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Italia/Lombardia – La galleria Morazzone sulla Pedemontana

17/07/2012
Italia/Lombardia – La galleria Morazzone sulla Pedemontana

Italia/Lombardia – La galleria Morazzone  sulla Pedemontana
Il primo lotto della Tangenziale di Varese si innesta sulla Autostrada A8 attraverso un’interconnessione a livelli sfalsati che garantisce la separazione dei flussi di traffico per ciascuna direzione. Lo svincolo, nel comune di Gazzada-Schianno non interrompe la continuità delle strade provinciali esistenti (SP1 – SP57) permettendo l’attraversamento a tutti i tipi di veicoli.
L’asse della tangenziale attraversa il comune di Gazzada-Schianno tramite l’ampliamento della sede dell’attuale SP57 e si sviluppa nella galleria naturale Morazzone, a doppio fornice, lunga 2,2 km, nel comune omonimo.
All’uscita della galleria il tracciato in trincea affianca la SP57 della Selvagna (della quale si prevede un tratto in variante) percorrendo la piana del Comune di Lozza fino alla zona industriale del Comune stesso, nei pressi della quale la tangenziale imbocca una galleria artificiale della lunghezza di circa ml 440,00 che connette l’autostrada con il viadotto Vedano esistente.
Lo svincolo di Vedano esistente viene completato garantendo la separazione dei flussi di traffico per ciascuna direzione attraverso il raddoppio del Viadotto Vedano esistente e la realizzazione delle rampe di svincolo.
La galleria naturale Morazzone (canna Est 2089,70 m; canna Ovest 2090,00 m) ha una sezione autostradale a tre corsie per ogni senso di marcia: due di marcia larghe 3,75 m ciascuna e una di emergenza larga 2,75 m. Si aggiungono due sezioni in artificiale, all’imbocco Nord (Carr. Est 12,00 m; Carr. Ovest 12,00) e all’ imbocco Sud (Carr. Est 65,14 m. Carr. Ovest.  64,70 m).Ogni canna, scavata da due fronti, sarà dotata di 7 bypass ogni 260 m, di cui 5 pedonali (lunghezza 20 m) e 2 carrabili (lunghezza 21 m) e di 4 piazzole di sosta ogni 500 m (lunghezza 50 m). In relazione al tipo di sezione, l’area di scavo varia tra 160 m2 e 180 m2; Piazzola di sosta 225 m2; By Pass pedonale 19 m2; By Pass Carrabile 65 m2.
Geologia
La galleria Morazzone attraversa un contesto geologico abbastanza variegato, costituito superficialmente dai sedimenti glaciali pleistocenici dell’anfiteatro del Verbano, e dai corrispettivi sedimenti fluvioglaciali e dal basamento roccioso pre-quaternario costituito dalla Gonfolite Lombarda.
Gli imbocchi Sud della galleria sono modellati interamente nei depositi sciolti quaternari della formazione di Albusciago, costituiti da un alternanza di livelli di sabbia ghiaiosa e livelli di limo con ghiaia sabbiosa
Nella porzione centrale, dopo un primo tratto di porzione maggiormente fratturata ed alterata, il fronte di scavo sarà interamente modellato dalla formazione delle Arenarie del Gurone del gruppo della Gonfolite Lombarda, costituite da un alternanza di conglomerati clastosostenuti ed arenarie da grossolane a medie. Tale ammasso roccioso si presenta generalmente compatto a cementazione mediamente buona.
Gli imbocchi Nord interessano i depositi quaternari dell’alloformazione di Albizzate, costituiti da sabbia con ghiaia molto addensata e talora cementata, e la porzione alterata e fratturata del substrato roccioso.
Metodologia di scavo
Lo scavo agli imbocchi Sud procede con mezzi meccanici, escavatore con benna ed escavatore con ripper (New Holland 385 con attacco rapido per posa centine, Hitachi ZX210-N e Hitachi ZX470-3-N).
Lo scavo agli imbocchi Nord era stato avviato con i mezzi meccanici (Hitachi EX800H-5 3, Hitachi 470-3, E215 New Holland e PC600-8 Komatsu) ma, avanzando in un substrato roccioso (Gonfolite Lombarda) particolarmente massiccio, tenace, privo di discontinuità che opponeva molta resistenza al demolitore meccanico, con tempi molto lunghi (anche 12 ore) per lo scavo di ogni singolo avanzamento, si è deciso di passare all’utilizzo del drill&blast con un Jumbo a tre bracci Atlas Copco XE3-C18. Questa scelta è stata possibile grazie alle caratteristiche dell’ammasso attraversato. Le prove di compressione monoassiale eseguite sui campioni di roccia prelevati hanno mostrato un valore di resistenza di 500 kg/cm2. In sede di progetto, le indagini sismiche avevano restituito valori di velocità sismica della Gonfolite maggiori di 2'800 m/s. Sondaggi integrativi hanno restituito valori di RQD compresi tra 80 e 100 %. Si è passati dalla volate iniziali con sfondi di 3 m e un volume scavato di 475 m3 a quelle attuali di 4,5 m con un volume scavato di 710 m3. Quando la copertura raggiungerà altezze significative, si proveranno  sfondi maggiori sino a 6 m con un volume scavato di 950 m3.
Scavo a piena sezione
Le geometrie di scavo della galleria e i materiali attraversati impongono di procedere a piena sezione in modo da consentire una rapida stabilizzazione delle condizioni deformative del cavo con la posa dei rivestimenti di prima fase e il getto, eventualmente ravvicinato al fronte, dell’arco rovescio.
Metodologia per lo smarino
Lo smarino è interamente riutilizzato per i movimenti terra, per i rilevati stradali o per il tombamento delle opere in prefabbricato. E’ caricato con pale gommate Hitachi ZW310 e Caterpillar 938G II ed escavatori. E’ trasportato con camion o dumper Astra 30D, Astra ADT 30 C, Astra ADT 30 Cursor e Astra 4 assi all’imbocco sud, Bell B30D, camion gru, autobotte e autocarro servizi a due assi all’imbocco nord.
Tecniche di sostegno e rivestimento primario
L’intervento di consolidamento del fronte di scavo è costituito, in funzione dei contesti geologico-geotecnici attraversati, da colonne di Jet Grouting ( sezione C1 ) e da elementi in vetroresina cementati ( sezione B2V). In corrispondenza delle tratte a copertura minore di 25/30 m, l’intervento di consolidamento permette di assicurare la stabilità del fronte di scavo nei confronti di cinematismi di rottura che, in assenza di un adeguato intervento, sarebbero caratterizzati da fattori di sicurezza inferiori all’unità.
L’intervento al contorno è effettuato mediante tubi in acciaio allo scopo di formare un intervento di presostegno ( sezione B0V). Questo intervento viene applicato in corrispondenza dei contatti tra la formazione di Albosciago/Albazzate e le arenarie di Gurone ( Gonfolite ). Nel tratto centrale della galleria in corrispondenza delle coperture massime (75 m), si applicano le sezioni tipo B0 e B0V, prevedendo la necessità di infilaggi al contorno per la sezione B0V in presenza di fasce di conglomerato alterato o estremamente fratturato. Drenaggi in avanzamento sono stati predisposti in presenza di circolazioni idriche sotterranee, al fine di abbattere le pressioni interstiziali interessanti il nucleo di scavo e regimare le venute d’acqua eventualmente presenti.
Circa le fasi di scavo, le lunghezze dei campi di avanzamento e le distanze di getto dell’arco rovescio e del rivestimento definitivo di calotta dal fronte, sono state opportunamente modulate in funzione del contesto geomeccanico riscontrato lungo il tracciato, optando per un decrescente valore dei medesimi laddove le peggiori caratteristiche dell’ammasso impongono una maggiore attenzione nei confronti del livello deformativo del cavo.
Impermeabilizzazione e rivestimento definitivo
Sono stati utilizzati tessuto non tessuto da 400 g/m2 e manto impermeabile in PVC spessore 2 mm.
Rivestimento definitivo, arco rovescio e calotta sono stati realizzati con calcestruzzo classe C30, talora armato mediante barre in acciaio ad aderenza migliorata. Lo spessore minimo del rivestimento definitivo,  variabile in base alla sezione di scavo, è di 70 cm – 150 cm.
Il rivestimento definitivo è realizzato con cassone metallico costruito dalla CIFA, due per ogni canna: quelli a sud hanno sviluppo di 15,00 m mentre a nord 12,50 m.
Drenaggio delle acque in sotterraneo
In fase di scavo le acque sono drenate tramite fori al contorno attrezzati con tubi micro fessurati rivestiti con geotessile e trasferiti, per il tramite di tubi passanti all’interno della muretta, ad un tubo di raccolta sotto la piattaforma stradale e parallelo all’asse strada. Le eventuali acque di infiltrazione all’interno dell’arco rovescio sono convogliate all’esterno della galleria tramite un tubo micro fessurato, diametro 400 mm e il tappeto drenante di riempimento dell’arco rovescio.
Velocità di avanzamento
La produzione media giornaliera di scavo e pre-rivestimento è direttamente collegata alla metodologia di scavo (per la sezione tipo B0), alla quantità e tipologia di interventi di pre-sostegno del cavo che si rendono necessari per le altre sezioni (tipo C1, B2V, B0V, …). In particolare l’avanzamento giornaliero per canna è di 3,21 m con l’esplosivo e di 1,25 m con i mezzi meccanici per la sezione tipo B0, è di 0,35 m con mezzi meccanici nella sezione C1; è di 0,56 m con uso di mezzi meccanici per la sezione B2V; è di 0,99 m  con uso di mezzo meccanici per la sezione B0V.
Monitoraggi
Il monitoraggio ha lo scopo di verificare l’idoneità degli interventi e delle modalità esecutive previste in progetto. Il confronto tra i dati previsti in progetto e quelli osservati durante i lavori, consente di poter adottare i provvedimenti correttivi agli interventi previsti, in termine di numero, sovrapposizioni dei consolidamenti, passi delle centine, distanze del getto dal fronte di arco rovescio e calotta. Il progetto prevede per ogni sezione di scavo, i valori della convergenza diametrale attesa, i valori della soglia di attenzione e quelli di allarme. Si effettuano monitoraggi in galleria e di superficie.
Il monitoraggio in galleria consiste nel rilievo geologico dei fronti di scavo, delle fasi esecutive e delle cadenze di avanzamento, stazioni di convergenza, stazioni principali consistenti nel posizionare estensimetri multibase, celle di carico al piede centine, celle di pressione, eventuali perforazioni in avanzamento.
Per il monitoraggio di superficie si predispone un reticolo topografico al fine di raccogliere le informazioni sulle deformazioni determinatesi nel terreno a seguito delle perdite di volume connesse allo scavo delle gallerie in sotterraneo. Nei fabbricati è prevista la posa di fessurimetri su eventuali lesioni preesistenti al fine di valutare l’evoluzione dell’ampiezza delle fessure.
Impiantistica
Illuminazione: l’impianto in galleria è costituito da apparecchi con lampade al Sodio Alta Pressione (SAP) da 100W, 150W, 250W  400W e 600W per i rinforzi e da 100W per i permanenti. Saranno utilizzati apparecchi illuminanti appartenenti alla classe II che non necessitano di messa a terra: 956 da 100W, 32 da 150 W, 32 da 250 W e 136 da 400W. L’alimentazione necessaria per l’illuminazione della galleria Morazzone è pari a 920 Kw .
Ventilazione: il sistema di ventilazione sarà longitudinale. Ogni canna sarà dotata di 15 coppie di jet-fans, sospese alla volta in posizione centrale e simmetrica rispetto all’asse di sezione. I jet-fans avranno diametro girante 1250 mm, portata 38 mc/s, velocità 30,9 m/s, spinta 1400 N e potenza elettrica pari a 55 kW. I ventilatori saranno reversibili e resistenti alla temperatura di 400 °C per almeno 2 h.
Parte integrante del sistema di ventilazione saranno gli apparecchi per misurare i livelli locali di CO e OP rilevabili in prossimità degli apparecchi di campionamento. I valori misurati delle concentrazioni di CO e Opacità dell’aria, confrontati con i valori di set-point dello scenario di traffico di riferimento, determinano l’azione del sistema di ventilazione.
Sistema di pressurizzazione delle vie di fuga: a servizio delle gallerie sono presenti collegamenti pedonali costituiti da un compartimento REI 120 rispetto alla galleria. I collegamenti pedonali sono adibiti a luogo sicuro temporaneo (per un periodo di tempo non inferiore a 30 minuti) così come definito dalle “Linee Guida per la Progettazione della Sicurezza nelle Gallerie Stradali” redatte dall’ente ANAS. Le condizioni di sicurezza degli utenti che in esso stazionano devono essere assicurate da un impianto di ventilazione dedicato capace di immettere aria direttamente dall'esterno della galleria.
Protezione contro incendi: la galleria Morazzone avrà un impianto idrico antincendio con una stazione di pompaggio presso l’imbocco della canna Est e l’annessa vasca di accumulo a garanzia di almeno 60 minuti di funzionamento dell’ impianto. La rete di distribuzione dell’ impianto antincendio sarà realizzata in galleria con tubazione in polietilene con DE 125 e alimenterà 14 idranti posti sul lato di marcia di ogni canna.
Ogni postazione antincendio, interna alle due canne, sarà dotata di:
  • un idrante con attacco UNI 45,  lancia con valvola e bocchello Ø 12 mm, manichetta UNI45 conforme norme UNI 9487 completa di raccordi e una prolunga manichetta lunga 30 m;
  • due estintori a polvere da 6 kg. per classi di fuoco 21A e 89 BC.
  • un modulo chiamata SOS
In ogni posizione intermedia alle postazioni SOS sarà installato un estintore a polvere da 6 kg.
Video Sorveglianza: saranno installati un SOS e due telecamere in ogni by-pass; una telecamera ogni 150 m per l’impianto TVCC; l’impianto di controllo automatico del traffico; l’impianto di conteggio/classificazione veicoli; il sistema per il rilevamento automatico dei fumi; la segnaletica di emergenza; SOS ogni 150m; segnaletica attiva – freccia/croce agli imbocchi e ogni 300m circa, in corrispondenza dei by-pass; PMV all’imbocco di ogni fornice ( 2x12 caratteri); impianto radio (quattro frequenze).
Ogni galleria è dotata di un locale tecnico LT master dove risiede il Controllore di testa (CT) ove è installato il controllore master ed i quadri di tutti gli impianti speciali e il PLC master degli impianti elettromeccanici.

In qualità di General Contractor, il consorzio Pedelombarda Scpa, composto da Impregilo (capogruppo), Astaldi, Pizzarotti e A.C.I. ha affidato ad Italtunnel SpA i lavori a partire dall’imbocco Sud e ad Europea 92 i lavori a partire dall’imbocco Nord.
Lo scavo della galleria Morazzone è iniziato a Gennaio 2012. Ai primi di Luglio l’avanzamento era di 280 m per la canna Est e 184 m per la canna Ovest. I breakthrough sono previsti tra luglio ed agosto 2013 per la canna Est e per quella Ovest. Il costo complessivo dei lavori ammonta a 195,7 milioni di Euro, di cui 100,5 milioni di Euro per la realizzazione della galleria naturale. Cliccare quiqui per alcune foto di cantiere e it/128. Collegarsi a www.pedemontana.com. 29/12.

 

 


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