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di Gianluca Rebustini, Young Member SIG
Autori del paper WTC 2019: M. Di Nauta, A. Anders e C. Suarez Zapico
Il Forrestfield Airport Link (FAL) [approfondisci] sarà un nuovo servizio ferroviario per la periferia Est di Perth, in Australia, che collega l'esistente linea Midland a una nuova stazione di superficie a Forrestfield. Questo importante progetto di trasporto migliorerà la rete attuale facendo in modo che tre nuove stazioni vengano collegate tramite una serie di gallerie a doppio fornice la cui lunghezza totale sarà pari a 8,5 km.
Il contratto per la progettazione e la realizzazione del “FAL” è stato assegnato dal governo dell'Australia occidentale alla JV Salini Impregilo-NRW nell'aprile 2016. I lavori in sotterraneo sono stati avviati nel 2017 con il lancio delle due TBM. Il percorso supera quattro punti critici tra cui fiumi, autostrade, binari e piste aeroportuali. I rischi connessi all'attraversamento di queste aree sensibili, contestualmente all'elevata varietà del contesto geologico, ha determinato la scelta di una TBM a Densità Variabile (VD).
Le TBM VD rappresentano una nuova generazione di macchine “soft ground” che combinano le due tecnologie di base impiegate per lo scavo di terreni morbidi: slurryed EPB. Nella modalità slurry la pressione del fronte è garantita dalla forza di contrasto generata dallo slurry, ovvero una sospensione di bentonite pompata nella camera di scavo; nella modalità EPB vengono invece utilizzati gli stessi detriti scavati, opportunamente miscelati con additivi speciali, per generare pressione sul fronte della galleria.
La scelta della modalità dipende dalle condizioni del terreno, con l'obiettivo dichiarato di mantenere sicura e stabile la superficie dello scavo. Poiché le TBM VD rappresentano una grande innovazione nel mondo del tunnelling, solo i costruttori di grande esperienza possono far fronte alla complessità e alle difficoltà nella gestione di questo nuovo tipo di TBM. Dopo l'aggiudicazione del contratto, gli esperti della JV insieme a Herrenknecht hanno studiato soluzioni potenziali e una serie di modifiche da applicare, che hanno portato a concludere che le TBM attualmente utilizzate a Perth sono uniche e non vi è traccia, al momento, di TBM costruite con le medesime modalità. In particolare, è stato poi deciso di introdurre ulteriori innovazioni ponendo attezione, principalmente, alle regolazioni della modalità Slurry.
Dopo attenti studi, è stato deciso di implementare due serbatoi nella TBM. Questi, insieme a una pompa aggiuntiva di polimero, creeranno un mix speciale di slurrycon proprietà molto elevate, chiamati High Viscosity Slurry (“ad alta viscosità”). I serbatoi vengono collegati direttamente alla camera di scavo e possono essere utilizzati durante l'estrazione e/o durante l'arresto della TBM per qualsiasi motivo, per esempio in caso di significative cadute dei livelli di slurry nella camera di lavoro. Sono stati eseguiti numerosi test sui materiali impiegati per definire i mix bentonitici da utilizzare in base all'allineamento e alla geologia. Dal momento che la progettazione e la gestione di una TBM VD rappresenta di fatto una questione multidisciplinare, si può sostenere che per questa tipologia di lavoro sono necessarie competenze molto diverse, che riguardano per esempio strutture sotterranee, ma anche geotecnica e ingegneria meccanica.
