2 Descrizione dei cantieri, fasi di costruzione e deposito ... · per la posa delle centine, ecc....

2 Descrizione dei cantieri, fasi di costruzione e deposito del materiale

di scavo

Studio d’Impatto Ambientale

Quadro di riferimento progettuale

SIA Descrizione dei cantieri, fasi di costruzione e deposito del materiale di scavo Asse ferroviario Monaco-Verona Quadro di riferimento progettuale

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2.1 Indice

2 Descrizione dei cantieri, fasi di costruzione e deposito del materiale di scavo ....................1 2.1 Indice....................................................................................................................2 2.2 Il programma lavori...............................................................................................3 2.3 Aree di cantiere ....................................................................................................3

2.3.1 Parte generale - Allestimento del cantiere............................................................3 2.3.2 Parametri considerati nella scelta delle aree di cantiere – parte specifica............7 2.3.3 Descrizione e stima delle superfici destinate alle aree di cantiere........................8

2.4 Metodi di scavo...................................................................................................11 2.4.1 Descrizione dei diversi metodi di scavo – parte generale...................................11 2.4.2 Metodologie di scavo – parte speciale................................................................22 2.4.3 Schema di avanzamento nelle gallerie dei lotti prioritari.....................................24 2.4.4 L’effetto dei metodi di costruzione sull’avanzamento dei lavori ..........................27 2.4.5 Interventi in galleria durante la costruzione - Aspetti generali ............................28 2.4.6 Finestre di aerazione e di soccorso....................................................................32

2.5 Calcolo dei volumi di scavo nei lotti prioritari ......................................................37 2.6 Concetti di riciclaggio per lo smarino proveniente dai lotti 1 e 2 .........................42

2.6.1 Determinazione delle quantità di inerti prodotti e utilizzati in Alto Adige.............42 2.6.2 Descrizione e stima del possibile fabbisogno di materiali inerti in Alto Adige nei

prossimi 10 anni .................................................................................................44 2.6.3 Determinazione del fabbisogno a lungo termine: 30, 50 anni.............................51 2.6.4 Possibilità di riutilizzo del materiale inerte ..........................................................53 2.6.5 Impianti di trattamento e riciclaggio ....................................................................62 2.6.6 Riutilizzo del materiale di scavo durante la fase di costruzione e descrizione

delle quantità relative ai lotti prioritari .................................................................63 2.6.7 Coordinamento con il piano provinciale di coltivazione delle cave .....................69

2.7 Parte generale – Descrizione e analisi delle tecniche di stoccaggio e trasporto 71 2.7.1 Attrezzature di trasporto in cantiere....................................................................71 2.7.2 Trasporto del materiale di scavo fuori dalla galleria............................................72 2.7.3 Sistemi di trasporto.............................................................................................72

2.8 Parte speciale – Descrizione e analisi della tecnica di deposito e trasporto.......74 2.8.1 Descrizione delle aree di preparazione degli inerti e di deposito temporaneo....74 2.8.2 Logistica e trasporti ............................................................................................77

2.9 Descrizione delle aree di deposito......................................................................81 2.9.1 Criteri di scelta....................................................................................................81 2.9.2 Descrizione dei siti..............................................................................................81


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2.2 Il programma lavori

Il programma dei lavori è stato sviluppato sulla base di dati parametrici estrapolati da lavori similari. Di seguito sono riepilogati i tempi complessivi delle quattro tratte funzionali:

LOTTO 1 68 mesi dal 2009 al 2015




E’ previsto che i lavori partano con lo shunt di Bolzano (Lotto 2), mentre i lotti 1 e 4 è previsto che vengano ultimati entro il 2015 quando è prevista l’entrata in esercizio del Tunnel di Base del Brennero.

2.3 Aree di cantiere

Per i lotti funzionali sono definiti, nei singoli lotti, i cantieri e le aree di deposito sulla base dei progetti esistenti, del piano delle cave della Provincia di Bolzano e delle condizioni geotecniche, logistiche ed ecologiche.

2.3.1 Parte generale - Allestimento del cantiere

Nella parte seguente viene descritto in maniera generale e poi più specifica l’allestimento delle aree di cantiere nei singoli tratti.

2.3.1.1 Allestimento di cantiere nel caso di scavo convenzionale

La successiva descrizione si riferisce ai seguenti tratti: • galleria “Scaleres” • galleria „Gardena“ • galleria “Val d’Ega” Per la realizzazione di progetti di gallerie è necessario prevedere infrastrutture operative adeguate al fine di garantire un’esecuzione economica dei lavori. L’entità delle installazioni e


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delle infrastrutture logistiche necessarie varia in relazione al tipo ed alle dimensioni del progetto. Nel caso di un cantiere per lavori sotterranei l’allestimento del cantiere si divide in attrezzature a cielo aperto, quali • infrastrutture generali • installazioni tecniche esterne attrezzature sotterranee, quali • installazioni tecniche relative allo scavo di avanzamento (jumbo, chiodatrici, dumper) • installazioni tecniche relative all’alimentazione (energia elettrica, acqua, aria compressa,

aerazione del cantiere di scavo) • sistemi di trasporto per materiale di scavo, calcestruzzo, betoncino proiettato e materiale da

costruzione, ecc.) • installazioni tecniche per il rivestimento (casseri, armature, macchine per la messa in opera di

betoncino proiettato) Attrezzature a cielo aperto Per ciascuno dei lotti funzionali devono essere predisposte le seguenti attrezzature generali. • Uffici tecnici – amministrativi per conduzione e la direzione dei lavori • Mensa • Officina: essa deve essere adeguata al complesso parco mezzi necessario (jumbos perforatori,

dumpers o locomotori per materiale in carrelli, macchine per la messa in opera di spritz beton, frese puntuali, martelloni, ecc.).

• Stazione di rifornimento per automezzi con motore diesel • Stazione di ricarica batterie: per treni per il trasporto di smarino alimentati a batteria. La

tendenza oggi è chiaramente quella di utilizzare locomotori con trazione diesel che comportano una manutenzione più semplice e permettono di evitare gli alti oneri di acquisto delle batterie. Inoltre va prevista una stazione di ricarica batterie per le lampade portatili da utilizzare in galleria.

• Alimentazione (aria compressa, acqua, energia elettrica) • Impianto di betonaggio: la produzione del calcestruzzo semplice o proiettato per i vari lotti di

lavoro deve essere effettuata in cantiere. L’impianto di betonaggio, come pure il silo di stoccaggio dei materiali devono essere adeguatamente isolati contro il gelo e prevedere appositi impianti per il riscaldamento degli inerti.

• Depositi per il materiale • Attrezzature del deposito:

o Materiali di consumo quali gasolio, lubrificanti, ricambi, ecc. o Materiali da costruzione, quali cemento, inerti, ecc.

• Gru per carico/scarico materiale • Impianti di separazione e depurazione: le acque di deflusso provenienti da galleria vengono

per lo più contaminate dalla sabbia e dalle polveri del materiale di scavo nonché dagli additivi chimici impiegati per lo spritz-beton (gunite), ecc. Queste contaminazioni sia fisiche che chimiche devono essere eliminate o neutralizzate in modo da evitare un danno a lungo termine ai corsi d’acqua. Lo stesso tipo di problema si può porre nel caso di fuoriuscite di acque naturali acide provocata dai lavori di perforazione:

• Impianto di lavaggio delle attrezzature


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• Ventilatori d’aerazione del cantiere di scavo: in corrispondenza del portale della galleria verranno predisposte le installazioni per l’aerazione della galleria. I ventilatori di aerazione vanno collocati in modo da non ostacolare il traffico del cantiere e da permettere di aspirare sempre aria fresca. Si deve evitare altresì di creare cortocircuiti con l’aria di scarico della galleria o con gli scarichi dei motori diesel delle attrezzature di cantiere.

Un elemento logistico critico delle installazioni sotterranee che può influenzare in modo determinante la produttività del cantiere è quello dell’alimentazione e dello smaltimento: • Alimentazione di

o Energia elettrica (HS 4000/6000 kW) o Aria compressa (6 bar) o Acqua di processo

• Aerazione / alimentazione di aria fresca e aspirazione di gas vari • Pompaggio (pompe sommerse e tubazioni fisse per l’allontanamento delle acque di

percolazione delle gallerie) • Asporto del materiale di scavo • Trasporto di spritz-beton, ancoraggi, calcestruzzo, ecc.

2.3.1.2 Attrezzature di cantiere nel caso di sistema di avanzamento con TBM (scavo meccanizzato a piena sezione)

La seguente descrizione del sistema di avanzamento con TBM si riferisce al tratto di galleria “Scaleres” e, nel caso venga adottata in seguito questa scelta, anche alla galleria “Val d’Ega”. Come nel caso di avanzamento di tipo convenzionale, le installazioni si possono distinguere in: • Installazioni a cielo aperto

o Infrastrutture generali • Installazioni sotterranee

o TBM con attrezzatura completa o Impianti di alimentazione (energia elettrica, aria compressa, acqua, aerazione di

cantiere) o Sistema di trasporto (materiale di scavo, calcestruzzo e spritz-beton, materiale da

costruzione, ecc.) o Installazioni tecniche per il rivestimento

L’avanzamento meccanico richiede un’officina bene attrezzata per permettere di eseguire riparazioni su macchine complesse (TBM). Ad esempio per l’affilatura dei taglienti di una fresa a piena sezione sono necessari utensili speciali. Le installazioni tecniche a cielo aperto di un sistema di avanzamento meccanico è confrontabile con quella di un sistema di avanzamento convenzionale. L’allestimento tecnico del cantiere esterno di un sistema di avanzamento con TBM comprende i seguenti elementi: • Officina • Impianto di rifornimento diesel per automezzi a motore diesel o stazione di ricarica batterie nel

caso di trasporto con treni


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• Attrezzature di alimentazione per produzione e preparazione di aria compressa, acqua e corrente elettrica

• Deposito dei materiali • Installazioni per produzione di calcestruzzo e/o spritz-beton • Impianto di produzione tubbing (solo nel caso venga adottato tale sistema) • Depositi materiali di consumo • Depositi per olio idraulico, gasolio, lubrificanti, ricambi • Ventilatori di aerazione del cantiere sotterraneo • Impianto di separazione e di depurazione per le acque di galleria (impianto di decantazione,

controllo del pH, ecc.) • Impianto di lavaggio delle apparecchiature Le macchine TBM vengono fornite in cantiere in singoli elementi trasportabili e rapidamente assemblabili. Le dimensioni di tali elementi possono variare in base ai seguenti criteri: • Dimensioni geometriche, in relazione alla sagoma limite delle vie di trasporto ed alle dimensioni

dei veicoli di trasporto • Limiti di peso in relazione ai carichi massimi ammissibili per le vie di trasporto (carico assiale,

Peso complessivo dei veicoli) Il montaggio dell’intera unità di avanzamento della fresa completa è un’operazione complessa, che richiede un certo tempo. In assenza di un programma preciso si deve tenere conto più o meno dei seguenti tempi di assemblaggio: • In condizioni favorevoli una macchina TBM, compreso il tempo di trasporto sul cantiere in un

pezzo unico o in più parti, può essere approntata per l’impiego in ca. 2-3 settimane. • In caso di macchine di maggiori dimensioni sono necessari ca. 2-3 mesi. Per fase di montaggio è necessario avere a disposizione in cantiere almeno un’autogrù con portate modeste ed una o due autogrù con portate elevate (1000-2000 t).

Fornitura di energia elettrica Un cantiere di galleria con sistema di avanzamento meccanico TBM richiede una fornitura di energia elettrica particolarmente affidabile e sicura. Per quanto riguarda il lotto di lavori in oggetto tale fornitura potrebbe essere garantita dall’azienda elettrica di Bressanone e per la galleria “Val d’Ega” dall’azienda elettrica “Etschwerke” di Bolzano. L’operazione di smarino dipende dall’energia elettrica. Sono richieste infatti notevoli potenze di allacciamento per il funzionamento della fresa che è dotata di motori elettrici a regolazione di frequenza ad altissima efficienza, o per le pompe elettriche dei motori idraulici che, a causa delle perdite di calore relativamente elevate, hanno un rendimento piuttosto basso. Inoltre sono necessarie potenze di allacciamento relativamente elevate per le installazioni dell’attrezzatura completa (motori per il nastro caricatore, impianto di aspirazione delle polveri e motori per altre attrezzature di trasporto, quale il sistema di trasferimento di tubbing, perforatrici, attrezzature per la posa delle centine, ecc. Se per le operazioni di trasporto del materiale di scavo viene impiegato un impianto a nastro occorre prevedere la disponibilità delle potenze necessarie.


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Anche un sistema di avanzamento meccanico richiede un sistema di alimentazione di aria compressa e di acqua di processo adeguato alle caratteristiche della macchina, che non differisce sostanzialmente da quello necessario per un avanzamento di tipo convenzionale. Tuttavia per il raffreddamento dei motori della macchina TBM sono necessarie grandi quantità di acqua. Nell’avanzamento meccanico, una particolare attenzione va rivolta agli aspetti legati alla protezione dalle polveri. Per impedire che le polveri sviluppate nella zona della testa della fresa si propaghino nella zona di lavoro degli operai, il sistema TBM è provvisto di uno speciale scudo di protezione antipolvere. La polvere viene aspirata da queste zone (in particolare sopra il punto di carico del nastro in corrispondenza della testa di perforazione) ed avviata all’impianto di abbattimento. In corrispondenza dei punti di carico sul nastro vanno dislocati aspiratori collegati con l’impianto di abbattimento delle polveri.

2.3.2 Parametri considerati nella scelta delle aree di cantiere – parte specifica

L’organizzazione del sistema di cantierizzazione fin dalla fase di progettazione preliminare risulta di fondamentale importanza sia per garantire la realizzabilità delle opere nei tempi previsti, sia per minimizzare gli impatti delle stesse sul territorio circostante: lo sviluppo sul territorio e l’importanza dell’opera, nonché i tempi per la sua realizzazione, comporteranno, infatti, una pesante interferenza sul territorio a causa dei cantieri e dei relativi flussi di mezzi di trasporto. Per localizzazione delle aree di cantiere il tracciato è stato pertanto suddiviso in funzione delle tipologie di opere previste (gallerie naturali, gallerie artificiali, rilevati, viadotti): sulla base delle esigenze legate alle varie tipologie di opere sono state fatte quindi delle ipotesi iniziali di ubicazione delle aree di cantiere principali; successivamente, in seguito ai sopralluoghi, all’esame della viabilità (in particolare in rapporto ai siti dei depositi) e al controllo dei vincoli e delle destinazioni d’uso previste dagli strumenti urbanistici, le ubicazioni sono state verificate e ottimizzate. L’organizzazione e iI dimensionamento di ogni cantiere si basa sulla tipologia d’opera o di opere al servizio delle quali esso sarà destinato (estensione e caratteri geometrici delle opere, sezioni-tipo ecc.), sulle caratteristiche geologico-geotecniche dei terreni (materiali attraversati e loro percentuale di possibile riutilizzo) nonché sulle scelte progettuali e di costruzione (numero di fronti d’attacco delle gallerie naturali e metodi di scavo). Le ipotesi logistiche riguardano le caratteristiche delle aree da destinare ai cantieri, che devono cercare di soddisfare in linea generale i seguenti requisiti: • dimensioni delle aree sufficientemente vaste; • prossimità a vie di comunicazioni importanti; • preesistenza di strade minori per gli accessi, onde evitare il più possibile la costruzione di nuove

strade; • buona disponibilità idrica ed energetica; • scarso pregio ambientale e paesaggistico;


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• lontananza da zone residenziali e da ricettori critici (scuole, ospedali, ecc.); • adiacenza alle opere da realizzare. Inoltre affinché gli interventi risultino compatibili con l’ambiente, devono essere considerati i seguenti fattori: • vincoli sull’uso del territorio (P.R.G., paesaggistici, archeologici, naturalistici, idrogeologici,

ecc.); • morfologia (occorrerà evitare, per quanto possibile, pendii o luoghi eccessivamente articolati in

cui si rendano necessari consistenti lavori di sbancamento o riporto); • prossimità a corsi d’acqua (occorrerà in tali casi adottare misure di protezione per le acque e la

falda); • presenza di aree di rilevante interesse ambientale; • possibilità di approvvigionamento di inerti e di smaltimento dei materiali di scavo. Tale indicazioni hanno fatto si che nella scelta delle aree da destinare ai cantieri si siano privilegiate, ove possibile: • aree già degradate; • aree in cui sono previste opere definitive e servizio della linea (SSE, piazzali di emergenza); • aree in cui sono già previste nella pianificazione locale, zone industriali o per servizi occupabili

temporaneamente. I cantieri previsti per la costruzione della nuova linea ferroviaria si possono dividere nelle 2 seguenti categorie: • cantieri operativi (CO 01-21 e A01-03); • cantieri base (o campi base)(CB 01-08).

2.3.3 Descrizione e stima delle superfici destinate alle aree di cantiere

I cantieri previsti per la costruzione della nuova linea ferroviaria si possono dividere nelle 2 seguenti categorie: • cantieri operativi (CO 01-10 e AR 01); • cantieri base (o campi base)(CB 01-04). I cantieri operativi contengono gli impianti ed i depositi di materiali necessari per assicurare lo svolgimento delle attività di costruzione delle opere. Essi sono ubicati in prossimità degli imbocchi per le tratte in galleria e, per le altre tratte, in vicinanza delle opere d’arte di maggiore impegno da realizzare. I cantieri base contengono le baracche per l’alloggiamento delle maestranze, le mense e gli uffici e tutti i servizi logistici necessari per il funzionamento del cantiere. Essi sono normalmente ubicati in prossimità del cantiere industriale che devono supportare o, in posizione baricentrica, quando sono previsti a servizio di più cantieri operativi. Nella tabella successiva si riportano la stima delle dimensioni delle aree dei cantieri industriali previsti.


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Tab. 2-1: Dimensioni delle aree di cantiere – lotto 1

Cantiere Campo

operativo ha personale attrezzature

Base ha

Lotto 1 Interconnessione Fortezza CO 01 1,0 60 due fronti con 60 persone 60 Finestra Aica CO 02 CB 01 1,0 1 fronte con 60 persone 2,5 60 quattro fronti con 60 persone 240 Finestra Albes CO 02 bis 0,2 Imbocco Sud galleria Scaleres CO 03 2,5 75 n° 1 TBM n° 2 gallerie AC 160 n° 2 TBM Viadotto Isarco 75 CB 02 1,0 Imbocco Nord galleria Gardena CO 04 0,5 60 dispari 60 pari Finestra Chiusa CO 05 2,0 60 CB 03 1,0 60 Interconnessione Ponte Gardena CO 06 2,0 60 dispari 60 pari

Tab. 2-2: Dimensioni delle aree di cantiere – lotto 2

Cantiere Campo

operativo ha personale attrezzature

Base ha

Lotto 2 Galleria Val D'Ega Interconnessione Prato Isarco Finestra Cardano CO 07 0,2 60 n° 4 fronti 240 Finestra Laives Nord CO 08 2,5 60 CB 04 1,0 n° 4 fronti 240 Interconnessione Bronzolo CO 10 2,5 60 dispari A 01 60 pari L’accessibilità delle aree dei cantieri In seguito vengono descritte in maniera sintetica le vie d’accesso alle singole aree di cantiere. Una descrizione più dettagliata si trova nell’allegato G - N.12 “Documentazione delle aree di cantieri”.


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Interconnessione “Fortezza”: L’accesso al cantiere di Fortezza è assicurato attraverso la SS12, con un’immissione a sud dell’abitato che passa sotto il viadotto della A22 e infine attraverso un sottopassaggio dei binari. L’accessibilità dovrà essere esaminata ancora in dettaglio nel programma esecutivo Finestra “Aica”: L’accesso dovrà essere realizzato attraverso la via d’accesso per la cava “Sossai”. Finestra “Albes”: Questa area di cantiere si trova a fianco della SS12 a sud di Bressanone, nelle adiacenze della zona dove è prevista la futura uscita di „Bressanone Sud“ della A22, i cui lavori dovrebbero iniziare ancora nell’autunno del 2003. Imbocco Sud galleria “Scaleres”: Questa area è accessibile direttamente dalla SS12 a Sud di Bressanone all’altezza dell’albergo “Stern”. Imbocco Nord galleria “Gardena”: L’accesso si dirama dopo ca. 0,5 km dell’inizio della strada che porta a Funes, prosegue quindi su una stradina di servizio lungo i binari della ferrovia esistente. L’ultimo tratto della strada d’accesso al cantiere dovrà essere realizzato. Finestra “Chiusa”: Questa area di cantiere è raggiungibile attraverso la SS242 della Val Gardena, a ca. 3 km dall’uscita „Chiusa“ della A22. La superficie si trova poco sopra la quota della strada. Interconnessione “Ponte Gardena”: Questa area è accessibile da Sud attraverso l’abitato di Ponte Gardena. Prima del sottopassaggio della A22, all’altezza del bivio ci si immette a sinistra, fino ad arrivare all’area prevista. Finestra “Cardano”: Il cantiere si trova nelle adiacenze della SS12 a meno di 1 km dall’uscita „Bolzano Nord“ della A22. Finestra “Laives Nord”: Si accede al cantiere dalla nuova galleria della circonvallazione di Laives (in costruzione – fine lavori previsti: 2005) che sbocca nelle adiacenze dell’area di cantiere prevista.


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Interconnessione “Bronzolo”: Il cantiere si trova lungo la SS12 ed è accessibile attraverso l’entrata sud per Bronzolo. L’accesso definitivo dell’area deve essere analizzato più dettagliatamente nell’ambito del progetto esecutivo, per evitare gli effetti negativi per la popolazione della località derivanti all’incremento del traffico.

2.4 Metodi di scavo

2.4.1 Descrizione dei diversi metodi di scavo – parte generale

Tutti i metodi di avanzamento sono articolati in modo sequenziale in funzione dello sviluppo dello scavo, degli interventi di sostegno e dello smaltimento del materiale di scavo, ed hanno quindi un ritmo ripetitivo. Il metodo di scavo deve: • permettere lo scavo dell’ammasso roccioso nel modo più economico e rapido possibile in

relazione al tipo di progetto, • evitare di compromettere la stabilità delle rocce, • evitare il più possibile scosse e vibrazioni in prossimità di infrastrutture civili, • rispettare il più possibile l’ambiente, • prevedere un tipo di rivestimento il più possibile economico La scelta del metodo di avanzamento più efficiente è determinata sulla base dei seguenti parametri (fig. 2-1): • Classificazione dello scavo e dei relativi interventi di consolidamento • Sezione, lunghezza e pendenza della galleria • Resistenza e abrasività delle rocce, con riferimento al tipo di macchine per lo scavo • Condizioni idrogeologiche • Altri parametri (ad es. velocità di avanzamento necessaria)


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Metodi di scavo

Scavo convenzionale Scavo meccanizzato con frese

avanzamento con esplosivo TSM TBM

aperte scudate

macchine a scudo

Escavatore Ripper *

* Escavatore con martello demolitore sezione

parziale

Fig. 2-1: Metodi di avanzamento in galleria1

Per un determinato tipo di avanzamento bisogna stabilire: • Tipo di scavo • Interventi di sostegno dello scavo • Metodi di smaltimento delle acque e impermeabilizzazione • stabilizzazione dell’ammasso roccioso • Scelta e configurazione delle apparecchiature e logistica del cantiere • Misure di controllo Questi elementi dipendono in modo interattivo dal sistema di costruzione e influenzano la sicurezza durante i lavori e la durata dell’opera. I sistemi di avanzamento si possono oggi suddividere nei seguenti gruppi: • Avanzamento convenzionale • Avanzamento meccanizzato con apposite frese per gallerie I sistemi di avanzamento convenzionale (fig. 2-1) comprendono: • Avanzamento con esplosivo • Avanzamento meccanico con frese puntuali, escavatori, macchine con martello demolitore I sistemi di avanzamento meccanizzato in galleria (TBM) comprendono: • Scavo con frese aperte (TBM) • Scavo con frese scudate Il sistema di avanzamento con frese scudate comprende sistemi chiusi in cui lo scavo e la messa in sicurezza del cavo sono attenuti con la protezione dello “scudo”.

1 G.Girmscheid: Baubetrieb und Bauverfahren im Tunnelbau, Berlino 2000, pg. 67

sezione piena


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Tra questi vi sono: o Frese scudate o Scudi a contropressione idraulica e di terra o Scudi ad aria compressa, ecc.

Questi macchinari eseguono scavi a sezione parziale o piena. Mentre nel sistema di avanzamento convenzionale la forma e le dimensioni della sezione possono variare in funzione delle scelte progettuali e addirittura nello stesso tratto di galleria, nel caso di impiego di frese TBM questa flessibilità, di norma, non è consentita. Con la maggior parte delle frese TBM si possono realizzare, a causa del principio di funzionamento, solo sezioni di scavo circolari. In caso di scavo in roccia, dove sono tecnicamente applicabili tutti i tre sistemi di avanzamento, con esplosivo, TSM (fresa puntuale) e TBM (fresa a piena sezione), la scelta tra i sistemi dipende in generale dalla lunghezza della galleria, come raffigurato in fig. 2-2.. In relazione alle condizioni geologiche, petrografiche e geometriche, il campo ottimale d’impiego dei vari sistemi può variare notevolmente. Ciò può ad esempio verificarsi nel caso di: • elevata durezza ed abrasività delle rocce (troppo dure per TSM), • geometria della sezione di scavo della galleria non circolare che rende impossibile l’impiego di

TBM.

Fig. 2-2: Scelta del sistema di avanzamento 2

2 G.Girmscheid: Baubetrieb und Bauverfahren im Tunnelbau, Berlino 2000, pg. 68


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a) Scavo d’avanzamento con esplosivo Nell’avanzamento con esplosivo si combinano concezioni di ingegneria geologica con metodi di lavoro artigianali. La forma e le dimensioni della sezione possono variare a piacimento nei vari tratti di galleria. L’avanzamento mediante esplosivo, con protezione realizzata mediante spritz-beton (gunite), ancoraggi e centine di rivestimento, è condizionato da molte circostanze. Per tale motivo lo sviluppo dei lavori e la produttività sono soggetti a oscillazioni molto maggiori rispetto, ad esempio, all’avanzamento mediante macchine tipo TBM con sistema chiuso e rivestimento con tubbing. L’avanzamento con esplosivo viene impiegato soprattutto nel caso di rocce di resistenza medio-alta. In caso di elevata presenza di minerali abrasivi, l’avanzamento con esplosivo può risultare più idoneo ed economico rispetto all’impiego di macchinari di scavo tipo TSM o TBM. Un ulteriore vantaggio del moderno sistema di avanzamento con esplosivo rispetto all’avanzamento meccanico consiste nel fatto che il materiale di scavo risulta migliore per la produzione di inerti per calcestruzzo. Un esempio indicativo a riguardo è quello della galleria Vereina-Süd, dove a Susch-Lavin è stato ricavato un materiale da costruzione di ottima qualità. In parte il materiale di scavo è stato anche utilizzato per la produzione di pietrisco per massicciate ferroviarie. L’avanzamento con esplosivo è caratterizzato da cicli di lavoro ripetitivi, discontinui, consistenti in perforazione, caricamento, intasamento, brillamento, aerazione, protezione e allontanamento del materiale di smarino. Le singole fasi del ciclo, come pure l’intero ciclo di avanzamento con esplosivo, devono essere coordinati tra loro in modo ottimale sotto il profilo della gestione operativa, al fine di ottenere e sviluppare, attraverso elevate efficienze di costo e rendimenti di avanzamento ottimali, dei vantaggi economici rispetto ad altri sistemi di avanzamento. Per sfruttare in modo efficace questo coordinamento tra le varie componenti del processo lavorativo bisogna partire già dalla concezione generale del progetto, per impostare la sezione, la struttura della galleria e il sistema di protezione, in funzione di uno svolgimento dei lavori ottimale. A tal fine è necessario adeguare il piano di avanzamento alle condizioni geometriche e geologiche generali, onde realizzare un ciclo operativo efficiente nell’ambito delle particolari condizioni di progetto. Per il successo del sistema di avanzamento sono particolarmente importanti i seguenti fattori: • precisione dei fori • carica dei fori Ciò vale in particolare per i fori di brillamento e di delimitazione della sezione di scavo, la cui importanza è spesso sottovalutata nella pratica. La condizione per un efficiente sistema di avanzamento con esplosivo è l’impiego di apparecchiature di perforazione ad alta efficienza con dispositivo di caricamento e intasamento dei fori. In base alle condizioni locali, quali le dimensioni della sezione e le caratteristiche della roccia, si determinano le lunghezze delle volate, il numero di fori, la quantità di carica di esplosivo e le sequenze di scoppio. Lo schema di perforazione, la sequenza di scoppio e la quantità di esplosivo, nonché la pezzatura del materiale di scavo vanno ottimizzati mediante brillamenti di prova.


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Oggi si riesce in genere a eseguire lo scavo con esplosivo all’ammasso roccioso senza arrecare eccessivi disturbi ed ottenendo una buona profilatura dello scavo. In tal modo si può contenere lo scadimento delle caratteristiche meccaniche dell’ammasso roccioso attorno alla sezione di scavo e, al tempo stesso, evitare fuori sagoma eccessivi. Mediante una sequenza di scoppio ben studiata, l’aumento del numero dei fori di brillamento e la diminuzione delle quantità di carica di esplosivo, oltre ad avere un minore disturbo dell’ammasso roccioso, si ottengono profili di scavo più precisi. I fori al contorno della sezione di scavo devono essere realizzati, per quanto possibile, parallelamente alla direzione dello scavo. In prossimità di edifici è necessario controllare le vibrazioni dovute alle esplosioni mediante un’apposita campagna di misure. Perforazione Per realizzare lo scavo con l’avanzamento con esplosivo è necessario disporre di un adeguato numero di fori eseguiti nel fronte di avanzamento che devono essere caricate con la giusta quantità di esplosivo. Con un’opportuna disposizione dei fori (schema di brillamento) si può scavare un tratto di profondità prestabilita. I fori vengono realizzati con diametri variabili da ca. 20 a 120 mm, in relazione al tipo di macchina perforatrice (manuale, pneumatica o meccanica) e di esplosivo impiegato. Gli esplosivi impiegati nella costruzione di gallerie sono costituiti generalmente da gelatina in cartucce con diametri variabili da 22 a 50 mm. Il diametro della cartuccia più comunemente impiegato è di ca. 38 mm. Perciò con le attuali macchine perforatrici, impiegate nella costruzione di gallerie vengono in genere eseguiti fori di brillamento di 45-52 mm di diametro. Le lunghezze dei fori variano, a seconda della sezione della galleria, varia tra 3 e 5 m circa. Il criterio principale per valutare la perforabilità di un ammasso roccioso è quello della durezza della roccia (resistenza a compressione e trazione), misurabile con diversi metodi. Brillamento Con il termine di esplosivi si intendono in generale composti o miscele che, dopo l’innesco, ad es. mediante riscaldamento, urto o innesco elettrico, provocano una esplosione o detonazione. Alle miscele appartiene ad esempio la polvere pirica, oltre agli esplosivi che contengono nitrato d’ammonio (NH4NO3), come la nitroglicerina, la pentrite o il trotile. In senso più stretto si distingue tra composti detonanti, come ad esempio l’acetato di piombo o il mercurio detonante, ed esplosivi. I composti detonanti si innescano facilmente e sono sensibili all’urto e si utilizzano, di norma, per innescare gli esplosivi, molto meno sensibili all’urto. La detonazione ha una velocità di propagazione dell’oda d’urto molto maggiore rispetto all’esplosione. A seconda di detta velocità si ha un effetto di “espansione” piuttosto che di tipo “distruttivo” (da 300 a 8000 m/s). Nello scavo di ammassi rocciosi sono condesiderati entrambi questi effetti, e precisamente una fase di urto, in cui la roccia viene staccata e frantumata, ed una fase gassosa in cui la roccia viene scagliata a distanza. Perciò frequentemente si usa mescolare diversi tipi di esplosivo.


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Nella fase gassosa si sviluppano ca. 0,7-1,0 m3 di gas di combustione per kg di esplosivo. Tali gas penetrano nella struttura finemente fessurata della roccia, spezzandola e scagliandola a distanza per effetto della loro forza di espansione. Nel caso della costruzione di gallerie, dopo la realizzazione dei fori di brillamento sono necessarie le seguenti fasi operative: • spurgo dei fori mediante soffiatura e controllo • caricamento del foro con esplosivo (per lo più in cartucce) e detonante • applicazione del sistema di detonazione (installazione del circuito di accensione e collegamento

del detonatore) • intasamento • controllo del circuito di accensione • accensione Rimozione del materiale Con il termine di rimozione si intende il caricamento del materiale di scavo derivante dal brillamento sui mezzi di trasporto. Nel linguaggio corrente si parla semplicemente di carico. La rimozione meccanica è una delle tecniche operative più comuni nel sistema di avanzamento con esplosivo. La corretta pianificazione delle macchine di carico più idonee sotto il profilo tecnico-economico, in armonia con la concezione complessiva di gestione dei lavori, è di importanza fondamentale per la velocità di avanzamento. Il tempo di smarino dipende in modo determinante dalle caratteristiche del materiale scavato, e precisamente: • pezzatura del materiale • forma • dimensioni massime • grado di compattazione Gli apparecchi di rimozione sono per lo più sviluppati con soluzioni speciali in funzione delle necessità operative in sotterraneo. I requisiti di tali apparecchi sono i seguenti: • efficienza funzionale nelle condizioni di limitatezza di spazio in galleria • particolare robustezza dell’intero sistema meccanico, idraulico, di comando, ecc. • elevato rendimento di prestazioni • ridotta incidenza di guasti • facilità di impiego e manutenzione b) Avanzamento meccanico mediante escavatori, macchine con “ripper” e frese puntuali (TSM)

Scavo con escavatori In alcuni dei settori di attacco del tratto Fortezza – Bronzolo lo scavo può essere eseguito con escavatori. Tali escavatori idraulici sono equipaggiate con benne profonde, che possono essere fornite di denti molto robusti. Per lo scavo di banchi rocciosi stratificati possono essere impiegati anche martelli o scalpelli idraulici, applicabili con rapidità al braccio dell’escavatore,


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ed altrettanto rapidamente sostituibili. Per ottenere una sezione di scavo il più possibile corrispondente al profilo di progetto, i cucchiai e/o i denti delle escavatori devono poter essere idraulicamente ruotabili su entrambi i lati rispetto all’asse longitudinale. Con un escavatore meccanico, grazie alla sua flessibilità di impiego che permette di ottenere una buona precisione di scavo in rocce di bassa o media durezza, si possono ottenere rendimenti di scavo elevati. In rocce poco compatte l’impiego di escavatori idraulici permette di raggiungere efficienze di scavo molto elevate. Le potenzialità di queste macchine si possono ricavare in via approssimativa dai manuali tecnici dei costruttori. Inoltre per lo scavo di rocce poco compatte possono essere impiegati – oltre a escavatori idraulici muniti di “ripper” – anche escavatori idraulici pesanti con martellone. La potenzialità di scavo di tali macchine non è tuttavia confrontabile con quella di una fresa puntuale (TSM). Inoltre il materiale deve essere rimosso con una fase operativa separata. Scavo con „ripper“

Fig. 2-3: Macchina con (dente) “ripper”3

Qualora le condizioni geologiche lo permettano, possono essere impiegate in modo estremamente efficace ruspe attrezzate con speciali martelli demolitori. L’attrezzatura di

3 G. Girmscheid: Baubetrieb und Bauverfahren im Tunnelbau, Berlino 2000, pg. 132


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scavo, che viene montata sulla ruspa, consiste in un martello demolitore con 1 - 3 denti che viene spinto da cilindri idraulici contro e dentro la roccia (fig. 2-3). Oltre al macchinario di scavo, che viene impiegato solo per demolire la roccia, sono necessarie anche macchine di rimozione-carico del materiale di scavo. In gallerie e caverne di grandi dimensioni la potenzialità di scavo (per m³ di materiale compatto) nel caso di rocce di media resistenza (30 – 80 N/mm2) può variare da 200 a 1000 m3/h con una macchina di ca. 400 KW di potenza. Struttura di una macchina TSM – fresa puntuale La macchina fresatrice puntuale è un’apparecchiatura multifunzionale che esegue diverse operazioni distinte. La macchina è strutturata in modo da effettuare sia lo scavo meccanico della roccia sul fronte di avanzamento, sia la rimozione del materiale scavato, sollevandolo meccanicamente e quindi caricandolo, mediante trasportatori continui, sui mezzi di trasporto. La TSM, dato il suo notevole peso e le condizioni molto impegnative in cui opera, è montata su un carrello cingolato. La macchina è costituita dagli elementi raffigurati in fig. 2-4:

1. Braccio fresatore 6. Telaio

2. Meccanismo di orientamento 7. Apparato elettrico

3. Attrezzatura di carico 8. Apparato idraulico

4. Trasportatore a catena 9. Posto di guida

5. Carrello cingolato

Fig. 2-4: Fresa puntuale4.

La TSM è quindi in grado di svolgere le seguenti funzioni:

• demolizione del fronte di avanzamento (scavo del materiale) mediante le testa fresatrice, • ripresa del materiale mediante attrezzatura di carico, • trasporto del materiale mediante nastro trasportatore continuo fino al punto di carico

direttamente su mezzi di trasporto o su nastri trasportatori continui secondari. Campo di impiego delle macchine TSM In caso di rocce con caratteristiche di resistenza medie (50 – 80 N/mm²) le macchine fresatrici puntuali possono essere impiegate con buoni rendimenti di scavo, soprattutto se le rocce sono 4 G. Girmschreid: Baubetrieb und Bauverfahren im Tunnelbau, Berlino 2000, pg.133


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caratterizzate da discontinuità dovute, per esempio, a strati e fessurazioni (vedi fig. 2-5). Quanto maggiore è la resistenza delle rocce, tanto maggiore deve essere la potenza dei motori della testa fresatrice ed il peso della macchina, al fine di rendere economicamente conveniente lo scavo. Riassumendo, le condizioni di impiego ottimali sotto il profilo economico per una macchina TSM sono le seguenti: • lunghezza della galleria medio-corta (ca. < 3 km) in rocce tenere, • galleria con sezioni variabili, • progetti con termini di avvio piuttosto rapidi (tempi di cantierizzazione abbastanza brevi), • progetti in cui, a causa delle vibrazioni, non è consentito l’avanzamento con esplosivo e in cui la

lunghezza della galleria è troppo ridotta per l’impiego di una fresa TBM. La stabilità della macchina è determinata dal rapporto tra la potenzialità di scavo ed il peso (fig. 2-6). Inoltre anche la giusta distribuzione longitudinale del peso gioca un ruolo fondamentale al fine di garantire sufficienti pressioni della testa fresatrice.

Fig. 2-5: Valori sperimentati nella costruzione della metropolitana di Norimberga5

5 G. Girmscheid: Baubetrieb und Bauverfahren im Tunnelbau, Berlino 2000, pg.142


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Fig. 2-6: Curva di rapporto ottimale tra potenza della fresa e peso della macchina6

Grazie alla loro flessibilità le macchine TSM si rivelano idonee anche nel caso di rocce con scadenti condizioni geomeccaniche che richiedono interventi di sostegno impegnativi. Inoltre tali macchine permettono, come tutti i sistemi di avanzamento meccanizzato, di arrecare limitato disturbo all’ammasso roccioso della sezione di scavo rispetto al sistema di avanzamento con esplosivo. Tutto ciò ha un effetto positivo per diminuire gli interventi di sostegno e nella durata delle opere. Aspirazione delle polveri La fresatura della roccia comporta la produzione di molta polvere che può provocare gravi malattie professionali, quali la silicosi. Pertanto sono fissati dei requisiti molto severi per quanto riguarda l’abbattimento delle polveri. Quello dell’aerazione e dell’abbattimento delle polveri, in caso di impiego di macchine TSM, è un elemento gestionale indispensabile per garantire la salute dei lavoratori. L’economicità nell’impiego di tali macchine dipende anche da tutte le attrezzature accessorie necessarie, quali appunto gli impianti di abbattimento delle polveri. Tali considerazioni potrebbero trovare applicazione in una serie di misure successive, e precisamente: • Attraverso un cunicolo pilota si aspirano le polveri e l’aria viziata in modo ottimale. Il cunicolo

pilota dovrebbe avere un diametro variabile tra 3,5 m e 5,0 m. • A destra e sinistra della macchina si applicano in tubi di aspirazione che, attraverso tubi di

collegamento flessibili, conducono fino all’impianto di abbattimento delle polveri esterne. • Sub-irrigazione



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A seconda della potenzialità di fresatura la produzione di polveri può variare da 2000 a 6000 g/m³ di roccia compatta. All’aumentare della durezza della roccia aumenta anche la produzione di polveri con un incremento della frazione più fine. La concentrazione di polveri misurata nelle dirette vicinanze della macchina TSM varia da 1200 a 4000 mg/m³ di aria, con possibili punte di 8000 mg/m³. Per l’abbattimento delle polveri si impiegano oggi per lo più filtri a secco, che tuttavia necessitano notevoli spazi; nelle gallerie più strette si impiegano perciò filtri a umido che necessitano spazi minori, anche se hanno una minore resa. TSM – Vantaggi e svantaggi I vantaggi e gli svantaggi delle frese (TSM) si possono così riassumere: Vantaggi: • basse vibrazioni durante lo scavo (ideale per aree edificate, come nel caso delle zone di

imbocco di Fortezza, in corrispondenza delle interconnessioni di Ponte Gardena ed eventualmente della circonvallazione di Bolzano presso Bronzolo);

• possibilità di adattamento a variazioni di sezione e di caratteristiche delle rocce; • accessibilità al fronte di scavo per ulteriori interventi di sostegno e di eduzione delle acque; • continuità del ciclo di lavoro: scavo, rimozione, trasporto • precisione del profilo di scavo (minori quantità di materiali di scavo rispetto all’avanzamento con

esplosivo) • limitato disturbo dell’assetto dell’ammasso roccioso (rispetto all’avanzamento con esplosivo) Svantaggi: • possibilità di scavo economico solo nel caso di rocce di bassa-media durezza (come quelle

previste nella galleria “Scaleres”) • elevato consumo degli utensili di taglio • avanzamento in generale più lento rispetto all’avanzamento con esplosivo c) Frese a piena sezione (TBM) L’impiego delle macchine TBM è economicamente sensato, a partire da lunghezze di galleria superiori a 2 km, tenendo in considerazione anche il diametro della macchina. L’utilizzo di TBM comporta un notevole investimento iniziale ed inoltre una flessibilità limitata in relazione alla variabilità delle rocce. Poiché la sezione di galleria nell’intero tratto Fortezza-Chiusa è costante e la galleria abbastanza lunga (l = ca. 15,5 km), l’impiego previsto della TBM per solo ca. 8,8 km, potrebbe essere aumentato per una distanza maggiore. In tal modo l’utilizzo di una macchina TBM può risultare più economico ed efficiente. Le macchine TBM sono idonee per lo scavo di rocce di resistenza medio-alta (50 – 300 N/mm²) e non eccessivamente abrasive. L’abrasività, dovuta a minerali ad elevata durezza, quali ad esempio il quarzo, comporta una particolare usura degli utensili di fresatura. Con una macchina TBM si possono scavare solo sezioni circolari. Lo scavo non comporta eccessivi


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disturbi della stabilità dell’ammasso roccioso e permette profili precisi. Attualmente vengono impiegate macchine TBM con diametri variabili da ca. 2,5 a 12 m e oltre.

2.4.2 Metodologie di scavo – parte speciale

Come già detto in precedenza, per lo scavo delle gallerie sono state prese in considerazione le due seguenti possibili tecniche realizzative:

1. scavo meccanizzato con fresa scudata a piena sezione;

2. scavo con sistemi tradizionali.

Di conseguenza, in relazione ai sistemi di scavo ipotizzati, sono state individuate due possibili sezioni tipo di rivestimento: • sezione circolare per lo scavo meccanizzato, con raggio interno di 4,20 metri e rivestimento

definitivo costituito da conci prefabbricati in c.a.v. (cemento armato vibrato) dello spessore 0,45 m per la Galleria “Scaleres”, lo spazio compreso tra l’estradosso del rivestimento e il profilo dello scavo verrà riempito con idonea malta d’iniezione e/o materiale inerte (pea-gravel) in relazione alle caratteristiche dei materiali attraversati. L’iniezione sarà effettuata direttamente dalla coda dello scudo durante l’avanzamento della macchina, che avviene attraverso la spinta di martinetti, a contrasto sull’ultimo anello in conci posato. L’impermeabilità della galleria, per carichi idraulici sino a 5 bar, sarà garantita da guarnizioni in neoprene montate sul perimetro di ogni concio. In presenza di elevati carichi idraulici è prevista la posa di canalette di drenaggio controllato, collegate al sistema di smaltimento dell’acqua lungo linea.

• sezione policentrica per lo scavo tradizionale, con raggio interno di 4,20 m di calotta, 8.40 m di piedritto e 8,00 metri di arco rovescio e rivestimento gettato in opera. Per le finestre di accesso, scavate in tradizionale, si adotta raggio interno di calotta pari a 3,1 metri, raggio di piedritto pari a 7,6 metri e raggio di arco rovescio pari a 6 m.

In relazione alle caratteristiche geomeccaniche degli ammassi, lo scavo potrà essere condotto mediante esplosivo o demolitore meccanico in presenza di roccia di buona qualità, invece in presenza di materiale scadente lo scavo verrà eseguito previa realizzazione di consolidamenti in avanzamento, mediante elementi strutturali in vetroresina iniettati o trattamenti colonnari in jet-grouting. Effettuato lo scavo (a sezione intera) e lo smarino, si procederà alla posa in opera del rivestimento di prima fase, mediante spritz-beton, bulloni e/o centine metalliche. A distanza dal fronte di scavo, in funzione del comportamento deformativo del cavo, si procederà al getto dei rivestimenti definitivi di arco rovescio, al fine di contrastare adeguatamente il piede del rivestimento di prima fase e il getto dei rivestimenti definitivi di calotta. Tra il rivestimento di prima fase (spritz-beton) e quello definitivo (cls) si prevede la posa in opera del manto impermeabile costituito da un telo in PVC su supporto di tessuto non tessuto. Le acque intercettate dall’impermeabilizzazione verranno smaltite da tubazioni drenanti ubicate al piede del manto in PVC protette dal tessuto non tessuto che, a loro volta, saranno collegate al canale di deflusso in asse galleria.


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a) Galleria “Scaleres“ (lotto 1): Si prevede di applicare lo scavo meccanizzato a partire dall’imbocco sud verso nord sino alla progressiva 4+241, corrispondente al punto di innesto della finestra di Aica con la galleria di linea, per complessivi 11,8 km circa. Il resto della galleria verrà realizzato in tradizionale attraverso la finestra di Aica procedendo verso nord. Non è previsto lo scavo dall’imbocco Nord per la vicinanza del centro abitato di Fortezza e l’esiguità degli spazi per cantierare. In tale zona i lavori saranno limitati alla sola realizzazione degli imbocchi. E’ prematuro in questa fase entrare nel merito delle caratteristiche delle possibili TBM da impiegare ma è da prendere in considerazione l’ipotesi di adottare TBM commutabili (mix shield) in grado di affrontare situazioni geolitologiche e geotecniche differenti configurando appositamente la macchina sui diversi scenari attraversati. L’adozione di una macchina del tipo “mixshield”, con funzionamento sia del tipo EPB, a bilanciamento di terra, sia a fronte aperto appare la più flessibile e vantaggiosa, tenendo conto della relativa facilità con la quale è possibile passare da un funzionamento all’altro, per far fronte a situazioni anomale o impreviste. La lunghezza del tratto di galleria (11.800 metri circa) interessato dallo scavo meccanizzato permette l’ammortamento completo del costo di una TBM commutabile. In base alle condizioni geologiche e geomeccaniche attraversate e dall’esame del profilo geotecnico, si ritiene applicabile • Scavo meccanizzato per imbocco Sud • Scavo tradizionale per le interconnessioni di Fortezza • Scavo tradizionale per la finestra di Aica • Scavo tradizionale per la finestra di Albes • Scavo tradizionale dalla finestra di Aica verso Nord (fino al raggiungimento dell’imbocco Nord

della galleria di linea) e verso Sud

b) Galleria “Gardena” (lotto 1): Tale galleria termina all’imbocco Sud con fronte cieco. Inoltre gli scarsi spazi all’imbocco Nord della galleria non consentono l’installazione di un cantiere per lo scavo meccanizzato. Per cui la galleria verrà scavata con il metodo tradizionale prevedendo l’apertura di tre fronti di scavo, il primo dall’imbocco Nord verso Sud, gli altri due dalla zona d’innesto della finestra di Chiusa in entrambe le direzioni Nord e Sud. In base alle condizioni geologiche e geomeccaniche attraversate e dall’esame del profilo geotecnico, si ritiene applicabile • Scavo tradizionale per la finestra di Chiusa • Scavo tradizionale dalla finestra di Chiusa delle gallerie di linea verso Sud e Nord (fino ad

incontrare il fronte da Nord e per 5900 m per galleria verso Sud) • Scavo tradizionale dall’imbocco Nord (per un’estensione di ca. 1150 m per galleria) • Scavo tradizionale per le interconnessioni da Sud La galleria dispari termina a Sud con tratto a becco di flauto in artificiale mentre la pari termina a Sud con sezione scatolare artificiale.


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c) Galleria “Val d’Ega” (lotto 2): Tale galleria termina sia a Nord che a Sud con fronte cieco. Si collega alla linea storica tramite le interconnessioni di Prato Isarco a Nord e di Bronzolo a Sud. Nonostante le buone caratteristiche meccaniche dell’ammasso roccioso consentano l’utilizzo di una TBM da roccia è risultato, dal punto di vista logistico e, in ultima analisi, anche dal punto di vista temporale, più conveniente, procedere con lo scavo tradizionale attraverso le due finestre, rispettivamente Cardano e Laives Nord, e l’imbocco dell’interconnessione di Bronzolo. In tal modo si realizzano cinque fronti di scavo che compensano ampiamente i tempi di realizzazione ottenibili con l’impiego di una TBM da un solo fronte di scavo (nella fattispecie dall’imbocco dell’interconnessione di Bronzolo). Il tracciato si sviluppa interamente in sotterraneo. Della Galleria Val d’Ega fanno parte: • Le Interconnessioni di Prato Isarco • Le Interconnessioni di Bronzolo • La Finestra di Cardano • La Finestra di Laives Nord • La Finestra di Laives Sud

In base alle condizioni geologiche e geomeccaniche attraversate e dall’esame del profilo geotecnico, si ritiene applicabile: • Scavo tradizionale per la finestra di Cardano • Scavo tradizionale dalla finestra di Cardano delle gallerie di linea verso Nord e Sud per

un’estensione di ca. 825 m per galleria • Scavo tradizionale delle interconnessioni di Prato Isarco da Nord • Scavo tradizionale per la finestra di Laives Nord • Scavo tradizionale dalla finestra di Laives Nord delle gallerie di linea verso Nord e Sud per

un’estensione di circa 6500 metri per canna • Scavo tradizionale per la finestra di Laives Sud • Scavo tradizionale dalla finestra di Laives Sud delle gallerie di linea verso Nord e Sud (2500

metri per canna) • Scavo tradizionale per le interconnessioni di Bronzolo

2.4.3 Schema di avanzamento nelle gallerie dei lotti prioritari

Nei grafici seguenti vengono descritti in maniera schematica il modo di avanzamento nelle gallerie dei lotti prioritari.


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km

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Fig. 2-7: Schema d’avanzamento – lotto 1


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km

0.3

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km

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km

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km

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4.3 km

3.8 km

Fig. 2-8: Schema d’avanzamento – lotto 2


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Nella pianificazione successiva dovrà essere esaminato, se per i rimanenti tratti (galleria Gardena e galleria Val d’Ega) risulta sensato l’uso della fresa a piena sezione. Così si ridurrebbero i tempi di costruzione non solo per i singoli tratti ma diminuirebbe anche la quantità di materiale di scavo per effetto della sezione minore.

2.4.4 L’effetto dei metodi di costruzione sull’avanzamento dei lavori

Il metodo di costruzione influisce in modo determinante l’avanzamento dei lavori. E´ importante in fase di progettazione esecutiva e di redazione di capitolato vengano rivalutati i metodi di costruzione proposti (scavo in tradizionale e meccanizzato in riguardo allo sviluppo tecnologico). Pare sensato di utilizzare il più possibile anche nei lotti funzionali il metodo di scavo meccanizzato con TBM. La seguente tabella rappresenta sinteticamente i valori medi d’avanzamento secondo il metodo di scavo utilizzato nei vari tracciati del progetto.

Tab. 2-3: Metodi di scavo nelle tre gallerie Tunnel "Schalders" Tunnel "Gröden" Tunnel "Eggental" galleria "Scaleres" galleria "Gardena" galleria "Val d'Ega" m/Tag - m/giorno m/Tag - m/giorno m/Tag - m/giorno Konventioneller Vortrieb:

Scavo tradizionale: 4,1 4,1 6,9

TBM: Scavo meccanizzato:

10 / (10)

La velocità d’avanzamento della galleria „Scaleres“ nella zona scavata con TBM (fresa a sezione piena) è stata calcolata di 10 m al giorno, e quella con scavo tradizionale di 4,1 m al giorno. Con l’ottimizzazione e/o la riduzione dei tempi di “montaggio della TBM e la predisposizione del cantiere” dagli attuali 450 gg. a ca. 180 gg., si potrebbero ridurre i tempi di costruzione e contemporaneamente si potrebbe usare la fresa a piena sezione per un tratto più lungo e ridurre la quantità di materiale di smarino. Queste possibilità dovrebbero essere analizzate nel corso del progetto esecutivo per ridurre i tempi di costruzione e conseguentemente ridurre i disagi della popolazione.


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2.4.5 Interventi in galleria durante la costruzione - Aspetti generali

Le gallerie che vengono scavate in una roccia con insufficiente tempo di autosostegno, richiedono l’adozione di interventi di sostegno per supportare e migliorare la resistenza propria della roccia. La maggior parte degli interventi di sostegno sono di tipo passivo oppure, nel caso di ancoraggi, sono in grado di compensare parzialmente, grazie alla pre-tensione, forze di trazione secondarie, assorbendo le tensioni di trazione e rinforzando in tal modo la roccia. In caso di rocce stabili si può rinunciare all’esecuzione di interventi di sostegno. Per lo più è comunque necessario e prescritto obbligatoriamente l’esecuzione di interventi di sostegno in calotta. Se non si è in grado di garantire con sufficiente sicurezza la stabilità della roccia, è necessario prevedere gli interventi di sostegno da eseguire subito dopo lo scavo. Se il tempo di autosostegno della roccia è inferiore al tempo necessario per l’esecuzione degli interventi di sostegno, dovranno essere adottate delle misure immediate di consolidamento in anticipo allo scavo, quali iniezioni, schermi di micropali o di Jet grouting, ecc. Interventi di sostegno flessibili e deformabili aumentano le capacità portanti della roccia. Perciò la necessaria protezione dovrebbe essere realizzata il più presto possibile, ad esempio mediante spritz-beton, ancoraggi, reti, centine, ecc. In tal modo si contribuisce a mantenere unita la struttura fessurata della roccia. Attraverso tali interventi si possono ridurre notevolmente o evitare del tutto crolli o smottamenti che possono alterare la geometria della calotta. Possibili rilasci della roccia possono essere ridotti al minimo mediante sigillatura superficiale con spritz-beton. Gli interventi di sostegno non sono importanti solamente per la protezione della calotta e/o delle pareti della galleria, ma devono anche essere finalizzati a “chiudere” la sezione di scavo. Possono essere eseguiti i seguenti interventi: • Spritz-beton, spritz-beton associato a fogli di rete elettrosaldata, spritz-beton con fibre in acciaio • Centine in acciaio • Reti elettrosaldate • Ancoraggi • Lamiere protettive e pannelli scanalati • Chiodi • Calcestruzzo • Lamiere Bernold, ecc. La capacità portante della roccia che circonda la sezione di scavo può essere rinforzata mediante l’esecuzione di ancoraggi sistematici o iniezioni, nonché con centine e spritz-beton. a) Spritz-beton (gunite) Dopo lo scavo si può applicare direttamente lo spritz-beton sulla roccia per sigillare la superficie e contrastarne “l’allentamento”. In tal modo si migliora la resistenza statica della roccia. L’elemento portante fondamentale rimane sempre la roccia. Lo spritz-beton può svolgere sulla superficie rocciosa “nuda” i seguenti compiti: • Sigillatura parziale o totale (5 – 15 cm) • Strato portante di collegamento con la roccia (20 – 35 cm)


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Per aumentare la resistenza statica dello strato di spritz-beton si può associare una rete singola o doppia di armatura. Per scopi particolari si può impiegare lo spritz-beton con fibre in acciaio. Il vantaggio che offre lo strato di spritz-beton è dato dalla sua deformabilità elastoplastica, soprattutto quando è fresco, appena spruzzato. Le deformazioni della sezione di scavo dopo l’indurimento dello spritz-beton possono essere assorbite solo in parte senza che si determinano fenomeni di fessurazioni o distacchi. Dalla formazione di fessure si possono ricavare indicazioni visibili precoci sui movimenti della galleria che possono al tempo stesso annunciare futuri problemi di sicurezza statica. Eventuali deformazioni di una certa consistenza possono essere assorbite mediante l’esecuzione di giunti di dilatazione nello spritz-beton (ottenuti riducendo notevolmente lo spessore dello strato di spritz-beton) disposti in zone parallele all’asse della galleria. Lo spritz-beton si caratterizza perché ricopre la roccia per tutta la superficie e per la possibilità di presa rapida ottenibile con l’aggiunta di speciali additivi. L’impiego dello spritz-beton nella costruzione di gallerie si basa sui seguenti vantaggi di ordine gestionale: • l’applicazione si svolge in un’unica fase operativa • può essere applicato anche in calotta senza bisogno di casseforme • l’applicazione non crea spazi vuoti tra lo spritz-beton e la roccia • elevata aderenza al sottofondo (struttura composita: spritz-beton – roccia) • possibilità di applicare strati di diverso spessore in un’unica operazione • possibilità di modellare l’applicazione a piacere • possibilità di applicazione immediata anche su superfici parziali • relativamente flessibile nello stadio di indurimento • impiegabile in combinazione con ancoraggi, reti elettrosaldate, centine in acciaio, ecc. Lo spritz-beton viene oggi applicato non solo per realizzare il sostegno di prima fase, ma anche per il rivestimento definitivo delle gallerie. Nell’impiegare lo spritz-beton per stabilizzare la roccia bisogna però sempre tenere presente che nel momento in cui si applica lo spritz-beton la roccia viene ulteriormente caricata con il peso proprio dello spritz-beton e quindi si determina un aggravio delle condizioni di stabilità. Dall’altra parte la chiusura delle fessure aperte determina un certo effetto-cuneo che impedisce la progressiva frantumazione della roccia. Se dalla superficie dello scavo fuoriesce acqua, l’applicazione dello spritz-beton è più difficile. In questo caso si deve captare localmente l’acqua e farla defluire (ad es. con semi-rivestimenti flessibili, pannelli di scolo, ecc.); in caso di modeste quantità di acqua si può realizzare una sigillatura immediata applicando uno strato sottile di ca. 2 cm con spritz-beton a presa altamente accelerata (con l’aggiunta di additivi plastici). In caso di venute d’acqua aggressive, il cemento, gli additivi e gli inerti impiegati devono essere resistenti ai solfati e deve essere ottenuto uno spritz-beton compatto, a bassa porosità, con limitata permeabilità all’acqua. Inoltre, sempre in caso di venute d’acqua aggressive, se gli inerti impiegati risultano solubili, vi è il pericolo di intasamento del sistema di drenaggio. Perciò gli inerti a base di calcare non dovrebbero essere utilizzati. Gli additivi per accelerare la presa non dovrebbero tendere a fenomeni di precipitazione o di eccessiva riduzione del volume e non dovrebbero contenere o dare luogo a composti clorati.


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Procedimenti di applicazione per l’esecuzione di spritz-beton Le differenze tra i diversi procedimenti dipendono dalla modalità di alimentazione della macchina spruzzatrice (con miscele secche o umide) e dal tipo di alimentazione del materiale: Esecuzione di spritz-beton a secco L’esecuzione di spritz-beton a secco può essere eseguita con tre sistemi diversi:

• Sistema a secco convenzionale con inerti essiccati al forno • Sistema a secco convenzionale (TS) con inerti essiccati al forno + legante • Sistema a secco di nuova concezione modificata (NATS) con inerti a umidità naturale + legante. Nel sistema a secco convenzionale una miscela secca di cemento, inerti essiccati al forno, acceleratori di presa, per lo più in polvere, viene inviata dalla macchina spruzzatrice con aria compressa all’ugello spruzzatore. In tale ugello la miscela secca, trasportata con procedimento a corrente sottile, viene miscelata idrodinamicamente con l’acqua. La miscela esce dall’ugello con una velocità per lo più superiore a 20 m/s, viene applicata sulla roccia e si compatta per effetto dell’energia cinetica stessa. Nelle nuove evoluzioni del procedimento, all’acqua che attraverso l’ugello viene aggiunta alla miscela secca, viene aggiunto un acceleratore di presa liquido. Il sistema a secco convenzionale con inerti essiccati al forno viene definito anche processo Rombold dal nome della ditta produttrice. I principali svantaggi del sistema sono stati in parte eliminati con opportune soluzioni. Uno dei grandi svantaggi è ad esempio quello della produzione di polvere nella zona di alimentazione. Nel sistema Rombold la miscela secca è contenuta in serbatoi chiusi tenuti sotto pressione d’aria. Tali serbatoi sono installati, assieme all’attrezzatura di trasporto, su un mezzo di trasporto, in grado di raggiungere qualsiasi luogo di impiego con grande flessibilità. Questo sistema mobile di spruzzatura è provvisto per lo più di 2 o 4 ugelli di spruzzo con potenzialità massime di 5 – 8 m³/h per ugello. Nel sistema convenzionale si deve operare con inerti essiccati al forno. A tal fine è necessario un impianto di essiccamento speciale con costi piuttosto elevati (sia di investimento che di esercizio). Presso l’impianto di essiccamento si svolge anche il riempimento delle autobotti di trasporto. La sovrappressione all’interno della botte ha la seguente funzione: • La miscela viene spinta nella coclea di trasporto • La sovrappressione impedisce l’ingresso dell’aria atmosferica con un’umidità superiore. Si evita

in tal modo l’umidificazione e la presa della miscela Il sistema a secco di nuova concezione modificata, denominato anche NATS (New Austrian Torkret System), rappresenta un’evoluzione tecnologica del sistema convenzionale. Grazie al contemporaneo sviluppo di un nuovo legante (che può per un breve tempo rimanere in contatto con inerti con grado di umidità naturale pari al 3 – 5 %), nonché di un nuovo sistema di miscelazione e spruzzatura, è stato possibile ottenere notevoli vantaggi, e precisamente: • nessun oneroso essiccamento al forno degli inerti • bassa produzione di polvere nel sistema di alimentazione (Mixomat) • ottima combinazione dei vantaggi dei due sistemi di spruzzatura a secco ed a umido


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In tutti i sistemi di spruzzatura a secco l’aggiunta di acqua avviene manualmente mediante il dispositivo di guida dell’ugello; questo determina il rapporto acqua/cemento e quindi la qualità dello spritz-beton. In prospettiva, sia per il sistema NATS che per Il sistema di spruzzatura a secco convenzionale, si può prevedere un’alimentazione dell’acqua automatizzata. Per migliorare il processo dal punto di vista della definizione del rapporto acqua/cemento sarà necessario in futuro un robusto dispositivo di misura e dosaggio che consenta di mantenere gli scostamenti quantitativi entro un ambito statistico ristretto. Tuttavia la misurazione della quantità di polvere resta relativamente difficile. Complessivamente si dovrebbe ottenere: • rapporto acqua/cemento costante (ridotta dispersione dei valori) • quantità di accelerante di presa costante • possibilità di riduzione della frazione di polveri fini in corrispondenza dell’ugello Per lo spritz-beton con fibre di acciaio si impiegano in parte degli ugelli speciali. In tali ugelli le fibre di acciaio vengono inviate pneumaticamente attraverso un tubo separato all’ugello, dove vengono mescolate al flusso di materiale secco. Nei processi più moderni le fibre vengono mescolate preventivamente alla miscela secca e avviate assieme a questa all’ugello. Sistema di spritz-beton “ad umido” Nel sistema di spruzzatura a umido la miscelazione dei vari componenti dello spritz-beton (cemento, inerti, acqua e additivo fluidificante) viene effettuata direttamente nella tramoggia di alimentazione della macchina spruzzatrice. Nel sistema “ad umido” si distinguono due diversi metodi di trasporto: • trasporto pneumatico: processo a corrente rarefatta e a cariche discontinue, detto anche

trasporto aereo • trasporto idraulico: processo a corrente densa o compressa, detto anche trasporto a spinta Il materiale viene avviato all’ugello di spruzzo e, nel sistema a corrente densa, viene spruzzato con l’aggiunta di ulteriore aria compressa. Con il sistema “a umido” si riesce a controllare meglio il rapporto acqua/cemento ottenendo una qualità di spritz-beton più uniforme e riducendo la produzione di polvere. Come detto, nel sistema a umido i metodi di trasporto sono di due tipi: • Trasporto a corrente rarefatta: la miscela di spritz-beton viene trasportata con aria

compressa, mentre in corrispondenza dell’ugello di spruzzo viene aggiunta ancora aria compressa e per lo più anche un accelerante di presa. In tal modo si raggiunge la velocità di flusso necessaria per applicare e costipare lo spritz-beton.

• Trasporto a corrente compressa: la miscela di spritz-beton viene avviata, tramite una camera di compressione, per lo più mediante un diaframma, ad un ugello dosatore. Da qui la miscela viene successivamente inviata all’ugello di spruzzo, dove viene aggiunta ancora aria compressa e per lo più anche un accelerante di presa.

• Trasporto a corrente densa: il materiale viene trasportato idraulicamente con normali pompe per calcestruzzo a pistoni in forma compatta (trasporto a spinta) all’ugello di uscita.


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Ciascuno dei due sistemi presenta, rispetto all’altro, a seconda del tipo di impiego dei chiari vantaggi, e precisamente: • Sistema di spritz-beton a secco: preferibile in caso di sezioni ridotte, frequenti e brevi

interruzioni di lavoro, vie di trasporto lunghe e strette o molteplici punti di applicazione nell’ambito dello stesso cantiere

• Sistema di spritz-beton ad umido: da preferire per applicazioni di elevate portate orarie e totali, in particolare con processo a corrente densa, mediante manipolatori di spruzzo.

Nota: i manipolatori di spruzzo vengono impiegati sia nel processo a secco che a umido.

2.4.6 Finestre di aerazione e di soccorso

2.4.6.1 Sistemi di aerazione – parte generale

L’aerazione di cantiere è una misura accessoria che comunque va prevista già in fase di progetto. Ciò è particolarmente importante nel caso di pozzi e cunicoli di piccole dimensioni. I sistemi di aerazione attualmente presi in considerazione in relazione al progetto ed alle esigenze di cantiere sono i seguenti: • Aerazione ad insufflazione d’aria • Sistemi a circolazione d’aria Ulteriori sistemi di aerazione, tuttavia meno frequentemente usati per motivi gestionali ed economici, sono i seguenti: • Aerazione ad aspirazione con ventilazione aggiuntiva localizzata • Aerazione reversibile con ventilazione aggiuntiva localizzata • Aerazione ad aspirazione con ventilatore localizzato (la condotta di aerazione viene fatta

funzionare in insufflazione) Nel caso di aerazione ad insufflazione (a pressione) l’aria pulita viene aspirata dal ventilatore e insufflata attraverso una tubazione dall’esterno fino ai punti di lavoro sotterranei. L’aria contaminata fluisce assieme alle polveri attraverso la sezione dello scavo verso l’esterno. I punti di lavoro vengono alimentati localmente con aria pulita, mentre i punti di lavoro retrostanti sono sottoposti al flusso di ritorno dell’aria contaminata. Il sistema di aerazione ad insufflazione può essere impiegato efficacemente nelle seguenti condizioni di cantiere: • Il personale sul posto abbandona la galleria prima del brillamento o si ripara in una zona

alimentata dal flusso di aria pulita o in un container chiuso con aria pulita, finché la nube di polveri conseguente al brillamento non si è dileguata.

• Le polveri nel caso di avanzamento meccanizzato vengono captate sul posto e separate con idonei impianti di depurazione.


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• Nel dimensionamento del sistema di aerazione bisogna tenere conto anche delle apparecchiature di carico e trasporto azionate da motori diesel. Le grosse quantità di gas ad essi collegate si mescolano infatti con i gas derivanti dallo scavo con esplosivi.

Fig. 2-9: Aerazione ad insufflazione7

Nei sistemi ad aspirazione d’aria l’aria viene aspirata in corrispondenza dei luoghi di lavoro. L’aria contaminata, contenenti polveri e altri gas viene quindi scaricata all’esterno mediante condotte. L’aria fresca, per effetto di aspirazione, viene richiamata verso il fronte di scavo attraverso la galleria. In caso di condotte di aspirazione molto lunghe bisogna fare in modo che la velocità dell’aria (corrente turbolenta) sia sufficientemente elevata da evitare che le polveri si sedimentino. Per evitare che la condotta in plastica si schiacci, il ventilatore assiale dovrebbe essere spostabile nella zona del fronte di scavo. Questo sistema di apporto di aria pulita viene oggi raramente impiegato nella costruzione di gallerie, per tutta una serie di problemi, in particolare per i notevoli oneri di energia e di gestione.



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Fig. 2-10: Aerazione ad aspirazione 8

I gas e le polveri originate dallo scavo con esplosivo o meccanizzato vengono aspirate sul luogo dove vengono prodotte e vanno scaricate all’esterno in modo tale che il personale impegnato in altri luoghi di lavoro o che transita in zone già scavate non venga messo in pericolo. Poiché la bocca di aspirazione, per motivi legati allo svolgimento dei lavori, deve essere sempre ad una certa distanza dal fronte di scavo, con una conseguente perdita di effetto aspirante, è necessario impiegare una condotta aggiuntiva per insufflare aria sul punto di avanzamento in modo da mettere in movimento la nube di polveri e gas ed inviarla verso la bocca di aspirazione un vortice. I sistemi di aerazione combinati impiegano l’aspirazione per smaltire l’aria inquinata e l’insufflazione per introdurre aria fresca. c) Impianti di depolverazione In taluni sistemi di avanzamento e di costruzione di gallerie si producono concentrazioni di polveri minerali talmente elevate da non poter essere convenientemente trattate e riportate al di sotto dei limiti ammissibili solo mediante diluizione. In tali casi per garantire la necessaria sicurezza ed igiene sul lavoro si deve effettuare un’adeguata captazione e depurazione delle polveri mediante appositi impianti di depolverazione. I tipi di attività per cui sono richiesti questi sistemi di depolverazione sono: • Scavo meccanizzato mediante con TBM o TSM • Applicazioni estese di spritz-beton (in particolare con sistema a secco) • Avanzamento con esplosivo • Impiego di impianti di frantumazione sotterranei Le polveri residue dal trattamento di depurazione e i gas di brillamento vanno fatti rientrare nei limiti ammessi mediante diluizione con aria fresca. La distribuzione di aria fresca nel sistema di avanzamento con esplosivo va regolata in modo tale che la quantità d’aria fresca fatta confluire sul fronte di scavo sia inferiore alla portata d’aria trattata nell’impianto di depurazione. Gli impianti di depolverazione nel caso di scavo con esplosivo sono perciò proponibili solo se altri sistemi più semplici non sono possibili. Gli impianti di depurazione delle polveri sono sostanzialmente di due tipi, e precisamente:



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• Depurazione a secco • Depurazione a umido I depuratori a secco operano sulla base delle tecnica di filtrazione. A livello pratico i sistemi di depurazione a secco impiegati sono i seguenti: • Filtri a maniche • Filtri a tasca • Filtri a lamelle Nel caso che l’aria di scarico della galleria, in condizione diluita, ma ancora in parte inquinata, debba essere scaricata in prossimità di zone abitate sono necessari, in relazione alle esigenze ambientali, impianti di depurazione delle polveri. Quanta maggiore è la portata d’aria da trattare, tanto maggiori sono le superfici di filtrazione necessarie. Per un dimensionamento di massima possono essere assunti i seguenti valori indicativi di riferimento: • in caso di concentrazione di quarzo del 4 % nelle polveri fini > max. 2,0 mg/m³ nell’aria di

scarico dopo filtrazione o diluizione • in caso di concentrazione di quarzo del 20 % nelle polveri fini > max. 0,4 mg/m³ nell’aria di

scarico dopo filtrazione o diluizione La portata d’aria necessaria va calcolata in relazione ai seguenti parametri: • dimensioni della sezione della galleria • quantità di polveri prodotte • distribuzione spaziale delle polveri • irrigazione del materiale di scavo Le polveri vanno in linea di principio aspirate in prossimità del punto in cui si originano, cercando di captare direttamente, con adeguate misure tecniche, le fonti concentrate di polveri. La propagazione delle polveri può essere limitata, permettendone al tempo stesso la captazione concentrata, mediante pareti divisorie, paratie e coperture. L’effetto di aspirazione può essere migliorato con i seguenti sistemi: • posizionamento della bocca di aspirazione il più possibile in prossimità della fonte di polveri • impiego di condotte di aspirazione delle polveri in lamiera liscia • assicurare una velocità dell’aria nella condotta di aspirazione sufficientemente alta in modo da

evitare la sedimentazione delle polveri (20 m/s) Nell’asportare le polveri bisogna fare attenzione a non far rientrare la polvere nella galleria (ad es. scaricandole su nastro). In particolare nel dimensionamento di sezioni di gallerie bisogna tenere conto del fabbisogno di spazio per lo svolgimento dei lavori. Nel determinare il profilo minimo bisogna considerare che: • tra la condotta di aerazione e la sagoma di ingombro delle macchine e delle attrezzature deve

essere prevista una distanza > 20 cm; • la sezione minima o massima della condotta di aerazione risulta da una combinazione di

esigenze tecniche connesse all’aerazione e di esigenze economiche del sistema di aerazione.


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In caso di gallerie di grande sezione con attrezzature posteriori di cantiere per rivestimento in calcestruzzo della galleria mediante carrello di armamento vanno previste misure particolari per appendere la condotta di aerazione al carrello di armamento nonché al rivestimento finito in calcestruzzo. Per ridurre i costi in tali casi, in particolare nel caso di gallerie con controsoffitto, si consiglia un sistema a ricircolo d’aria. In caso di avanzamento con rivestimento in spritz-beton va prevista una condotta sospesa, spostabile lateralmente. Le condotte in telo di plastica vanno appese a cavi tesi a distanza di 3,0 - 5,0 m tra loro. Le distanze di attacco vanno scelte in modo tale da evitare sollecitazioni o rotture sulla condotta. Le condotte vanno appese in modo tale che anche nei periodi di pausa rimanga sempre aperta una sezione residua per ridurre la violenza dell’onda iniziale. Nei punti critici la condotta va protetta mediante apposite fasce o selle di attacco. Nell’avanzamento con esplosivi il primo tratto di condotta, quando la si deve allungare, va sempre messo davanti in quanto protetto dall’azione dell’onda d’urto dell’esplosione e dai danni conseguenti. Il sistema di attacco deve per quanto più possibile permettere una semplice e rapida sostituzione degli elementi di condotta danneggiati. Per la ventilazione nella costruzione di gallerie si impiegano i seguenti tipi di ventilatori: • ventilatori assiali • ventilatori radiali I ventilatori assiali sono apparecchi che vengono installati nel prolungamento della condotta di aerazione. Il flusso d’aria fluisce parallelamente all’asse della girante del ventilatore. La girante è costituita da un mozzo fissato mediante puntelli al mantello tubolare esterno del ventilatore assiale. Nel mozzo è alloggiato il motore elettrico che aziona la girante del ventilatore assiale. La girante è per lo più composta da diverse pale ad angolazione regolabile in funzione della portata da fornire. Per ridurre le emissioni sonore dei ventilatori vanno previsti appositi silenziatori, da installare, di norma, a monte ed a valle del ventilatore. Nell’installazione, oltre alle prescrizioni del costruttore, vanno rispettate le seguenti regole: • Nel caso di aspirazione direttamente dall’esterno va installata, davanti alla bocca di entrata del

ventilatore, una rete di protezione. • Tra il ventilatore e la condotta di aerazione va inserito un pezzo di raccordo conico. • Per motivi igienici i ventilatori che operano nelle zone di lavoro vanno dotati di silenziatori. • I ventilatori devono essere sempre accessibili per controlli e interventi di manutenzione.

2.4.6.2 Manutenzione

Per garantire un corretto funzionamento del sistema di aerazione durante l’intera durata dei lavori devono essere effettuati regolari interventi di controllo, manutenzione e revisione.


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2.5 Calcolo dei volumi di scavo nei lotti prioritari

Per realizzare le tratte delle linee di accesso sud sono previste notevoli quantità di materiali di scavo. Tali quantità sono state calcolate per ogni tratta di galleria, in funzione della previsione geologica, del tipo di avanzamento e della sezione di scavo. Di seguito sono riportati i dati relativi all’analisi geologica: a) Lunghezza totale galleria “Scaleres”: ca. 15+350 km Litotipi intercettati dalla galleria:

Formazione Intercettata nella tratta compresa tra:

Lunghezza totale di scavo nel singolo litotipo (m)

Percentuale sul totale

Granito di Bressanone km 0+000 ÷ 0+680 ca. ca. 680 ca. 4.5 % Fillade quarzifera di Bressanone km 0+680 ÷ 15+050 ca. ca. 14.370 ca. 93.5% Diorite di Chiusa km 15+050 ÷ 15+350 ca. ca. 300 m ca. 2.0%

b) Lunghezza totale galleria “Gardena”: ca. 5+623 km Litotipi intercettati dalla galleria:




Gneiss km 18+877÷19.550 ca. ca. 673 ca. 12 %

Anfiboliti km 19.550 ÷ 19.580; km 19.740 ÷ 20+180 ca. ca. 470 ca. 8 %

Fillade quarzifera di Bressanone km 19+580 ÷ 19+740; km 20+180 ÷ 24+500 ca. ca. 4.480 ca. 80%

c) Lunghezza totale galleria “Val d’Ega”: ca. 10+600 km Litotipi intercettati dalla galleria:




Arenarie, tufiti, conglomerati ecc. km 44+750 ÷ 45+575 ca. ca. 825 ca. 8 % Ignimbriti km. 45+575 ÷ 55+350 ca ca. 9.775 ca. 92 %

Nella tabella seguente sono riportati i calcoli approssimativi dei volumi di scavo suddivisi per le singole tratte di galleria e per fronte di avanzamento in modo da poterli riferire ai singoli portali. Il volume del materiale in deposito è stato calcolato con un fattore moltiplicativo di 1,25.

Vrigonfiato = Vscavo * 1,25 Il volume totale del materiale di scavo ammonta a ca. 10,5 Mio. m³, di cui, in base alla previsione geologica, ca. il 56% è riutilizzabile, mentre il 44% va allocato in deposito. Descrizione dei singoli lotti e finestre:

Ermittlung der Aushubmengen bei der Herstellung der Tunnel (traditioneller und mechanischer Aushub) Quantità di materiale di smarino proveniente dallo scavo delle gallerie (tradizionale e meccanizzato) Tunnel

*

** Länge Quer-

schnitt Material-menge

Materialmenge aufgelockert

Aushub % auf ges.

Wiederverwertbares Aushubmaterial

Material für die Deponie

Galleria

*

**

Lunghezza Sezione Quantità di materiale in

banco

Quantità materiale in deposito % sul tot. Quantità di materiale

riutilizzabile

Quantità di materiale da allocare in deposito

Baulos 1 - Lotto 1 [m] [m²] [m³] [m³] [%] [m³] [m³] 25%

Verknüpfung Franzensfeste gerade Interconnessione di Fortezza pari G T 2.510,50 96 241.000 301.000 7,54 286.000 15.000 Verknüpfung Franzensfeste ungerade Interconnessione di Fortezza dispari G T 2.557,90 96 246.000 308.000 7,72 293.000 15.000 Zugangsstollen Aicha Finestra Aica F T 1.839,02 78,5 144.000 180.000 4,51 45.000 135.000 Zugangsstollen "Albeins" Finestra "Albes" F T 440,55 78,5 35.000 44.000 1,10 11.000 3.000 Tunnel Schalders (km 0+000 ÷ 0+680) Galleria Scaleres (km 0+000 ÷ 0+680) G T 680,00 192 131.000 164.000 4,11 156.000 8.000 Tunnel Schalders (km 0+680 ÷ 6+582) Galleria Scaleres (km 0+680 ÷ 6+582) F T 5.902,00 192 1.133.000 1.416.000 35,48 283.000

1.133.000 Sc

hald

ers

- Sca

lere

s

1 - A

Tunnel Schalders (km 6+582 ÷ 15+050) Galleria Scaleres (km 6+582 ÷ 15+050) F M 8.468,00 144 1.219.000 1.524.000 38,19 305.000

1.219.000

Tunnel Schalders (km 15+050 ÷ 15+350) Galleria Scaleres (km 15+050 ÷ 15+350) D M 300,00 144 43.000 54.000 1,35 51.000 3.000

Gesamt - totale: 3.991.000 100,00 1.430.000 2.561.000 in % 100,00 35,83 64,17 Aushubquerschnitte - Sezioni di scavo: Traditioneller Aushub - Scavo in tradizionale A = 96 m² ** T Traditionell - Tradizionale

Mechanischer Aushub - Scavo meccanizzato A = 72 m² M Mechanisch - Meccanizzato

Aushub Zugangsstollen - Scavo finestre A = 78,5 m²

Tunnel

*

** Länge Quer-

schnitt Material-menge


Aushub % auf ges.

Wiederverwertbares Aushubmaterial


Galleria

*

**

Lunghezza SezioneQuantità di materiale in

banco

Quantità materiale in deposito % sul tot. Quantità di materiale

riutilizzabile



Tunnel Gröden (km 0+000 ÷ 0+673) Galleria Gardena (km 0+000 ÷ 0+673) Gn T 673,00 192 129.000 161.000 6,71 113.000

48.000

Tunnel Gröden (km 0+673 - 1+143) Galleria Gardena (km 0+673 ÷ 1+143) An T 470,00 192 90.000 113.000 4,71 107.000

6.000

Tunnel Gröden (km 1+143 ÷ 5+914) Galleria Gardena (km 1+143 ÷ 5+914) F T 4.771,00 192 916.000 1.145.000 47,73 229.000

916.000

Zugangsstollen Klausen Finestra di Chiusa F T 1.739,66 78,5 137.000 171.000 7,13 34.000

137.000

Verknüpfung gerade Interconnessione pari F T 3.007,60 96 289.000 361.000 15,05 72.000

289.000 G

röde

n - G

arde

na

Verknüpfung ungerade Interconnessione dispari F T 3.732,89 96 358.000 448.000 18,67 90.000

358.000

Gesamt - totale: 2.399.000 100,00 645.000 1.754.000

in % 100,00 26,89 73,11

GESAMT Baulos 1 - TOTALE lotto 1: 6.390.000 2.075.000

4.315.000 in % auf Baulos 1 - in % sul lotto 1: 100,00 32,47 67,53 G Brixner Granit - Granito di Bressanone

* Gesteinsart (siehe Anhang) Litotipo (vedi allegato): F Brixner Quarzphyllid - Fillade quarzifera di Bressanone

Gn Gneis - Gneis D Klausner Diorit - Diorite di Chiusa A Anphibolitgestein - Anfibolite Ar Sand-, Tuffstein, Konglomerate usw. - Arenarie, tufiti, conglomerati, ecc. I Ignimbrit - Ignimbriti

Tunnel * **

Länge Quer-schnitt

Material-menge


Aushub % auf ges.

WiederverwertbaresAushubmaterial


Galleria * **

Lunghezza SezioneQuantità di materiale in

banco

Quantità materiale in deposito % sul tot.

Quantità di materiale

riutilizzabile



Zugangsstollen Kardaun Finestra Cardano Ar T 1.671,01 78,5

131.000 164.000 3,88 139.000

25.000

Zugangsstollen Leifers Nord Finestra Laives Nord I T 935,65 78,5

73.000 91.000 2,15 86.000

5.000

Tunnel Eggental (km 0+000 ÷ 0+825) Galleria Val dÉga (km 0+000 ÷ 0+825) Ar T 825,00 192

158.000 198.000 4,68 168.000

30.000

Tunnel Eggental (km 0+825 ÷ 10+600) Galleria Val dÉga (km 0+825 ÷ 10+600) I T 9.775,00 192

1.877.000 2.346.000 55,43 2.229.000

117.000

Verknüpfung Blumau gerade Interconnessione Prato Isarco pari Ar T 1.806,78 96

173.000 216.000 5,10 184.000

32.000

Verknüpfung Blumau ungerade Interconnessione Prato Isarco dispari Ar T 2.017,61 96

194.000 243.000 5,74 207.000

36.000

Verknüpfung Branzoll gerade Interconnessione Bronzolo pari I T 4.275,28 96

410.000 513.000 12,12 487.000

26.000

Egge

ntal

- Va

l dÉ

ga

Verknüpfung Branzoll ungerade Interconnessione Bronzolo dispari I T 3.841,66 96

369.000 461.000 10,89 438.000

23.000

GESAMT Baulos 2 - TOTALE lotto 2: 4.232.000 100,00 3.938.000 294.000 in % auf Baulos 2 - in % sul lotto 2: 100,00 93,05 6,95


Aushub % auf ges.

WiederverwertbaresAushubmaterial


Quantità materiale ringonfiato

Smarino % sul tot.

Quantità materiale riutilizzabile

Quantità materiale da depositare

GESAMT Baulos 1 - TOTALE lotto 1: 6.390.000 60 2.075.000 4.315.000 GESAMT TOTALE: GESAMT Baulos 2 - TOTALE lotto 2: 4.232.000 40 3.938.000 294.000 GESAMT-TOTALE (traditioneller Aushub - scavo in tradizionale): 10.622.000 100 6.013.000 4.609.000 in % auf GESAMT - in % sul TOTALE (traditioneller Aushub - scavo in tradizionale): 100,00 56,61 43,39

Gesteinsart

Litotipo

Prozentsatz für die Wiederverwertung

Percentuale riutilizzabile dopo lo scavo

Wiederverwendungsart

Tipo di riutilizzo possibile

Brixner Granit

Granito di Bressanone ca. 90÷100 %

Betonzuschläge – Straßen- und Eisenbahndämme – Auffüllungen – Drainagen – Asfaltzuschläge - Straßenunterbau – Gleisschotter

Aggregati per calcestruzzo – Rilevati stradali e ferroviari – Rinterri – Drenaggi – Aggregati bituminosi – Sottofondi stradali – Ballast ferroviario

Brixner Quarzphyllid

Fillade quarzifera di Bressanone

ca. 20 % Auffüllungen (der Prozentsatz der Wiederverwertung hängt essenziell von der Marktnachfrage ab)

Rinterri (la percentuale di riutilizzo dipende essenzialmente dalla richiesta di mercato)

Gneiss ca. 70 % Straßen- und Eisenbahndämme, Auffüllungen, Betonzuschläge (teils)

Rilevati stradali e ferroviari – Rinterri – Aggregati per calcestruzzo (in parte)

Klausner Diorit

Diorite di Chiusa ca. 90÷100 %



Anphibolitgestein

Anfibolite ca. 90÷100 %

Straßen- und Eisenbahndämme – Auffüllungen – Drainagen – Asphaltzuschläge

Rilevati stradali e ferroviari – Rinterri – Drenaggi – Aggregati bituminosi

Sandstein, Tuffstein,

Conglomerate usw

Arenarie, tufiti,

conglomerati ecc.

ca. 80÷90 %

Betonzuschläge – Straßen- und Eisenbahndämme – Auffüllungen – Drainagen – Asphaltzuschläge (teils) – Straßenunterbau (teils)

Aggregati per calcestruzzo – Rilevati stradali e ferroviari – Rinterri – Drenaggi – Aggregati bituminosi (in parte) – Sottofondi stradali (in parte)

Ignimbrit

Ignimbriti ca. 90÷100 %




Maggio 2003 42

2.6 Concetti di riciclaggio per lo smarino proveniente dai lotti 1 e 2

2.6.1 Determinazione delle quantità di inerti prodotti e utilizzati in Alto Adige

2.6.1.1 Stima del fabbisogno di materiali inerti secondo il piano delle cave e delle torbiere della Provincia Autonoma di Bolzano

La stima del fabbisogno di materiali inerti in Alto Adige viene effettuata sulla base di un indice ricavato dal rapporto tra il quantitativo di materiali inerti prodotti e il numero di abitanti residenti nell’area considerata. La determinazione di tale indice, pur risultando in specifiche situazioni, sopra- o sotto dimensionato in funzione della diversa caratterizzazione urbanistica della zona interessata, continua comunque ad essere il metodo più diffuso per la stima del fabbisogno di materiali inerti. Viene utilizzato anche per stabilire dei parametri di confronto, sebbene in determinate condizioni il fabbisogno aumenti o diminuisca in relazione della densità demografica della zona in questione. I dati indicati nel Piano delle Cave e delle torbiere dell’Alto Adige (approvato il 27 agosto 2002) rivelano chiaramente che il fabbisogno di inerti per la produzione di aggregati lapidei nella provincia ammonta a 2,2 mio. m3 l’anno. Occorre inoltre precisare, che la produzione di aggregati lapidei assorbe circa il 75% della produzione totale di inerti. La percentuale rimanente viene utilizzata per rinterri, riempimenti, rilevati in genere, ecc. Il fabbisogno annuo di materiali inerti in Alto Adige può essere per cui stimato ca. 3 mio. m3. In considerazione del fatto che gli abitanti residenti sono pari a 459.687 (al 31/12/1998) 9 si ottiene un consumo procapite pari a 6,52 m3 all’anno, il che equivale a circa 11 t per abitante. La maggior parte dei materiali inerti utilizzata in edilizia proviene da attività estrattive, mentre la quantità rimanente, pur sempre significativa, proviene dai lavori di sbancamento e scavo per la realizzazione delle stesse opere. Risulta però difficile determinare delle percentuali precise. Per questo si rimanda ad uno studio eseguito nella Provincia Autonoma di Trento, in cui risulta che il 30 % dell’inerte lavorato da impianti è proviene da scavi. Questa percentuale è stata confermata anche da un sondaggio tra le imprese dell’Alto Adige.

2.6.1.2 Il riutilizzo del materiale

Per ottenere un utilizzo appropriato della risorsa è necessario che l’attività si concepisca in maniera integrata con le attività collaterali all’estrazione, quale il recupero di materie prime. I

9 Provincia Autonoma di Bolzano: Annuario statistico della provincia di Bolzano – 2002, pg. 78


Maggio 2003 43

materiali così ottenuti si prestano per la costruzione di corpi stradali, drenaggi e riempimenti in genere. “Per la stima dei quantitativi di materiale riciclato utilizzato in provincia si è utilizzato lo stesso fabbisogno, ovvero è stato applicato anche per la determinazione della produzione di rifiuti da costruzioni e demolizioni un indice che, utilizzando i dati già disponibili presso al Provincia Autonoma di Bolzano sulla base del Programma Provinciale, risulta pari a 0,75 t 0,75 t/abi., equivalente a ca. 0,58 m3/anno (peso specifico 1,3 t/m3), indice che risulta dalla media degli indici utilizzati su base europea.”Suddivisione di utilizzo dei materiali inerti nella

provincia di Bolzano nel 1998

Il fabbisogno annuo di inerti della Provincia Autonoma di Bolzano-Alto Adige ammonta a ca. 3 mio. di m3. Il 75 % viene usato per la produzione di aggregati (calcestruzzo, bitumi), mentre la parte rimanente del 25 % per stabilizzati, massicciate e riempimenti in genere.

Tab. 2-4: Stima del consumo di materiali inerti in Alto Adige.

Il materiale per aggregati lapidei viene ottenuto per il 30 % da materiale riciclato proveniente da scavi di fondazione. 90.000 m3 provengono ogni anno dagli scavi in alveo, la quota restante deriva dall’estrazione in cava. Si deve considerare che, tendenzialmente, gli scavi in alveo si ridurranno alle pure opere di

manutenzione. L’attuale livello rappresenta dunque un dato di riferimento anche per gli anni futuri.

Tab. 2-5: Composizione e provenienza del fabbisogno di inerti in Alto Adige.

Materiale per aggregati Materiale per interventi di stabilizzazione quantità

necessaria scavi di

fondazione letto del fiume cave

quantità necessaria materiale riciclato cave

(%) (m3) (%) (m3) (m3) (m3) (%) (m3) (m3) /abit. (m3) (m3)

75 2.248.980 30 674.694 90.000 1.484.286 25 749.660 0,29 133.309 616.351

Il materiale per stabilizzati e massicciate si compone di materiale riciclato e di materiale proveniente da attività estrattive. I quantitativi di materiale riciclato vengono calcolati tramite un indice riferito al numero di abitanti.

10 Provincia Autonoma di Bolzano: Piano delle cave e torbiere, volume 2, 2002, pg. 4

quantità necessaria

Abitanti

consumo

(m3) /abi. (m3)

totale 459.687 6,52 2.998.640


Maggio 2003 44

Tab. 2-6: Composizione del fabbisogno di inerti in Alto Adige e sua provenienza.

Come si può dedurre dall’analisi delle due tabelle precedenti, la quantità necessaria di inerti provenienti da attività estrattive ammonta nella provincia di Bolzano a 2.100.637 m3 (1.484.286 + 616.351). Sottraendo a questo volume la quota del materiale da importazioni, si ottiene una quantità di 1.857.637 m3 di inerti l’anno.

2.6.1.4 Stima del fabbisogno di argille e torba

In Alto Adige vi sono attualmente solo due cave che estraggono torba. Una di queste si trova a Pineta (Laives), l’altra nelle immediate vicinanze di Salorno. Con un volume di estrazione rimanente totale di 0,7 mio. m3, la cava di Laives è molto più piccola di quella di Salorno, dalla quale si possono ancora cavare ca. 3 mio. m3. Sebbene vi sia in regione una domanda di ca. 150.000 m3 l’anno, nella provincia di Bolzano si estrae ogni anno “soltanto” una quantità pari a 30.000 m3. Generalmente l’estrazione della torba avviene in modo poco coordinato, per cui è necessaria una pianificazione adeguata nonché l’adozione di corrispondenti provvedimenti tecnici per ridurre al minimo i danni alla popolazione di Laives. In base alle disposizioni di legge vigenti, le torbiere e le cave, una volta esaurite, devono essere riempite con materiali di scarto o provenienti da scavi e demolizioni qualora questi non siano riutilizzabili e non contengano sostanze dannose per l’ambiente. Questo aspetto assume una particolare importanza per l’Alto Adige in quanto regione di montagna. Infatti nella provincia è quanto mai difficile trovare delle aree adatte da utilizzare come depositi di materiale di scavo. Nel capitolo 2.9 del quadro progettuale la tematica viene approfondita ulteriormente ed in maggior dettaglio.

2.6.2 Descrizione e stima del possibile fabbisogno di materiali inerti in Alto Adige nei prossimi 10 anni

Una previsione del fabbisogno per i prossimi 10 anni deve sottostare alla dovuta cautela, date le incertezze economiche dominanti. Ciononostante, analizzando i dati del decennio passato si può estrapolare uno sviluppo del fabbisogno relativamente costante. Di seguito vengono presentati due scenari per il decennio in corso, sulla scorta dei quali è possibile azzardare una prudente previsione per il fabbisogno di inerti per i prossimi 10 anni.

quantità necessaria da cave

totale importazionistima del

fabbisogno (m3) (m3) (m3)

totale 2.100.637 243.000 1.857.637


Maggio 2003 45

2.6.2.1 Fabbisogno annuo di materiali inerti rispetto al numero di abitanti fino al 2010

In questo primo scenario il fabbisogno annuo di materiali inerti viene calcolato facendo ricorso ad un indice apposito, riferito al numero di abitanti. Come base di riferimento per lo sviluppo demografico vengono adottate le cifre proposte dall’Istituto Provinciale di Statistica. Da ciò risulta che al 31/12/2000 erano iscritti nei registri anagrafici dei comuni un totale di 464.530 abitanti. Con una crescita annuale di 3,0 Persone ogni 1000 abitanti, è possibile prevedere per la fine dell’anno 2010 un numero di abitanti pari a ca. 480.000. Se si confronta questa previsione con lo sviluppo demografico degli ultimi 20 anni, si nota che la stima si può considerare realistica.

Tab. 2-7: Fabbisogno di inerti per l’anno 2010 nella Provincia Autonoma di Bolzano-Alto Adige anno 2000 anno 2010 abitanti 465.264 479.413 indice per il fabbisogno di inerti 6,52 m3 6,52 m3 quantità necessaria 3.033.521 3.125.773

Notevolmente più incerto dell’indice demografico è l’indice dell’aumento di domanda del settore edilizio, il quale, nelle previsioni in oggetto viene considerato come costante. È opportuno ricordare, poi, che l’industria edile rappresenta una componente importante del prodotto interno lordo (PIL) provinciale e viene spesso utilizzata per contribuire a stimolare l’economia negli anni di congiuntura debole tramite investimenti pubblici. Per questo si può ritenere realistica una variazione della quantità necessaria di materiali inerti sino al 2010 pari ad un massimo di + 10 %.

Tab. 2-8: Fabbisogno di inerti stimato per l’anno 2010 nella Provincia Autonoma di Bolzano-Alto Adige considerando una variazione di + 10 %.

anno 2000 anno 2010 abitanti 465.264 479.413 indice per il fabbisogno di inerti 6,52 7,17 quantità necessaria 3.033.521 3.438.350

2.6.2.2 Fabbisogno annuo di materiali inerti in relazione allo sviluppo del prodotto interno lordo e agli investimenti fissi

In questo scenario si tenta di trarre delle conclusioni sull’andamento del settore edile facendo ricorso a due parametri economici. L’oggetto dell’indagine è rappresentato dalla variazione percentuale del prodotto interno lordo (PIL), da un lato, e dagli investimenti fissi lordi, dall’altro.


Maggio 2003 46

Prodotto interno lordo: totale del valore lordo di tutti i settori economici + imposte sui beni - contributi sui beni = prodotto interno lordo Investimenti fissi lordi: investimenti per attrezzature + investimenti nell’edilizia + investimenti per ulteriori impianti = investimenti fissi lordi

Tab. 2-9: Conto economico della Provincia Autonoma di Bolzano-Alto Adige. Le variazioni rispetto all’anno precedente sono espresse in % (anno base 1995)11 .

anno PIL ai prezzi di mercato investimenti fissi lordi 1992 2,9 7 1993 1,3 -0,6 1994 1,9 6 1995 4,5 9,1 1996 2,7 7,2 1997 0,2 -3,9 1998 1,9 6,6 1999 1,5 1,4 2000 2,1 5,2

Per la rilevazione dei dati ci si è riferiti alle variazioni percentuali sull’anno precedente; il periodo di tempo analizzato si limita agli anni dal 1992 al 2000, adottando come base i prezzi dell’anno 1995. Le due linee di tendenza nel grafico indicano l’andamento futuro e mostrano i punti in comune nel tempo con i parametri macroeconomici nazionali. Nonostante vi siano relative differenze tra le due curve base (“PIL ai prezzi di mercato” e “investimenti fissi lordi”), si può comunque notare un andamento parallelo tra le due linee. Questo è testimoniato anche dalla correlazione di 0,873 che è stata calcolata tra i due valori. Il trend negativo degli investimenti fissi lordi rispecchia l’attuale situazione politico-economica e dovrebbe essere interpretata in modo flessibile, tenendo in considerazione le incertezze congiunturali.

11 Istituto provinciale di statistica: Annuario statistico della Provincia di Bolzano– 2002, pgg. 287


Maggio 2003 47

Dati macroeconomici

-5-4-3-2-10123456789

10

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Anni

Varia

zion

i in

%

PIL ai prezzi di mercatoInvestimenti fissi lordiLinea di tendenza (Investimenti fissi lordi)Linea di tendenza (PIL ai prezzi di mercato)

Fig. 2-11: Andamento del PIL e degli investimenti fissi lordi in Alto Adige.

Per permettere un confronto concreto, la stessa analisi viene condotta con le cifre della Repubblica Federale di Germania. I dati analizzati si riferiscono agli anni dal 1992 al 2002.12 Sono state confrontate le variazioni percentuali annue sulla base dei prezzi di mercato del 1995.

Tab. 2-10: Conto economico per la Repubblica Federale di Germania. Le variazioni rispetto all’anno precedente sono espresse in % (anno base 1995).

anno PIL ai prezzi di mercato investimenti fissi lordi 1992 2,3 8,7 1993 -1,1 -1,8 1994 2,3 5,4 1995 1,7 0,7 1996 0,8 -1,3 1997 1,4 0,5 1998 2 3,3 1999 2 4 2000 2,9 2,7 2001 0,6 -5,2 2002 0,2 -6,8

12 Dati da: Statistisches Bundesamt der Bundesrepublik Deutschland


Maggio 2003 48

Dati macroeconomici

-8-7-6-5-4-3-2-10123456789

10

1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

Anni

Varia

zion

i in

%

PIL ai prezzi di mercatoInvestimenti fissi lordiLinea di tendenza (Pil ai prezzi di mercato)Linea di tendenza (Investimenti fissi lordi)

Fig. 2-12: Andamento del PIL e degli investimenti fissi lordi nella Repubblica Federale di

Germania.

In modo particolare si notano nella figura 2-13 le forti flessioni delle variazioni percentuali degli investimenti fissi lordi. Le crescite positive degli anni 1992 e 1994 sono da ricondurre agli investimenti strutturali realizzati in seguito alla riunificazione tedesca13. Il trend negativo degli ultimi anni può essere interpretato come un effetto delle incertezze congiunturali (non soltanto in Germania), nonché dei programmi di risparmio necessari e di ristrutturazione. Di conseguenza nemmeno il trend negativo degli “investimenti fissi lordi” deve essere interpretato in modo troppo rigoroso. Le due figure 2-12 e 2-13 fanno ad ogni modo intendere che la tendenza della crescita economica annua si attesterà ad una quota variabile tra 0,5 e 2 %. Tassi di crescita del 3 % o superiori saranno difficilmente ottenibili nel medio periodo. Confrontando i due grafici precedenti, si possono distinguere chiaramente dei punti in comune nell’evoluzione tendenziale del prodotto interno lordo, difatti sia per l’Alto Adige che per la Repubblica Federale di Germania ci si può attendere una variazione del prodotto interno lordo annuo di circa 1 punto percentuale entro la fine del decennio. Osservando le curve relative agli investimenti fissi lordi è difficile, sulla base dei dati a disposizione, trarne dei punti in comune o una previsione. Ciò si deve da un lato alle vistose flessioni delle variazioni annue, e dall’altro al fatto che questo parametro dipende dalle decisioni politico-economiche. Ciononostante entrambi i grafici denotano che le due curve base concordano sull’orientamento generale (aumento/diminuzione), con un andamento più significativo della curva degli investimenti fissi lordi.

13 ZDB: Analyse und Prognose, Bauwirtschaftlicher Bericht 2001/2002, pg. 17 ss.


Maggio 2003 49

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

m3 x 1000 /anno Jahr

2950

3000

3050

3100

3150

3200

3250

3350

3300

3400

3450

3500

Anno

Jahre

Max.

Min.

3.437.391 m3

3.284.564 m3

3.125.773 m3

Crescita secondo l‘indice calcolatoZuwachs laut dem errechneten IndexCurva 1 - Kurve 1

Crescita secondo indice + 10%Zuwachs laut Index + 10 %Curva 2 - Kurve 2

Crescita secondo PILZuwachs laut BruttoinlandsproduktCurva 3 - Kurve 3

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

m3 x 1000 /anno Jahr

2950

3000

3050

3100

3150

3200

3250

3350

3300

3400

3450

3500

Anno

Jahre

Max.

Min.

3.437.391 m3

3.284.564 m3

3.125.773 m3

Crescita secondo l‘indice calcolatoZuwachs laut dem errechneten IndexCurva 1 - Kurve 1

Crescita secondo indice + 10%Zuwachs laut Index + 10 %Curva 2 - Kurve 2

Crescita secondo PILZuwachs laut BruttoinlandsproduktCurva 3 - Kurve 3

Crescita secondo l‘indice calcolatoZuwachs laut dem errechneten IndexCurva 1 - Kurve 1 Crescita secondo l‘indice calcolatoZuwachs laut dem errechneten IndexCurva 1 - Kurve 1Curva 1 - Kurve 1

Crescita secondo indice + 10%Zuwachs laut Index + 10 %Curva 2 - Kurve 2 Crescita secondo indice + 10%Zuwachs laut Index + 10 %Curva 2 - Kurve 2

Crescita secondo PILZuwachs laut BruttoinlandsproduktCurva 3 - Kurve 3 Crescita secondo PILZuwachs laut BruttoinlandsproduktCurva 3 - Kurve 3

Fig. 2-13: Fabbisogno di inerti in Alto Adige per gli anni dal 2000 al 2010.

La figura 2-14 fornisce un quadro del fabbisogno di inerti in Alto Adige per gli anni dal 2000 al 2010. Come base di riferimento sono stati adottati i due scenari predisposti in precedenza. Due delle curve rappresentate si riferiscono al fabbisogno di materiali inerti annuo, calcolato sulla base dell’indice apposito riferito allo sviluppo demografico in Alto Adige, e costituiscono i due estremi del grafico. L’andamento minimo si riferisce all’indice di 6,52 m3 di materiali inerti per abitante calcolato in precedenza, quello massimo è stato ricavato dall’indice del + 10 % (7,17 m3 di inerti/abitante). La terza curva si basa sui dati del conto economico dell’Alto Adige e della Repubblica Federale di Germania. Si è assunto che in media la crescita economica aumenti ogni anno di 0,8 punti percentuali e che anche il fabbisogno di materiali inerti si modifichi nelle stesse proporzioni. Il valore risultante, 3.284.564 m3 , può essere ritenuto una buona previsione del fabbisogno di inerti per l’anno 2010, tenendo in considerazione l’andamento attuale dell’industria edile. L’ipotesi minima di 3,12 mio. m3 e la previsione massima di circa 3,44 mio. m3 rappresentano una variazione di +/- 5 % rispetto al valore previsto.

2.6.2.3 Attività edilizia e fabbisogno di materiali inerti nei comprensori che si trovano lungo la linea di accesso “Sud” alla galleria di base del Brennero

Di seguito vengono analizzate l’attività edilizia e lo sviluppo demografico nelle zone interessate dal tracciato delle gallerie, al fine di trarne le conclusioni e le linee di tendenza per il fabbisogno di materiali inerti. I comprensori che si trovano lungo la linea di accesso “Sud”


Maggio 2003 50

della galleria di base del Brennero sono i comprensori Isarco, Salto-Sciliar, Bolzano e Oltradige-Bassa Atesina.

Tab. 2-11: Dati della popolazione e delle opere ultimate nel 2001

2 0 0 1 Einwohnerzahl Bauabschlüsse

popolazione opere ultimate Bezirk / Comprensorio % %

Eisacktal Val d'Isarco

44.645 9,69% 575.000 14,86%

Salten-Schlern Salto-Sciliar

44.922 9,75% 386.000 9,98%

Bozen Bolzano

93.079 20,21% 733.000 18,95%

Überetsch/S. Unterland

Oltradige/Bassa Atesina 64.089 13,91% 463.000 11,97%

Summe:Somma:

246.735 53,56% 2.157.000 55,76%

Südtirol Alto Adige

460.635 100,00% 3.868.567 100,00%

Come si può evincere dalla tabella 2-11, le quote percentuali dei numeri di abitanti concordano essenzialmente con quelle delle opere ultimate. L’unica eccezione in questo senso è rappresentata dal comprensorio “Isarco”, dove il peso percentuale delle opere ultimate in relazione al numero di abitanti è aumentato del 50 %. Il motivo di tale divario è presto trovato: osservando lo sviluppo demografico della città di Bressanone e dei comuni vicini si nota una crescita superiore alla media della popolazione residente, rispetto allo sviluppo del resto dell’Alto Adige, il che spiega anche la “vivace” attività edilizia. Suddividendo tra i diversi comprensori il fabbisogno di inerti ricorrendo all’apposito indice di 6,52 m3 per abitante si ottiene un fabbisogno annuo di 1.609.000 m3. Tuttavia, come già osservato in precedenza, questo rapporto fra “attività edilizia” e “numero di abitanti” non coincide obbligatoriamente ed in ogni caso, per cui risulta più opportuno parlare di un “fabbisogno minimo”, in considerazione anche della tabella precedente. Bisogna inoltre ricordare che i comprensori in questione (tranne la città di Bolzano) presentano i tre tassi di crescita demografica più alti degli ultimi 10 anni.14 Se il progetto “linea di accesso Sud alla galleria di base del Brennero” viene approvato, l’inizio dei lavori di costruzione del lotto 2 (Prato Isarco – Bronzolo) è previsto per gli anni 2005/06, e quello del lotto 1 (Fortezza – Ponte Gardena) per l’anno 2009. I tempi di costruzione sono stimati in circa 4,5 anni per ogni tratta, cosicché la conclusione dei lavori del lotto 2 è prevista per il 2010/11 e quella del lotto 1 per il 2014.

14 Istituto provinciale di statistica: Annuario statistico della Provincia di Bolzano – 2002, Tab. 3.3, pg. 83


Maggio 2003 51

Tab. 2-12: Stima del fabbisogno di materiali inerti nel 2001 nei comprensori Isarco, Salto Sciliar, Bolzano e Oltradige-Bassa Atesina.

2 0 0 1 2 0 1 0 Einwohnerzahl Bedarf an Inert- Einwohnerzahl Bedarf an Inert-

Bezirk popolazione stoffmaterial popolazione stoffmaterial Comprensorio % domanda d'inerti % domanda d'inerti Eisacktal Val d'Isarco

44.645 9,69% 291.000 48.348 10,08% 331.000

Salten-Schlern Salto-Sciliar

44.922 9,75% 293.000 48.648 10,15% 333.000

Bozen Bolzano

93.079 20,21% 607.000 96.87015 20,21% 664.000

Überetsch/S. Unterland

Oltradige/Bassa Atesina 64.089 13,91% 418.000 69.405 14,48% 476.000

Summe: Somma:

246.735 53,56% 1.609.000 267.200 55,73% 1.804.000

Südtirol Alto Adige

460.635 100,00% 3.041.000 479.413 100,00% 3.285.000

Nella tabella 2-12 sono stati stimati il fabbisogno di materiali inerti per l’anno 2010 nei tre comprensori interessati in funzione del numero di abitanti. In base alle previsioni, alla fine del decennio sarà necessario un volume annuo di ca. 1.804.000 m3 di materiali inerti per coprire il fabbisogno dei quattro comprensori. Nelle analisi seguenti si fa riferimento ai dati della tab. 2-12. Per l’anno di riferimento 2010 vengono considerate le cifre arrotondate della colonna esterna di destra e quelle del numero di abitanti.

2.6.3 Determinazione del fabbisogno a lungo termine: 30, 50 anni

Sulla scorta dei dati e dei risultati della parte precedente, viene ora realizzata una stima del fabbisogno a lungo termine dei materiali inerti. Nel farlo, vengono presentate di nuovo due diverse curve che si fondano sui calcoli degli scenari delineati. La prima curva riproduce l’andamento del fabbisogno riferito al numero di abitanti dell’Alto Adige. Ai fini del calcolo sono stati considerati lo sviluppo demografico in Alto Adige negli ultimi 10 anni, le migrazioni, i tassi di natalità (differenziati per zone ad alta concentrazione e aree rurali) e l’attuale struttura per età della popolazione16. Secondo il calcolo si deduce che tra il 2025 e il 2030 l’ Alto Adige giungerà ad un picco nel numero di abitanti. Se il fabbisogno di materiali inerti cresce proporzionalmente al numero di abitanti, allora nello stesso periodo verrà raggiunto un picco di fabbisogno di inerti di 3.320.000 m3.

15 Dopo il trend negativo degli ultimi anni, si prospera un leggero aumento della popolazione nella città di Bolzano. 16 Istituto Provinciale di statistica: Annuario statistico della Provincia di Bolzano – 2002, pgg. 75


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2000

Anno2.000

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

3.000

4.000

4.600

2.200

2.400

2.600

2.800

3.200

3.400

3.600

3.800

4.200

4.400 4.518.374 m3

3.318.820 m3

Incremento secondo PILIncremento secondo la popolazione Sviluppo del fabbisogno di inerti previsto

Fig. 2-14: Andamento previsto del fabbisogno di inerti in Alto Adige.

Quest’ultima previsione risulta piuttosto improbabile se si considera che, per ottenere un risultato del genere, il fabbisogno di materiali inerti e di conseguenza anche l’attività edilizia, dovrebbero crescere del 50 % rispetto alla situazione attuale. Inoltre si assume che in futuro una parte sempre maggiore dell’industria edile si concentrerà sul mantenimento degli edifici, e non più principalmente sulle nuove opere. Già ora è possibile ritenere che la percentuale annua di “attività di mantenimento degli edifici” aumenterà e raggiungerà circa il 50% dell’intera attività edilizia. Sulla base di questi ragionamenti conclusivi è stata prodotta un’ulteriore curva che rappresenta la continuazione della curva n. 2 della figura 2-14 precedente, elaborata sulla base dei dati economici. Fino all’anno 2010 le due curve coincidono, successivamente l’andamento della curva è stato calcolato in base agli sviluppi del prodotto interno lordo e del numero di abitanti in Alto Adige.

Riepilogo Di seguito si fornisce un quadro riassuntivo delle quantità che sono state calcolate per il fabbisogno di materiali inerti per la zona dell’Alto Adige negli anni 2000, 2010, 2030 e 2050. I dati sono stati prodotti sulla base dell’andamento degli anni passati, della situazione attuale e di diversi modelli di comportamento analizzati.

metri cubi x 1000/anno


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Tab. 2-13: Stima della crescita del fabbisogno di inerti fabbisogno annuo di variazione percentuale

anno inerti in m3 Anno base: 2000

2000 3.033.000 100,00% 2010 3.285.000 108,31% 2030 3.580.000 118,03% 2050 3.620.000 119,35%

2.6.4 Possibilità di riutilizzo del materiale inerte

2.6.4.1 Impiego del materiale di scavo delle gallerie come materiale da costruzione – parte generale

Sia per ragioni ambientali che economiche il riutilizzo del materiale idoneo proveniente dallo scavo di gallerie come inerte per conglomerati cementizi e prodotti granigliati sta acquistando un’importanza sempre maggiore. L’intensa attività estrattiva di materiali inerti per calcestruzzo (sabbia e ghiaia) comporta i seguenti problemi: • Situazioni di carenza in diverse parti del mondo • Restrizioni alle attività estrattive per ragioni ambientali finalizzate alla salvaguardia del

paesaggio naturale Pertanto tutte le attività costruttive devono essere sottoposte ad una valutazione di carattere complessivo, cercando di sfruttare al meglio la potenziale risorsa di materiali derivanti da scavi sotterranei. Per Poter utilizzare al meglio detti materiali di scavo sotterraneo è necessario adottare metodi di scavo e di trattamento idonei, nonché effettuare adeguate prove di idoneità dei materiali. Una analisi sistematica delle possibilità di riutilizzo dei materiali di scavo di gallerie è stata condotta da C. Thalmann-Suter nella sua tesi per il dottorato di ricerca „Beurteilung und Möglichkeiten der Wiederverwendung von Ausbruchmaterial aus dem maschinellen Tunnelvortrieb zu Betonschlagstoffen“ (Valutazione delle possibilità di riutilizzo del materiale ottenuto dallo scavo con frese per la produzione di inerti per calcestruzzo). Il presente capitolo è il riassunto di una parte di tale ricerca. La lavorazione del materiale di scavo di gallerie per la produzione di inerti per calcestruzzo è considerata non economicamente conveniente, spesso a causa della disponibilità di riserve di ghiaia alluvionale a buon mercato. Ancor oggi in molti cantieri di gallerie il materiale di scavo viene trattato come materiale di scarto. Per i progetti di gallerie attuali e futuri vengono sempre più concepiti piani di gestione dei materiali di scavo, tesi ad un recupero più ampio possibile di detti materiali. I vantaggi di un tale recupero sono i seguenti: • Autonomia di approvvigionamento di materiali inerti per calcestruzzo per i cantieri di costruzione

delle gallerie (sabbia e pietrisco) • Riduzione dei trasporti per lo smaltimento dei materiali di scavo e per il conferimento dei

materiali inerti di cava


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• Vendita del materiale in esubero a terzi Il recupero dei materiali di scavo per produzione di inerti può avere un effetto favorevole sul bilancio complessivo dei costi di un progetto e costituire un incentivo finanziario non trascurabile, soprattutto se gli oneri di allocamento in deposito sono abbastanza elevati. Interessanti a riguardo sono le soluzioni sviluppate in Svizzera, dove i materiali idonei derivanti dallo scavo di gallerie con sistema di avanzamento meccanizzato sono utilizzati per la produzione di conglomerati, e precisamente: • Cantiere di alta montagna Cleuson – Dixence (> 16 mm) • Tratto nord Vereina- Tunnel: lavorazione in loco per produzione di conglomerati di calcestruzzo

> 26 mm • Nei progetti NEAT il materiale di scavo viene riutilizzato sistematicamente. I materiali di scavo sono ripartibili nelle seguenti tre categorie principali: • Inerti per calcestruzzo • Materiali di riporto • Materiali non idonei per costruzione Un particolare problema è rappresentato dal contenuto di mica nel materiale di scavo; se è troppo elevato, la sabbia ottenuta non può essere utilizzata e deve essere sostituita. Il materiale di scavo di bassa qualità può essere impiegato per la risistemazione di cave di pietra e di ghiaia esistenti.

2.6.4.2 Aspetti tecnici che condizionano la qualità del materiale di scavo

I metodi oggi comunemente impiegati per lo scavo di gallerie in roccia sono i seguenti: • avanzamento convenzionale con esplosivo • avanzamento meccanizzato con fresa (TBM) Questi sistemi producono materiali di scavo di granulometria o pezzatura molto diversificata. Rispetto al materiale di scavo prodotto con l’avanzamento con esplosivo, quello prodotto con l’avanzamento meccanizzato è di pezzatura molto minore e caratterizzato da una tipica forma oblunga-appiattita. Il materiale di scavo ottenuto con il sistema TBM può essere suddiviso in quattro gruppi caratteristici, e precisamente: • Polvere di roccia: zona di sbriciolamento – zona di contatto dei taglienti della fresa con la roccia • Schegge e frammenti di roccia: taglio e distacco di piccole componenti rocciose • Chips: distacco di frammenti piatti di roccia tra due piste di fresatura • Blocchi: distacco di pezzi di maggiori dimensioni a causa di superfici di separazione nella roccia

(raro)


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Per poter ottenere una quantità di inerti per calcestruzzo con una distribuzione granulo-metrica abbastanza bilanciata della frazione fino a 16 mm e oltre (macinazione, lavaggio, vagliatura), si deve cercare di ottenere una percentuale il più elevata possibile di componenti grossolani nel materiale di scavo.

Fig. 2-15: Influenza sulla pezzatura del materiale di scavo nel caso di avanzamento con fresa TBM17

La frazione grossolana in un sistema di scavo con TBM è condizionata in modo determinante dai seguenti parametri specifici della macchina e geologici (fig. 2-16): • Distanza tra i rulli di fresatura: quanto maggiore è tale distanza, in relazione ad una elevata

pressione di appoggio dei rulli alla roccia, tanto maggiore è la quantità di pezzi di grosse dimensioni del materiale roccioso scavato.

• Con l’aumento del grado di fessurazione e/o di fragilità della roccia aumenta anche la percentuale di componenti di grossa dimensione.

In fig. 2-17 sono riportate le distribuzioni granulometriche medie del materiale di scavo in relazione ai sistemi di avanzamento impiegati.



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Fig. 2-16: Distribuzione granulometrica media dei diversi sistemi di avanzamento18

2.6.4.3 Valutazione del materiale di scavo

a) Elaborazione di un programma di utilizzo dei materiali di scavo Per poter elaborare un programma di gestione dei materiali di scavo in fase di progettazione, devono essere svolte analisi, valutazioni e stime riguardo alla possibilità di utilizzo di detti materiali. Tali valutazioni hanno un’influenza determinante sulla logistica e sull’installazione dei macchinari di un cantiere, nonché sull’approntamento dei depositi e dei contratti d’appalto. Si tratta di fattori di costo molto importanti, che possono essere soggetti a notevoli oscillazioni. Quindi per diminuire le aree di incertezza di tali elementi sono necessarie adeguate analisi preliminari a livello di prospezioni e di previsioni geologiche. Le previsioni geologiche per la costruzione di gallerie si basano per lo più su sondaggi, dai quali si devono poter ricavare parametri geologici e litologici spesso molto complessi. Perciò tutte le previsioni geologiche sono connesse ad una certa dispersione e insicurezza dei dati. Per quanto riguarda la possibilità di riutilizzo del materiale di scavo ciò può comportare frequenti variazioni della qualità del materiale rispetto alle previsioni litologiche, per effetto ad esempio dell’attraversamento di zone di faglia o del passaggio repentino da materiali pregiati a materiali scadenti. Inoltre l’asse della galleria si sviluppa solo raramente in direzione perpendicolare agli strati geologici; perciò può accadere che nell’ambito della stessa sezione di galleria ci sia del materiale non idoneo mescolato con materiale pregiato. Può inoltre



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verificarsi che la resistenza “in situ” delle rocce sia notevolmente differente dalla resistenza del materiale di scavo. Ciò può assumere una particolare importanza in corpi rocciosi con elevate tensioni dovute a compressioni laterali o di copertura. Per effetto della decompressione la roccia scavata può presentare valori di resistenza inferiori. Lo scadimento delle caratteristiche della roccia si può manifestare attraverso la formazione di microfessure, distacchi e/o collassi. In corrispondenza dei sondaggi di prospezione tale allentamento della compressione si manifesta attraverso ciò che i geologi definiscono „Disk-Chipping“. L’esiguità delle prospezioni, assieme all’imprevedibilità di cui si è detto sopra, rendono difficile una previsione attendibile. Sulla base di queste problematiche, nonostante intense attività di indagine preliminare, una decisione definitiva sulla possibilità di riutilizzo delle rocce potrà essere presa solo al momento dello scavo effettivo.

Fig. 2-17: Probabilità di previsione di riutilizzo del materiale di scavo durante le diverse fasi di

realizzazione del progetto19

Per ottenere prima possibile già in fase di progettazione e durante la fase esecutiva un quadro attendibile dei litotipi presenti è importante utilizzare al meglio le seguenti fonti di informazione: • indagini geofisiche e geologiche, taratura dei sondaggi di prospezione; • indagini geofisiche durante l’avanzamento che forniscono informazioni sulle variazioni della

qualità delle rocce • le valutazioni derivanti dalle indicazioni specifiche relative all’avanzamento con TBM e/o dai

sondaggi in avanzamento permettono delle stime qualitative sulle tipologie delle rocce; • dati sulla durezza delle rocce possono essere ricavati mediante prove con il martello di Schmidt



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Con l’aiuto di tali informazioni è possibile, a seconda della fase operativa (fig. 2-18) effettuare una stima preliminare abbastanza attendibile della qualità del materiale di scavo. b) Procedimenti di prova per la valutazione del materiale di scavo La classificazione del materiale di scavo in relazione alla sua possibilità di riutilizzo come materiale da costruzione o al suo smaltimento in deposito può essere effettuata solo dopo lo scavo. Le analisi sul materiale necessarie per la sua classificazione servono per valutare e garantire la qualità del materiale stesso. I procedimenti di prova adottati devono permettere di decidere se il materiale è idoneo ad essere lavorato per produrre inerti per calcestruzzo o spitz-beton o per altri impieghi, oppure se non è assolutamente adatto come materiale da costruzione e deve quindi essere allocato in deposito. Nella prassi tali procedimenti di prova devono rispondere ai seguenti criteri: • possibilità di eseguire la prova sul materiale in modo rapido ed economico (entro mezzora o

un’ora dallo scavo) • elevata rappresentatività e riproducibilità della prova • la prova non deve condizionare l’avanzamento dello scavo • possibilità di valutazione di tutti i tipi di materiale di scavo, sia derivanti dell’avanzamento con

esplosivo che di tipo meccanizzato (TBM e TSM) Ciò richiede l’allestimento di un piccolo laboratorio di cantiere. I criteri di prova per il materiale di scavo si basano prevalentemente sulla durezza e sulla composizione petrografica delle rocce (in particolare si ricercano i componenti non idonei per il calcestruzzo). A tale scopo vengono generalmente effettuate le seguenti prove. • Per una prima valutazione è sufficiente una descrizione e classificazione macroscopica del

materiale di scavo in conformità alle norme CEN/TC/154/SC6/N137E (1991). • Un test semplificato è il cosiddetto indice di frangibilità LCPC. Il test permette di fornire i primi

risultati entro 1 ½ ore con un buon grado di attendibilità. La prova consiste nel sottoporre il provino di roccia ad un processo di abrasione mediante un disco metallico rotante, confrontando l’effetto abrasivo con la prova Los-Angeles.

• Un ulteriore procedimento di prova consigliato per la determinazione della durezza delle rocce è la prova brasiliana (resistenza indiretta a trazione). Questo test viene impiegato spesso per la determinazione dei parametri petrografici su carote di roccia in sotterraneo.

• Mediante l’indice Los-Angeles (CEN/TG/07/A5,1992) è possibile valutare la resistenza all’urto ed alla macinazione degli inerti in modo indiretto, sulla base del comportamento all’abrasione. Tale comportamento infatti dipende, tra l’altro, anche dalla resistenza della roccia. Il procedimento Los-Angeles però non risponde ai requisiti di effettuabilità semplice e rapida, in quanto richiede un notevole dispendio di tempo e quantità di materiale di prova molto elevate.

Il test di frangibilità (Ifrang) è consigliabile come procedimento di prova giornaliero nell’ambito di un programma di controllo di qualità. Come prova di riferimento si adotta l’Indice Los-Angeles (ILA), che può essere impiegato come prova di taratura secondo il seguente approccio.

Ifrang > 20 + 1,6 * (ILA – 10)


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Dall’applicazione di questi procedimenti di prova è emerso che i provini di materiale di forma oblunga-appiattita (in particolare derivanti da scavi con sistema TBM) hanno un’influenza negativa sul risultato della prova e quindi non consentono un’esecuzione della prova conforme alle norme. Pertanto si sono individuati idonei sistemi di preparazione dei provini (vagliatura con vagli a lamelle) e modalità di valutazione modificate per la prova di carico puntiforme (superficie di rottura determinante per i Chips TBM) che permettono di minimizzare l’influenza del fattore di forma. Questi adattamenti consentono delle valutazioni rappresentative sia del materiale di scavo derivante da sistemi di avanzamento TBM, TSM e con esplosivo, sia dei prodotti frantumati. Affinché il materiale di scavo possa essere impiegato per la produzione di inerti per asfalto e di calcestruzzo non devono essere superati i seguenti valori: Inerti per asfalto

• Binder: (LA) < 30 • Strato portante: (LA) < 20

Inerti per calcestruzzo per strutture importanti: (LA) < 30 Inerti per riempimenti: (LA) < 50 Nella prassi per i calcestruzzi normali si richiede una resistenza degli inerti dell’ordine di 75-100 N/mm². Per la valutazione della possibilità di utilizzo del materiale di scavo per produzione di inerti per calcestruzzo è necessario determinare il contenuto di sostanze incompatibili col cemento. Nelle rocce sedimentarie risultano inidonei per il confezionamento del calcestruzzo i frammenti di rocce tenere, leggermente marnose ed i cristalli grossolani di calcite ad accentuata sfaldabilità. Nell’area alpina centrale una gran parte delle formazioni geologiche da attraversare con il traforo è costituita da rocce cristalline che possono presentare un elevato contenuto di silicati lentiformi. Tali silicati hanno spesso dimensioni inferiori a 2 mm di diametro che durante il processo di lavorazione vanno ad aggiungersi alla frazione a granulometria più fine. I silicati lentiformi liberi, non legati nella struttura della roccia e che quindi entrano in contatto con la sospensione alcalina costituita da acqua e cemento, hanno un’influenza negativa sia sulle caratteristiche del calcestruzzo fresco che del calcestruzzo indurito. Con l’aumentare del contenuto di scaglie micacee aumenta anche la quantità d’acqua necessaria a parità di lavorabilità del calcestruzzo. Dalle indagini effettuate è peraltro emerso che un contenuto totale di mica inferiore al 10% (riferito al contenuto totale di inerti nel conglomerato cementizio) non ha effetti negativi di rilievo sulle caratteristiche del calcestruzzo. Per determinare qualitativamente nel modo più semplice i componenti micacei inidonei nella frazione sabbiosa da 0 a 4 mm si può impiegare un binoculare sulle sottofrazioni. Nelle costruzioni sotterranee a causa delle particolari condizioni climatiche che vi si creano (elevata umidità e temperatura), si possono sviluppare reazioni alcaline nel calcestruzzo. Il tipo di reazione alcalina più nota è la cosiddetta reazione alcalino-silicatica (ASR), che si presenta in forma di reazione chimica tra gli alcali solubili (K+,Na+) nel conglomerato ed il silicio solubile o tra i silicati reattivi presenti negli inerti. Il prodotto di questa reazione è un gel espansivo che può determinare la formazione di fessure all’interno e sulla superficie del


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calcestruzzo. A livello europeo finora non si è arrivati ancora ad una normativa unitaria sul tema delle reazioni alcoline, in quanto le possibili reazioni dipendono dal tipo di materiale inerte, variabile a seconda della zona geologica di provenienza.

2.6.4.4 Preparazione di materiale inerte idoneo da scavo con sistema TBM

La qualità del materiale di scavo giornalmente prodotto deve essere controllata con i sistemi precedentemente descritti al fine di accertarne l’idoneità per la produzione di inerti per calcestruzzo (fig. 2-19). A tale scopo si devono prelevare campioni di materiale di scavo ed effettuare le analisi granulometriche e petrografiche necessarie. Per poter selezionare del materiale inerte di qualità pregiata sono determinanti non solo la valutazione della forma e della distribuzione granulometrica, ma anche i risultati delle analisi petrografiche e mineralogiche. Le rocce idonee possono essere classificate nelle seguenti categorie petrografiche: • Classe I: rocce cristalline fini, omogenee nonchè arenarie quarzifere; dure, compatte e molto

resistenti • Classe II: rocce calcaree e dolomitiche, arenarie calcaree; da resistenti a molto resistenti e

compatte • Classe III: rocce a struttura cristallina grossolana, ma resistenti e compatte nel complesso;

durezza media Le rocce petrograficamente inidonee sono le seguenti: • Classe IV: calciti a struttura cristallina grossolana, marne calcaree, arenarie molassiche tenere

con componenti altamente porosi, disaggregati e friabili, rocce sedimentarie, gesso, anidride, pirite

• Classe V: micascisti, scisti micacei, calcarei e argillosi, scisti marnosi Negli inerti per calcestruzzo la percentuale di rocce inidonee delle classi IV e V non deve essere superiore al 5 %. Il materiale di scavo con sistema TBM presenta un’elevata percentuale di materiali di granulometria fine e di forma per lo più piatta o oblunga. Per il confezionamento di calcestruzzi di buona qualità in particolare per calcestruzzo pompabile, è richiesta una percentuale di inerti di forma cubica o sferica pari a ca. il 50%.


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Fig. 2-18: Processo di riutilizzo del materiale di scavo20

Il materiale di scavo con sistema TBM può essere riutilizzato, per una quota del 35%, per miscele di inerti per calcestruzzo (0 – 32 mm) e , per una quota del 45 %, per miscele di inerti per spritz-beton (0 – 8 mm). Lo scarto residuo pertanto è in media del 20%. Il materiale non idoneo per la produzione di calcestruzzo può essere impiegato per la maggior parte per la realizzazione di strati portanti o per riempimenti. In conclusione i materiali di scavo possono essere così classificati in base al loro riutilizzo: • come materiale per rilevati o stabilizzati • come inerti per produzione di calcestruzzo e asfalto • materiale inidoneo per costruzione Le frazioni fini, fino ad una dimensione massima dell’inerte di 2,0 - 4,0 mm, in particolare micacee, vanno eliminate, se l’inerte deve essere riutilizzato come materiale da costruzione. Il materiale scartato può tuttavia essere convenientemente impiegato per il ripristino di cave di ghiaia e di pietra.



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2.6.5 Impianti di trattamento e riciclaggio

Di seguito vengono brevemente illustrate le possibilità tecniche di impianti di riciclaggio; in particolare per il tratto da Fortezza a Ponte-Gardena dovranno essere realizzati due piccoli impianti mobili con le relative attrezzature di protezione o, in alternativa, un impianto fisso di grande dimensione (utilizzabile anche successivamente per attività edilizie).

2.6.5.1 Impianti mobili

I vantaggi degli impianti mobili sono: • Minori costi di trasporto per il materiale, possibilità di lavoro in esercizio discontinuo. • Piccole quantità di materiali di scavo lavorate (il limite è di circa 50 000 t/a, per valori superiori

diventano antieconomici) • Piccolo fabbisogno di spazio • Procedure di autorizzazione necessarie minime • Possibilità di doppio utilizzo • Utilizzo in gestione propria: ciò significa che un’impresa può affittare o essere proprietaria

dell’impianto. Svantaggi: • Qualità limitata del prodotto (impossibile un marchio di tutela di qualità) • Costi di esercizio: maggiori oneri di progettazione • Costi di installazione e smontaggio • Costi di trasporto

2.6.5.2 Impianti fissi

Vantaggi: • Varietà e qualità dei prodotti (possibile marchio di tutela di qualità) • Migliore sfruttamento dell’impianto per i materiali conferiti e spediti • Minore impatto ambientale • Progettazione più ragionata dell’impianto • Maggiore capacità Svantaggi: • Costi di investimento • Procedure di approvazione laboriose • Sensibilità alle oscillazioni del mercato • Impatto sulla qualità di vita dell’ambiente circostante


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2.6.5.3 Impianti di frantumazione

Negli impianti di frantumazione a tamburo rotante a proiezione, il materiale viene fatto cadere attraverso una tramoggia su un rotore in movimento e da questo scagliato con forza contro le lamiere d’urto. Vi sono in genere diverse lamiere disposte una dopo l’altra in posizione regolabile con continuità in modo da poter variare la pezzatura del materiale macinato. Questo tipo di impianto a proiezione è quello prevalentemente usato. I trituratori a ganasce vengono invece impiegati spesso per la frantumazione preliminare o per ottenere inerti di qualità superiore per calcestruzzi speciali. In tali trituratori il materiale viene schiacciato e triturato premendolo tra due ganasce azionate mediante un dispositivo idraulico. Il terzo tipo di macinatore impiegato è il trituratore continuo che funziona come una piallatrice.

2.6.5.4 Aspetti economici

Nelle analisi di redditività economica degli impianti di riciclaggio possono essere presi in considerazione i seguenti parametri: • massima potenzialità oraria di lavorazione • numero di vagliature preliminari (selezione delle frazioni fini) • numero di stadi di macinazione (uno o due stadi) • tipo di alimentazione (scarico diretto da automezzo o tramite nastro trasportatore) • tipo di stoccaggio dei materiali lavorati (all’aperto o in silo) Nel confronto dei costi di trattamento nell’impianto emerge quanto segue: • i costi di trattamento diminuiscono con l’aumentare della potenzialità di frantumazione • i costi di trattamento nel caso di unico stadio di frantumazione sono inferiori rispetto alla

soluzione con doppio stadio • la vagliatura preliminare ha un’influenza ridotta sui costi di trattamento. Ne segue che la forma più economica di trattamento del materiale di scavo di gallerie consiste in un impianto con uno stadio unico di frantumazione di elevata potenzialità.

2.6.6 Riutilizzo del materiale di scavo durante la fase di costruzione e descrizione delle quantità relative ai lotti prioritari

Il riutilizzo del materiale di scavo durante la fase di costruzione deve essere studiato con precisione e coordinato con il metodo di avanzamento prescelto. Nell’avanzamento di tipo tradizionale il materiale di scavo presenta una distribuzione granulometrica ossia una pezzatura diversificata. Il materiale di scavo con sistema di avanzamento TBM può essere classificato in quattro gruppi fondamentali, e precisamente:


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• polvere di roccia: materiale sbriciolato nella zona di contatto tra la fresa e la roccia • scaglie di roccia: pezzi di roccia staccati • chips: frammenti di roccia di forma piatta, in parte oblunga, tra due piste di fresatura • blocchi: pezzi di roccia staccati, di maggiore dimensione Per il tratto di galleria Chiusa – Varna, ovvero dal km 18,570 al km 6,582, per una lunghezza complessiva di 8,468 km ed una sezione delle due canne di 2 x 72 m2 risulta un volume di scavo in banco di 1,219 mio m3 ( ca. 1,524 mio m3 in deposito calcolando un coefficiente di aumento del volume del materiale dopo lo scavo del 25%). Di questo solo il 20% circa può essere considerato materiale riutilizzabile, corrispondente a ca. 356.000 m3. Di tale materiale di scavo ca. il 15% è costituito da dioriti, corrispondente a un volume complessivo di ca. 50.000 m3. Tale materiale può essere riutilizzato per la produzione di calcestruzzo durante la fase dei lavori, dato che questi comportano un fabbisogno complessivo di ca. 203.000 m3. Tale quantità corrisponde a circa il 25% del fabbisogno. La fillade quarzifera di Bressanone è un materiale di minor pregio e può essere riutilizzato per circa il 20% per eventuali riempimenti. La quantità totale ammonta a ca. 1,524 Mio. m3, di cui la parte riutilizzabile corrisponde a ca. 305.000 m3. Questo materiale può essere riutilizzato per livellamenti del terreno e per strati di stabilizzazione, nonché per riempimenti vari. Per il rivestimento della galleria sono necessari soprattutto inerti per il calcestruzzo e lo spritz-beton, nonché pietrisco per la massicciata dei binari (ballast ferroviario). Dall’analisi geologica emerge che il materiale di scavo è utilmente riutilizzabile per tali scopi e pertanto una parte di detto materiale può essere trattato e recuperato direttamente sul posto.

Le quantità di materiale recuperabile sono riportate nella seguente tabella.

Ermittlung der möglichen Wiederverwertungsmengen aus Abbau für die Herstellung der Tunnel (Beton und Gleisschotter) Possibili quantità di materiale di smarino riutilizzabile per la costruzione delle gallerie (calcestruzzo e ballast) Tunnel * ** Länge Quer- Beton- A Beton- Quer- B Gleis- Quer- C Spritz- Wiederverw. schnitt A menge zuschläge schnitt B schotter schnitt C beton zum Bau Galleria * ** Lunghezza Sezione Quantità A Materiale Sezione B Ballast Sezione C Spritz- Riutilizzo

A di cls inerte B ferroviario C beton per il

progetto Baulos 1 - Lotto 1 [m] [m²] [m³] [m³] [m²] [m³] [m²] [m³] [m³] 80% 100% 50%

Verknüpfung Franzensfeste gerade Interconnessioni di Fortezza pari G T 2.510,50 30,27 76.000 61.000 0,31 800 3,66 5.000 66.800,00

Verknüpfung Franzensfeste ungerade

Interconnessioni di Fortezza dispari G T 2.557,90 30,27 77.000 62.000 0,31 800 3,66 5.000 67.800,00 Verknüpfung Franzensteste Gesamt:

Interconnessioni di Fortezza totale: 123.000 1.600 10.000 134.600

Zugangsstollen Aicha Finestra Aica F T 1.839,02 21,71 40.000 32.000 0,31 600 3,30 3.000 35.600,00

Tunnel Schalders (von km 0+000 - 0+680) Galleria Scaleres (da km 0+000 - 0+680) G T 680,00 60,54 41.000 33.000 0,62 400 7,32 2.000 35.400,00

Tunnel Schalders (von km 0+680 - 6+582) Galleria Scaleres (da km 0+680 - 6+582) F T 5.902,00 60,54 357.000 286.000 0,62 3.700 7,32 22.000 311.700,00 Sc

hald

ers

- Sca

lere

s

1 - A

Zugangsstollen Aicha Gesamt: Finestra di Aica totale: 351.000 4.700 27.000 382.700

Zugangsstollen "Albeins"

Finestra "Albes" F T 440,55 21,71 10.000 8.000 0,31 100 3,30 1.000 9.100,00

Zugangsstollen Albeins Gesamt:

Finestra di Albes totale: 8.000 100 1.000 9.100

Tunnel Schlders (von km 6+582 - 15+050) Galleria Scaleres (da km 6+582 - 15+050) F M 8.468,00 28,96 245.000 196.000 0,62 5.300 8,90 38.000 239.300,00

Tunnel Schalders (von km 15+050 - 15+350)

Galleria Scaleres (da km 15+050 - 15+350) D M 300,00 28,96 9.000 7.000 0,62 200 8,90 1.000 8.200,00

Eingang Süd Gesamt:

Imbocco sud totale: 203.000 5.500 39.000 247.500

Tunnel * ** Länge Quer- Beton- A Beton- Quer- B Gleis- Quer- C Spritz- Wiederverw. schnitt A menge zuschläge schnitt B schotter schnitt C beton zum Bau Galleria * ** Lunghezza Sezione Quantità A Materiale Sezione B Ballast Sezione C Spritz- Riutilizzo

A di cls inerte B ferroviario C beton per il

progetto Baulos 1 - Lotto 1 [m] [m²] [m³] [m³] [m²] [m³] [m²] [m³] [m³] 80% 100% 50%

Tunnel Gröden (von km 0+000 - 0+673) Galleria Gardena (da km 0+000 - 0+673) Gn T 673,00 60,54 41.000 33.000 0,62 400 7,32 2.000

35.400,00

Tunnel Gröden (von km 0+673 - 1+143) Galleria Gardena (da km 0+673 - 1+143) An T 470,00 60,54 28.000 22.000 0,62 300 7,32 2.000

24.300,00

Eingang Nord Gesamt: Imbocco nord totale: 55.000 700 4.000

59.700

Tunnel Gröden (von km 1+143 - 5+914)

Galleria Gardena (da km 1+143 - 5+914) F T 4.771,00 60,54 289.000 231.000 0,62 3.000 7,32 17.000 251.000,00

Zugangsstollen Klausen Finestra di Chiusa F T 1.739,66 21,71 38.000 30.000 0,31 500 3,30 3.000

33.500,00

Zugangsstollen Klausen Gesamt: Finestra di Chiusa totale: 261.000 3.500 20.000

284.500

Grö

den

- Gar

dena

Verknüpfung gerade Interconnessioni pari F T 3.007,60 30,27 91.000 73.000 0,31 900 3,66 6.000

79.900,00

Verknüpfung ungerade

Interconnessioni dispari F T 3.732,89 30,27 113.000 90.000 0,31 1.200 3,66 7.000 98.200,00

Verknüpfung Waidbruck Gesamt:

Interconnessioni di Ponte Gardena totale: 163.000 2.100 13.000

178.100

GESAMT Baulos 1 - TOTALE lotto 1: 1.164.000 18.200 114.000

1.296.200

Tunnel * ** Länge Quer- Beton- A Beton- Quer- B Gleis- Quer- C Spritz- Wiederverw. schnitt A menge zuschläge schnitt B schotter schnitt C beton zum Bau Galleria * ** Lunghezza Sezione Quantità A Materiale Sezione B Ballast Sezione C Spritz- Riutilizzo A di cls inerte B ferroviario C beton per il progetto Baulos 2 - Lotto 2 [m] [m²] [m³] [m³] [m²] [m³] [m²] [m³] [m³] 80% 100% 50%

Zugangsstollen Kardaun

Finestra Cardano Ar T 1.671,01 21,71 36.000 29.000 0,31 500,00 3,30 3.000 32.500,00

Verknüpfung Blumau gerade

Interconnessione Prato Isarco pari Ar T 1.806,78 30,27 55.000 44.000 0,31 600,00 3,66 3.000 47.600,00 Verknüpfung Blumau ungerade

Interconnessione Prato Isarco dispari Ar T 2.017,61 30,27 61.000 49.000 0,31 600,00 3,66 4.000 53.600,00 Tunnel Eggental (von km 0+000 - 0+825)

Galleria Val dÉga (da km 0+000 - 0+825) Ar T 825,00 60,54 50.000 40.000 0,62 500,00 7,32 3.000 43.500,00 Zugangsstollen Kardaun Gesamt:

Finestra Cardano totale: 162.000 2.200 7.000 171.200

Zugangsstollen Leifers Nord Finestra Laives Nord I T 935,65 21,71 20.000 16.000 0,31 300,00 3,30 2.000 18.300,00

Tunnel Eggental (von km 0+825 - 10+600) Galleria Val dÉga (da km 0+825 - 10+600) I T 9.775,00 60,54 592.000 474.000 0,62 6.100,00 7,32 36.000 516.100,00

Egge

ntal

- Va

l dÉ

ga

Zugangsstollen Leifers Nord Gesamt: Finestra Laives nord totale: 490.000 6.400 38.000 534.400

Verknüpfung Branzoll gerade

Interconnessione Bronzolo pari I T 4.275,28 30,27 129.000 103.000 0,31 1.300,00 3,66 8.000 112.300,00

Verknüpfung Branzoll ungerade

Interconnessione Bronzolo dispari I T 3.841,66 30,27 116.000 93.000 0,31 1.200,00 3,66 7.000 101.200,00

Verknüpfung Branzoll Gesamt:

Interconnessione di Bronzolo totale: 196.000 2.500 15.000 213.500 GESAMT Baulos 2 - TOTALE lotto 2: 848.000 11.000 60.000 919.000

A Beton- B Gleis- C Spritz- Summe zuschläge schotter beton A, B und C A Materiale B Ballast C Spritz- somma inerte ferroviario beton A, B e C

GESAMT Baulos 1 - TOTALE lotto 1: 1.164.000 18.200 114.000 1.296.200 GESAMT Baulos 2 - TOTALE lotto 2: 848.000 11.000 60.000 919.000

GESAMT-TOTALE 2.012.000 29.200 174.000 2.215.200

Betonquerschnitte - Sezioni rivestimento galleria: Traditioneller Aushub - Scavo in tradizionale A = 30,27 m² ** T Traditionell - Tradizionale

Mechanischer Aushub - Scavo mecanizzato A = 14,48 m² M Mechanisch - Mecanizzato Aushub Zugangsstollen - Scavo finestre A = 21,71 m²

Spritzbetonquerschnitte - Sezioni Spritzb. in galleria: Traditioneller Aushub - Scavo in tradizionale A = 3,66 m²

Mechanischer Aushub - Scavo mecanizzato A = 4,45 m² Aushub Zugangsstollen - Scavo finestre A = 3,30 m²

Querschnitt Gleisschotter- Sezione ballast: Alle Tunnelquerschnitte - Tutte le gallerie A = 0,31 m²

G Brixner Granit - Granito di Bressanone * Gesteinsart: Litotipo : F Brixner Quarzphyllid - Fillade quarzifera di Bressanone

Gn Gneis - Gneis D Klausner Diorit - Diorite di Chiusa A Anphibolitgestein - Anfibolite Ar Sand-, Tuffstein, Konglomerate usw. - Arenarie, tufiti, conglometati, ecc. I Ignimbrit - Ignimbriti

Dal totale della quantità di materiale di smarino (10,6 Mio. m3) il 20,8 % (ca. 2,2 Mio. m3) può essere riutilizzato per il progetto come materiale inerte, spritz-beton e ballast ferroviario. Di questa quantità riutilizzabile ca. 1,3 Mio. m3 sarà utilizzata nel lotto 1 e 0,9 Mio. m3 nel lotto 2.


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2.6.7 Coordinamento con il piano provinciale di coltivazione delle cave

Nella tabella seguente sono nuovamente riportati in sintesi i dati complessivi relativi al materiale di scavo riutilizzabile con riferimento ai singoli lotti. Come già descritto nei paragrafi precedenti la distribuzione percentuale nei due lotti è completamente diversa.

Tab. 2-14: Prospetto riassuntivo del materiale di scavo riutilizzabile ripartito in lotti Scavo (m3) Materiale di scavo Riutilizzo Riutilizzo Materiale da

riutilizzabile (m3) in loco (m3) vendita (m3) deposito

Lotto 1 6.390.000 2.075.000 1.296.200 778.800 4.315.000Lotto 2 4.232.000 3.799.000 925.100 2.873.900 433.000

Totale 10.622.000 5.874.000 2.221.300 3.652.700 4.748.000Riutilizzabile in % 100,00% 55,30% 44,70%

Riutilizzo 100,00% 37,82% 62,18%

Del materiale di scavo recuperabile ca. il 38 % può essere impiegato per la costruzione dei due tratti di galleria. La quantità rimanente può essere venduta ed impiegata per le attività edilizie nei comprensori che gravitano sul bacino della galleria. Si tratta peraltro di quantitativi riferiti all’intero periodo dei lavori, quindi tali dati vanno ripartiti in misura corrispondente sull’intera durata. Per la realizzazione dei due lotti è necessario un tempo di ca. 4,5 ciascuno, per cui si può calcolare un volume medio annuo di materiale recuperabile di 173.000 m3 per il lotto 1 e di 639.000 m3 per il lotto 2.

Tab. 2-15: Fabbisogno di materiale inerte nel 2001 e nel 2010

I volumi di scavo relativi al lotto 1 sono concentrati esclusivamente sulla Valle Isarco, mentre il lotto 2 è distribuito sui comprensori di Bolzano e Oltradige / Bassa Atesina. Pertanto bisogna considerare che il fabbisogno di materiale inerte del comprensorio Salto-Sciliar è stato ripartito sugli altri comprensori citati.

Con il materiale di scavo recuperabile nei due lotti di lavori si può coprire, per il periodo di durata dei lavori, una rilevante quota del fabbisogno di materiale inerte in provincia di Bolzano.

2001 2010

Valle Isarco 378.900 430.900Bolzano 724.200 797.200Oltradige/Bassa Atesina

525.900 575.900

Totale 1.609.000 1.804.000 Alto Adige 3.041.000 3.285.000


Maggio 2003 70

Se si assume il dato relativo al 2010 come valore quantitativo medio, si ha il seguente risultato:

Tab. 2-16: Copertura del fabbisogno di materiale inerte con la realizzazione di entrambi i lotti di galleria

Fabbisogno inerti /anno

Riutilizzo per costruzione

Copertura fabbisogno Comprensorio

in (m3) galleria/anno in % Valle Isarco 430.900 173.000 40,15% Bolzano – Oltradige/Bassa Atesina 1.373.100 639.000 46,54% Totale 1.804.000 812.000 45,01%

Come risulta dalla tabella sopra riportata dalla realizzazione dei due lotti di galleria potrebbe essere ricavato il materiale per coprire una quota tra il 40 e il 47% del fabbisogno annuo di materiale inerte della provincia di Bolzano. In considerazione di tali quantità è opportuno che esse siano contemplate all’interno del nuovo piano (aggiornato) delle cave della Provincia di Bolzano in modo da coordinare l’attività delle singole cave con i lavori della galleria.

430.

900

1.37

3.10

0

173.

000

639.

000

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

Val d'Isarco Bolzano-Oltradige/BassaAtesina

Mat

eria

le in

erte

(m3)

fabbisogno di materiale inerte/anno coptertura del fabbisogno mediante gallerie

Fig. 2-19: Copertura del fabbisogno annuo di materiale inerte nella provincia di Bolzano

derivante della realizzazione dei lotti 1 e 2


Maggio 2003 71

2.7 Parte generale – Descrizione e analisi delle tecniche di stoccaggio e trasporto

Di seguito sono brevemente descritte le diverse attrezzature di trasporto per cantieri di galleria.

2.7.1 Attrezzature di trasporto in cantiere

Per il trasporto di materiali di scavo, di demolizione e da costruzione su distanze più o meno lunghe sono necessarie attrezzature adeguate ed efficienti. Le apparecchiature di trasporto impiegate sono: • camion / dumper / automezzi speciali • nastri trasportatori • pompe per calcestruzzo • mezzi di trasporto su rotaia (treni) • elevatori • gru ed apparecchi di sollevamento A tale riguardo si enunciano alcune avvertenze: I camion / dumper servono come automezzi impiegabili in modo flessibile per il trasporto di diversi materiali, quali materiale di scavo e demolizione, calcestruzzo, sabbia – ghiaia, ecc. I nastri trasportatori di diversa lunghezza servono per trasportare materiali sfusi, quali materiale di scavo e demolizione, inerti per calcestruzzo, calcestruzzo. Mediante i nastri trasportatori si possono avere delle elevate rese continuative di trasporto con costi di manutenzione relativamente ridotti; essi sono quindi combinabili in modo ideale con le macchine di avanzamento TSM e TBM. Elevatori: i trasportatori a vasca e i trasportatori verticali vengono impiegati per il trasporto continuo di materiale di scavo dai pozzi. Gli elevatori ed i nastri trasportatori possono essere combinati in modo ideale tra loro, senza alcuna necessità di trasbordo del materiale. Le pompe per calcestruzzo sono impiegate per il getto del calcestruzzo nelle casseforme. Per il getto del calcestruzzo sono utilizzabili diversi tipi di pompe: accanto alle pompe per calcestruzzo in opera vi sono anche pompe per l’applicazione a secco ed a umido dello spritz-beton. I mezzi di trasporto su rotaia servono per il trasporto di materiale di scavo e demolizione, nonché di materiali per interventi di sostegno e calcestruzzo.


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2.7.2 Trasporto del materiale di scavo fuori dalla galleria

Il materiale di scavo dovrebbe essere evacuato dalla galleria preferibilmente mediante sistemi di trasporto su rotaia. Solo in casi eccezionali si dovrebbero utilizzare autocarri pesanti.

2.7.3 Sistemi di trasporto

Per il trasporto del materiale di scavo della galleria all’esterno possono essere impiegati i seguenti sistemi: • Trasportatori continui (nastri trasportatori, ecc.) • Treni ribaltabili su rotaia con locomotore • Treni-bunker su rotaia e treni a nastro trasportatore • Trasporto senza rotaia con dumper e camion • Trasporto senza rotaia mediante pale gommate nel caso di gallerie di ridotta lunghezza Il materiale di scavo viene prelevato sul fronte di scavo mediante le attrezzature di rimozione precedentemente descritte e caricato sulle attrezzature di trasporto. a) Trasportatori continui Con i trasportatori continui il flusso del materiale (approvvigionamento di elementi di rivestimento prefabbricati e materiali per la messa in sicurezza dello scavo nonché l’evacuazione del materiale di scavo) può essere separato sia orizzontalmente che verticalmente. Nella maggior parte dei casi per l’approvvigionamento al fronte di scavo (elementi di protezione e rivestimento, personale, ecc.) si impiegano sistemi di trasporto su rotaia mentre per l’evacuazione delle grandi quantità di materiali di scavo si impiegano nastri trasportatori continui. Ciò rappresenta una soluzione particolarmente efficiente per rendere indipendenti tra loro a livello temporale e spaziale i flussi dei materiali. Mediante trasportatori continui il materiale di scavo può essere trasferito immediatamente ad un deposito o verso altre destinazioni, ad esempio utilizzando il trasporto su ferrovia per le lunghe distanze, o in un impianto di produzione di calcestruzzo. b) Nastri trasportatori È possibile distinguere tra i seguenti tipi di nastri trasportatori: • nastri trasportatori fissi – nastri di lunghezza costante, non allungabili • nastri trasportatori trasportabili – nastri di lunghezza costante, non allungabili • nastri trasportatori allungabili con nastro di riserva • nastri trasportatori curvi Per garantire un’elevata resa di trasporto con bassa produzione di polveri all’interno della galleria, i nastri devono essere il più possibile continui lungo l’intero percorso, con un numero


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minimo di punti di trasbordo. Inoltre tali nastri continui devono poter essere allungati in relazione all’avanzamento del fronte di scavo. Per tale motivo oggi non si impiegano quasi mai trasportatori a nastro a lunghezza costante che comportano continui trasbordi di materiale da un nastro all’altro, in quanto ciò comporta una notevole produzione aggiuntiva di polvere oltre che maggiori oneri di manutenzione dei nastri. Pertanto oggi si tende ad impiegare nastri trasportatori allungabili, in relazione all’avanzamento del fronte di scavo. Un ulteriore sistema moderno, robusto e sicuro è costituito da un nastro curvo continuo, appoggiato in modo mobile su stazioni di rulli portanti e dotato di dispositivi di auto-centratura. c) Treni per il trasporto del materiale di scavo Il treno per il trasporto del materiale di scavo consiste in un locomotore e nei carrelli di carico. Lo scartamento dei binari è in genere di 750 o 900 mm. I locomotori per galleria vengono in genere oggi azionati con motori diesel, molto più raramente con motori elettrici o batterie. I carrelli di trasporto possono essere a ribaltamento laterale o con dispositivo di rotazione e ribaltamento. La capacità di carico può arrivare fino a 20 m³. La pendenza dei binari non dovrebbe superare il 3%, con possibilità, solo in caso eccezionali, di giungere fino al 6%. d) Treni-bunker e a nastro trasportatore I treni-bunker hanno una capacità di ca. 30 – 50 m³ e vengono impiegati in gallerie di sezione fino a 20 m². L’esercizio e la manutenzione di tali treni comporta costi abbastanza elevati in quanto sono composti da moltissimi elementi distinti. Si è invece dimostrato più efficiente l’utilizzo del treno a nastro / shuttle train (fig. 2-21). Esso è costituito da carri a 4 assi (ciascun dotato di due carrelli) con nastri telescopici che possono rientrare l’uno dentro l’altro e che possono essere caricati, come nel caso del treno-Bunker, dalla fine del treno.

Fig. 2-20: Shuttle train con uno o due carri21

Trasporto con autocarri a cassone ribaltabile o dumper Per le sezioni di galleria di progetto si potrebbero impiegare anche i Dumper, a condizione che vi sia la possibilità per due automezzi di incrociarsi in galleria senza ostacolarsi (fig. 2-22).



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Fig. 2-21: Autocarro a cassone ribaltabile Kiruna, volume di carico 21m3 22

2.8 Parte speciale – Descrizione e analisi della tecnica di deposito e trasporto

2.8.1 Descrizione delle aree di preparazione degli inerti e di deposito temporaneo

Con la costruzione della linea di accesso Sud alla galleria di base del Brennero saranno prodotte notevoli quantità di materiale di smarino. Una parte di questo materiale sarà depositato su apposite aree di deposito in via definitiva, la restante parte di materiale riutilizzabile sarà trasformato attraverso appositi impianti di frantumazione in inerte da costruzione con eventuale successivo stoccaggio. Circa il 56,6 % del volume di smarino proveniente dagli scavi é riutilizzabile. La quantità è quindi notevole. La operazione di trasformazione in inerte da costruzione sarà suddivisa nei vari impianti di frantumazione esistenti lungo il tracciato. Una parte del materiale di scavo sarà trattato direttamente nelle aree di cantiere stesse. La scelta degli impianti é stata eseguita in



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base all’ubicazione dell’impianto stesso ed in base al programma di scavo e trasporto previsto nei singoli lotti di costruzione. L’utilizzo delle aree di cantiere per la trasformazione del materiale di smarino in inerte da costruzione è praticabile soltanto in alcuni cantieri di una certa dimensione: Tratto lotto 1: • Finestra Aica CO 02 • Finestra Albes CO 02 bis • Interconnessione Ponte Gardena CO 06 Nel tratto presso il ponte Isarco presso Funes sarebbe conveniente individuare un’ulteriore area per posizionare un impianto di frantumazione evitando così distanze di trasporto eccessive. Inoltre saranno utilizzati gli impianti di frantumazione esistenti. Tratto lotto 2: • Finestra Laives Nord CO 08 Nella zona di interconnessione Bronzolo CO 10 sarebbe anche necessario individuare un’area per il posizionamento di un impianto di frantumazione evitando così il trasporto in zona “Galizia”. Un’eventuale utilizzo della zona “Galizia” può essere preso in considerazione soltanto dopo che sono ultimati i lavori di costruzione del secondo lotto della circonvallazione stradale di Laives. Descrizione degli impianti di frantumazione esistenti:23 Impianto “Wipptaler Bau” L’impianto di frantumazione della ditta „Wipptaler Bau“ si trova nel comune di Varna vicino all’uscita autostradale di “Bressanone”. L’impianto é raggiungibile dalla strada statale SS12 e dista ca. 2 km dalla interconnessione Fortezza e ca. 3 km dalla Finestra „Aica“. Secondo indicazioni della ditta stessa, giornalmente può essere assorbito un volume di materiale di smarino pari a ca. 1.000 m3 con un’area di deposito che consente lo stoccaggio fino a 5000 m3. Impianto – “Beton Eisack I” Direttamente vicino all’impianto „Wipptaler Bau“ sarà realizzato nel prossimo futuro un impianto per la produzione di inerti della ditta „Beton Eisack“. L’area prevista é già trasformata in zona artigianale. L’impianto sarà operativo nel 2004/2005 con una capacità di smaltimento di 800 m3/giorno e un’area di deposito che consente lo stoccaggio sino a 18.000 m3. Impianto – “Goller” L’impianto della ditta „Goller“ si trova nel comune di Velturno a 200 m dalla finestra “Albes“ e vicino all’area dove sarà realizzata la nuova uscita autostradale di „Bressanone Sud“. Questo 23 Una descrizione dettagliata si trova nell’allegato G N. 14


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impianto potrà essere sfruttato al meglio, data la sua ubicazione ideale assorbendo da 1.000 a 1.500 m3/giorno con una potenziale area di deposito che consente lo stoccaggio fino a 90.000 m3. Impianto – “Stern” L’impianto si trova direttamente vicino all’imbocco Sud della galleria „Scaleres“. L’impianto non ha particolari superfici di deposito temporaneo ma può contribuire però assorbendo 500 m3 di materiale di smarino al giorno. Impianto – “Vendruscolo” L’impianto di frantumazione della ditta „Vendruscolo“ si trova nel comune di Funes e dista ca. 3 km dai 2 cantieri a San Pietro Mezzo Monte. Il volume di materiale lavorabile giornaliero è di ca. 500 m3 con un’area di deposito che consente lo stoccaggio di 40.000 m3. Impianto – “Beton Eisack II” L’impianto di frantumazione della ditta „Beton Eisack“ ubicato vicino all’uscita autostradale di „Chiusa“ si trova vicino alla finestra „Chiusa“. Per le sue ridotte dimensioni non ha però a disposizione aree per lo stoccaggio temporaneo del materiale di smarino. L’impianto può assorbire ca. 100 m3/giorno. La ditta ha dichiarato di possedere alcune aree di stoccaggio temporaneo con la possibilità di posizionare alcuni impianti di frantumazione mobili. L’accessibilità delle citate aree dovrà essere ancora valutata. Impianto – “Gregorbau – Steg” L’impianto della ditta „Gregorbau“ a Steg si trova a ca. 2 km a Nord di Prato Isarco nel comune di Fié allo Sciliar ed è raggiungibile dalla strada statale SS12. Secondo indicazioni della ditta quotidianamente possono essere assorbiti 1.500 m3 di materiale di smarino con un’area di deposito disponibile che consente lo stoccaggio fino a 15.000 m3. Impianto – “Bitumisarco” L’impianto della ditta Bitumisarco si trova nel comune di Renon ed è raggiungibile da Prato Isarco attraverso la strada statale SS12. Il volume di materiale di smarino assorbibile è di 700 m3/giorno, con un’area di deposito che consente lo stoccaggio di 50.000 m3. Impianto – “Cogno” L’impianto della ditta „Cogno“ si trova attualmente a Pineta di Laives. Trattasi di un impianto mobile rifornito attualmente dal cantiere della circonvallazione stradale di „Laives“ – lotto 1. L’impianto dista mezzo chilometro dalla galleria di circonvallazione Laives e dalla prevista finestra del progetto ferroviario „Laives Nord“. Circa mezzo chilometro a Sud si trova la cava di torba „Galizia“ ove sono state individuate superfici adatte per il posizionamento di impianti di frantumazione mobili. L’impianto della ditta „Cogno“ può assorbire quotidianamente da 1.000 a 2.000 m3 di materiale di smarino con un’area di deposito disponibile che consente uno stoccaggio di materiale pari a 80.000 m3.


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2.8.2 Logistica e trasporti

Il progetto prevede il trasporto su strada evitando quanto possibile il passaggio attraverso centri abitati. Questo sistema di viabilità dovrà essere oggetto di verifica. Infatti questo sistema di trasporto pone dei seri problemi dal punto di vista ecologico, trasportistico ed economico e pertanto è da prendere in considerazione solo in mancanza di altre alternative. L’Autostrada del Brennero A22 potrebbe consentire il transito ai mezzi d’opera alle seguenti condizioni: • Copertura del cassone con teli antipolvere • Lavaggio dei veicoli mezzi d’opera prima dell’immissione su strada In questo modo si evita l’otturazione del tappeto di asfalto drenante. Inoltre in presenza di polvere sulla superficie della carreggiata inevitabilmente aumenta il rischio di scivolamento dei veicoli in transito. Pertanto queste condizioni sono da considerare inderogabili. Queste prescrizioni devono comunque essere rispettate anche per le strade comunali e provinciali. I trasporti sono stati suddivisi nei singoli lotti come segue:

Lotto 1: All’interno del lotto 1 si distinguono due sottozone: • Il tratto da Fortezza a Bressanone Sud • Il tratto da Bressanone Sud a Ponte Gardena. Tratto Fortezza - Bressanone Sud: In questo tratto il materiale di smarino non riutilizzabile potrà essere trasportato dalla finestra Aica nel vicino deposito „Val di Riga“. Il materiale di smarino dalle zone di interconnessione di Fortezza può essere trasportato mediante la SS12 al vicino deposito „Unterseeber“ (distanza ca. 4,5 km). Tratto Ponte Gardena – Bressanone Sud: In questo tratto il materiale di smarino potrà essere frantumato direttamente nei cantieri e negli impianti vicini evitando lunghe distanze di trasporto. Il materiale non riutilizzabile dovrà essere depositato nei depositi individuati. Dei 2,9 Mio. m3

da depositare 0,34 Mio. m3 possono essere depositati localmente. La parte maggiore, pari a 2,61 Mio. m3, dovrà essere depositata nei siti Unterseeber e Val di Riga impiegando 129 mezzi d’opera (15 m3/mezzo) per direzione sulla A22 per un periodo di ca. 4,5 anni (1350 giorni lavorativi). Il tratto autostradale interessato comprende il tracciato tra l’entrata di Chiusa e l’uscita di Varna-Val Pusteria con una lunghezza pari a ca. 18 km. Lo schema seguente descrive i tragitti esterni ai cantieri nei vari tratti.


Maggio 2003 78

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Fig. 2-22: Schema di trasporto lotto 1


Maggio 2003 79

Lotto 2: Si distinguono all’interno del lotto 2 i seguenti tratti: • Tratto Prato Isarco - Cardano • Tratto Cardano - Bronzolo

Tratto Prato Isarco – Cardano: Dato che gli spazi presso la galleria di accesso Cardano sono molto ristretti, tutto il materiale dovrà essere trasportato nelle aree degli impianti di frantumazione e nel deposito a Nord in direzione Prato Isarco ad una distanza di ca. 4 km. Il materiale non riutilizzabile potrà essere depositato nei siti vicini (1-2 km). Tratto Cardano - Bronzolo: In questo tratto la maggior parte di materiale di smarino sarà accumulato presso la finestra Laives Nord dove potrà essere direttamente frantumato o depositato nella vicina zona „Galizia“. La prevista realizzazione della finestra Laives Sud é stata tralasciata a causa dell’estrema difficoltà d’accesso e della presenza di zone abitate nelle immediate vicinanze che ne rendono problematica la realizzazione. Il materiale dal cantiere Bronzolo CO 10 dovrebbe essere trasportato anche attraverso l’abitato di Laives sulla SS12 in zona „Galizia“ a Laives Nord per una distanza di ca. 5,2 km. Tale soluzione è da evitare. Il trasporto in direzione Laives é fattibile solo se il secondo lotto della strada di circonvallazione della SS12 sarà ultimato prima della costruzione della galleria ferroviaria Val d’Ega. In caso contrario dovranno essere trovati dei siti nelle vicinanze a Sud dell’interconnessione Bronzolo CO 10 per evitare oltremodo qualsiasi trasporto ripetuto attraverso l’abitato di Laives. Lo schema seguente descrive i tragitti esterni ai cantieri nei vari tratti.


Maggio 2003 80

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Fig. 2-23: Schema di trasporto lotto 2


Maggio 2003 81

2.9 Descrizione delle aree di deposito

2.9.1 Criteri di scelta

Per la scelta delle aree di deposito sono stati impiegati due metodi diversi. Con il primo sono state valutate quelle cave di inerti e di torba esistenti, approvate nell’ultimo piano delle cave della provincia di Bolzano, adatte dal punto di visto logistico. Possono essere pertanto considerati adatti tutti quei siti ubicati nelle immediate vicinanza dei singoli tratti. Inoltre sono state scelte altre aree considerate adatte al deposito di materiale di smarino non riutilizzabile dividendole fra i singoli lotti. Nella valutazione delle singole aree sono stati considerati in particolare modo gli aspetti ecologici, gli accessi viari e la presenza di centri abitati nelle immediate vicinanze. Si ricorda ancora che è sicuramente preferibile che il trasporto del materiale di smarino avvenga su rotaia o su appositi nastri trasportatori. Nel corso delle successive fasi di progettazione questi aspetti dovranno essere analizzati più in dettaglio.

2.9.2 Descrizione dei siti24

I possibili siti individuati e le loro rispettive aree sono stati riportati su carta in scala 1/5000 e 1/10000 aggiungendo le opportune sezioni. Nel corso della progettazione questi siti dovranno essere analizzati e documentati più in dettaglio. Dovrà essere eseguita una analisi idrogeologica con relativa mappatura , considerando anche i possibili eventi di piena dei corsi d’acqua posti nelle vicinanze. I siti sono stati suddivisi nei singoli lotti riducendo quanto più possibile i tragitti. Nel lotto 1° da Fortezza a Ponte Gardena sono state analizzate diverse cave in funzione della loro estensione e del livello di completamento. Si è notato per esempio che la cava „Vorderrigger“ a Varna nonostante l’elevato volume di scavo autorizzato, probabilmente all’inizio dei lavori della linea di accesso Sud non potrà essere utilizzata in quanto ormai completamente ripristinata. Pertanto queste cave non possono essere considerate adatte al nostro scopo. La tabella elenca i siti indicandone i rispettivi volumi di deposito suddivisi nei singoli lotti.

24Nell’allegato G – N. 15 si trova una descrizione più dettagliata dei depositi.


Maggio 2003 82

Tab. 2-17: Tabella dei depositi nei lotti prioritari

Denominazione Superficie (ha) Volume di deposito (m3)

Name Fläche (ha) Deponievolumen (m3)

"Riggertal / Val Riga"( ** ) 23,3 2.923.000 4.203.000

"Unterseeber" 3,9 1.053.000

"S.Pietro Mezzomonte I"

"Schrambach I" 2,36 59.000

"S.Pietro Mezzomonte II"

"Schrambach II" 3,1 93.000

"Ponte Gardena I"

"Waidbruck I" 1,45 87.000

"Ponte Gardena II"

"Waidbruck II" 4,01 100.000

Totale - Summe 4.315.000

"Stegermüller" ( * ) 5 49.500

Prato Isarco

Blumau 2,45 73.500

Galizia ( * ) 5,3 171.000

Totale - Summe 294.000

Lotto 1

Baulos 1

Lotto 2

Baulos 2 ( * ) cava già esistente (dal piano delle cave e torbiere) bereits vorhandene Grube (aus dem Plan für Gruben, Steinbrüche und Torfstiche)

( ** ) dalla galleria di base :1.280.000 m3, dalla linea d'accesso "sud" 2.923.000 m3

vom Brenner-Baisis-Tunnel: 1.280.000 m3, 2.923.000 m3 von der

Zulaufstrecke "Süd"

Lotto 1: Il lotto può essere suddiviso in due tratti: • Tratto tra Fortezza e Bressanone sud • Tratto tra Bressanone Sud e Ponte Gardena


Maggio 2003 83

Tratto Fortezza - Bressanone sud:

In questo tratto la maggior parte del materiale da depositare si accumula presso la finestra di Aica e può quindi essere trasportato presso il deposito „Val Riga“. Il materiale di scavo proveniente dalla zona di interconnessione Fortezza può essere trasportato nel vicino deposito „Unterseeber“ attraverso la SS12 (distanza 4,50 km). Deposito „Val Riga“ Il sito principale di deposito del materiale di smarino é la Val Riga sull’area della cava „Sossai“. Data la ridotta distanza dalla finestra „Aica“ e dal cantiere di Fortezza questo sito é particolarmente adatto. Il materiale non più riutilizzabile può essere depositato direttamente in questa area che comprende non solo la specifica area della cava ma la vallata intera. Inoltre questo sito é distante da centri abitati. Concettualmente può essere preso in considerazione la realizzazione di un collegamento su rotaia o tramite nastri trasportatori con la Finestra „Aica“ e con l’interconnessione Fortezza. Questa possibilità dovrà essere sviluppata in una successiva fase di progettazione. Come anticipato nei capitoli precedenti la maggior parte del materiale da depositare del primo lotto si concentra su questa area di deposito. I 4.203.000 m3 di materiale non riutilizzabile e quindi da depositare in via definitiva provengono per 1.280.000 m3, dalla galleria di base e per i restanti 2.923.000 m3, dalla linea d’accesso Sud. Questo sito di deposito é stato analizzato nello studio SIA25 per la costruzione della galleria di base del Brennero considerando già in quella sede un’ulteriore quantità di materiale di smarino da depositare derivante dalla linea di accesso Sud. La capacità complessiva massima è stata valutata in 14,0 Mio m3. Le nostre conclusioni si basano appunto su questa analisi.

25 H.Wessiak/F.Pasquali: GEIE - BBT: Galleria di base del Brennero, 2002


Maggio 2003 84

Fig. 2-24: Planimetria dei depositi “Unterseeber” e “Riggertal / Val Riga”

Modello idraulico per la Val di Riga con vari scenari di deposito Nello studio Sia per la galleria di base è stato fatto uno studio approfondito sul modello idraulico nella Val di Riga.26 Lo studio tiene conto dell’eventualità di usare questo deposito per il materiale da depositare in via definitiva proveniente dalla costruzione della linea d’accesso Fortezza-Bolzano e per i tratti più a sud. Noi ci basiamo nella nostra descrizione su questa modellazione e citiamo le conclusioni: Il deposito si trova in destra orografica della Val di Riga, sotto il lago, ed a un volume pari a 4,2 Mio. m3. Questa superficie si trova direttamente vicino al letto fluviale dell’Isarco e talvolta la differenza di altezza con le superfici agricole è di soli 2 m. Pertanto si tratta di superfici potenzialmente a rischio di esondazione dell’Isarco. Per definire le zone di esondazione è stato elaborato un modello idraulico per la Val di Riga in accordo con la ripartizione sistemazione bacini montani della Provincia Autonoma di Bolzano. 26 GEIE - BBT: Galleria di base del Brennero, 2002


Maggio 2003 85

Modellazione idraulica Deflusso di piena Il deflusso dell’Isarco nella Val di Riga risente dell’influenza esercitata dalla centrale di Fortezza. Le piene possono essere ritenute dal lago artificiale fino ad un certo volume d’acqua. Tuttavia in eventi di piena eccezionali il potenziale di ritenzione è trascurabile come si è potuto constatare in occasione delle inondazioni nella regione Niederösterreich (Austria) nell’estate 2002. Pertanto per la modellazione idraulica si assume che il flusso in direzione del lago artificiale è uguale al deflusso dal lago artificiale. Il presente studio non prende in considerazione la rottura della diga di ritenuta, un evento catastrofico che può significare l’inondazione dell’intera Val di Riga e di altre zone abitate. Ai fini della modellazione sono stati utilizzati gli annuari statistici di diverse annate del deflusso di piena dell’Isarco. Per tale studio è stato deciso un tempo di ritorno dell’evento di 300 anni, concordato con la ripartizione sistemazione bacini montani.

Tab. 2-18: Tabella dati27

periodo di ritorno Q [m3/s]

30 anni 246

100 anni 305

300 anni 358

Risultati

Esondazione I livelli dell’acqua nei profili trasversali sono stati calcolati per una piena con tempo di ritorno dell’evento di 30, 100 e 300 anni. Per quanto riguarda l’evento di piena con tempo di ritorno dell’evento di 300 anni, le aree esondate sono rappresentate nella carta delle esondazion28 Val di Riga da cui si evince che alcune aree al margine dei luoghi dove è previsto venga realizzato il deposito Val di Riga possono essere colpiti da un’esondazione. Valutazione del rischio potenziale per il deposito Poiché le aree al margine del deposito progettato possono essere colpite da esondazione esse sono solo parzialmente adatte a tale scopo. Tuttavia se vengono applicati i seguenti provvedimenti aggiuntivi allora il deposito può essere realizzato: • Adozione di una fascia di sicurezza da 5 a 20 m (a seconda dalla pendenza dell’area) tra il

piede della scarpata di riempimento e la linea del livello di piena per periodo di ritorno dell’evento di 300 anni.

27 Piano delle zone di rischio idrogeologico del comune Fortezza, Cavazzana, 2001 28 GEIE - BBT: Galleria di Base del Brennero, 2002


Maggio 2003 86

• Realizzazione di una scogliera a protezione delle scarpate contro eventuali esondazioni.

Grazie a questi provvedimenti è possibile depositare anche un volume maggiore di materiale. Secondo i primi calcoli nel deposito Val di Riga è possibile deporre da 7 a 14 Mio. m³. In tal modo è possibile depositare anche il materiale di scavo eventualmente eccedente proveniente dalle altre tratte della linea di accesso sud Deposito „Unterseeber“ Poco distante dal sito „Val Riga“ è stata individuata un’altra zona di deposito adatta allo scopo. Trattasi dell’area „Unterseeber“. L’area è ubicata parallelamente all’asse dell’Autostrada del Brennero ed è raggiungibile attraverso la strada statale SS12 a Nord di Varna. L’area può essere ritombata a gradoni fino alla quota delle vicine campagne permettendo il deposito di 1.053.000 m3 di materiale. Le 2 aree precedentemente descritte sono le più ampie e importanti, dove sarà depositato quasi il 90% di materiale di smarino non riutilizzabile dei 2 lotti. La logistica del trasporto dei materiali è quindi concentrata in una sola zona, la quale per la sua ubicazione distante da centri abitati limita al massimo le ripercussioni negative su uomo e natura. Tratto Bressanone Sud – Ponte Gardena:

Il materiale da depositare può essere allocato in piccoli siti locali con una capienza totale pari a 0,34 Mio. m3. La restante quota pari a 2,61 Mio. m3 dovranno essere trasportata presso le due aree Unterseeber e Val Riga. A Sud di Bressanone sono state identificate due ulteriori aree adatte al deposito di materiale di smarino. Queste possono essere utilizzate anche come depositi temporanei.

Deposito „S.Pietro Mezzomonte I“ L’area „S.Pietro Mezzomonte I“ è situata lungo l’Autostrada poco distante dalla finestra „Albes“ ed è destinata attualmente a verde agricolo. Questa area è facilmente raggiungibile attraverso la strada SS12 esistente lungo l’Isarco e può essere utilizzata per depositare il materiale di smarino proveniente dalla finestra di Albes. In futuro, dovrà essere effettuata un’analisi più dettagliata per verificare se in caso di piena dell’Isarco il piede della scarpata può essere interessato da fenomeni scalzamento. In tal caso è necessaria l’esecuzione di una protezione del piede della scarpata realizzando una scogliera con massi ciclopici. Deposito „S.Pietro Mezzomonte II“ Più a Sud si trova il deposito „S.Pietro Mezzomonte II“. L’area si trova tra la linea ferroviaria esistente e l`A22 e in parte tra l`A22 e l’Isarco. L’accesso avviene attraverso la provinciale per Funes e seguendo la stradina esistente lungo la linea ferroviaria in direzione nord. La larghezza della carreggiata non consente l’incrocio di veicoli nei due sensi di marcia, pertanto è necessario la realizzazione di piazzole di incrocio lungo il tracciato. La posizione di questa area è comunque da ritenere adatta dato che si trova in prossimità dei cantieri „Portale Sud galleria di Scaleres“ e „portale Nord galleria Gardena“.


Maggio 2003 87

Il piede della scarpata lungo l’Isarco dovrà essere adeguatamente protetto dai fenomeni scalzamento realizzando una scogliera con massi ciclopici. Deposito „Ponte Gardena I“ A Nord di Ponte Gardena sono state identificate 2 aree di deposito. All’altezza di San Maurizio si trova l’area „Ponte Gardena I“ situata vicino alla strada statale. Qui può essere riempito un avvallamento esistente. Nella zona esposta all’attività erosiva del fiume Isarco dovranno essere prese opportune misure di protezione del piede della scarpata formatasi attraverso massi ciclopici. Deposito „Ponte Gardena Il“ Poco distante dal deposito Ponte Gardena I si trova, sull’altro lato della valle, l’area denominata „Ponte Gardena II“. Questa area pianeggiante si trova direttamente nella zona dell’interconnessione „Ponte Gardena” e sarà utilizzata temporaneamente come area cantiere. Alla fine dei lavori questa superficie potrà essere rialzata di ca. 2,50 m con le consuete opere di protezione contro scalzamento da prevedersi lungo l’Isarco. Lotto 2: Il lotto può essere suddiviso in due tratti: • Tratto Prato Isarco - Cardano • Tratto Cardano - Bronzolo La tabella 2-19 descrive i siti e le quantità di materiale da depositare.

Tab. 2-19: Depositi - Lotto 2

(ha) (m3)

"Stegermüller" ( * ) 5 49.500

Prato Isarco

Blumau 2,45 73.500

Galizia ( * ) 5,3 171.000

Totale - Summe 294.000

( * ) cava già esistente (dal piano delle cave e torbiere)


Maggio 2003 88

Tratto Prato Isarco - Cardano:

Il materiale di smarino dalla finestra Cardano può essere trasportato in direzione Prato Isarco e lavorato nei vicini impianti di frantumazione. Il materiale non riutilizzabile invece potrà essere depositato nei siti individuati ubicati nelle immediate vicinanze. Deposito cava „Stegermüller“ Un’altra cava di cui viene previsto l’utilizzo come deposito è la cava „Stegermüller“ situata nel comune di Fié allo Sciliar. Si raggiunge il sito dalla strada statale SS12 a Nord di Prato Isarco. Nelle indicazioni riportate nel piano delle cave della Provincia di Bolzano nell’area Stegermüller possono essere estratti 800.000 m3 di materiale. La quantità da depositare del secondo lotto è limitata a soli 49.500 m3. Deposito „Prato Isarco“ Poco prima dell’abitato di Prato Isarco è stata individuata un’area adatta al deposito di materiale di smarino. Il sito si raggiunge attraverso la strada statale SS12 ed è ubicato a poche centinaia di metri a Nord della stazione ferroviaria di Prato Isarco. Al piede della scarpata prevista sono necessarie opere di protezione antiscalzamento per evitare fenomeni di erosioni in caso di piena del fiume Isarco. Il materiale del tratto Laives dovrebbe essere trasportato negli impianti di frantumazione o nelle aree individuate presso la finestra Laives („Galizia“, „Cogno“). Deposito „Galizia“ L’area si trova a Nord di Laives. L’area ha una superficie di 5,35 ha. Da poco ne è stata autorizzata la coltivazione per 700.000 m3 di torba. Si prevede di depositare una quantità pari a 171.000 m3 di materiale di smarino. Riassunto: I singoli siti per il deposito di materiale di smarino dovranno essere analizzati più in dettaglio nelle successive fasi progettuali in particolare considerando i rischi geologici ed idrogeologici. Inoltre dovrà essere eseguito uno studio sul rischio di piena.

2 Descrizione dei cantieri, fasi di costruzione e deposito ... · per la posa delle centine, ecc....

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