Galleria di Base del Brennero: progetto, scavi e sicurezza raccontati dall'ing. Raffaele Zurlo | Ingegneri.info

Galleria di Base del Brennero: progetto, scavi e sicurezza raccontati dall’ing. Raffaele Zurlo

L’ingegnere Raffaele Zurlo è l’amministratore per l’Italia dei lavori della Galleria di Base del Brennero, opera infrastrutturale destinata a diventare il tunnel sotterraneo ferroviario più lungo al mondo. Lo abbiamo intervistato, in esclusiva

Sued-Nord-Ansicht
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Procedono i lavori della galleria di base del Brennero, l’opera fiore all’occhiello dell’Italia che, una volta terminata diventerà il collegamento sotterraneo ferroviario più lungo al mondo. Abbiamo fatto un punto sullo stato di avanzamento lavori con l’amministratore per l’Italia, l’ingegnere Raffaele Zurlo.
Per il 2025-2026 è previsto il termine dei lavori e nel 2026 la galleria di base del Brennero entrerà in piena attività. La competenza di quest’opera è sia italiana sia austriaca: per quanto concerne l’Italia, sono stati appaltati tutti i lavori di ingegneria civile, mentre sono da appaltare quelli corrispondenti all’attrezzaggio. Fino ad ora sono stati investiti 1,3 miliardi degli 8,8 complessivi e operativamente vi lavorano all’incirca 500 persone, numero destinato ad aumentare nel tempo, raggiungendo circa il migliaio.
Infine, sono stati realizzati circa 63 dei 230 km che devono essere completati, cifra che comprende sia i tunnel principali che quello esplorativo che quelli trasversali e di servizio. Attualmente sono operativi due cantieri su territorio italiano: il sottoattraversamento del fiume Isarco e lo scavo delle gallerie da Mezzaselva al Brennero, il cosiddetto lotto “Mules 2-3”, il più grande dell’intero progetto.

(Stato avanzamento lavori consultabile on line: https://www.bbt-se.com/it/galleria/avanzamento-lavori/)

(Stato avanzamento lavori consultabile on line: https://www.bbt-se.com/it/galleria/avanzamento-lavori/)

Il sistema della galleria di base del Brennero, infatti, si compone di un cunicolo esplorativo, due gallerie principali e quattro gallerie di accesso laterali raggiungendo una lunghezza complessiva di 230 km (per approfondire il progetto, leggete questo articolo.

Sottoattraversamento dell’Isarco, immagine dal cantiere

Sottoattraversamento dell’Isarco, immagine dal cantiere

Le gallerie di accesso laterali sono collocate ad Ampass, Ahrental e Wolf in territorio austriaco ed a Mules in Italia, e collegano la superficie con le gallerie principali: “queste hanno una funzione logistica, ovvero vengono utilizzate per il trasporto del materiale di scavo a depositi esterni, sia per rifornire i cantieri sotterranei di materiali ed attrezzature necessarie per eseguire le lavorazioni (calcestruzzo, ferro, conci prefabbricati e frese)”. Tra Innsbruck e Fortezza sono previste due gallerie principali a binario semplice, con un interasse che varia da 40 a 70 m. Ogni 333 m, le gallerie saranno collegate da cunicoli trasversali.
Il cunicolo esplorativo si estende da un’estremità all’altra di progetto e si colloca in posizione centrale, ad una profondità di 12 m sotto le gallerie principali.
Il cunicolo esplorativo riveste principalmente due funzioni: di geognostica e di logistica, ovvero campo sperimentale di scavo e canale di trasporto dei materiali in fase costruttiva. Il cunicolo funge anche da galleria di sicurezza per gli addetti ai lavori. Durante la fase operativa (dal 2026) esso svolgerà la funzione di galleria di manutenzione nonché di sicurezza.
La realizzazione del cunicolo, preliminare a quella delle gallerie principali, ha permesso di tarare il metodo di scavo e valutare il metodo di consolidamento più appropriato. Metodo che poi è stato riproposto anche nello scavo delle gallerie principali. La grande incognita, o meglio il nostro problema territoriale, corrispondeva al lineamento periadriatico: neppure ricorrendo alle tecnologie più moderne era possibile formulare previsioni precise sulle condizioni geologiche esistenti nel cuore della montagna ed, altro aspetto non trascurabile, la presenza dell’acqua durante le operazioni di scavo.

Profilo longitudinale geologico tra Innsbruck e Fortezza

Profilo longitudinale geologico tra Innsbruck e Fortezza

La stratigrafia riscontrata presenta una scistosità sfavorevole orizzontale e suborizzontale; unita alla presenza della faglia, ciò implica una instabilità del fronte di scavo. La quantità di acqua presente incide anch’essa sui tempi di scavo, che possono variare in un intervallo compreso tra 1 metro/giorno (nel caso di consolidamento attraverso la stabilizzazione dell’ammasso roccioso) fino a 30 metri/giorno”.
Clicca la gallery per vedere le immagini dello stato del cantiere.

I metodi di scavo: meccanizzato e tradizionale
Circa tre quarti della galleria di base del Brennero vengono scavati con il metodo meccanizzato, utilizzando frese aperte (consolidamento dello scavo tramite il calcestruzzo proiettato, ancoraggi e reti elettrosaldate) o frese scudate (rivestimento con conci prefabbricati in calcestruzzo, i cosiddetti “Tübbing”).

A questo proposito, tengo a sottolineare l’attenzione che BBT sta rivolgendo alla formazione: è infatti in previsione un nostro diretto coinvolgimento in master dell’Università Federico II di Napoli, e regolarmente tesi di laurea e di dottorato si stanno avvicendando intorno a questo progetto. Proprio a proposito dell’uso delle frese, è stato affrontato uno studio che mette in relazione il consumo delle frese con la caratterizzazione geologica del fronte di scavo. Non solo, altri temi che sono stati trattati, hanno riguardato la modellazione tridimensionale degli ammassi rocciosi volta alla caratterizzazione meccanica e le possibilità di applicazione alla geotermia”.

Per lo scavo meccanizzato vengono impiegate frese (o talpe meccaniche) aventi una lunghezza compresa tra i 180 m e i 400 m, costituite da due parti principali:
• la testa (parte scavante): ha un diametro di circa 10 m ed è dotata di numerosi cutter che, facendo pressione sul fronte di scavo, frantumano la roccia;
• il back-up (parte destinata al trasporto degli impianti di servizio): corrisponde al sistema di traino, posto alle spalle della testa ed assicura lo smaltimento del materiale, nonché l’approvvigionamento necessario all’avanzamento e contiene gli impianti di ventilazione, abbattimento delle polveri e di consolidamento delle rocce.

Tale metodologia di scavo è stata utilizzata nel lotto italiano e, come già detto, lo scavo del cunicolo esplorativo ha permesso di valutarne l’efficacia nonché lo snellimento delle operazioni esecutive. Dapprima si è provveduto a stabilizzare preliminarmente il fronte di scavo mediante chiodature in acciaio ed al contorno con la tecnica di infilaggio mediante elementi in acciaio, preferiti rispetto alla vetroresina per una questione legata, in particolar modo, al suo smaltimento.
Durante queste operazioni tutti i livelli di sicurezza sono stati pienamente soddisfatti: non sono stati riscontrati cedimenti significativi sia al fronte che al tergo dello scavo (a Mules, per esempio, le convergenze radiali riscontrate sono dell’ordine di max. 10 cm, le estrusioni al fronte dell’ordine di max. 15 cm), la correlazione tensione deformazione accettabile e la quantità di acqua presente è stata inferiore rispetto a quella attesa, consentendo in alcuni tratti una maggiore velocità operativa”.
Rispetto al metodo di scavo tradizionale, quello meccanizzato ha un costo più elevato, richiede tempi di avvio più lunghi e per questo è preferibile un suo utilizzo nei tratti più lunghi.

Lo scavo tradizionale è invece da preferire in condizioni di scavo complesse in quanto prevede le seguenti fasi:
• predisposizione dei fori;
• riempimento dei fori con esplosivo e successivo brillamento;
• asporto del materiale;
• consolidamento del cavo effettuato con calcestruzzo proiettato, ancoraggi, centine metalliche e reti di armatura;
• conclusa la fase precedente si inizia un nuovo ciclo con il brillamento (si sono riscontrate tempistiche tra un ciclo e l’altro tra le 3 e le 6 ore).

In Austria vengono utilizzate entrambe le tipologie di scavo descritte prevedendo una stabilizzazione parziale del fronte di scavo”.

La sicurezza nella galleria di base del Brennero
I cunicoli trasversali posizionati ogni 333 metri tra la galleria est e la ovest rivestono molteplici funzioni: prima tra tutte, la sicurezza. In caso di emergenza, questi cunicoli devono essere utilizzati come vie di fuga. Inoltre, il piano di sicurezza prevede tre fermate di emergenza poste a 20 km di distanza l’una dall’altra e corrispondenti a Innsbruck, St. Jodok e Campo di Trens.
Ogni fermata di emergenza è lunga 470 m ed è fornita di vie di fuga verso il cunicolo centrale ogni 90 m e di cunicoli trasversali per l’estrazione dell’aria viziata, in una posizione sfalsata di 45 m rispetto alle vie di fuga ma sempre ad un’interasse di 90 m.

Nel cunicolo centrale è stato progettato un soffitto intermedio che seziona la canna in una parte superiore ed una inferiore. Tra le canne principali ed il cunicolo centrale, nella sezione superiore, saranno progettate canne trasversali di aspirazione dell’aria viziata, attrezzate con valvole di scarico, mentre nella sezione inferiore sono previsti cunicoli di collegamento con porte di fuga a tenuta stagna.
Le fermate di emergenza sono collegate con l’esterno. L’aria fresca viene pompata nel cavo per creare una sovrappressione atta ad evitare la propagazione del fumo nell’intero sistema di gallerie. In tal modo si garantisce un costante ricambio d’aria nei cunicoli trasversali (Fonte: https://www.bbt-se.com/it/).

Sued-Nord-Ansicht

Sued-Nord-Ansicht

Dettaglio cunicoli

Dettaglio cunicoli

Piano interventi di soccorso

Piano interventi di soccorso

Impatto ambientale del cantiere e continuo monitoraggio

L’attenzione che poniamo al cantiere non è solo legata ai lavori di perforazione e di esecuzione, ma anche al contesto territoriale di inserimento dell’opera. I progetti si avvalgono di una progettazione paesaggistica ma l’attenzione la riponiamo anche sulle interferenze che i cantieri hanno con il contesto circostante. Il cantiere è perimetrato, le aree di deposito si hanno nel raggio di 15 km.
Ai fini dell’abbattimento delle polveri, tutta la viabilità di cantiere e i depositi provvisori di materiale sono trattati con sistemi di bagnatura quali impianti di irrigazione e nebulizzatori. I veicoli e i macchinari di cantiere vengono puliti regolarmente. I trasporti di materiale all’interno del cantiere avvengono per lo più con i nastri trasportatori, al fine anche di interferire il meno possibile con il traffico veicolare ordinario.
Anche l’impatto sulla qualità dell’aria, dovuto al traffico di cantiere, sarà mantenuto entro i parametri minimi possibili. A tal fine sono stati realizzati svariati punti di accesso e uscite autostradali in tutta l’area di progetto, rendendo in questo modo possibile l’approvvigionamento dei cantieri tramite la rete di trasporto primaria. Si evita così di transitare per i centri abitati”.

Soggetto intervistato

Ing. Raffaele Zurlo

Ing. Raffaele Zurlo

Laureato in Ingegneria Civile presso l’Università degli Studi di Napoli, ha per anni svolto la sua attività in una primaria società privata operante nel settore dei lavori pubblici, assumendo prima la responsabilità di cantieri di importanti opere infrastrutturali e nell’Ufficio Commerciale dopo. Nel 2000 entra nel Consiglio di Amministrazione delle società francesi dello stesso gruppo.
Dal 2003 assume la responsabilità dell’unità Approvvigionamenti e Servizi Generali di ITALFERR S.p.A.
Nel 2008 entra nel gruppo dei consulenti esperti in materia di appalti per la realizzazione della galleria di base del Brennero.
Da maggio 2010 riveste il ruolo di amministratore di nomina italiana di BBT Societas Europea.

Leggi anche, dello stesso autore: Ponte di Archimede: lo studio di fattibilità per l’attraversamento del Bjørnafjord

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