tunnelbuilder in italiano

Il progetto “East Side access” della Long Island Rail Road (LIRR) comprende due nuovi tunnel sotto Manhattan e Queens che si congiungeranno con l’esistente tunnel della 63rd Street sotto l’East River e consentiranno ai convogli della LIRR di raggiungere la Grand Central station. I treni sottopasseranno l’East River tramite un’inutilizzata tratta del tunnel della 63rd Street che collega Queens a Manhattan.
Questo tunnel a due livelli fu costruito a partire dal 1969 per essere utilizzato sia dalla metropolitana sia dai treni per i pendolari. A causa dei tagli ai bilanci, la galleria è rimasta inutilizzata fino al 1989, quando la linea ferroviaria “F” fu instradata nel livello superiore del tunnel verso la 63rd Street e Lexington Avenue. Il livello inferiore sotto la 2nd Avenue sarà utilizzato dai treni della LIRR, che accederanno al tunnel dalla Sunnyside station a Queens. Le restanti tratte verso la Grand Central station sono in fase di realizzazione. Attualmente il livello inferiore termina tra la 63rd Street e la 2nd Avenue, da dove tra breve la TBM inizierà gli scavi verso la Grand Central station.
I tunnel di Manhattan
Il progetto è suddivisibile in due parti: i tunnel di Manhattan e quelli di Queens, che si collegheranno tramite il subalveo sotto l’East River precedentemente citato. Il contratto per i tunnel di Queens non è stato ancora assegnato. Il tunnel di Manhattan è a doppia canna e a due livelli, per un’estesa di 7.681 m. Il diametro di scavo è di 6,70 m (22 piedi) mentre quello definitivo sarà di 6,2 m. Il progetto comprende due gallerie per treni viaggianti sia in direzione Ovest, sia in direzione Est. I tunnel di Manhattan saranno realizzati sotto le principali infrastrutture di New York City, inclusi Park Avenue e le linee ferroviarie Metro North. Nei pressi della Grand Central station, i tunnel di Manhattan si divideranno a formare quattro distinte gallerie. Il contratto CM009 per queste gallerie è stato aggiudicato nel 2006 a Dragados e Judlau Contracting. Cliccare qui & us/18. Collegarsi a www.mta.info/capconstr/esas/index.html e a www.dragados-usa.com
Altre opere in sotterraneo
Tra le opere complementari si citano:
- le gallerie GCT-3 (est e ovest) al Grand Central Terminal, con sezione variabile compresa tra 6,70 e 18,9 m, che serviranno per futuri ampliamenti sotto la Grand Central station.
- le gallerie GCT-5 (est e ovest) con sezione variabile compresa tra 6,70 e 16,8 m, che separeranno i livelli superiore e inferiore.
- il locale delle installazioni, largo 8,5 m (28 piedi) e alto 4,3 m (14 piedi).
- nove gallerie di interconnessione con sezione a ferro di cavallo 3,66 m x 3,66 m (12 x 12 piedi).
Nel contratto CM009 non sono comprese stazioni intermedie nè accessi alla superficie
A Queens saranno oggetto di futuri contratti, le gallerie di collegamento dei tunnel di Manhattan con la linea principale della LIRR e le diramazioni di Port Washington. Richiederanno tecniche di scavo in terreni soffici con l’utilizzo di EPB TBM. Infine, sotto la Grand Central station, saranno realizzati due locali sotterranei a due livelli per consentire ai pendolari di accedere alle nuove linee ferroviarie. Le stazioni, cameroni lunghi 122 m, larghi 18 m e altrettanto alti, saranno realizzate con la tecnica del drill & blast, in una geologia composta di gneiss e graniti. Nel 2006, il pozzo di Queens è stato allargato fino a 61 m nel suo punto più largo, per consentire il trasporto delle componenti della TBM per roccia dura all’interno del tunnel della 63rd Street, per l’assemblaggio finale. Nel tunnel è stata ricavata, tramite esplosivi, una camera di lancio per la prima TBM, che avanzerà 15 m al giorno nel sottosuolo di Manhattan verso la Grand Central station. Questo è il primo grande passo del progetto dell’East Side access.
La geologia
La geologia lungo i tunnel di Manhattan è composta da una combinazione di scisti, gneiss e graniti, con una UCS (Resistenza alla Compressione semplice) di 80-200 MPa e due linee di faglia. La complessa struttura geologica è dovuta a differenti fasi sovrapposte di deformazione, che hanno creato una massa rocciosa intensamente piegata e localmente fratturata con totale ricristallizzazione e parziale fusione localizzata delle rocce.
Le discontinuità nella roccia sono causate da strutture metamorfiche e giunti causati da attività tettonica e granitizzazione.
I Metodi di costruzione
Il drill&blast è utilizzato per i pozzi e le stazioni, mentre le TBM realizzeranno le gallerie principali con rivestimento finale tramite casseforme in situ. I macchinari includono una gru da 200 t e una da 45 t, un jumbo Sandvik Tamrock a due bracci, sei locomotori da 35 t, quattro vagoncini per lo smarino da 7,6 m3 e altrettanti da 15,2 m3, 10 vagoni piattaforma di 9,1 m e 15 t cadauno, due caricatori a profilo ribassato (Wagner ST 5 e ST 3.5), due sistemi per la gunitazione (uno a secco e uno a umido), tre piattaforme elevabili, due TBM, e nastri trasportatori verticali e orizzontali per una lunghezza complessiva di 7.315 m (24.000 piedi). Collegarsi a www.sandviktamrock.fi
Le due TBM
Per i tunnel di Manhattan saranno usate due TBM, aventi il medesimo diametro (6,7 m), su quattro fronti, mentre non ci sono ancora notizie per i tunnel di Queens. Il tunnel in direzione Est sarà realizzato con una TBM a doppio scudo ricondizionata dalla SELI, mentre quello in direzione opposta sarà perforato con una TBM con gripper della Robbins. Entrambe le TBM sono in origine della Robbins, ma SELI ha il contratto per il tunnel direzione Est e Robbins per il tunnel in direzione Ovest.Robbins fornirà anche il sistema di back-up e le parti di ricambio per il tunnel in direzione ovest, nonché nastri trasportatori continui e sistemi completi per lo smarino per entrambi i tunnel. Collegarsi a www.therobbinscompany.com e a www.selitunnel.com o a www.selitecnologie.com
La camera di lancio (7,92 x 7,92 x 22,5 m) per la TBM della SELI è stata realizzata tramite esplosivi sotto l’incrocio tra la 63rd Street e la 2nd Avenue. Dopo l’assemblaggio, scaverà il tunnel est superiore; in seguito, sarà smontata e riassemblata nel tunnel GCT-5 est per proseguire lo scavo del livello inferiore. La TBM della SELI è dotata di 37 cutter a disco da 48,3 cm (19 pollici) e da quattro doppi cutter da 43,2 cm (17 pollici). I cutter iniziali sono forniti dalla Palmieri mentre quelli di ricambio saranno della Herrenknecht. Collegarsi a www.palmierirocktools.com e a www.herrenknecht.com
La camera di lancio (7,31 x 7,31 x 21,3 m) per la TBM della Robbins è stata anch’essa realizzata tramite esplosivi sotto l’incrocio tra la 63rd Street e la 2nd Avenue. Dopo l’assemblaggio, scaverà il tunnel ovest superiore; in seguito, sarà smontata e riassemblata nel tunnel GCT-5 ovest per proseguire lo scavo del livello inferiore. La TBM ricondizionata della Robbins è di tipo aperto e dotata di 34 cutter da 48,3 cm (19 pollici) e da quattro doppi cutter da 43,2 cm (17 pollici). Per il tunnel in Direzione Ovest i cutter sono forniti dalla Robbins.
Il primo dei principali componenti della TBM da 100 milioni di Dollari USA della SELI è giunto via mare a Red Hook, New York, il 19 Maggio, seguito a breve distanza di tempo dagli ingranaggi e da altri componenti minori. Dopo le operazioni doganali, i pezzi saranno portati a Long Island City e quindi lungo il tunnel della 63rd Street fino alla camera di lancio. L’assemblaggio della macchina da 200 t richiederà due o tre mesi, e l’inizio degli scavi verso il Grand Central Terminal è previsto per Settembre.
L’arrivo della TBM della Robbins è previsto verso la fine dell’anno. Questa TBM deve poter indietreggiare attraverso le diverse sezioni trasversali della galleria per scavare la diramazione in sotterraneo nella Grand Central station. Includerà una testa fresante ed estensioni idrauliche per il sostegno delle strutture del fronte, della volta e delle pareti. Queste estensioni permetteranno di aumentare o diminuire il diametro della TBM (da 6,136 m a 6,906 m) secondo le esigenze dettate dalla larghezza delle sezioni, anche con le centine di sostegno già posizionate.
Dopo aver scavato i primi 2.200 m, la TBM privata solo delle parti più esterne (testa fresante, erettore centine e lame sulla parte superiore dello scudo) sarà sollevata e portata indietro attraverso la galleria appena realizzata. La TBM ripartirà quindi dalla camera di assemblaggio, a circa 305 m dal primo foro.
Entrambe le TBM saranno parzialmente assemblate sul fondo del pozzo di Queens (-23 m), e quindi trasportate lungo il tunnel subalveo e i 2.650 m di galleria esistente per l’assemblaggio finale sotto Manhattan. La camera di assemblaggio per la TBM del tubo Ovest, scavata con metodo drill&blast prima dell’arrivo della macchina, avrà dimensioni ridotte (diametro 6,7 m, lunghezza 19,8 m) in modo da minimizzare l’uso di esplosivi a causa di un’esistente linea ferroviaria soprastante.
I sostegni primari consistono in ancoraggi, e centine in alcune zone. Il rivestimento finale prevede uno strato di calcestruzzo steso con cassaforma autoportante su di una membrana impermeabilizzante in PVC.
Lo smarino
Robbins fornirà nastri trasportatori continui per entrambe le gallerie, per portare lo smarino attraverso le trafficate arterie fino al deposito nei pressi dello scalo ferroviario di Sunnyside, a circa 366 m dal cantiere. Due nastri trasportatori (larghezza 914 mm) si muoveranno dietro ognuna della TBM nei tunnel direzione est ed ovest e, tramite un nastro trasversale, scaricheranno lo smarino su un singolo nastro di lunghezza fissa. Nelle sezioni di tunnel esistenti, i trasportatori da tunnel saranno installati con speciali supporti fissati al pavimento per sostenere i nastri montati lateralmente con un percorso orizzontale invece che circolare. Lo smarino sarà trasportato lungo i 23 m del pozzo tramite un trasportatore verticale con cavi d’acciaio di lunghezza fissa. Raggiunta la superficie del pozzo, lo smarino sarà recapitato allo scalo ferroviario usando tre nastri trasportatori sopraelevati e un accatastatore radiale. Il secondo nastro trasportatore sopraelevato, lungo 37 m, attraverserà il Northern Boulevard, una delle principali arterie di Queens. Questo nastro trasportatore sarà progettato come uno scatolare metallico completamente chiuso con travi flangiate da 152 mm sui quattro angoli che lo sosterranno a circa 6 m sopra il piano viabile e sotto un’esistente linea ferroviaria MTA. Lo smarino sarà quindi scaricato su un successivo nastro e portato fino a un accatastatore radiale presso lo scalo ferroviario di Sunnyside. Questo nastro ruoterà di 60° per scaricare lo smarino.
Dietro ogni TBM, partirà un nastro trasportatore indipendente che aumenterà la propria lunghezza in funzione dell’avanzamento della TBM; i due nastri si uniranno a York Avenue. Da York Avenue si trasporterà lo smarino tramite un unico nastro trasportatore nel tunnel esistente lato Est. Una volta giunto all’esistente pozzo di attacco si procederà al suo trasporto con un nastro verticale e con un nastro soprelevato sopra Northern Boulevard che porterà lo smarino nell‘area designata. Una volta raccolto tutto il materiale, i camion lo porteranno alla destinazione finale.
Per liberare i fronti di scavo dopo le volate, si utilizzano pale caricatrici a profilo ribassato e treni per lo smarino.
Le installazioni definitive per l’operatività del tunnel non sono comprese nel contratto. L’ATI Dragados/Judlau installerà solamente i sistemi di ventilazione, l’illuminazione e il sistema di smaltimentodelle acque necessari per l’avanzamento dei lavori. 24/07.