Sono iniziati i lavori di scavo, attesi da tempo, del tunnel di Hindhead che porterà la A3 sotto il Devil's Punchbowl nella contea del Surrey (Regno Unito). Il progetto completerà il collegamento stradale a doppia carreggiata tra Londra e Portsmouth ed eliminerà un importante fonte di traffico. La nuova strada di 6,5 km comprenderà due tunnel a doppia canna, lunghi 1,8 km.
Gli abitanti di Hindhead dicono che stavano aspettando da 73 anni la costruzione di una variante stradale. E' finalmente iniziato lo scavo del tunnel a doppia canna e a due corsie, che farà sparire l'ultimo collo di bottiglia dell'autostrada A3 tra Londra e Portsmouth e consentirà una crescita economica del distretto pari a 371 milioni di Sterline. I bulldozer hanno lavorato alla base del Devil's Punchbowl e, il 1° Febbraio 2008, un escavatore Liebherr 944 ha iniziato lo scavo durante una speciale cerimonia al portale sud, nel Surrey. Lo scavo è iniziato nella canna che si dirige verso sud, la più a sud est tra le due.
I lavori di scavo sono effettuati per la maggior parte dall'estremità nord, lontano dal popoloso centro abitato di Hindhead e proseguiranno per 1.500 m. Lo scavo da portale sud inizierà ad Aprile e i due fronti dovrebbero incontrarsi ad inizio 2009. L'interdistanza tra le due canne è di 20 m, con bypass ogni 100 m.
Dal portale nord, entrambi i fronti avanzeranno con uno sfasamento adeguato per motivi di sicurezza (stabilità del fronte). I fronti dal portale sud avanzeranno simultaneamente: mentre si effettuerà lo scavo in una canna, nell'adiacente si procederà all'installazione di una protezione con volta ad ombrello e infilaggi del fronte; le attività di alterneranno tra le due canne ogni otto metri.
Geologia e idrogeologia
Il tunnel (2 x 1,8 km) è costruito da Balfour Beatty in una formazione dell'Hythe Inferiore, composta principalmente da arenaria incoerente intervallata da più strati sabbiosi. Si installeranno infilaggi, per ottenere un sostegno supplementare durante lo scavo nell'arenaria incoerente. La volta a ombrello controllerà il sovrascavo e garantirà maggiore sicurezza quando lo scavo sarà sospeso durante la notte. I geologi di Mott MacDonald controlleranno le condizioni di scavo sul fronte. La zona è caratterizzata da un alto livello di acqua freatica e sarà possibile scavare senza problemi di infiltrazioni solo in una ristretta zona di terreno. Collegarsi a www.balfourbeatty.com oppure www.bbcel.co.uk e a www.mottmac.com
Le condizioni del terreno nei primi 150 m dall'imbocco sud, differiscono da quelle del resto del tracciato: il tunnel si trova più vicino alla superficie e sarà costruito nella formazione più sabbiosa dell'Hythe Superiore. Qui saranno utilizzati infilaggi (diametro 150 mm, lunghezza 12 m) forniti da Alwag, interdistanziati orizzontalmente di 400 mm, come supporto del terreno davanti allo scavo. Collegarsi a www.alwag.com
Sandvik fornisce tre jumbo carri di perforazione DT820-AC con due bracci e cestello. Due di questi saranno usati per installare gli ancoraggi autoperforanti in vetroresina e per realizzare le perforazioni di sondaggio mentre la terza unità posizionerà gli infilaggi per la calotta, sotto cui dovranno lavorare gli escavatori. Cliccare qui. Collegarsi a www.sandvik.com
Metodologia di scavo
Una volta installati gli infilaggi, le due canne potranno essere realizzate utilizzando la tecnica del rivestimento in calcestruzzo spruzzato. Inizialmente si scavano uno o due metri di volta del tunnel, viene rimosso lo smarino e quindi si installano gli ancoraggi della volta e si applica un rivestimento in calcestruzzo spruzzato spesso 200 mm, utilizzando tre robot Meyco Logica. Il calcestruzzo con resistenza pari a 40 N/mm2 contiene fibre d'acciaio e un accelerante, aggiunto al momento della posa in opera. Il fornitore delle fibre d'acciaio deve essere ancora selezionato. Gli additivi utilizzati saranno SA160, il regolatore di consistenza Delvocrete Stabilisator e il fluidificante Glenium 51 di BASF.Collegarsi a www.meyco.basf.com/en/equipment/equipment-range/Pages/logica.aspx e a www.basf-cc.com
Lo scavo della fase successiva, lo strozzo, ha luogo a circa 100 m dal fronte e quindi si provvede all'esecuzione dell'arco rovescio. Terminato lo scavo, viene messo in opera un rivestimento secondario in calcestruzzo per fornire un rivestimento regolare e uno strato resistente al fuoco.
La sezione superiore di ogni canna, a partire dal portale nord, sarà scavata da un Liebherr 944, mentre per lo strozzo si utilizzerà un ITC Schaeff TE210. Al portale sud un Liebherr 944 si alternerà tra le due canne. Collegarsi a www.liebherr.com, www.itcsa.com e a www.schaeff-cmt.com
Per lo scavo delle zone dei portali, i macchinari Liebheer saranno equipaggiati con teste fresanti TD140 di Webster; tuttavia di norma si utilizzeranno le benne scarificatrici per ridurre al minimo la produzione di polvere. I cutter trasversali di queste macchine saranno utilizzati solo nelle zone di roccia più dura, nel caso cui non si riesca ad ottenere il profilo o dove si distaccano pietre di grandi dimensioni. Collegarsi a www.webstertech.co.uk oppure a www.websterequipment.com
I macchinari per lo scavo sono guidati da un teodolite robotizzato, che impiega un sistema GPS (Global Positioning System - Sistema Globale di Posizionamento). Nella zona è stata attivata una rete di sistemi di rilevamento. Ad ogni imbocco del tunnel è stato posizionato un punto geodesico, cui si farà riferimento, insieme ai dati delle precedenti stazioni di rilevamento, per il posizionamento dei macchinari. L'operatore conoscerà così in tempo reale la propria posizione e dove scavare, e sarà in grado di verificare il tracciato del tunnel.
Dove le condizioni del terreno lo renderanno necessario, Balfour Beatty installerà sostegni; non è stata ancora presa una decisione sulla migliore tipologia, anche se molto probabilmente si opterà per gli ancoraggi autoperforanti in vetroresina.
Smaltimento dello smarino e ventilazione
Lo smarino sarà rimosso dal tunnel mediante nastri trasportatori da installare nelle canne dal portale nord, fabbricati da Continental Conveyors e forniti da Burrow Brothers. Si installerà un impianto di vagliatura all'inizio del nastro, a circa 20-30 m dal fronte e si caricherà con pale caricatrici Liebherr 566. Collegarsi a www.continental-conveyor.co.uk
Il materiale in eccedenza al portale sud sarà trasportato attraverso il tunnel all'imbocco nord, evitando l'uso dell'A3. Tutto il materiale scavato sarà riutilizzato per terrapieni e abbellimenti paesaggistici.
Lo smarino ottenuto con i lavori di scavo presso il portale sud sarà rimosso dal tunnel con le pale caricatrici ogni volta che si raggiungeranno i 250 m di avanzamento. Si ricorrerà ad un trasporto supplementare con i camion, nel caso in cui i tempi di viaggio rendano inefficiente il processo. Lo smarino sarà usato per riempire una piccola valle immediatamente fuori dal portale sud.
Il tunnel sarà scavato in grandi segmenti per ridurre la quantità di particelle sospese nell'aria. Questa richiesta è la conseguenza della nuova legislazione su sicurezza e tutela della salute in materia di qualità dell'aria e ha comportato un incremento di budget del 20%.
L'aumento è dovuto all'obbligo di acquistare macchinari nuovi, più puliti, invece di utilizzare modelli vecchi, con una motorizzazione elettrica invece che diesel. Il costo della ventilazione è decuplicato e Balfour Beatty possiede molti equipaggiamenti per l'eliminazione delle polveri. I ventilatori e le tubazioni per l'aria sono forniti da Elta e Flexadux. Collegarsi a www.eltafans.com oppure a www.eltagroup.com e a www.flexadux.co.uk.
L'impianto di ventilazione sarà utilizzato anche durante la realizzazione del rivestimento secondario, composto da uno strato di calcestruzzo, prodotto in cantiere, con una resistenza di 45 N/mm2, spesso 200-340 mm, con fibre di polipropilene per la resistenza al fuoco. Per accelerare la costruzione e ridurre i costi, esiste la possibilità di rivestire in calcestruzzo solo le pareti del tunnel, poiché la cassaforma per il rivestimento in situ è enorme e costa 1,5 milioni di Sterline. Non sono stati ancora scelti i fornitori delle fibre di polipropilene e della cassaforma.
Si procederà in seguito al rivestimento in calcestruzzo della calotta, ma dipende dalla sua adesione al rivestimento primario e dalla quantità di acqua presente nel terreno. Si verificherà la quantità di acqua infiltrata davanti alla zona di scavo e, se necessario, si procederà al pompaggio.
Vantaggi del progetto
Quando sarà completata la variante della A3 a Hindhead, in poco meno di tre anni, Portsmouth e Londra saranno collegate per la prima volta da una strada a due corsie, gli ingorghi di traffico a Hindhead saranno eliminati e i tempi di viaggio abbreviati di 20 minuti. Il tunnel a doppia canna avrà un traffico giornaliero di 30.000 veicoli. Attualmente l'A3 attraversa il centro e il traffico è congestionato dai numerosi semafori: con il nuovo tunnel questi problemi saranno risolti. L'entrata in esercizio del tunnel è prevista per Agosto 2011. Cliccare qui e uk/37. Consultare E-News Weekly 25/2007, 34/2006, 4/2006, 9/2005 e 2/2003. 14/08.