Negli ultimi anni le necessità di potenziamento delle principali direttrici autostradali in Italia ha offerto agli operatori del tunnelling sfide tecniche ed esecutive spesso superate attraverso approcci innovativi collegati ai più elevati attuali standard di progettazione e di esecuzione delle grandi infrastrutture.
Ad esempio, negli ultimi dieci anni nell’area tosco-emiliana è stato realizzato il più importante progetto infrastrutturale italiano: la variante di Valico dell’Autostrada A1 Milano-Napoli, opera compresa tra Sasso Marconi (BO) e Barberino del Mugello (FI).
Sintesi del sistema costruttivo di ampliamento di gallerie in presenza di traffico
Il metodo di ampliamento in sede in presenza di traffico, frutto di un’idea del Prof. Pietro Lunardi, è stato commissionato da Autostrade per l’Italia SpA per la prima volta al mondo per la galleria Nazzano, in provincia di Roma, e visti i positivi risultati ottenuti in questo primo cantiere sperimentale, la stessa metodologia di scavo è stata adoperata anche per la galleria Montedomini, nei pressi di Senigallia.
Le tecnologie costruttive individuate per l’esecuzione del prerivestimento del cavo e del rivestimento definitivo che meglio si adattano alle esigenze di un cantiere innovativo, quale quello per l’ampliamento di una galleria in presenza di traffico, sono il pretaglio meccanico per l’esecuzione del prerivestimento e la volta attiva per la realizzazione del rivestimento definitivo.
Nella definizione delle tecnologie di scavo lo scudo di protezione del traffico autostradale è l’apprestamento che più di ogni altro condiziona le scelte progettuali e che in qualità di elemento di “confine” tra il soprastante cantiere e il sottostante traffico veicolare rende necessario anche lo sviluppo di apposite modalità di gestione del traffico autostradale.
Ad oggi, nel corso dell’ampliamento delle due gallerie Nazzano e Montedomini, sono state adoperate due tipologie di scudo, in acciaio con una struttura più corta e snella che ha avuto un impatto meno importante sulla circolazione autostradale, ma che tuttavia ha condizionato sensibilmente l’organizzazione del cantiere, e una in c.a. lunga circa 400 m, probabilmente più impattante sulla circolazione autostradale, ma che ha permesso un organizzazione di cantiere più efficiente che ha consentito produzioni nettamente più elevate che nel caso di scudo in acciaio.
Dallo scudo in acciaio della galleria Nazzano a quello in c.a. della galleria Montedomini
Lo scudo adoperato durante lo scavo della galleria Nazzano è in acciaio, semovente su elementi prefabbricati in calcestruzzo armato che presentavano un profilo dal lato del traffico tipo i new-jersey standard e aveva una copertura a sezione circolare, era lungo 60 m e presentava per ragioni strutturali una porzione di 20 m adeguatamente rinforzati all’interno che venivano mantenuti costantemente in corrispondenza del fronte di scavo.
In questo caso, lo scudo ha creato due aree di cantiere ai lati dello stesso, una facilmente accessibile dal lato del cantiere e una sostanzialmente interdetta tra le due carreggiate autostradali. Lo scudo di protezione tipo “Nazzano” determina l’insorgere di criticità operative per il cantiere che hanno riflessi rilevanti sulla velocità di avanzamento degli scavi (produzione media a Nazzano 0,85 m/gg). Le modalità di avanzamento dei lavori di ampliamento della galleria Nazzano suggerirono alcune ottimizzazioni al sistema produttivo, con una rielaborazione dello scudo di protezione del traffico, che da vincolo fisico e ostacolo poteva diventare un elemento di ottimizzazione nonché un’area di cantiere “normalizzata”.
Presso il cantiere della galleria Montedomini sono state quindi sperimentate con successo nuove soluzioni
per l’implementazione del metodo di ampliamento in presenza di traffico. Tra le varie ottimizzazioni apportate una delle più importanti, proposta dall’Appaltatore, è proprio l’introduzione di uno scudo di lunghezza della galleria e con una copertura piana, in calcestruzzo prefabbricato atto a separare fisicamente il cantiere dal traffico, a migliorare contestualmente la salubrità dei luoghi di lavoro, a consentire agevolmente il passaggio da un lato all’altro del cantiere per mezzo di due rampe di collegamento tra le aree ai lati dell’autostrada, garantendo quindi un facile accesso a tutte le aree di cantiere.
Una tale modifica ha comportato notevoli vantaggi dal punto di vista logistico e di costi di gestione del cantiere, ma questa stessa soluzione ha altresì comportato un’ulteriore e impegnativa sfida per la minimizzazione degli effetti sulla sottostante circolazione autostradale finalizzata a garantire il più alto grado di sicurezza per gli utenti in transito.
Lo scudo in c.a. utilizzato per l’ampliamento della galleria Montedomini
Lo scudo adoperato per l’ampliamento della galleria Montedomini, di sezione rettangolare e spessore di 45 cm, è di tipo modulare in c.a. prefabbricato composta quattro elementi solidarizzati l’uno con l’altro.
La copertura piana costituisce quindi un’ulteriore area di cantiere utilizzata sia per la fornitura dei conci al fronte di scavo che come via di accesso al fronte per il Personale addetto. La continuità dello scudo in c.a. ha permesso di sostituire il carroponte all’imbocco della galleria con le citate rampe di scavalco dell’autostrada, transitabili anche dai mezzi pesanti, utilizzate per garantire l’accesso continuo alla copertura dello scudo e al lato spartitraffico del cantiere, superando il vincolo fisico rappresentato dal traffico autostradale.