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Caduta di diaframma del City Tunnel a Malmö

07/07/2008
Caduta di diaframma del City Tunnel a Malmö

I 17 km di ferrovia previsti dal progetto City tunnel di Malmö permettono di collegare la stazione centrale di Malmö con il ponte dell'Öresund, verso la Danimarca, e con la rete ferroviaria Scania, e di garantire l'incremento di capacità di traffico ferroviario nel futuro. Sei chilometri del tracciato passano sotto il centro di Malmö e gli altri 11 km sono in superficie. La stazione centrale di Malmö sarà ampliata con una sezione in sotterraneo, detta Malmö C Nedre. Sono previste due nuove stazioni a Triangeln e a Hyllie, a sud di Malmö. Il tunnel sarà completato nel 2011. Il budget stanziato per il progetto ammonta a 9,45 miliardi di Corone Svedesi, valorizzato al 2001. Collegarsi a www.citytunneln.com
Il contratto E201 per la costruzione dei tunnel e della camera della stazione di Triangeln è stato aggiudicato a Malmö Citytunnel Group (MCG), un'ATI formata da Bilfinger Berger, Per Aarsleff e E. Pihl & Son nel 2004. La durata prevista dei lavori era di 52 mesi, con un budget di 253 milioni di Corone Svedesi, destinato ad aumentare. La costruzione è iniziata ad Aprile 2005. Collegarsi a www.malmotunnel.se
Il contratto E201 riguarda due tunnel a binario singolo, lunghi 4,6 km ognuno, con un diametro interno di 7,9 m; una galleria di 440 m; un tunnel in cut&cover lungo 360 m a Hyllie; due pozzi di accesso e quattro pozzi per equilibrare la pressione (vedere il profilo longitudinale). I due tunnel, la cui interdistanza varia tra 10 e 30 m, sono collegati da 13 bypass di emergenza, con diametro interno di 5,4 m e lunghezza compresa tra 12 e 30 m.
Tunnel
Come per tutte le opere in sotterraneo (stazione di Triangeln, bypass), i due tunnel sono stati realizzati da Bilfinger Berger a una profondità di circa 20-25 m con due TBM EPB di Herrenknecht, da 1.330 t l'una e con un diametro esterno di 8,89 m. Le due TBM sono state battezzate 'Anna' e 'Katrin'. Dopo l'assemblaggio in cantiere, 'Anna' aveva iniziato lo scavo il 15 Novembre 2006. La TBM 'Katrin' era stata battezzata il 4 Dicembre 2006, nel giorno di Santa Barbara, davanti ad una folla di 600 persone e aveva iniziato gli scavi il 29 Gennaio 2007. Collegarsi a www.herrenknecht.com
La lunghezza totale tra la testa di scavo e il back-up è di 120 m. Il corpo scudato chiuso della TBM, con la testa sigillata dal trasportatore a coclea e il rivestimento impermeabilizzato in conci prefabbricati di calcestruzzo collocati dalla sezione posteriore dello scudo, impediscono all'acqua sotterranea di infiltrarsi all'interno. Il grouting dell'anello di rivestimento è eseguito attraverso sei tubazioni di iniezione posizionate nella parte posteriore della fresa scudata. Un nastro trasportatore porta lo smarino dalla TBM in superficie.
Si procede al condizionamento del suolo, per ottenere un terreno plastico e sigillare la coclea, contro la pressione dell'acqua. Le TBM sono state progettate per utilizzare più o meno separatamente schiume, polimeri, fanghi bentonitici e di calcare.
Gli interventi alla testa di scavo per ispezione, manutenzione e sostituzione degli utensili sono svolti sotto aria compressa quando le condizioni geologiche e idrologiche lo rendono necessario. In mancanza di norme svedesi riguardanti questa tipologia di lavori, sono state utilizzate quelle tedesche.
La doppia caduta di diaframma ad opera delle TBM
La TBM 'Anna' ha abbattuto il diaframma alla stazione di Malmö C nel pomeriggio del 25 Marzo 2008, dopo aver scavato 4.325 m ed esser stata trasportata attraverso la stazione di Triangeln. La TBM aveva iniziato a scavare ad Holma e ha impiegato 500 giorni per coprire 4,6 km. La TBM aveva effettuato diverse pause pianificate durante il percorso: una sosta di 3 mesi per la manutenzione nella caverna della stazione di Triangeln, due soste per Natale e diverse brevi interruzioni per manutenzione.
Lo scavo dell'ultima sezione di 1,9 km tra Triangeln e Malmö C ha richiesto 130 giorni, con un avanzamento medio di 15 m/giorno, con significative variazioni da un giorno all'altro. Il record di avanzamento giornaliero è stato di 36 m.
L'ultima sezione, tra Triangeln e Malmö C, è stata la più complicata, a causa di una stretta curva, grandi quantità d'acqua e rocce calcaree molto fratturate. La presenza di acqua ha reso le pause per la manutenzione più difficili, ma le squadre sono riuscite a completare lo scavo della tratta senza ulteriori grandi difficoltà, consentendo così il rispetto del cronoprogramma.
'Katrin', l'altra TBM, ha abbattuto il diaframma del tunnel parallelo il 21 Aprile scorso.
Produzione dei conci di calcestruzzo prefabbricati
Il rivestimento in calcestruzzo ha uno spessore di 350 mm, una lunghezza nominale di 1,8 m e una rastrematura di 50 mm, un diametro esterno di 8,6 m e un diametro interno di 7,9 m. Ogni anello (sette conci più la chiave) è rastremato singolarmente e pesa 42 t. La rastrematura è progettata per permettere una curva minima di progetto di 600 m e una curva di correzione di 320 m. I conci sono sigillati con guarnizioni Dätwyler. Per il rivestimento dei tunnel, da Aprile 2006 a Gennaio 2008, sono stati fabbricati 40.976 conci, utilizzando una linea di produzione CBE, sotto la direzione di Bilfinger Berger. Collegarsi a www.daetwyler-rubber.com oppure a www.daetwyler.ch e a www.cbe-tunnels.com
Scavi a cielo aperto
Gli scavi a cielo aperto della stazione di Triangeln, l'accesso e il tratto in cut&cover di Hyllie e i pozzi di accesso sono realizzati con palancole e palificazioni del foro nella pietra calcarea. Il terreno drenato è sostenuto con bulloni, armatura e shotcrete e con l'uso di strutture tubolari di acciaio. Nel terreno calcareo, lo scavo è stato effettuato con i retroescavatori.
Stazione di Triangeln
Lo scavo della stazione di Triangeln con il metodo NATM è terminato. La stazione (280 m x 28 m x 12 m) è l'unica del progetto scavata con gli esplosivi. E' stata realizzata con due sbancamenti a cielo aperto alle due estremità. Costruita ad una profondità di 25 m, è lunga 280 m per ospitare una piattaforma lunga 250 m e larga 26 m. La costruzione di questa caverna è stata possibile solo dopo aver abbassato il livello dell'acqua freatica.
A causa della limitata copertura e della resistenza del terreno situato sopra la stazione, la caverna è stata scavata con mezzi meccanici in diverse sequenze. La prima fase della sequenza è stata lo scavo della volta centrale all'interno della quale sono state costruite 29 colonne, con plinti di fondazione e rese solidali da una trave superiore. Per la realizzazione delle 29 colonne è stato utilizzato il calcestruzzo auto-compattante, in quanto la costruzione della trave superiore non era facile. Per questo motivo, è stato necessario sviluppare e usare un carro di armatura e una cassaforma d'acciaio.
Quando la costruzione dei pilastri era sul punto di concludersi, è iniziato lo scavo della calotta di uno dei due tunnel. In questa fase è stata eliminata la parete laterale del tunnel centrale. Una volta completata la costruzione delle calotte di entrambi i tunnel laterali, si è passati allo scavo dei piedritti e degli archi rovesci, prima dal lato est del tunnel e quindi da quello ovest.
Lo scavo è stato effettuato con due escavatori a fresa puntuale Sandvik Voest Alpine ATM 105, dotati di un nuovo sistema di taglio che utilizza meno della metà di energia dei sistemi precedenti, con una velocità inferiore e una maggiore efficacia di taglio della roccia.
La roccia è composta da calcari a Briozoi con una resistenza alla compressione di 25 - 50 MPa e con noduli selciosi. A Marzo 2007, durante la realizzazione dei piedritti e degli archi rovesci, è stato battuto il record mondiale nello scavo di tunnel con escavatore a fresa puntuale. Dalla p.k. 0+65 m alla p.k. 0+138 m, è stata scavata una zona di 67,80 m2, con l'estrazione di 4.983,30 m3 di roccia.
Il sostegno provvisorio è fatto di ancoraggi, centine a traliccio e shotcrete, il rivestimento interno definitivo è di calcestruzzo.

Le TBM dovevano attraversare la caverna, ma potevano farlo quando questa era dotata del solo rivestimento temporaneo in shotcrete. Una volta applicato il rivestimento interno definitivo non avrebbero avuto lo spazio sufficiente. Gli scudi delle TBM hanno attraversato la caverna mediante un supporto in acciaio collegato al back-up. Per questo trasferimento delle TBM, è stato costruito un arco rovescio in calcestruzzo sotto il livello finale della galleria.
Dopo aver pulito le gallerie, si realizzeranno gli ultimi lavori di calcestruzzo nella stazione di Triangeln e nei tunnel. In ultimo saranno pavimentati l'arco rovescio e i marciapiedi. I lavori termineranno all'inizio del 2009.
Tunnel di Holma
La parte rimanente di galleria è stata costruita con pozzi aperti all'inizio e alla fine della sezione perforata. Un altro tratto di tunnel, lungo 360 m, a sud, è stato realizzato in cut&cover.
Il pozzo più a sud, ad Holma, è stato scavato ad una profondità di circa 15-18 m. Dentro al pozzo, sono stati costruiti sul posto due tunnel paralleli di 360 m, utilizzando una cassaforma autoportante lunga 15 m. Sono state realizzate prima le solette inferiori. Le pareti e la parte superiore sono state realizzate in un'unica tranche, sezione dopo sezione, utilizzando la cassaforma autoportante. Le due TBM erano state assemblate e avevano iniziato a scavare proprio nel pozzo di Holma.
Lo smarino è stato impiegato per riempire intorno e sopra il tunnel. A livello paesaggistico tornerà tutto come prima. Dall'imbocco del tunnel, i binari proseguiranno verso sud, a circa 7 m di profondità, verso la stazione di Hyllie.
Stazione di Malmö C Nedre
All'estremità nord dei nuovi tunnel è stata costruita la nuova stazione sotterranea di Malmö Central Nedre (inferiore). La realizzazione è quasi terminata. La nuova sezione della stazione è stata costruita in un pozzo aperto, parallelo all'attuale stazione di superficie e i lavori sono stati effettuati in diverse fasi, in modo da influire al minimo sul traffico. I metodi di costruzione utilizzati sono dipesi soprattutto dalle condizioni geologiche e idrogeologiche riscontrate nella zona. La maggior parte di questi lavori è stata effettuata sotto il livello di falda, che è stato quindi necessario abbassare durante la costruzione.
Poichè la stazione è costruita sotto il livello di falda, lo Suellshamnen (il porto di Suell) è chiuso durante i lavori. Sono stati realizzati gli argini di contenimento vicino all'Inre hamnen (il porto interno) e al Suellshamnen per impedire l'accesso dell'acqua. Per garantire la stabilità sono stati effettuati riempimenti con la ghiaia. Sono state quindi erette delle pareti di sostegno, intorno a tutta la zona dei lavori, utilizzando paratie e palancole.
Lo scavo all'interno dei muri di sostegno è stato eseguito sino al livello di costruzione della base e delle piattaforme della stazione (10-15 m). Le paratie e le palancole saranno lasciate sul posto, ma saranno tagliate a circa 1,5 m di profondità. La distanza tra il livello superiore della stazione e il livello dell'acqua nel porto di Seull sarà circa di 1,6 m.
L'altezza e la larghezza della stazione sono variabili. La soluzione della cassaforma ha permesso di costruire la sezione della stazione in cicli di 10 giorni. La soletta di base e i muri esterni sono stati realizzati in un'unica operazione, la soletta del tunnel è stata realizzata utilizzando casseforme autoportanti per sezioni da cementare lunghe 12 m.
Poiché il livello della falda freatica è in linea con la sezione superiore del tunnel in calcestruzzo, la pressione dell'acqua spingerà la costruzione verso l'alto. Di conseguenza, la costruzione è ancorata da circa 2.500 tiranti, 20 m nella roccia calcarea.
La nuova sezione della stazione avrà quattro binari con due banchine intermedie, costruite circa a 10 m di profondità, lunghe 340 m e larghe 11 m. La nuova sezione della stazione avrà quattro uscite. L'uscita principale è nella nuova hall di vetro. Un'altra uscita si trova ad ovest dell'entrata principale, da dove un tapis roulant sotto Suellshamnen (porto di Suell) collega la stazione sotterranea con il livello stradale. Saranno costruite altre due uscite verso est. Cliccare qui e se/12. Vedere le immagini qui. 20/08.


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