LeStrade n.1562 novembre 2020

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è stata risolta, attraverso la realizzazione di una galleria naturale
della lunghezza di circa 25 m costruita, adottando per
la prima volta in Italia il metodo del Pipe Arch, integrata da
due tratti in artificiale di lunghezza complessiva di 49 metri
e dalle relative rampe di accesso, di lunghezza pari a 430 e
410 m, rispettivamente. La realizzazione della galleria naturale
ha rappresentato, sotto il profilo tecnico, il momento più
impegnativo e delicato dell’intera opera e costituisce l’infrastruttura
principale del nuovo tracciato in variante. La sezione
della galleria, che si trova a circa metà della Variante, ha
una superficie media di scavo di 145 m quadrati e una altezza
di 10,25 m con una copertura minima in asse a Via Gobbi
pari a 2,5 m.
Tutta l’impostazione progettuale del progetto esecutivo e del
progetto esecutivo di dettaglio è stata caratterizzata dall’attraversamento
di Via Gobbi e dalla necessità di assicurare
l’apertura al traffico veicolare della medesima strada durante
tutta la realizzazione dell’opera. In considerazione di
ciò si è adottata la soluzione progettuale migliorativa rispetto
alle originarie previsioni del progetto definitivo; soluzione
mediante la quale l’attraversamento in ambito urbano di
via Gobbi è stato realizzato attraverso la realizzazione di una
galleria naturale con caratteristiche uniche e speciali eseguita
applicando tecnologie innovative e sperimentali, che hanno
consentito di non modificare la circolazione esistente della
strada sovrastante.
Il sistema di consolidamenti scelto per la galleria naturale è
quello di un doppio arco a 360° di micropali sub-orizzontali,
ancorati all’interno di una struttura rigida come quella di una
dima in c.a., in modo tale da isolare completamente lo scavo
della galleria naturale e limitare le subsidenza all’intorno ed
in superficie all’ordine di qualche millimetro.
La metodologia realizzativa, in quanto sperimentale, ha richiesto
una prima fase di taratura preventiva all’inizio dei lavori
e di definizione dei parametri tecnologici che sarebbero
stati impiegati nelle attività di iniezione e jetting; taratura
messa a punto mediante la realizzazione di campi prova che
hanno mostrato e confermato la piena rispondenza alle prescrizioni
progettuali. Successivamente in corso d’opera, secondo
il metodo osservazionale, strumento fondamentale
nella realizzazione delle opere in sotterraneo, è stata approntata
una seconda fase di tarature e di aggiornamenti alle fasi
esecutive, dovendosi l’opera adattare alle reali condizioni che
si andavano ad incontrare durante lo scavo. Alcune condizioni
al contorno infatti, rispetto alla fase di progettazione esecutiva
e di taratura con i campi prova, sono mutate in termini
di circolazione idrica sotterranea e moti di filtrazione nel corso
dei lavori, mutamenti che a sua volta hanno determinato
una variazione delle caratteristiche dell’ammasso che doveva
a questo punto essere riqualificato. Inoltre la marcata
interazione con le attività antropiche e la particolarità delle
condizioni geologiche, idrogeologiche con la costante presenza
di falda a quota interferente con le lavorazioni all’interno
di uno strato di sabbia finissima, hanno suggerito di incrementare
le importanti opere di impermeabilizzazione e consolidamento
a protezione degli scavi e di conseguenza delle
preesistenze al fine di evitare indesiderati effetti di consolidamento
ed in generale instabilità. In particolare per quanto
riguarda il tratto in galleria naturale il progetto esecutivo ha
previsto un cilindro impermeabile all’interno del quale scavare
la futura galleria al fine di evitare filtrazioni con trasporto
di materiale solido e conseguenti instabilità. Questi interventi
fondamentali per la buona riuscita dell’infrastruttura sono
sostanzialmente di due tipi: jet grouting ed iniezioni attraverso
canne a manchettes.
Realizzazione galleria naturale
Metodologia dell’arco di tubi a 360°
Per la realizzazione del “Pipe Arch” è stato scelto di utilizzare
la tecnologia di perforazione innovativa di derivazione
scandinava con l’ausilio di tubi in acciaio muniti di gargami.
Tale tecnica di perforazione guidata orizzontale prevede l’utilizzo
di aria, ma la particolare conformazione dell’utensi-
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4. Realizzazione dell’arco
di tubi
5. Iniezioni ad alta pressione
mediante l’utilizzo
di preventer per contrastare
la pressione delle acque
ipogee
6. Realizzazione
dei pozzi ellittici
7. Particolare pozzo
lato Mestre
8. Particolare pozzo
lato Tessera
le permette di ottenere una pressione molto bassa rispetto
alla tradizionale perforazione fondo foro e pari a 0.3 bar, tale
da arrecare un disturbo trascurabile al terreno circostante,
esigenza fondamentale nella realizzazione di questa specifica
opera che deve evitare di danneggiare le preesistenze.
Collegato a questa lavorazione è stato introdotto l’utilizzo di
tubi in acciaio f 406 mm spessore 8 mm dotati di gargami in
modo che essi siano collegati tra di loro strutturalmente. Essi
vengono trascinati dall’utensile di perforazione con la finalità
di abbattere i cedimenti ed avere un arco immediatamente
attivo e successivamente semplicemente cementati a bassa
pressione (fig 3b e 4). La struttura realizzata con l’arco di
tubi è da considerarsi, infatti, non un preconsolidamento ma
un presostegno costituito da una doppia corona di micropa-
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li di cui una costituita da tubi in acciaio, capace di garantire
la canalizzazione delle tensioni al contorno del cavo e quindi
di creare artificialmente l’effetto arco che il terreno non è
in grado di crearsi naturalmente; l’altra interna ai tubi metallici,
è costituita da micropali in calcestruzzo sub-orizzontali
e compenetrati rinforzati tramite armature in VTR, allo
scopo di permettere durante la futura fase di avanzamento,
piccoli aggiustamenti delle geometria del contorno di scavo,
ma soprattutto di fornire un guscio di ripartizione alle azioni
esterne agenti sulla prima corona. La struttura longitudinale
è stata inoltre coadiuvata da elementi trasversali chiusi
in a.r. costituiti da centine HEB220 passo 0.5 m a formare
complessivamente un graticcio resistente ed in grado di contrastare
gli effetti dei cedimenti in superficie.
La tecnica sperimentale del “Pipe Arch”, rinunciando al contributo
statico del fronte (anche se nel caso specifico del sottopasso
di via Gobbi è stato consolidato mediante iniezioni
da fori attrezzati con tubi a manchettes e jet grouting suborizzontale)
ed operando un contenimento continuo del terreno
al contorno del cavo, permette di minimizzare e spesso
annullare le deformazioni che s’innescano nell’ammasso
prima dell’arrivo del fronte stesso, riducendo sensibilmente
le spinte che si generano sul rivestimento, e permette, in
definitiva, di conservare quasi inalterati gli equilibri preesistenti
allo scavo della cavità. Attraverso la tecnologia innovativa
introdotta si vuole appunto raggiungere lo scopo di
una struttura chiusa, immediatamente attiva grazie al collegamento
dei tubi con i gargami e strutturalmente capace di
incassare le forze di scavo. I gargami permettono una maggiore
tenuta all’acqua tra tubo e tubo, mentre la maggiore
inerzia e resistenza meccanica dei tubi f 406 mm e spessore
8 mm necessaria all’inserimento del tubo si traduce in
un maggiore contrasto ai cedimenti durante le fasi di scavo
della galleria naturale. All’interno delle due corone esterne
luna in micropali in acciaio e l’altra in micropali in calcestruzzo
armato sono stati realizzati importanti interventi di
consolidamento ed impermeabilizzazione in quanto la galleria
naturale attraversa uno strato di sabbie finissime che
sovrastano uno strato di argille e limi con alternanza di sottili
lenti di sabbia che ha determinato un fronte di scavo misto
dal punto di vista geo-litologico. Tale sistema ha previsto
la realizzazione di colonne sub orizzontali di jet grouting
da 600 mm monofluido alternate ad iniezioni ad alta pressione
di malte cementizie e chimiche. I consolidamenti e le
impermeabilizzazioni sono state eseguite contemporaneamente
alle fasi di ribasso all’interno dei pozzi ellittici, quindi
il fronte di attacco della galleria una volta arrivati a quota
progetto all’interno del pozzo era completo degli interventi
di progetto. In fase esecutiva approfondimenti geofisici hanno
rilevato condizioni di filtrazione mutate rispetto alle ipotesi
progettuali ed in accordo alla metodologia sperimentale è
stato di conseguenza aggiornata la geometria e distribuzione
dei consolidamenti e delle impermeabilizzazioni.
Approccio e attacco mediante pozzi ellittici
Per la realizzazione del sottopasso in presenza del traffico
veicolare ed in particolare per l’attacco della galleria naturale,
si è scelta la soluzione che ha previsto la costruzione
Gallerie
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