S-574. Progettazione, costruzione e primi riscontri di una fresa idonea ad operare in ambienti grisutosi

Prima dell’introduzione dell'approccio NIR, non si era potuto adottare lo scavo meccanizzato con TBM nel progetto Variante Autostradale di Valico (VAV) perché mancavano indicazioni normative sui principi realizzativi di un sistema idoneo ad operare, in totale sicurezza, in ammassi grisutosi e non erano disponibili soluzioni tecniche compatibili con la potenziale presenza di gas metano. La realizzazione della TBM “a prova di metano”, che ha coinvolto progettisti, costruttori, ricercatori dell’Università di Bologna (CSRIM – DICAM) e l'AUSL di Bologna, è basata sul principio che impone di impedire la contemporanea presenza di miscela potenzialmente esplosiva e sorgenti di innesco. Per progettare una TBM in grado di attraversare indenne serbatoi di grisù, sono state identificate tutte le vie di possibile ingresso del metano nel cantiere sotterraneo (scudo, back-up e galleria rivestita) e sono state adottate soluzioni tecniche sia per impermeabilizzarla rispetto al gas, sia per intrappolare ed isolare da potenziali sorgenti di innesco il gas che penetra insieme con il marino nello scudo e nel back-up, sia per evitare esplosioni nella camera di scavo e nella coclea. Le soluzioni adottate per attraversare senza pericolo di esplosioni serbatoi di gas riguardano la camera di scavo, la coclea ed il trasportatore a nastro della macchina. In particolare quest’ultimo è stato isolato idraulicamente dallo scudo e dal back-up con un mini tunnel che lo “avvolge” e che è dotato di una doppia parete con intercapedine pressurizzata per l’ isolamento del volume di gas che si libera dalla coclea e dal marino lungo tutto il back-up. Per garantire le condizioni di sicurezza e l’uso efficiente delle soluzioni ingegneristiche adottate, sono state concepite specifiche procedure operative da applicare durante la realizzazione della galleria Sparvo. I tenori in gas registrati con continuità dal sistema di monitoraggio mettono in evidenza che la TBM ha attraversato indenne e senza interruzioni nella progressione dell’avanzamento, un massiccio contenente notevoli quantità di gas grazie all’efficienza delle soluzioni tecniche adottate per l’isolamento dei volumi di gas trasportati all’ interno della TBM dal marino. Inoltre, l’analisi delle produzioni (metri di avanzamento per giorno) e degli eventi critici collegati ad emissioni gassose testimonia l’ottimo risultato in termini di attraversabilità in condizioni di sicurezza totale di formazioni contenenti serbatoi di metano. Il lavoro di progettazione ed i dati acquisiti sul campo durante i primi metri scavati hanno, di fatto, costituito la base per l’emissione della NIR 44, che fornisce tutte le indicazioni per progettare e realizzare una fresa idonea a scavare gallerie di grande diametro in ambiente grisutoso. L’articolo illustra i criteri di progettazione e le soluzioni adottate per la realizzazione della TBM S-574 utilizzata per scavare la Galleria Sparvo. Sono quindi descritte le procedure operative ed i riscontri del sistema di monitoraggio nello scavo delle due canne, evidenziando l’incidenza degli eventi legati alle problematiche del gas e il loro costo temporale.