INVESTIMENTO PRELIMINARE IN UN CANTIERE PER GLI SCAVI CONCERNENTI IL LOTTO DI ERSTFELD DELLA GBG
È in seguito a una riflessione condotta a livello politico, concernente l’opzione scelta nella realizzazione dell’opera grezza della galleria di base del Gottardo, del tracciato «dorsale lunga chiusa Uri», che sono state messe in opera, sin da adesso, misure di costruzioni preliminari. Queste misure consistono nella creazione di una biforcazione sotterranea costruita nei due tubi della galleria. In seguito ai delicati scavi di cunicoli di derivazione situati a 4km dal portale nord, si tratte adesso di procedere alla costruzione delle loro volte can l’ausilio di un complesso sistema di casseratura fornito dalla ditta Doka.
Questo investimento preliminare è destinato alla creazione delle condizioni quadro che permettono di evitare importanti costi, sia a livello della costruzione che a livello della tecnica ferroviaria, che potrebbe generare un futuro prolungamento della GBG in direzione nord. Secondo un rapporto di Renzo Simoni, presidente della direzione di AlpTransit AG (ATG), questo importante ed esigente cantiere sotterraneo comprende la costruzione di due cunicoli di derivazione lunghi 400metri, che sono stati scavati utilizzando esclusivamente dell’esplosivo. Se all’inizio, la superficie da scavare corrispondeva a quella di tubo a binario unico, quest’ultima si è ingrandita man mano che procedevano i lavori. In questo modo, per una distanza tra i binari di 12 metri, la superficie delle sezione trasversale ha raggiunto i 200m2. In alcuni punti lo spessore del pilastro roccioso situato tra la galleria a binario unico e il tubo di derivazione misurava 3 metri e la portata del profilo raggiungeva i 22 metri.
Scavare con l’esplosivo
I lavori di realizzazione del cantiere di derivazione Est sono iniziati nella primavera del 2009 e lo scavo del tubo Ovest è iniziato nel mese di luglio dello stesso anno. Su questo cantiere di una grande complessità i lavori procedono per tappe. È stato innanzitutto necessario assicurare il pilastro roccioso definitivo, poi forare con l’esplosivo le gallerie d’accesso ai tubi di derivazione e scavare anche le gallerie di servizio necessarie ai lavori di brillamento. Solo in seguito a questi lavori preliminari è stato possibile procedere, con l’aiuto di esplosivo, al foraggio dei tubi di derivazione veri e propri. Il foraggio dei 40 metri della biforcazione Est (e rispettivamente i 180 metri della biforcazione Ovest), è stato suddiviso in due fasi: foraggio della calotta in un primo tempo, poi foraggio del fondo. La fase successiva ha permesso di allargare l’area della biforcazione cominciando dalla volta, per poi continuare sulle pareti. In seguito si è dovuto allargare il resto della zona, opera nella quale era incluso il lavoro di foraggio delle nicchie nelle zone di manovra.
Secondo il rapporto di Simoni, i due cantieri di biforcazione sono stati realizzati applicando la tecnica a doppia parete che comprende una sicurezza anticrollo basata su un ancoraggio (ancoraggio Reibohr, rispettivamente piastre di sigillatura), uno strato di calcestruzzo proiettato, un’isolazione e uno strato interno di cemento colato sul posto. Con l’ingrandimento della sezione trasversale, lo spessore dello strato in calcestruzzo colato sul posto è passato da 3 centimetri a un massimo di 45 centimetri. Il rivestimento interno dei tubi di biforcazione è costituito di un solo strato di calcestruzzo proiettato, solo i primi dieci metri, che corrispondono al profilo della galleria a binario unico, sono muniti di un rivestimento interno in calcestruzzo colato sul posto.
AlpTransit Gotthard AG, il committente di questo cantiere, ha affidato la realizzazione dei due lotti Nord (Amsteg e Erstfeld) della GBG, di una lunghezza totale di 19km e che comprendono ugualmente le due biforcazioni sotterranee, al consorzio AGN formato dalle ditte Strabag AG Tunnelbau Schweiz e Strabag AG Spittal/Drau.
In questa sezione, tra le più complesse della galleria, tutta la casseratura è stata completamente eseguita con sollevamento idraulico.
Per la realizzazione dello strato interno delle due biforcazioni sotterranee del tronco Erstfeld, viene utilizzato un carrello di casseratura per gallerie, facilmente adattabile e a funzionamento idraulico. Grazie a questa macchina, concepita dalla ditta di tecnica per la casseratura Holzco-Doka, i lavori effettuati dal consorzio AGN possono avanzare a un ritmo estremamente sostenuto nonostante un importante restringimento progressivo della canna.
I due tronchi del cantiere si trovano a circa 4km dal portale Nord della galleria e sono raggiungibili solamente con il treno che serve il cantiere. Vista la mancanza di posto disponibile, la struttura portante del carrello di casseratura, così come gli elementi delle casseforme per volte, devono essere trasportati smontati sul cantiere dove vengono in seguito rimontati in condizioni rese estremamente difficili dall’esiguità degli spazi. La costruzione di queste biforcazioni sotterranee rappresenta un investimento preliminare molto importante che permetterà, nel futuro, di prolungare la GBG in direzione Nord in condizioni ottimali e, soprattutto, senza dover interrompere lo sfruttamento dell’opera. «Considerato la loro geometria e le condizioni quadro nelle quali sono realizzati, i due tubi di biforcazione costituiscono una parte molto delicata del cantiere. Grazie alle sue conoscenze e a un’intensa assistenza sul sito, Doka contribuisce in modo importante al successo della realizzazione di questo progetto», sottolinea Beat Blindenbacher, responsabile di progetto presso AGN.
Un sistema che offre grandi possibilità di adattamento
Queste due biforcazioni sotterranee sono caratterizzate da modifiche importanti delle dimensioni delle loro sezioni che passano da 5,73m di larghezza e 7,92m di altezza nel primo troncone cementato, fino a 17,65m di larghezza e 10,40m di altezza nella parte finale dell’opera. Considerato che i lavori vengono effettuati in entrambi i sensi contemporaneamente, il carrello di casseratura Doka deve poter essere costantemente adattato ai cambiamenti di dimensioni dei 37 tronconi, che devono essere cementati. Per poter procedere in modo semplice e rapido alla casseratura e al suo disarmo, assicurando contemporaneamente un avanzamento economicamente ottimalizzato dei lavori, gli specialisti delle gallerie Doka, hanno concepito un carrello di casseratura completamente idraulico, che, sebbene sia adattato sin nei minimi particolari alle esigenti particolarità del progetto, resta formato da più del 75 percento da componenti convenzionali.
Le pareti delle due biforcazioni sotterranee, sono state dapprima equipaggiate con elementi di casseratura mista Top 50, costruiti su treppiedi specialmente concepiti per questo progetto. Questa costruzione, pianificata dall’agenzia generale svizzera di Holzco-Doka Tecnica di casseratura SA, è caratterizzata dalla sua strettezza che permette di utilizzarla senza tuttavia disturbare il traffico del treno del cantiere.
Particolarmente solido e assolutamente sicuro
Il telaio portante Doka SL-1, concepito per sopportare pesanti carichi, costituisce una base estremamente solida e particolarmente resistente alla torsione che permette di sostenere senza problemi la casseratura della volta composta da due parti distinte. Vista l’importante sezione della canna, il carrello di casseratura è stato montato, per i primi dodici tronconi da cementare, su una serie di sei appoggi e dispone inoltre di aperture che permettono di lasciar passare il treno del cantiere, così come il resto del traffico del cantiere. È da notare che il carrello di casseratura corrisponde alle norme CE e che, in un’ottica di massima sicurezza sul cantiere, è equipaggiato a tutti i livelli di passerelle chiuse e di scale munite di protezione anticadute integrata.
Ogni elemento di casseratura mista Top 50 della volta è fissato con 144 ancoraggi concepiti specialmente per sopportare carichi elevati. Per poter adattare in modo facile e preciso la casseratura ai cambiamenti di larghezza della sezione, le semi-casserature di grande superficie sono spostate, troncone dopo troncone, a mezzo di potenti martinetti idraulici che le posizionano al posto voluto. In seguito, gli elementi di casseratura in soprannumero vengono smontati e la casseratura terminata può essere sigillata. Questa intelligente soluzione permette di assicurare dei cicli di lavoro rapidi e continui per ognuno dei tronconi da cementare. Dopo la cementazione dei 12 tronconi del tubo Est e di 14 tronconi del tubo Ovest, la diminuzione della larghezza delle sezione necessita lo smontaggio del telai portante, la sua sistemazione su due appoggi e la messa in opera di una casseratura di volta che sia adatta alle nuove dimensioni.
Un semplice bottone permette di comandare 170 tonnellate
L’assieme del processo di casseratura, così come le manovre dell’imponente carrello di casseratura, possono essere azionati grazie a 16 potenti martinetti idraulici, in modo totalmente automatizzato, schiacciando semplicemente un bottone. Il telaio portante e il sistema di casseratura, che pesano più di 170 tonnellate, possono essere spostati in modo preciso e rapido in direzione del troncone successivo. In questo contesto specifico, e visto l’importante peso intrinseco dell’assieme del sistema, è stato necessario concepire dei telai particolarmente solidi e mossi da quattro potenti motori idraulici. Per poter sollevare e abbassare la macchina è stato inoltre necessario utilizzare un numero due volte superiore di martinetti idraulici di quelli che vengono normalmente utilizzati per un carrello di casseratura convenzionale. Per la realizzazione delle pareti e della volta, si è dovuto tener conto della sistemazione di tre nicchie dalla geometria complessa. I cassoni utilizzati sono stati pianificati sulla base di un modello 3D, poi costruiti e premontati da Doka con una grande precisione.
«Il sostegno professionale assicurato dai capi montatori Doka, ha permesso di accelerare in modo significativo la costruzione del carrello di casseratura e di assicurare in questo modo un messa in opera senza problemi dei casseri sin dalla posa del primo elemento», dichiara Eric Werner, il capo cantiere di Strabag.
