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Aprile 21, 2020 Commenti (0) Ingegneria, Ingegneria Civile, Uncategorized Tempo di Lettura: 7'

La Galleria di Base del Brennero

La Galleria di Base del Brennero è una galleria ferroviaria che collega la città di Innsbruck, in Austria, al paese di Fortezza, in Italia, permettendo una viabilità più rapida tra i due Stati.

Entriamo nel dettaglio

La lunghezza della galleria di base è di ben 55 km e in territorio austriaco si allaccia ad un tratto della circonvallazione ferroviaria a sud di Innsbruck, la così detta “Galleria della Valle dell’Inn”, arrivando ad un totale di 64 km di tracciato sotterraneo, un record mondiale assoluto.

Il passo del Brennero è stato scelto perché costituisce la via più semplice per costituire il collegamento, è infatti il valico più basso dell’arco alpino, 1317m s.l.m. La galleria sarà realizzata ad una quota di 794 m s.l.m al di sotto del valico.

L’infrastruttura sarà caratterizzata da due gallerie principali a binario singolo e per questioni di sicurezza, ogni      333 m sarà presente un cunicolo trasversale di collegamento. Saranno realizzate tre stazioni di emergenza sotterranee presso le quali i treni faranno sosta in caso di necessità: Innsbruck, Trens, St Jodok.

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Al fine delle indagini geologiche è stato necessario realizzare un cunicolo esplorativo, il quale svolge anche altri compiti fondamentali per l’avanzamento dell’opera, ovvero consente il trasporto verso l’esterno del materiale di scarto e l’approvvigionamento dei materiali da costruzione durante le fasi di realizzazione e infine come galleria drenante durante la fase di esercizio. La posizione del cunicolo esplorativo è di 12 m al di sotto le gallerie principali. Le indagini hanno richiesto ben 200 sondaggi  di prospezione con un prelievo di 35.000 metri cubi di roccia. Le indagini hanno portato all’individuazione di 4 tipi di roccia: granito, scisti, gneiss e quarzo.

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A livello europeo:

La galleria rappresenta un collegamento diretto tra Monaco e Verona e costituisce la parte centrale del corridoio Scandinavo-Mediterraneo da Helsinki (Finlandia) a La Valletta (sull’isola di Malta). L’Unione europea promuove il potenziamento di questo corridoio transnazionale multimodale e ritiene che tali interventi siano prioritari al punto da finanziarlo per il 50% del costo totale. La Galleria di Base del Brennero è il progetto infrastrutturale che si è aggiudicato l’importo maggiore mai sovvenzionato in Europa. Tra il 2016 e il 2020 sostiene il 50% delle spese del cunicolo esplorativo (ca. 303 mln. di Euro) e il 40% dei costi delle due gallerie di linea (quasi 880 mln. di Euro). La fine dei lavori è prevista per il 2027.

Attualmente la linea ferroviaria che collega i due Paesi risale al 1867 ed è caratterizzata da un’altimetria impegnativa che rende complicato il trasporto di merci e passeggeri, invece la nuova galleria di base avrà una pendenza limitata, compresa tra il 4% e il 7%, consentendo una velocità di esercizio massima di 250km/h. Il tempo di percorrenza tra le due località passerà dagli 80 min attuali, a 25 min.

Metodi di scavo

Per scavare la galleria attraverso la montagna è stato necessario utilizzare un doppio metodo di scavo, l’utilizzo delle TBM (tunnel boring machine) e l’utilizzo degli esplosivi.

Le TBM a sezione piena sono delle vere e proprie fabbriche mobili: scavano la roccia con una testa fresante rotante, rimuovono il materiale di scavo e mettono in sicurezza il cavo appena realizzato – con l’applicazione di ancoraggi, reti e spritzbeton, oppure con la posa di conci prefabbricati – a seconda del metodo di scavo utilizzato. Le TBM consentono un profilo di scavo preciso e offrono una maggiore protezione agli operai. L’avanzamento di una fresa è di 40 m in media al giorno.

Circa il 50% della Galleria di Base del Brennero viene scavato con metodo meccanizzato. Dal 2019 saranno impiegate quattro TBM contemporaneamente.

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Lo scavo tradizionale, è rappresentato dall’utilizzo dell’esplosivo per la demolizione della roccia e con il successivo consolidamento in calcestruzzo proiettato. Questo è un metodo di scavo flessibile e si rivela molto efficace in presenza di ammassi rocciosi instabili e mutevoli e in caso di geometrie delle sezioni di dimensioni variabili e complesse.

Il processo di scavo è costituito dalla realizzazione dei fori, dal riempimento degli stessi con esplosivo ed il successivo brillamento. Successivamente segue l’asporto del materiale demolito, dopo di che si procede con il consolidamento del cavo tramite calcestruzzo proiettato, ancoraggi, centine metalliche e reti di armatura. Conclusa questa fase, si ricomincia con un nuovo ciclo di brillamento.

Vediamo nel dettaglio le varie fasi:

Attraverso il macchinario Jumbo vengono eseguiti i fori nella roccia sul fronte dello scavo secondo un ordine prestabilito, vengono poi inseriti gli esplosivi e successivamente fatti brillare. Ovviamente più è dura la roccia più esplosivi saranno impiegati. Gli esplosivi brilleranno in istanti differenti attraverso microritardi per migliorare l’efficienza dell’esplosione.

E’ necessario realizzare un impianto di ventilazione che consenta di portare verso l’esterno l’aria ricca di gas e detriti post esplosione e permettere agli addetti di portare avanti il lavoro in sicurezza. Il materiale di scarto prodotto in seguito al brillamento viene portato all’esterno tramite autocarri o nastri trasportatori. A questo punto bisogna consolidare l’infrastruttura mediante l’utilizzo di calcestruzzo a presa rapida (spritzbeton) e ancoraggi. In seguito si dispone una membrana impermeabilizzante e una volta terminato l’assestamento della roccia si getta uno strato in calcestruzzo.

Ambiente

Un’infrastruttura di tale portata deve essere realizzata ponendo grande attenzione all’aspetto ambientale. In tal senso sono stati presi numerosi accorgimenti, ad esempio gli imbocchi delle gallerie sono stati realizzati in maniera tale da risultare il più possibile inseriti nel contesto paesaggistico del posto. Vicino ai cantieri sono stati realizzati nuovi punti di nidificazione e alimentazione per gli animali. Inoltre sono stati presi tutti gli accorgimenti possibili al fine di preservare la flora, la fauna locale e l’acqua proveniente dal cantiere (prima di essere versata nei corsi d’acqua locali viene opportunamente depurata).

Cronologia

20/08/2007

Inizio dei lavori di scavo della galleria di accesso di Mules (Italia): 1,8 km, 9,3% pendenza, 92 m² sezione di scavo, avanzamento in tradizionale

28/04/2008

Cerimonia di avvio dei lavori per il cunicolo esplorativo di Aica (Italia): 10,5 km, fresa doppio scudata (6,3 m di diametro)

04/12/2009

Inizio dei lavori di scavo in Austria: cunicolo esplorativo gola del Sill: 5,4 km, 26m² sezione di scavo, avanzamento in tradizionale

29/11/2019        Completato il 50% degli scavi della Galleria di base del Brennero

Dati

Corridoio TEN: SCAN-MED (Scandinavia-Mediterraneo)                 9.400 km Ferrovia

Lunghezza nuova linea del Brennero Verona-Monaco                        425 km

Lunghezza galleria di base portale Fortezza-portale Tulfes                64 km

Lunghezza galleria di base portale Fortezza-portale Innsbruck        55 km

Diametro interno delle gallerie principali                                              8,1 m

Diametro interno del cunicolo esplorativo                                            min. 5 m

Pendenza longitudinale                                                                              4,0 ‰ – 7,0 ‰

Velocità di progetto per il traffico merci                                                 120 km/h

Velocità di progetto per il traffico passeggeri                                         max. 250 km/h

Alimentazione trazione elettrica                                                               25 kV 50 Hz

Per un confronto con un’opera simile in fase di realizzazione tra Italia e Francia, la Torino-Lione:

 

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Link utili:

Fonti e immagini: Galleria di base del Brennero

Tabella: Confronto Torino-Lione, Brennero

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