (hazard scenarios) che le campagne investigative e l’esperienza del Progettista hanno permesso di individuare nel rispetto dei codici europei e in applicazione della Normativa svizzera per la progettazione di opere sotterranee.

Questi scenari considerano la formazione rocciosa, la copertura, la presenza d’acqua e il relativo effetto sulla matrice rocciosa, ed eventuali particolarità quali l’eccessiva fragilità della foliazione o il potenziale di rigonfiamento.

Gli scenari individuati hanno permesso di adottare soluzioni progettuali relativamente consuete: bulloni, centine e shotcrete, integrate da drenaggi in varie  configurazioni, pre-sostegno del fronte con ancoraggi e barre in vetroresina, pre-sostegno dell’arco di calotta con ombrelli di micropali (pipe-roofing) o di ancoraggi autoperforanti (forepoling) e iniezioni di consolidamento, impermeabilizzazione/tamponamento, senza e con arco rovescio, in configurazione di scavo generalmente a piena sezione, con una soluzione di emergenza a mezza sezione in caso di instabilità significativa del fronte e convergenze difficili da controllare, questa anche con la possibilità di mettere in opera un arco rovescio provvisorio.

A causa dell’alta copertura che il tracciato attraverserà, sono state previste misure capaci di incassare deformazioni importanti senza portare alla perdita della forma della sezione né all’instabilità di parte di essa a causa di spostamenti eccessivi, mantenendo in ogni caso la capacità di fornire un sostegno significativo anche durante lo sviluppo di queste deformazioni.

Per risolvere questa situazione evitando riprofilature penalizzanti dal punto di vista economico e dell’organizzazione delle attività di avanzamento, sono state adottate centine TH (Toussaint-Heintzmann) con giunti scorrevoli e blocco a limiti prestabiliti. Allo stato attuale del progetto e sulla base del comportamento registrato, questa soluzione non è ancora stata adottata.

Le misure di sostegno sono applicate sulla base del metodo osservazionale mediante un processo multicriterio che considera tanto la classe di roccia definita  tramite RMR o GSI quanto gli altri aspetti che concorrono a stabilire il comportamento dell’opera in conseguenza degli scenari di rischio identificati.

Questo processo si sviluppa al fronte di scavo, con un primo rilievo delle condizioni del fronte e della classificazione che ne consegue, con l’addizionale  considerazione degli aspetti geostrutturali e di idrogeologia che concorrono a definire gli scenari di rischio menzionati. La soluzione da adottare viene quindi accertata e adottata.

Il comportamento dell’opera viene costantemente monitorato mediante sezioni di rilevamento delle convergenze poste generalmente ogni 50 m o a posizioni specifiche se le condizioni cambiano drasticamente o la direzione lavori lo ritiene necessario.

Sezioni strumentate più intensamente, con estensimetri multibase e piezometri sono poste a distanza di circa 500 m o anch’esse in posizioni specifiche  addizionali.

Sulla base del feedback dal monitoraggio, si può ad oggi considerare il progetto centrato, con soluzioni che finora si sono sempre dimostrate adeguate ad  assicurare la stabilità dell’opera.

Si sta ora procedendo alla rettifica di alcuni parametri di progetto. Infatti, l’esperienza accumulata finora, con coperture fino a 850 m, fa considerare una  condizione generale dell’ammasso migliore nel suo complesso, con deformazioni inferiori a quanto atteso, nel contempo con un comportamento allo scavo e nell’immediato intorno più rilassante e disgregante (breaky).

Sicurezza, ventilazione ed elettromeccanica

Una sfida in sé è il progetto elettromeccanico, legato ai concetti di sicurezza e ventilazione.

Queste gallerie, in particolare quelle lunghe oltre 5 km, sono tra le prime realizzate in India. Malgrado lo sforzo importante della Committenza, la struttura contrattuale di progettazione suddivisa per singola opera rende difficile l’adozione di un principio omogeneo lungo l’intera tratta.

Attualmente è prevista la trazione diesel, che passerà in futuro a elettrica. Questo richiede oggi una ventilazione igienica significativa.

Le condizioni di incidente e incendio sono considerate con un fuoco di singola fonte di 50 MW e una curva di temperatura EUREKA.

L’effetto pistone e l’elevata pendenza della galleria che favorisce un effetto camino importante tende a facilitare la turbolenza delle correnti d’aria. La ventilazione in galleria ha la funzione di controllare il flusso dei fumi per facilitare la stratificazione e rallentare l’invasione di fumo per eccessiva turbolenza.

In caso di incendio, il rilevamento con cavo termico permette di identificare la posizione dello stesso e escludere gli acceleratori troppo vicini per evitare il  disturbo del flusso aeraulico. La fuga dei passeggeri è prevista dai by-pass pressurizzati dotati di doppia porta scorrevole per evitare il passaggio di fumi alla galleria di sicurezza.

Il progetto elettromeccanico avviene a valle di quello dell’opera civile: questo comporta una gestibilità limitata del posizionamento delle varie linee e interfacce. Il coordinamento e stretta collaborazione con il Cliente finale (Northern Railways) permette di rispettare le esigenze dell’opera con un’impostazione omogenea per quanto possibile: inoltre, le scelte specifiche in variante restano entro limiti ristretti e generalmente ispirate a una linea comune di soluzione di problemi analoghi in altre opere della linea.

L’esecuzione dei lavori

Il progetto si trova ora nel pieno della realizzazione delle opere civili.

Le difficoltà maggiori incontrate sono di carattere logistico e organizzativo: il Kashmir è una regione con collegamenti fragili. Le vie di comunicazione non sono di standard adeguato alla mole di traffico e i mezzi di trasporto sono lenti, lo stile di guida è anche lontano dagli standard di sicurezza europei e nelle valli è consuetudine calcolare con una velocità media di spostamento di 30 km/ora.

Inoltre, malgrado in Kashmir il clima sia genericamente continentale, nella valle del fiume Chenab si fa ancora sentire quello monsonico.

Le piogge intense e a volte violente che accompagnano questo periodo tardo-estivo provocano frequenti smottamenti che interrompono i collegamenti e  ritardano anche di giorni le forniture di materiale e la circolazione delle persone poiché si rendono necessari lavori di sgombero urgenti e si accumula traffico da smaltire che obbliga il passaggio a senso unico a giorni alterni attraverso intere vallate.

L’inverno, tipicamente continentale e alpino, porta nevicate importanti che impongono frequentemente il blocco del traffico con smaltimento poi, dopo il  ripristino della viabilità, sempre con il metodo del senso unico a giorni alterni.

Ciò dovrebbe spingere, dal lato del Progettista e del Cliente, a una formulazione adeguata delle specifiche riguardanti la disponibilità di materiale, di attrezzature e relativi ricambi e di una linea di supporto logistico adeguata, che non lasci sguarniti i depositi di materiali, ma anche delle misure per imporre la relativa applicazione di quanto proposto.

I budget offerti dalle Imprese sono a volte tali da render inapplicabile ogni misura di pressione.

Così come il materiale di scavo (per esempio jumbo automatici, pale di carico a ribaltamento laterale o pale Toro, dumper a doppia direzione di guida) non è sempre ottimizzato per la produttività auspicabile, anche la carenza di materiale da costruzione obbliga per contingenza a una certa elasticità di applicazione per evitare il fermo dei lavori.

Non sempre il principio della rapidità di esecuzione a vantaggio della capitalizzazione finale trova spazio o possibilità di applicazione da parte di Imprese che  sempre più, complice un mercato molto aggressivo, hanno capacità di autofinanziamento molto limitate per la portata dei problemi effettivi. Le parti si trovano spesso costrette in una continua contrattazione sulle modalità di finanziamento della costruzione.

La situazione attuale

L’Impresa Hindustan Construction Company, che ha eseguito i lavori sino a Luglio 2017, è stata esonerata e messa in mora.

Il conguaglio dei lavori è stato rimesso in gara e aggiudicato a Gammon. Il processo ha preso un tempo di soli tre mesi e mezzo (100 giorni). Gli scavi sono ripresi a metà Novembre 2017 e la consegna dei lavori è slittata da fine 2017 a fine 2020.

Dati tecnici

  • Stazione Appaltante: Northern Railways, emanazione del Ministero delle Ferrovie indiano
  • Contraente Generale: IRCON International Ltd
  • Project Manager: Mr R.S. Ranote e Mr A. Rao Kotteda
  • Progetto preliminare, definitivo ed esecutivo: Lombardi SA Ingegneri Consulenti
  • Direzione dei Lavori: IRCON International Pvt Ltd (Lombardi SA in funzione subordinata)
  • Responsabile Sicurezza: IRCON International Pvt Ltd
  • Direzione di Cantiere: Mr Gnana Murthi
  • Esecutori dei Lavori: Hindustan Construction Company Pvt Ltd (Settembre 2012-Luglio 2017), Gammon India Ltd (da Novembre 2017)
  • Importo dei lavori: circa 125 milioni di Euro in totale
  • Durata dei lavori: 1.825 giorni (cinque anni), attualmente rivisti in circa 3.000 (otto anni)
  • Data di consegna: 8 Settembre 2012
  • Data di ultimazione: 8 Settembre 2017, attualmente rivista in Dicembre 2020