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The Italian art of tunneling - 22/09/2020

Autostrada A1 - Galleria Santa Lucia

Completata nel 2020, è il tunnel a 3 corsie più lungo mai costruito in Europa, e uno dei 5 più grandi al mondo per dimensione complessiva (lunghezza e numero di carreggiate operative). La TBM impiegata è la più potente mai usata in Europa,

 

  • Esecutori dei Lavori: Pavimental SpA
  • Lunghezza della Galleria: 7.548 m
  • Diametro di scavo: 15,965 m
  • Sezione di scavo: 199 m2
  • Volume di materiale scavato: 1.480.000 m3
  • Tipologia di rivestimento: Anello “universale” in conci prefabbricati 9+0
  • Litologia attraversata: Calcari del Monte Morello e Argilliti della formazione Sillano
  • Durata dei lavori: 1.852 giorni
  • Data di consegna: 15 Marzo 2016
  • Data di ultimazione: 9 Aprile 2021

 

 

Il potenziamento della A1 nel tratto Barberino del Mugello - Firenze Nord prevede la realizzazione di una nuova carreggiata in variante di tracciato in direzione Roma, e la riqualifica delle due carreggiate esistenti che saranno dedicate al traffico che viaggia in direzione Milano.

La galleria Santa Lucia è una delle principali opere che costituiranno la nuova carreggiata autostradale in direzione Sud.

La TBM EPB S900 Herrenknecht ha un diametro di 15.965 m, risultando la più grande d'Europa alla data di inizio lavori.

L'area di scavo, pari a circa 200m2, permette di accogliere all'interno della sezione, oltre al rivestimento della galleria, tre corsie di larghezza 3,75m, banchina, marciapiede, corpi illuminanti, impianti di ventilazione e - al di sotto della piattaforma stradale, un cunicolo di sicurezza per l'evacuazione in emergenza degli utenti.

 

Lo scavo in sotterraneo è immediatamente seguito, alla coda dello scudo, dalla posa di una sequenza di anelli di rivestimento costituiti da nove elementi prefabbricati in calcestruzzo armato, di lunghezza 2,2 m, spessore 55 cm e peso 16 t ciascuno. Il materiale scavato, 1.480.000 m3, viene gestito con trasportatori a nastro e messo a dimora nell’adiacente area di Bellosguardo, sulla quale sorgerà una nuova area di servizio ad uso sia degli utenti che viaggiano in direzione Milano sia di quelli in direzione Roma.

La tecnologia di scavo adottata permette di realizzare la galleria con una velocità media di circa 9 m/g e, data la lunghezza del fornice di 7.548 m, si prevede il completamento dello scavo nell’arco di 28 mesi. Le potenziali criticità del progetto sono connesse con l’attraversamento di tratte di ammasso roccioso di scadenti caratteristiche geomeccaniche e di zone di intensa fratturazione e faglie e con la possibile presenza di cavità carsiche e di ammassi carsificati.

Il controllo dei carichi idraulici in fase di scavo risulta inoltre fondamentale per scongiurare l’impatto sulle risorse idriche sia durante lo scavo sia nel lungo termine. A tal fine, in sede di progettazione esecutiva, sono state condotte specifiche indagini sperimentali attraverso l’installazione di piezometri multipli volti a determinare l’effettivo livello piezometrico presente a livello galleria, operando una separazione fisica dei differenti livelli di falda rinvenuti.

Elemento fondamentale del Progetto Esecutivo è costituito dal cosiddetto Codice di Scavo a fini idrogeologici, che descrive il protocollo per l’avanzamento degli scavi della galleria Santa Lucia, condiviso con gli Enti che hanno diretta competenza sulle problematiche relative alle risorse idriche.

Altrettanto importante è stata la definizione delle misure la cui messa in atto è necessaria ad affrontare la possibile presenza di gas tossici o esplosivi. Un ulteriore aspetto sensibile è costituito infine dal sotto-attraversamento di edifici e di importati infrastrutture viarie, tra le quali l’Autostrada A1 in corrispondenza sia di una tratta in rilevato, sia di una in viadotto, sotto coperture dell’ordine di alcune decine di metri.

Quale parte integrante del progetto esecutivo, è stato definito nel dettaglio un sistema di controllo in corso d’opera dei movimenti superficiali e profondi mediante apposita strumentazione di tipo geotecnico e topografico, con lo scopo di confermare le assunzioni progettuali, in particolare in termini di caratterizzazione geologica e geomeccanica, di verificare la rispondenza del comportamento allo scavo alle previsioni progettuali e di individuare eventuali azioni correttive nel caso di allontanamento dal comportamento atteso.

Particolare attenzione è stata posta al sotto-attraversamento dell’Autostrada A1 esistente e agli altri siti rispetto ai quali lo scavo potrebbe determinare delle criticità, attraverso la definizione di un’apposita procedura operativa di gestione delle emergenze. Sono infatti stati definiti dei valori limite di spostamento, distinti in soglia di attenzione, di allerta e di allarme, in relazione alle potenziali conseguenze sulle preesistenze, ed è stato messo in atto un piano di intervento che ha identificato i soggetti coinvolti e le azioni da intraprendere nel caso di superamento dei valori prefissati.

è stato affrontato con successo il sottoattraversamento dell’Autostrada A1 esistente senza interferire con il traffico in superficie. Il tracciato del tunnel si sovrappone con il tracciato della struttura stradale esistente per una lunghezza di 150 m circa e nei mesi tra Settembre e Ottobre 2017, con una produzione media di 11 m/g, nell’arco di 15 giorni la criticità è stata superata garantendo la continuità del servizio e la sicurezza degli utenti dell’autostrada.

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TBM
Trasporto dell'erettore della TBM utile alla posa dei conci di rivestimento
Cabina di Controllo della TBM
TBM
TBM
TBM
Tunnel nastro a bordo TBM - Compartimentazione area per gestione gas metano
Generatori di schiuma per condizionamento terreno
Paratie imbocco nord Galleria Santa Lucia
Zona di assemblaggio TBM - Gru a cavalletto da 320 tonnellate
Zona di accesso e rampe mezzi di emergenza - Particolare carro 5 TBM
Zona allungamnento nastro galleria
Erettore conci
Arrivo nave cargo trasporti eccezionali al porto di Ravenna
Fase di carico del cuscinetto principale su carrellone a 30 assi
Posizionamento e messa in sicurezza del cuscinetto su trave ripartizione carico
Scarico del cuscinetto principale della TBM (320 Tonnellate, 9.2m di diametro)
Ultimazione dello scarico del cuscinetto
Dispositivo automatico di allungamento delle tubazioni di servizio della galleria
Movimentazione coda dello scudo con carrelli semoventi
Prospetto laterale back-up TBM in fase di lancio
TBM
TBM
TBM
TBM
TBM
Area cartucce di ventilazione
Particolare del trasporto della testa fresante
Motorizzazione idraulica coclea estrazione materiale
Trasporti eccezionali via terra - Testa di scavo

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