Nel 2007 l’appalto per il passante AV e per la nuova stazione di Firenze era stato affidato ad un unico Contraente Generale,  la società Nodavia (società di progetto formata dall’ATI costituita da Coopsette, capogruppo mandataria, e da Ergon Engineering and Contracting Consorzio Stabile S.c.a.r.l., mandante) per un totale di 709 milioni di Euro, compresa la nuova Stazione AV. A Maggio 2012 è stato ultimato l’assemblaggio della TBM EPB Monnalisa che, a partire da Settembre 2012, scaverà le gallerie naturali del Passante AV a Firenze, sulla linea ferroviaria Milano-Napoli.
Il Passante AV prevede la costruzione di una coppia di nuovi binari che si svilupperanno in galleria nel tratto urbano compreso tra le attuali stazioni ferroviarie di Firenze Campo di Marte e di Firenze Rifredi, lungo il quale è anche prevista in posizione baricentrica la nuova stazione AV in sotterraneo.
Queste gallerie naturali si estenderanno con continuità per circa 5 km, tra l’imbocco di Campo di Marte (Sud) e quello di Rifredi (Nord), interrotte dalla nuova stazione AV posta a circa 3 km dall’imbocco Sud.
Il sistema delle gallerie naturali di linea è costituito da due gallerie a semplice binario che corrono affiancate dagli imbocchi alla stazione. Ciascuna galleria in corrispondenza degli ingressi/uscite della nuova stazione AV presenta una sezione più larga per contenere il binario di corsa oltre al binario di precedenza con la relativa comunicazione e tronchino di sicurezza. Le gallerie a doppio binario di ingresso/uscita della stazione, denominate “di precedenza”, sono lunghe circa 60 m, realizzate, nel tratto a nord, tra la stazione e pozzo costruttivo Nord, a sud tra stazione AV e, mantenendo la denominazione della precedente fase progettuale, la galleria costruttiva sud che costituisce nell’esercizio dell’infrastruttura un collegamento trasversale tra le gallerie con funzioni tecnologiche.
Completano il sistema delle opere in sotterraneo attinenti le gallerie naturali, i cunicoli di collegamento per la sicurezza dei passeggeri tra le due gallerie a semplice binario (by-pass), i pozzi di ventilazione e il pozzo di aggottamento.
Procedendo da Sud verso Nord la configurazione finale delle gallerie naturali si presenta come segue (le progressive sono riferite al binario pari):

• due gallerie affiancate a semplice binario, con sezione circolare, diametro interno 8,3 m e diametro esterno 9,40 m, dalla p.k. 1+317.76 (imbocco Sud) alla p.k. 4+252.00 (inizio galleria di precedenza tratto sud);
• due gallerie di sezione policentrica a doppio binario dalla p.k. 4+252.00 (inizio galleria di precedenza tratto sud) alla p.k. 4+323.64 (inizio banchina e camerone stazione AV);
• due gallerie di sezione policentrica a doppio binario dalla p.k. 4+776.44 (fine banchina e camerone stazione AV) alla p.k. 4+838.71 (inizio pozzo costruttivo e di ventilazione nord);
• due gallerie affiancate a semplice binario, con sezione circolare, diametro interno 8,3 m e diametro esterno 9,40 m, dalla p.k. 4+850.91 (fine pozzo costruttivo e di ventilazione nord) alla p.k. 6+891.20 (imbocco Nord).

Il rivestimento definitivo è in conci prefabbricati in c.a. spessi 40 cm e impermeabili, formanti anelli universali ( 6 conci +chiave), di lunghezza media pari a 1,50 m.
Le gallerie a semplice binario sono collegate, ad intervalli variabili tra 410 m e 490 m, da bypass di sicurezza per l’evacuazione dei passeggeri in caso di incidente (lunghezza  10 m, larghezza 2,40 m, altezza 3,50 m).
Per l’esercizio e la sicurezza delle gallerie sono inoltre previsti:

• una camera di sconnessione dei fumi Nord tra le gallerie e la stazione AV e di alloggiamento impianti tecnologici (p.k. 4+838.71-p.k. 4+850.91), denominata Pozzo costruttivo e di ventilazione Nord, costituita da un camerone interrato (al finito 40x15 m in pianta, profondità 25 m) utilizzato in fase esecutiva per lo scavo delle gallerie a doppio Binario lato Nord e per la traslazione delle frese in ripartenza;
• un pozzo di sconnessione dei fumi Sud tra le gallerie e la stazione AV posto in corrispondenza delle gallerie a doppio binario Sud alla p.k. 4+316.84 (pozzo a sezione circolare con diametro pari a 3,60 m);
• un pozzo di accumulo acque di infiltrazione delle gallerie munito di pompe di aggottamento alla p.k. 3+140.14 (al finito 4,60x2,10 m in pianta, profondità 45 m);

Geologia
Lo scavo delle gallerie naturali interesserà tre unità sedimentarie che, dalle più antiche alle più recenti, sono:
le argille turchine del Supersintema del Lago Firenze-Prato-Pistoia, i sedimenti più antichi, di origine lacustre, sovraconsolidati, costituiti prevalentemente da argille sabbiose o limose o da limi argillosi, contenenti frequenti inclusi ghiaiosi di origine calcarea. Tali termini presentano una consistenza da solido-plastica a solida, con Ic prossimo a superiore all'unità In alcune zone sono presenti lenti e strati di ghiaie sabbiose o limose mediamente addensate (Dr = 50%). L’indice plastico è generalmente compreso tra 16 e 32 ma può anche raggiungere valori di 45, hanno una buona resistenza al taglio a breve termine, con valori di cu solitamente compresi tra 150 e 250 kPa, mentre per i parametri a lungo termine si può assumere e c’ = 28 kPa e f’ = 24°. La permeabilità è in genere minore di 1E-7 m/s anche se sono stati misurati valori di 1E-5 m/s, riferibili a zone maggiormente ricche di materiali granulari con scarsa matrice fine;
i depositi del Supersintema di Firenze, in cui si possono distinguere due litofacies:
-         argille sabbiose e limose, o limi argillosi, a consistenza semisolida (Ic compreso tra 0.75 e 1), da poco a mediamente plastiche, con livelli ghiaiosi sabbiosi addensati e con contenuto variabile di limo. Nelle ghiaie sono stati rinvenuti ciottoli di natura arenacea della dimensione dei 100÷150 mm di diametro, e a volte anche superiore ai 200 mm. Si tratta di materiali di natura lacustre o fluvio-lacustre, che rispetto ai terreni del Supersintema di Firenze precedentemente citati, presentano una maggiore frequenza di lenti ghiaiose sabbiose addensate rispetto ai livelli argillosi. I termini coesivi presentano una resistenza a breve termine mediamente elevata, con valori per la c_u compresi tra 90 e 170 (KPa), mentre a lungo termine le caratteristiche di resistenza presentano valori di c’ = 10 kPa e f’ = 28°. I termini granulari risultano in genere addensati (Dr = 70%). La permeabilità da prove Lefranc è medio-bassa, stimabile attorno a 1E-7 m/s;
-         ghiaie eterometriche con ciottoli (diam. max > 10 cm), poligenica, in matrice da limoso argillosa a limoso sabbiosa; a volte sono intercalati livelli limoso argillosi o limoso sabbiosi (di spessore massimo intorno al metro). Si tratta di materiali attribuiti alla sedimentazione del paleo-Arno. Sono terreni addensati con valore di densità relativa D_r = 65 % ed angolo di attrito f’ = 38°; prove Lefranc eseguite in foro di sondaggio hanno fornito per questi terreni valori di permeabilità da media a medio-alta, frequentemente compresi tra 1E-4 e 1E-5 m/s;
i depositi del Supersintema dell’Arno, costituiti in prevalenza da ghiaie sabbiose addensate e in misura minore da argille limose compatte e limi argillosi di media plasticità. Possono presentare inclusi ciottoli arenacei di diametro dell’ordine dei 100÷150 mm e più raramente superiore ai 200 mm. I materiali granulari risultano mediamente addensati (Dr = 55÷65%) e presentano angolo di attrito f’ = 33÷38°. I risultati di prove di permeabilità indicano valori, per il coefficiente di permeabilità K, compresi in genere tra 1E-4 e 1E-5 m/s. La resistenza a breve termine per i termini coesivi è rappresentata da valori della c_u generalmente compresi tra 90 e 150 kPa mentre a lungo termine ha fornito valori di c’ = 7,5 KPa e f’ = 27°.
Metodologia di scavo
Lo scavo a piena sezione delle gallerie naturali inizierà a Settembre 2012, con la TBM EPB Monnalias, a scudo singolo semiarticolato di fabbricazione SELI.
La TBM inizierà lo scavo della galleria binario pari, da Campo Marte a Rifredi, con passaggio a pieno attraverso il camerone della nuova stazione AV, sarà quindi smontata nel pozzo di arrivo e rimontata presso il cantiere di partenza; inizierà quindi lo scavo della galleria binario dispari, da Campo Marte a Rifredi, con traslazione a vuoto attraverso il camerone della stazione AV.
La TBM ha un diametro di scavo di 9,402 m, una superficie aperta del fronte di scavo del 30%, la pressione massima di sostegno al fronte pari a 4 bar, una potenza installata totale di 2.700 kW, la coppia massima a 1,00 rpm pari a 25.000 kNm e la coppia massima di sblocco pari a 31.000 kNm.
Lo smarino sarà rimosso con un nastro trasportatore dal fronte di scavo fino al pozzo di lancio della TBM (Campo Marte) con sistema di nastri e tramogge che caricheranno container open top 60” , posti su carri ferroviari per il successivo trasporto via treno.
Altre Opere
Per due edifici in prossimità dell’imbocco sud e per i bastioni della Fortezza da Basso il progetto prevede l’applicazione della tecnologia del compensation grouting. Per questi edifici è stato necessario ricorrere ad un sistema che, oltre ad essere affidabile, permettesse di intervenire senza arrecare disturbo alle funzioni degli edifici.
L'intervento di compensation è di tipo “attivo”. I cedimenti sono compensati mediante iniezioni cementizie eseguite nel terreno compreso tra le gallerie e le fondazioni dell'opera. In pratica non appena si sviluppano cedimenti delle strutture e, prima che gli stessi superino i limiti predefiniti, il sistema permette di ristabilire la quota iniziale delle fondazioni con l'apporto di materiale in pressione nelle quantità e nelle posizioni tali da compensare i volumi di terreno confluiti in galleria. Il metodo è stato già applicato con successo sotto numerosi edifici monumentali nel centro di Londra, inclusa la Torre del Big Ben, durante la costruzione della metropolitana "jubilee line".
Impiantistica
Nel rispetto del Decreto “Sicurezza nelle gallerie ferroviarie” del 28-05-2005, il progetto esecutivo degli impianti all’interno delle gallerie è così definito:
Illuminazione:  l’Illuminazione di emergenza nella galleria sarà assicurata da un impianto di illuminazione permanente atto a garantire lungo i percorsi di esodo un livello di illuminazione non inferiore a 5 lux medi, a 1.0 m dal piano di calpestio e comunque assicurando almeno 1 lux minimo.
Forza motrice: in generale l’ affidabilità delle installazioni elettriche ed i  componenti elettrici destinati all'alimentazione dei vari impianti di emergenza (luce e forza motrice) risulta protetta da guasti e per quanto possibile da danni conseguenti ad eventi incidentali.
Gli impianti di alimentazione elettrica a servizio dei dispositivi di emergenza prevedono inoltre  opportune configurazioni e ridondanze tali da garantire, in caso di guasto singolo, la sola perdita di brevi tratti di impianto in galleria, comunque non superiori a 500 metri.
Ventilazione: i ventilatori previsti per l’estrazione fumi di galleria risultano essere di tipo assiale a flusso unidirezionale (a singolo o doppio stadio a seconda delle prestazioni richieste), adatti per funzionamento in continuo da –40°C a +50°C e in condizioni di emergenza fino a 250°C per almeno due ore.
Controllo Atmosfera: il sistema di controllo fumi nelle vie di esodo prevede la messa in sovrappressione e la compartimentazione dei collegamenti fra le due gallerie ferroviarie, al fine di evitare che in presenza di un incendio si abbia propagazione di fumi tra le stesse.
Nel dettaglio i by-pass di collegamento tra le due canne, sono stati previsti dotati di appositi impianti di pressurizzazione in grado di mantenere una sovrapressione sufficiente ad impedire l’ingresso dei fumi al suo interno ed assicurare il necessario ricambio d’aria per la permanenza delle persone.
Protezione contro incendio: l’impianto di rivelazione incendio prevede un apparato indipendente composto da un sistema di rivelazione incendio dei locali tecnici e locali by-pass del tratto ferroviario in galleria, compreso il controllo dei fabbricati tecnologici posti in superficie in corrispondenza degli imbocchi nord e sud.
L’ impianto prevede la rilevazione:

• di incendio e ingresso persone nei locali by-pass di collegamento tra le due gallerie, lungo tutto il tratto ferroviario, con attivazione dei relativi allarmi e/o sistemi di ventilazione;
• automatica di incendio all’interno dei locali quadri elettrici a servizio degli impianti tecnologici delle stazioni di pompaggio ed estrazione fumi con attivazione dei relativi allarmi;
• automatica di incendio all’interno del fabbricati tecnologici posti in superficie in corrispondenza degli imbocchi nord e sud, con attivazione dei relativi allarmi.

L’impianto di rivelazione incendi del tratto ferroviario in galleria sarà sostanzialmente gestito attraverso una serie di centrali a microprocessore intelligenti ad indirizzamento individuale, disposte nei fabbricati tecnologici in superficie e nei locali by-pass lungo il tratto ferroviario in galleria a copertura di zone con estensione di circa 1.000/1.200 m.
Le centrali saranno interconnesse tra di loro attraverso la rete ethernet utilizzata per gli impianti di telecomunicazioni per la sicurezza nelle gallerie ferroviarie. Tra tutte le fibre ottiche presenti nell’anello una fibra è dedicata esclusivamente al collegamento tra le varie centrali. Ogni centrale sarà connessa allo switch presente all’interno del by-pass nel quale è posizionata la centrale attraverso un cavo FTP cat.6. Tale soluzione consentirà il passaggio dei dati tra le varie stazioni aumentando la potenzialità di gestione del sistema; e prevedendo la centralizzazione dei controlli in una postazione PC, posta nel locale apparati, da cui si potrà visualizzare l’impianto tramite mappe grafiche, eseguire comandi e gestire i parametri dell’impianto.
Spegnimento incendio: le operazioni di spegnimento incendio risultano garantite da un impianto idrico antincendio posizionato all’ interno delle gallerie naturali e nella galleria artificiale Nord. L’impianto previsto a progetto risulta collegato ad un idoneo sistema di alimentazione al fine di garantire il funzionamento contemporaneo di quattro attacchi per almeno 60 minuti, assicurando almeno una portata di 120 l/min, a 2 bar di pressione, anche per l'idrante posto nelle condizioni più sfavorevoli per altimetria e distanza.
L'impianto progettato risulta in pressione, la relativa rete idrica all'interno della galleria ferroviaria adeguatamente protetta ed attrezzata con attacchi UNI 45, posizionati ogni 125 m, e corredati da cassetta UNI 45 al fine di contrastare l'eventuale sviluppo di incendi e di fumi.
L’impianto in oggetto risulta prevedere tre stazioni di pressurizzazione idrica con relativa vasca di accumulo, ubicate in corrispondenza agli estremi e al centro della galleria; ogni stazione di pompaggio è preposta all’alimentazione di una porzione di impianto delle due gallerie, con tubazioni correnti  interrate nelle due canne.
Video sorveglianza: l’impianto di videosorveglianza prevede l’utilizzo di un apparato indipendente composto da  un sistema di videosorveglianza degli accessi dall’esterno al tratto ferroviario in galleria mediante l’ utilizzo di telecamere a colori orientate nelle zone di Accesso dall’esterno al piano ferro dell’imbocco Nord nel tratto ferroviario in galleria (telecamere Pari e Dispari), Accesso dall’esterno al piano ferro dell’imbocco Sud del tratto ferroviario in galleria (telecamere Pari e Dispari) ed Accesso dei piazzali di Triage Nord e Sud.
Segnaletica di emergenza:  sono stati previsti appositi cartelli atti a fornire informazioni visive di immediata e chiara interpretazione, questo al fine di favorire l'autosoccorso, agevolare l'esodo e consentire l'individuazione delle predisposizioni di emergenza presenti nella galleria. In particolare è stato previsto il posizionamento in luoghi visibili lungo la galleria, di cartelli di tipo riflettente o luminescente posti almeno ogni 100 m e recanti la distanza e la direzione delle uscite più vicine.
Ulteriori impianti di sicurezza: per l’ impianto telefonico di emergenza viva Voce e di diffusione sonora è previsto un impianto di telefonia di emergenza/diffusione sonora al fine di consentire, durante un'eventuale emergenza, le comunicazioni dall'interno della  galleria tra il personale di bordo o i viaggiatori e il centro di controllo nonché impartire le necessarie disposizioni al pubblico in caso di necessità da parte del personale ferroviario ovvero delle squadre di soccorso.
Per l’impianto di radiopropagazione in galleria per le operazioni di soccorso è previsto per consentire comunicazioni radio all'interno delle gallerie ed  assicurare i collegamenti delle squadre di soccorso tra l'esterno e l'interno della galleria. Cliccare qui per alcune foto, qui per ulteriori informazioni e it/22. Collegarsi a http://www.rfi.it/cms/v/index.jsp?vgnextoid=92c4000cab17d110VgnVCM1000003f16f90aRCRD e a www.coopsette.it. 24/12.