Attraverso la montagna con una segatrice

Hydraulic motors for the tunnel machine
Marginal Column

Come si svolge l'allargamento di una galleria

Il principio costruttivo: all’interno della galleria preesistente (in nero) viene realizzata una galleria di sicurezza provvisoria (in blu), mediante conci in calcestruzzo. Così, l’allargamento della galleria (in rosso) può svolgersi senza interrompere il traffico.

Mentre il traffico scorre nella canna provvisoria, un’apposita segatrice scava il nuovo arco di galleria nella montagna. La cavità che viene a crearsi viene riempita con calcestruzzo a proiezione, dopodiché scavatrici convenzionali rimuovono la roccia di scavo.

A questo punto, una seconda macchina riveste la nuova volta con conci in calcestruzzo prefabbricati.

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Novembre 2016

 

L’azienda meccanica Palmieri ha sviluppato una macchina di nuova concezione per un inconsueto progetto di galleria in Italia. Bosch Rexroth ha concepito e fornito il sistema idraulico.

Lentamente, la segatrice si abbassa; la catena inizia a ruotare nella sua guida e subito, pezzo dopo pezzo, si immerge in un blocco quadrangolare in calcestruzzo armato come se fosse di legno. Non stiamo parlando di una segatrice qualsiasi. La macchina si presenta come una normale sega a motore, ma dalle dimensioni gigantesche: otto metri e mezzo di lunghezza per mezzo metro di larghezza della catena. La troviamo nel padiglione dell’italiana Palmieri Group, costruttore di impianti per la realizzazione di gallerie. Superata la sua prova del fuoco, la gigantesca segatrice può ora dar prova di sé all’esterno. “La segatrice fa parte di una concezione di macchina ideata per un progetto di allargamento di una galleria. Per collaudarla, Palmieri ha allestito l’intero impianto, in modo da non avere sorprese in cantiere”, ci dice Andrea Novello, Sales Engineer di Bosch Rexroth in Italia, che ha curato il progetto fin dalle prime fasi.

Una galleria nella galleria

Già poche settimane dopo la verifica funzionale nel padiglione, si svela il compito che la macchina di Palmieri è chiamata a svolgere: sull’Autostrada Adriatica (A14), che collega l’Italia Settentrionale con il Tacco dello Stivale, nei pressi della città portuale di Ancona, le due canne della galleria Montedomini (da circa 280 metri di lunghezza) sono in corso di allargamento da due a tre corsie. “L’allargamento in sé non presenta particolari difficoltà; però, in questo caso, i lavori dovevano svolgersi senza interrompere il traffico”, ci spiega Novello. Di norma, per lavori di tale portata, occorrerebbe chiudere la galleria e deviare il traffico; tuttavia, siccome l’ A14 è un itinerario molto frequentato, la chiusura avrebbe causato caos ed incolonnamenti. E neppure si poteva realizzare una nuova canna, in quanto il Comune responsabile non lo aveva consentito. Autostrade per l’Italia S.p.A, gestore della rete autostradale italiana, ha quindi incaricato la Ditta di edilizia stradale Ghella S.p.A. di allargare la galleria senza interrompere la tratta. Per un progetto simile, vi era un solo precedente in Italia: quello della galleria di Nazzano, realizzata all’inizio del nuovo secolo nei pressi di Roma. Il principio adottato ha fatto da modello per il progetto Montedomini: all’interno della galleria preesistente viene realizzata un’altra galleria, al cui interno il traffico prosegue a scorrere, mentre, nella cavità fra le due volte, uomini e macchine svolgono il loro lavoro.

Condizioni estreme

Per la galleria Montedomini, Ghella ha voluto ulteriormente ottimizzare il principio: perciò, a sua volta, ha incaricato Palmieri Group di concepire una nuova macchina per i lavori di allargamento. “Nel progetto Nazzano, i lavori erano stati eseguiti da una sola macchina; Palmieri, invece, ha scelto di utilizzarne due, che possano operare in modo indipendente”, specifica Novello. Le macchine si presentano come due portali curvi, le cui dimensioni corrispondono all’incirca al diametro di progetto della galleria. All’interno della galleria, le macchine si spostano su apposite rotaie; sotto di loro, protette da un solettone in calcestruzzo, sfrecciano le auto. Il primo portale supporta la gigantesca segatrice che, descrivendo un semicerchio lungo la vecchia volta, pratica nella roccia un’incisione da mezzo metro di larghezza. La cavità che viene a crearsi viene poi riempita con calcestruzzo a proiezione, dopodiché scavatrici convenzionali rimuovono il materiale sotto al nuovo semicerchio. A questo punto, può avanzare la macchina successiva, che rivestirà la nuova volta con conci in calcestruzzo prefabbricati. Conclusa anche questa fase, entra di nuovo in scena la segatrice. “Utilizzando due macchine possiamo ridurre i tempi di fermo: mentre una viene sottoposta a manutenzione, l’altra prosegue a lavorare”, rimarca Novello. Gli equipaggiamenti affrontano condizioni davvero estreme: le macchine devono resistere a forte polverosità, calore e umidità.

 
The two machines enter the Montedomini tunnel. Magnifier

The two machines enter the Montedomini tunnel.

The Hägglunds hydraulic motor from Rexroth has a torque of 80,000 Nm at 50 rpm. Magnifier

The Hägglunds hydraulic motor from Rexroth has a torque of 80,000 Nm at 50 rpm.

 
 

Un'idraulica resistente

Per le due macchine Palmieri richiedeva componenti dal funzionamento affidabile anche in condizioni estreme; in particolare, l’azionamento per la sega a catena doveva offrire una resistenza eccezionale. Dato l’ambiente gravoso, il costruttore di macchine per gallerie ha quindi scelto un motore oleodinamico Hägglunds Rexroth da 20.100 cc di cilindrata e 80.000 Nm di coppia a 50 giri al minuto. A Palmieri occorreva inoltre un sistema idraulico, per azionare il motore: la collaborazione con Bosch Rexroth è iniziata proprio da questo punto. Per Novello, questa commessa ha rappresentato una “prima” sotto due aspetti: “Palmieri aveva già acquistato componenti Rexroth in passato, ma non aveva ancora collaborato direttamente con noi; inoltre, non avevamo ancora avuto a che fare con un sistema idraulico di tali dimensioni”. In stretta collaborazione con Palmieri, Bosch Rexroth ha quindi sviluppato e realizzato un sistema idraulico a circuito chiuso, attraverso il quale due pompe a cilindrata variabile a pistoni assiali convogliano il fl uido. “La richiesta era un’idraulica che resistesse per 3.000 ore. E sono sicuro che riuscirà a fare anche meglio”, ci confida Novello.

Un metro al giorno

Il sistema idraulico ha superato con pieno successo i lavori nella galleria Montedomini: ogni giorno, le macchine di Palmieri sono avanzate di un metro; per ciascuna canna, l’allargamento a tre corsie ha quindi richiesto appena sei mesi. La segatrice è stata in servizio per circa 1.000 ore. “In linea di principio, la macchina è riutilizzabile per progetti di gallerie simili: in Italia, dopotutto, esistono ancora molte tratte con due sole corsie”, conclude Novello.