I lavori in progettazione
Il tracciato della nuova circonvallazione di Varna ha origine in corrispondenza dello svincolo Bressanone Nord e, sviluppandosi sempre in parallelismo all’Autostrada del Brennero, termina a Nord per raccordarsi all’esistente tracciato della S.S. 12 “del Brennero”. Il tracciato passa in galleria sotto l’area di servizio autostradale e, dopo un tratto all’aperto di 280 m, rientra in sotterraneo per passare sotto la strada di accesso al paese di Varna e sotto il rio Scaleres. Questo sarà uno dei tratti più critici dell’intera circonvallazione, con la galleria che, nel punto più stretto, si avvicina fino a 1,0 m di distanza dalla spalla del ponte autostradale.
Dopo l’attraversamento del rio, il tracciato si allontana quindi dall’autostrada e, all’uscita dalla galleria, e prosegue poi in rettifilo fino a innestarsi sulla S.S. 12. Nello sviluppo dell’intero tracciato le principali opere d’arte sono la galleria artificiale uscita Bressanone Nord, di 288 m, lungo la nuova strada di collegamento Bressanone Nord, già realizzata e aperta al traffico nel 2011, le gallerie artificiali Autogrill e Varna, rispettivamente di 255 m e di 590 m e gli svincoli di collegamento con la S.S. 12 “del Brennero”.
La sezione delle gallerie risulta di altezza interna di 5,50 m e larghezza netta di 10,50 m con carreggiata di 8,50 m e due marciapiedi laterali di larghezza 1,00 m. Mentre la galleria artificiale del collegamento Bressanone Nord non ha presentato particolari difficoltà realizzative, la costruzione invece delle gallerie Autogrill e Varna risulta più complessa e prevede due diverse metodologie di realizzazione.
Essendo le gallerie particolarmente vicine all’autostrada e, poiché a fine lavori la scarpata del rilevato autostradale verrà a trovarsi, per ampi tratti, sopra le gallerie stesse, si prevedono diverse tipologie strutturali, in base all’effettiva distanza dall’autostrada e dai suoi manufatti.
In particolare, si prevede una sezione scatolare nei tratti dove le condizioni di spazio consentono la costruzione di un sistema separato di consolidamento delle pareti di scavo; quando invece ciò non è possibile, viene adottato il “metodo top-down” con paratia di pali e solettone di copertura.
La struttura nei tratti con sezione scatolare sarà realizzata all’interno di uno scavo a cielo aperto. Mentre sul lato Est, è sufficiente in genere uno scavo a scarpa, con soli interventi di consolidamento con spritz beton e chiodature, sul lato Ovest è necessario, per lunghi tratti, realizzare una paratia tirantata con micropali e con pali trivellati del diametro di 900 mm, onde garantire la stabilità del rilevato autostradale e evitare cedimenti.
Per quanto riguarda la tipologia di galleria con diaframmi e solettone di copertura, la realizzazione della galleria prevede come prima fase l’esecuzione di pali a grande diametro di 1.200 mm.
Dopo l’esecuzione dei pali sarà eseguito un prescavo fino alla quota di intradosso della soletta di copertura, e quindi verrà realizzata la soletta stessa in calcestruzzo armato di spessore 1,20 m, collegata in testa ai pali. Raggiunta la resistenza necessaria, si procede con la posa della guaina di impermeabilizzazione, del massetto di protezione per concludere con il rinterro finale dell’opera, in modo da consentire il ripristino e l’eventuale riutilizzo della soprastante area.
Contemporaneamente potrà essere eseguito lo scavo a foro cieco sotto la soletta, al termine del quale sarà gettata la platea di base e le pareti di rivestimento delle paratie.
Il monitoraggio
In corrispondenza dei sottopassi ferroviari è stato installato un sistema di controllo degli spostamenti di tipo automatico, continuo, wireless, con gestione remota dei dati, consistente in elettrolivelle automatiche longitudinali e trasversali per la misura di entrambe le componenti di spostamento della rotaia: trasversale (da cui la determinazione puntuale dello sghembo), e longitudinale.
Per ciascuna coppia di binari e con passo ogni 4 m, è stata installata una elettrolivella, valutandone lo sghembo su una base di 8 m. Su ciascuno dei due attraversamenti sono state installate 18 elettrolivelle (nove trasversali e nove longitudinali), collegate via radio a una unità automatica di acquisizione in cantiere dotata di modem GSM.
L’acquisizione delle misure è stata effettuata con cadenza di 15 minuti con restituzione dei dati che già teneva conto della compensazione termica. I dati georeferenziati acquisiti localmente dall’unità automatica sono stati trasmessi con cadenza oraria al server del WEB-GIS del responsabile del monitoraggio che ha provveduto alla pubblicazione in tempo reale sul sito internet dedicato al progetto.
Il sistema ha permesso di visualizzare direttamente sui diagrammi i livelli di attenzione e allarme prefissati e, in caso di superamento delle soglie da parte di uno o più sensori, di inviare messaggi GSM ed e-mail di avviso. Su indicazione dei responsabili RFI è stata posta, per lo sghembo su base 8 m, una soglia di allarme del 3,5‰. Lo sghembo massimo è sempre stato inferiore all’1,0‰.
Il controllo tensio-deformativo della paratia di imbocco e della struttura di attraversamento ferroviario è stato integrato con tubi inclinometrici e celle di carico toroidali. Inoltre, per la gestione delle subsidenze, alle elettrolivelle è stata affiancata una misura livellazione topografica di precisione: il cedimento massimo di circa 45 mm distribuito su una distanza di oltre 150 m, pari a un gradiente longitudinale di circa 0,3 mm/m, non ha arrecato disturbo alla linea, i cui binari sono stati rincalzati a scavo eseguito.
All’estrema criticità rappresentata dal sottopasso della ferrovia del Brennero e dell’A22 sono seguite numerose altre situazioni forse meno eclatanti ma tecnicamente non meno impegnative.
Con riferimento all’avanzamento dalla galleria dello svincolo centrale, caratterizzato da materiali sciolti ghiaioso-sabbiosi di conoide, reso difficile dalla presenza di trovanti plurimetrici, gli interventi di consolidamento mediante arco consolidato con jet-grouting armati (colonne 18 m con campi di lunghezza utile 9 m, 100% sovrapposizione) hanno permesso di contenere la subsidenza di superficie senza indurre disturbi sulle costruzioni circostanti: sono stati rilevati cedimenti superficiali dell’ordine di 10-15 cm in asse galleria e volumi perduti dell’ordine massimo dell’1%.
Parallelamente al controllo dei cedimenti di superficie, in tutta la galleria sono state sistematicamente installate stazioni di monitoraggio dell’evoluzione deformativa all’interno del cavo. La convergenza misurata nelle tratte in detrito con scavo a piena sezione si è mediamente attestata intorno a 4-6 mm anche nelle condizioni di massima copertura. Tenuto conto della distanza dal fronte della prima misura e del tasso di deconfinamento già scontato al momento di apertura del cavo, sono risultate deformazioni complessivamente inferiori alle previsioni di progetto.
Merita infine un cenno anche il monitoraggio effettuato per il controllo delle vibrazioni indotte dalle volate effettuate nei primi 300 m circa dall’imbocco Sud, scavati in roccia mediante esplosivo (dioriti e filladi). Grazie all’affinamento della tecnica dello smooth-blasting e all’ottimizzazione dello schema di volata (sfondi ridotti e impiego di microcariche multiritardate) i valori registrati in prossimità degli edifici sono sempre stati inferiori ai limiti raccomandati dalla DIN 4150 per “monumenti e costruzioni delicate”, seppur nell’area limitrofa si trovassero solo abitazioni in c.a. ed edifici ad uso industriale.
La ventilazione
Accanto alla classica tipologia longitudinale con coppie di acceleratori, la ventilazione sanitaria è garantita anche da un sistema centrale, non di tipo semi trasversale, costituito di una coppia di ventilatori centrifughi muniti di inverter a frequenza variabile. La coppia di ventilatori è posta in camera di ventilazione ed è munita di camino d’espulsione fumi.
Dalla prova effettuata “a caldo”, simulando un incendio tipologico di potenza 20 MW si è potuto verificare che, con l’aspirazione centralizzata e senza l’utilizzo degli acceleratori, è possibile attirare i fumi dalla camera di ventilazione senza che questi destratifichino e coinvolgano le persone eventualmente presenti nella sede stradale.
I due sistemi di ventilazione possono funzionare sia in parallelo, sia in singolo a seconda delle necessità impiantistiche, sono completamente automatici e comandabili dalla centrale gallerie della Provincia Autonoma di Bolzano. In particolare, il funzionamento in parallelo avviene quando le condizioni di traffico diventano intense, negli altri casi sia il sistema longitudinale, sia il sistema centralizzato sono autonomamente in grado di funzionare e autoadattarsi sia alle condizioni del traffico, sia alle condizioni meteo, intese come velocità e direzione dell’aria all’interno delle gallerie.
Nella galleria dello svincolo centrale è previsto, al portale lato circonvallazione, un impianto di ventilazione longitudinale per evitare l’eventuale ingresso di fumi in caso di incendio sviluppato nelle due gallerie adiacenti.
L’illuminazione
L’illuminazione permanente e di emergenza all’interno delle gallerie è effettuata per mezzo di apparecchi illuminanti a LED, con tempo di vita atteso di oltre 50.000 ore (ben oltre sei anni); questo, se da un lato ha comportato una maggiore incidenza in termini di impegno finanziario, dall’altro ha permesso e permetterà un incisivo risparmio energetico e un ancor più incisivo risparmio nei costi di manutenzione sia in termini di ore uomo, sia in termini di costi dei pezzi di ricambio, sia in termini di fruibilità dell’infrastruttura.
La regolazione luminosa degli apparecchi a LED è ottenuta non tramite un classico regolatore, ma tramite collegamento seriale tra gli apparecchi illuminanti e il sistema centrale di controllo in modo tale che durante le ore notturne sia possibile mantenere accesi anche tutti gli apparecchi, ma con una generale riduzione dell’intensità luminosa.
La sicurezza
Pur essendo un progetto stilato qualche anno prima dell’emissione delle “Linee guida per la progettazione della sicurezza nelle gallerie stradali secondo la Normativa vigente” emessa da ANAS in versione Ottobre 2009, esso ne anticipa i contenuti, infatti:
- le vie di fuga sono munite di locale filtro mantenuto in pressione da apposito ventilatore;
- l’impianto di ventilazione, in analogia alle linee guida ANAS, garantisce a porte chiuse una sovrappressione non inferiore a 30 Pa e non superiore a 80 Pa, la forza applicata per l’apertura della porta non supera 220 N. Durante la fase d’esercizio il ventilatore è fermo;
- l’unica cabina elettrica si trova al di fuori della sede stradale e non può essere coinvolta in un eventuale incidente/incendio o altro problema;
- la cabina elettrica è munita di trasformatore di funzionamento, trasformatore di scorta e gruppo elettrogeno di emergenza in grado di sostituire in tutto e per tutto la rete d’alimentazione;
- i due ventilatori di ciascuna camera di ventilazione sono singolarmente alimentati dalla cabina elettrica con linea in M.T., proprio trasformatore, quadro e inverter a frequenza variabile; il fuori servizio di un ventilatore/trasformatore/inverter non coinvolge le altre apparecchiature;
- tutti i cavi elettrici utilizzati sono a bassa emissione di fumi opachi e gas;
- il sistema di controllo degli impianti è garantito da una rete in F/O ad anello con morsettiere intelligenti distribuite nei vari impianti, luoghi e sistemi; il tutto fa capo a due PLC centrali in configurazione “hot stand-by”: in caso di perdita di un tratto di fibra e/o una morsettiera intelligente, il sistema continua a funzionare adattandosi alla nuova situazione.
Le soluzioni architettoniche
Nell’affrontare tutti i punti emergenti – quali portali delle gallerie, i sottopassi, muri di contenimento, barriere antirumore, edifici di servizio, camini di ventilazione, ecc. – si è considerata la condizione orografica della conca di Bressanone, che determina uno stato di ristrettezza degli spazi, di prossimità/densità edilizia e di stratificazione di diversi niveaux abitativi alle diverse quote delle pendici laterali.
Si è cercato quindi di fare in modo che la nuova circonvallazione entrasse in sintonia con tali ristrettezze e riuscisse ad attenuare il suo impatto visivo e ad abbassare il livello di emissione acustica.
Particolare attenzione è stata posta su quest’ultimo punto, attraverso la predisposizione di barriere antirumore e soluzioni di attenuazione della riflessione delle onde sonore. Le barriere acustiche, essendo comunque una presenza determinante nel paesaggio, sono state studiate oltre che per la loro funzione anche per armonizzarsi al contesto con l’utilizzo di materiali idonei e al contempo qualitativamente elevati, al fine di evitare strutture troppo impattanti.
Anche i muri di contenimento sono stati rivestiti superficialmente con pannelli in porebeton con un buon grado di assorbimento (circa 6-6,8 dB(A)) e con la possibilità di un trattamento differenziato per colori e texture, così da aggraziare le lunghe superfici di tali elementi. I portali delle gallerie si adeguano alla morfologia del terreno esistente ed al tracciato stradale, disegnando
superfici spaziali curve che nascono dalla forte obliquità con la quale l’asse stradale interseca il piano inclinato delle scarpate, veri e propri nastri che si muovono nello spazio e diventano rivestimento di galleria, muri di sostegno e parapetti del sottopasso sottostante.
Il portale Est dello svincolo centrale, come rappresentazione di accesso/uscita alla/dalla città, ripropone il logo della città di Bressanone. Per la conformazione dei portali delle gallerie artificiali della circonvallazione di Varna è stato elaborato uno studio architettonico, al fine di garantire un corretto inserimento nel territorio circostante delle zone di ingresso.
Tutte le superfici del calcestruzzo sono “a faccia vista” con tavole parallele all’asse stradale e smussi a tavole ortogonali. Edifici di servizio ed elementi di segnaletica sono stati accomunati da un unico concetto sia nel disegno che del tipo di materiali, così da uniformare la loro presenza. I camini di aerazione, essendo collocati in contesti completamente naturali, sono stati trasformati in elementi scultorei, quasi degli alberi pietrificati.
Dati tecnici
Per la realizzazione della circonvallazione di Bressanone – 1° Lotto – galleria Sud e galleria Nord – opere civili e impianti
- Stazione Appaltante: Provincia Autonoma di Bolzano (Direttore di Ripartizione: Ing. Valentino Pagani, Direttore d’Ufficio reggente: Ing. Umberto Simone)
- Contraente Generale: PAC SpA, Edilpassiria Srl e Beton Eisack Srl (Elpo Srl e Obrist Srl impianti)
- Progetto preliminare, definitivo ed esecutivo: Ing. Mario Valdemarin
- Collaudo: Ing. Luigi Rausa e Ing. Roland Griessmair (impianti)
- RUP: Ing. Johann Röck
- Direzione dei Lavori e Responsabile per la Sicurezza: Ing. Mario Valdemarin
- Importo dei lavori: 65.454.282,45 Euro
- Durata: 1.697 giorni
- Inizio lavori: 22 Agosto 2006
- Fine lavori: 15 Aprile 2011
Per la realizzazione della circonvallazione di Bressanone – 3° Lotto svincolo centrale + impianti
- Stazione Appaltante: Provincia Autonoma di Bolzano (Direttore di Ripartizione: Ing. Valentino Pagani, Direttore d’Ufficio reggente: Ing. Umberto Simone)
- Contraente Generale: PAC SpA, Wipptaler Bau SpA e Beton Eisack Srl
- Progetto preliminare, definitivo ed esecutivo: Ing. Mario Valdemarin
- Collaudo: Ing. Michael Mischi
- RUP: Ing. Umberto Simone e Ing. Johann Röck
- Direzione dei Lavori e Responsabile per la Sicurezza: Ing. Mario Valdemarin
- Importo dei lavori: 9.760.796,83 Euro
- Inizio lavori: 21 Settembre 2017
Per la realizzazione della circonvallazione di Varna sulla S.S. 12 “del Brennero”: opere civili senza svincolo Nord
- Stazione Appaltante: Provincia Autonoma di Bolzano (Direttore di Ripartizione: Ing. Valentino Pagani, Direttore d’Ufficio reggente: Ing. Umberto Simone)
- Progetto preliminare, definitivo ed esecutivo: ILF/EUT
- RUP: Ing. Götz Florian Rufinatscha e Ing. Johann Röck
- Importo dei lavori: 23.324.499,55 Euro
Per la realizzazione della circonvallazione di Varna sulla S.S. 12 “del Brennero”: opere civili e svincolo Bressanone Nord
- Stazione Appaltante: Provincia Autonoma di Bolzano (Direttore di Ripartizione: Ing. Valentino Pagani, Direttore d’Ufficio reggente: Ing. Umberto Simone)
- Contraente Generale: PAC SpA, Edilpassiria Srl e Beton Eisack Srl
- Progetto preliminare, definitivo ed esecutivo: ILF/EUT
- Collaudo: Ing. Primo Debiasi
- RUP: Ing. Gustavo Mischi e Ing. Johann Röck
- Direzione dei Lavori e Responsabile per la Sicurezza: ILF/EUT
- Importo dei lavori: 6.539.015,31 Euro
- Durata: 886 giorni
- Inizio lavori: 10 Novembre 2008
- Fine lavori: 15 Aprile 2011