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Rischi nelle gallerie

OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO -- GALLERIEGALLERIEGENERALITAGENERALITA’’

Il termine galleria si riferisce ad ogni corridoio sotterraneo iIl termine galleria si riferisce ad ogni corridoio sotterraneo indipendentemente dalle ndipendentemente dalle dimensioni della sezione trasversale e della lunghezza. dimensioni della sezione trasversale e della lunghezza.

In base alle funzioni a cui la galleria In base alle funzioni a cui la galleria èè destinata si possono distinguere:destinata si possono distinguere:•• gallerie stradali;gallerie stradali;•• gallerie ferroviarie;gallerie ferroviarie;•• gallerie per acque;gallerie per acque;•• gallerie minerarie;gallerie minerarie;•• gallerie per gasdotti ed oleodotti;gallerie per gasdotti ed oleodotti;•• gallerie per fognature;gallerie per fognature;•• gallerie militari;gallerie militari;•• gallerie o caverne per centrali elettriche e simili .gallerie o caverne per centrali elettriche e simili .

In base alle condizioni topografiche si usa distinguere:In base alle condizioni topografiche si usa distinguere:•• gallerie di montagna;gallerie di montagna;•• gallerie di pianura;gallerie di pianura;•• gallerie sottofluviali o sottolacustri;gallerie sottofluviali o sottolacustri;•• gallerie sottomarine.gallerie sottomarine.

OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO -- GALLERIEGALLERIEGENERALITAGENERALITA’’

•• StabilitStabilit àà delle strutture in rocciadelle strutture in rocciaLa valutazione e la determinazione delle condizioni di stabilitLa valutazione e la determinazione delle condizioni di stabilitàà delle strutture in roccia delle strutture in roccia èèun problema un problema geomeccanicogeomeccanico di notevole complessitdi notevole complessitàà. .

Il problema fondamentale da risolvere Il problema fondamentale da risolvere èè conoscere la: conoscere la: RISPOSTA DELLA STRUTTURA IN ROCCIA IN TERMINI RISPOSTA DELLA STRUTTURA IN ROCCIA IN TERMINI DIDI SOLLECITAZIONI O SOLLECITAZIONI O DIDIDEFORMAZIONE AI CARICHI AD ESSA APPLICATIDEFORMAZIONE AI CARICHI AD ESSA APPLICATI. .

I carichi possono essere imposti, ad esempio quelli dovuti a cosI carichi possono essere imposti, ad esempio quelli dovuti a costruzioni superficiali, truzioni superficiali, oppure indotti ovvero derivanti dalla ridistribuzione delle tensoppure indotti ovvero derivanti dalla ridistribuzione delle tensioni attorno ad uno scavo ioni attorno ad uno scavo sotterraneo o anche superficiale.sotterraneo o anche superficiale.

I calcoli di stabilitI calcoli di stabilitàà sono complessi e per di pisono complessi e per di piùù le informazioni sulle proprietle informazioni sulle proprietààmeccaniche dellmeccaniche dell’’ammasso roccioso sono, in linea generale, piuttosto incerte. ammasso roccioso sono, in linea generale, piuttosto incerte. Si ricorre allora ad ipotesi semplificative che prevedono comporSi ricorre allora ad ipotesi semplificative che prevedono comportamenti elastici, plastici tamenti elastici, plastici o o elastoelasto--plasticiplastici che spesso si discostano dalla realtche spesso si discostano dalla realtàà. Sulla base di tale ipotesi . Sulla base di tale ipotesi semplificative la stabilitsemplificative la stabilitàà di una struttura in roccia può essere valutata mediantedi una struttura in roccia può essere valutata mediante-- analisi delle tensioni e delle deformazionianalisi delle tensioni e delle deformazioni-- analisi a rottura.analisi a rottura.

Cossi Costruzioni . S.p.A. - Cantiere sito in Loc. Barritteri (RC)

prof arch. Renato Laganà

I RISCHI NEL CANTIERE EDILE: I RISCHI E LE MISURE DI SICUREZZA DA ATTUARE NEI LAVORI IN GALLERIA

OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO -- GALLERIEGALLERIEFATTORI FATTORI DIDI RISCHIORISCHIO

� FRANE ALL’INTERNO DI GALLERIE

� I franamenti all’interno della gallerie si verifica no per lo più nella volta, più di rado sui lati e solo raram ente sul suolo (i cosiddetti cedimenti).

� I franamenti si verificano generalmente quando la volta è ancora scoperta.

� Il crollo non ha luogo improvvisamente ma èsempre preceduto dal distacco sempre più frequente ed abbondante di frammenti di roccia e da deformazioni dovute alle pressioni.



� Le manifestazioni franose dipendono dalle condizioni di stabilita del terreno in relazione al le caratteristiche geomeccaniche, all’intensità della fessurazione ed alla circolazione delle acque sotterranee.

� Le cause delle frane possono anche derivare sia dalle armature troppo deboli e malamente sistemate, sia da troppo lunghi intervalli di tempo intercorsi tra lo scavo e il rivestimento, per cui viene favorita la formazione di nuclei di distacco.



� Una roccia con una debole coesione può presentare tempi brevi di auto sostentamento. In questo caso si dovrà procedere con immediate opere di armamento per evitare franamenti.

� Rocce con tempi lunghi di auto sostentamento, ma estremamente fratturate possono dar luogo a fornell i ovvero a rilasci verticali di materiale.


Rischio esplosione da gas naturale nei lavori in ga lleriaIl resto del Carlino ha pubblicato un dettagliato articolo sul rinvio a giudizio in un processo per un grave infortunio accaduto il 6 apri le del 2003 nella galleria in costruzione della linea dellÁlta Velocità Bologna – Firenze a Montebibele nel bolognese, che provocò ustioni a cinque operai, due dei quali sono stati sono stati rinviati a giudizio per le ustioni causate a se ste ssi e ad altri tre colleghi.

Lésplosione fu provocata dalla presenza di gas nat urale nella galleria in costruzione. Secondo la difesa degli imputati, il m onitoraggio del gas dovrebbe essere eseguito da personale formato e ded icato a svolgere quelle funzioni ma i difensori hanno fatto rilevare che così non è stato: láddetto imputato ha cominciato a lavorare nel 200 0 come autista, per poi essere adibito alla nuova mansione senza che ab bia seguito un corso specifico per le nuove mansioni e soprattutto per l ’utilizzo dellápparecchio di controllo, l’esplosimetro, che gli era stato affidato.

La perizia ha quindi convinto il Gup a ridare gli at ti al Pm perché si indaghi anche su altri soggetti, eventualmente corresponsabili dell´ incide nte.

In sostanza, infatti, la perizia sostiene che il sistema di ventilazione fu inadeguato, non essen do stato correttamente modificato, in seguito al riscontro di alcuni probl emi geologici.



L’operazione di scavo di una galleria è il risultato di numerose fasi elementari che si susseguono ciclicamente fino a fa r assumere all’opera la forma compiuta.

Lo scavo rappresenta una perturbazione degli equili bri naturali preesistenti nell’ammasso in cui si opera.



SCAVOAsportazione del materiale

StabilitàMutamenti tensionali

StabilitàMutamenti idrogeologici

StabilitàMutamenti idraulici

(acque, gas, …)

deformazioni convergenze Plasticizzazione al contorno



I lavori di scavo di gallerie sono effettuati con turni tali da assicurare la continuità dell’attività nell’arco delle 24 ore, il più delle volte sette giorni su sette.

Questa modalità operativa permette di mantenere un controllo continuo sull’ambiente di lavoro e di intervenire tempestivamente sulle situazioni di rischio che possono presentarsi, impedendo così evoluzioni negative.



la velocità e la regolarità con cui si procede nello scavo, svolge un ruolo determinante sulle condizioni di stabilità dell’opera

la regolarità delle attività mirate alla prevenzione e protezione dei lavoratori garantisce il mantenimento delle condizioni di sicurezza



-Metodo tradizionale di “perforazione e sparo” con l’ utilizzo di esplosivi

-Metodo del martellone idraulico demolitore montato s ul braccio di un escavatore tradizionale

-Metodo dello scavo con “scudo”

-Metodo dello scavo con Tunnel Boring Machine

-Medodo di scavo con fresa ad attacco puntuale

OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO -- GALLERIEGALLERIEMETODI METODI DIDI SCAVOSCAVO

••Metodi di scavo tradizionaliMetodi di scavo tradizionali

�METODO TEDESCO

C = scavo cunicoli di avanzamentoN = nucleo o nocciolo


••Metodi di scavo tradizionaliMetodi di scavo tradizionali

�METODO ITALIANO

Fase 1:1: scavo cunicolo di cunetta2: scavo larghi di strozzo3: scavo arco rovescioArmatura arco rovescio e piedritti

Fase 24: cunicolo di calotta (scavo e armatura)5 e 6: scavo larghi di calottaArmatura della voltaArmatura dei piedritti sullo strato 77: completamento


••Metodi di scavo piMetodi di scavo pi ùù avanzatiavanzati

Lavori per la galleria ferroviaria della linea veloce Messina – Palermo vicino Barcellona P.G.



OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO -- GALLERIEGALLERIE

LAVORI DI SCAVOFase:

sottofase: Perforazione fori da mina con carri (jumbo, wagon dr ills ecc.)

Analisi dei rischi:� investimenti da parte dei carri in movimento;� collisione dei carri con altre macchine o con ostac oli fissi;� proiezione di schegge;� distacco di materiali dall’alto;� polveri;� rumore.

Misure preventive :� vietare al personale di entrare nel raggio di azion e della macchina;� utilizzare segnalatori luminosi durante il moviment o della macchina;� segnalare con dispositivi luminosi gli ostacoli fis si;� utilizzare carri di perforazione con cabine di prot ezione idonee contro la caduta di oggetti dall’alto;� eseguire la perforazione delle mine ad umido o con dispositivi di aspirazione delle polveri;� utilizzare i dispositivi di protezione personale.

DPI:� casco di protezione e relativa lampada;� cuffia auricolare o inserti otoprotettivi;� abbigliamento da lavoro ad alta visibilità o abiti con fasce/inserti riflettenti.

OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO -- GALLERIEGALLERIEpiano della sicurezzapiano della sicurezza

RIMOZIONE DEL MATERIALE (SMARINO)Fase:

sottofase: Caricamento del materiale scavatoAnalisi dei rischi:� investimento del personale causato da macchine in m ovimento;� cadute di materiali dall’alto;� collisioni fra macchine operatrici in movimento� polveri;� rumore.

Misure preventive:� regolare l’accesso delle macchine operatrici in sot terraneo;� vietare di eseguire più operazioni sul fronte di sca vo contemporaneamente;� vietare al personale di entrare nel raggio di azion e dell'escavatore;� bagnare il materiale da rimuovere in caso di polver osità;� segnalare con dispositivi luminosi gli ostacoli fis si;� utilizzare mezzi con cabine di protezione idonee co ntro la caduta di oggetti dall’alto;� utilizzare mezzi con dispositivi di filtrazione del l’aria della cabina e/o idonei sistemi di difesa dalle polveri;� utilizzare mezzi con dispositivi di abbattimento de i gas di scarico;� utilizzare mezzi conformi al DLgs 135/92 (limitazio ne del rumore prodotto);� spegnere il motore quando la macchina non è utilizza ta;� vietare di far salire o scendere il personale sui m ezzi in movimento;� verificare l’utilizzo dei dispositivi di protezione personale.

DPI:� calzature di sicurezza (scarpe o stivali);� casco di protezione e relativa lampada;� abbigliamento da lavoro ad alta visibilità o abiti con fasce/inserti riflettenti;� maschera antipolvere.



Smarino

Evacuazione del materiale abbattuto

Si realizza con pala meccanica, dumper ed autocarri.

Quando l’abbattimento viene effettuato per demolizione con mezzo meccanico, lo smarino può avvenire contemporaneamente allo scavo, sul lato opposto







La messa in opera dello spritz beton viene effettuata con procedimento ad umido, utilizzando specifici automezzi nei quali si miscela il calcestruzzo con l’acqua e sui quali sono montati il sistema di pompaggio e il braccio meccanico che sostiene il tubo che porta il calcestruzzo alla “lancia”

Il calcestruzzo spruzzato a pressione urta e aderisce alla roccia, alla rete elettrosaldata ed alle centine. Data la nube di polvere che si leva durante l’operazione, il braccio che sostiene la lancia è comandato a distanza dall’operatore che indossa idonei DPI (dispositivi di protezione individuali)

Contemporaneamente operano anche l’autobetoniera ch e rifornisce di conglomerato cementizio la lancia, il gruppo elettrogeno per l’a limentazione e il compressore.



Consolidamento parete con micropali e spritz beton

Bocca impianto di ventilazione

GALLERIE A NORD DELLO SFALASSA’ – AUTOSTRADA SA - RC

GALLERIE AUTOSTRADA SA – RC sezione tipo


GALLERIE A NORD DELLO SFALASSA’ – AUTOSTRADA SA - RC



Rischio silicosi: valori di esposizione alla silice libera cristallina rilevata da un recente monitoraggio



OPERE IN SOTTERRANEO OPERE IN SOTTERRANEO –– GALLERIE GALLERIE -- FATTORI FATTORI DIDI RISCHIORISCHIO

� ACQUE SOTTERRANEE

Nei lavori di scavo per l’apertura di gallerie spes so s’incontrano rocce impregnate d’acqua. Le condizioni idrogeologiche del sottosuol o sono sensibilmente diverse a seconda della permeabilità, della porosità e della f essurazione della roccia.

Tra le condizioni idrogeologiche più pericolose vann o annoverate le situazioni stratigrafiche o tettoniche che, nello scavo della galleria, comportano il passaggio brusco da formazioni impermeabili ad una formazione molto permeabile, sede di cospicuo accumulo idrico.

Particolare importanza assumono nelle grandi galler ie le rocce fessurate, soprattutto quelle calcaree, che possono contenere forti quanti tativi di acqua in pressione, talora anche ad elevata temperatura. Pressione e temperatu ra dipendono, almeno in parte, dalla profondità alla quale queste acque vengono inc ontrate: quanto maggiore è la profondità tanto maggiori, a parità di altre condizio ni, sono la pressione e la temperatura delle acque.

Nella pratica le intercalazioni od inclusioni calca ree vanno considerate, almeno potenzialmente, formazioni acquifere tanto più estes e quanto maggiore è l’estensione della massa calcarea. Questa massa è tanto più potenz ialmente pericolosa quanto piùè affiorante, quanto più fessurata quanto più prossime alla verticalità sono le fessure.

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� ACQUE SOTTERRANEE

E’ opportuno, anche in via approssimativa, valutare la pressione alla quale vengono a trovarsi le acque per studiare le eventuali precauz ioni atte ad ovviare pericoli ed inconvenienti che possono derivare dall’uscita impr ovvisa di violenti getti d’acqua dal fronte di avanzamento della galleria.

Un criterio precauzionale, quando sono prevedibili venute d’acqua, è far precedere lo scavo con fori spia di adatta lunghezza.

Dal profilo geotermico può essere dedotta la temper atura approssimata dell’acqua sotterranea (gradiente geotermico fra 1.5°C/100m e 5.0°C/100m. )

Durante i lavori l’allontanamento delle acque può e ssere eseguito mediante cunicolodi scolo oppure, nelle tratte in contropendenza, tr amite eiettori o pompe centrifughe azionate ad aria compressa. Le pompe centrifughe de vono essere correttamente dimensionate per poter garantire un rapido smaltime nto delle acque.


� ATMOSFERE ESPLOSIVE

Nei lavori in sotterraneo si può incorrere nel feno meno delle emanazioni gassose . Questo fenomeno è molto noto nelle miniere di carb on fossile. Tuttavia emissioni di gas idrocarburi si possono ve rificare anche in attraversamenti di terreni privi di carbon fossile d ato che tali gas si rinvengono comunemente nei sedimenti accumulati in ambienti favorevoli alla naftogenesi ed in genere nei sedimenti che poss ono racchiudere sostanze organiche in decomposizione.Il gas più comune è il metano che, se raggiunge conce ntrazioni comprese fra il 4,5 -16% in termini volumetrici, con l’aria diventa esplosivo. La miscela aria-metano è più nota con il termine “grisou ”. Tale miscela èinodore e quindi non avvertibile direttamente. Il metano e gli altri idrocarburi eventualmente pre senti, essendo piùleggeri dell’aria si raccolgono nella zona di calot ta. Lo scavo di una galleria in terreni geologicamente favorevoli per la presenza di metano va condotto con grande precauzio ne, vietando l’utilizzo di fiamme libere di qualsiasi tipo, di m otori a scoppio o diesel e predisponendo apparecchi rilevatori di gas nonché co ndotte di acqua in pressione per intervenire contro eventuali principi d’incendio.

� INQUINAMENTO DELL’ARIA

�Gas tossici�I gas tossici dovuti alla detonazione dell’esplosiv o sono contenuti dentro il tappo di fumi creati dallo sparo e sono prevalentem ente degli ossidi di azoto (NO, NO2).�L'azione di prevenzione consiste nell’attendere che i fumi dell’esplosivo siano sufficientemente diluiti per poter riprendere il la voro.�Un criterio quantitativo, di tipo empirico, per un sufficiente lavaggio dello scavo, è di immettere una portata di aria fresca par i a 200 l/s per mq di sezione. In tale modo l’accesso in galleria può essere perme sso trascorsi circa 30 minuti dallo sparo.�Gas che si possono rinvenire in galleria, ma che di fferentemente agli altri sopra elencati si avvertono per il loro odore caratterist ico, sono l’acido solfidrico (H2S) e l’anidride solforosa (SO2).�L’acido solfidrico ha il caratteristico odore di uo va marce. Dal punto di vista tossicologico è molto pericoloso non solo per inalaz ione ma anche per contatto,in particolare per gli occhi e per le piccole ferit e. Fra le caratteristiche chimico-fisiche si ricordano quelle di essere più pesante de ll’aria ed essere esplosivo se mescolato con aria in proporzioni superiori al 6%.�L’anidride solforosa è più pesante dell’aria ed ha un odore pungente e soffocante. E’ estremamente tossica.�In questo elenco di gas andrebbe compreso anche il vapor d’acqua che non èun gas e non è certamente tossico, ma che in elevate percentuali nell’aria può rendere estremamente gravoso il lavoro.

� INQUINAMENTO DELL’ARIA

�Polveri

�Le polveri sono ovviamente dello stesso tipo litolo gico dell’ammasso roccioso che si sta attraversando. Le più pericolose sono quelle di silice, in particolare quelle di piccole dimensioni (inferiori a 5 micron).

�Le precauzioni da prendere per limitare la produzio ne e il sollevamento delle polveri sono:

� utilizzare utensili di perforazione muniti di dispo sitivi per l’iniezione di acqua;

� bagnare di continuo durante le operazioni di carico il materiale abbattuto;

� immettere un’ idonea quantità di aria fresca.



Misura di protezione collettiva:

impianto di ventilazione

Opera spesso con efficacia limitata nell’evacuazione della polvere dal fronte di scavo

Dispositivi di protezione individuale: mascherina

Viene in genere limitato alle operazioni di getto dello spritz beton, risultando spesso inefficace


Dispositivi di protezione individuale

e buona regola per determinare l’inclinazione di una scala




Sospensione dello scavo

Devono effettuarsi operazioni che consentano alla g alleria di permanere in una condizione di equilibrio anche durante il periodo di pausa limitando i riflessi negativi s ulla statica del cavo e sulle condizioni di sicurezza

procedure di sicurezza tali che la interruzione dei lavori ed il successivo riavvio avvengano senza rischi per gli addetti



Misure da attuarsi in caso di sospensione dei lavor i

Accessibilità del cantiere

L’area di cantiere deve essere ben delimitata e recintata per separarla dalle aree contigue e per impedire accessi non autorizzati.

I passaggi pedonali e carrai devono essere chiusi con cancelli.

All’imbocco della galleria deve essere apposto un cartello ben visibile che vieti l’ingresso e segnali la presenza di condizioni di pericolo.



Attrezzature e materiali da non lasciare in sotterr aneo

• l’impianto ossiacetilenico • le eventuali attrezzature in pressione• le attrezzature che possono essere causa di incendi/esplosioni o originare esalazioni• i veicoli adibiti al rifornimento e lubrificazioneE’ vietato lasciare in deposito materiale a rischio di incendio o di esalazioni.



Attrezzature, impianti e macchine da mettere in sicurezza

• i mezzi d’opera devono essere lasciati in configurazione di riposo

• i veicoli e i mezzi d’opera devono essere parcheggiati su un solo paramento della galleria lasciando libera la via di transito ed opportunamente distanziati l’uno dall’altro in modo tale da evitare la propagazione di un eventuale incendio sui mezzi adiacenti



Impianti e servizi da mantenere in funzione

• rete idrica antincendio;

• sistema di comunicazioni interno-esterno;

• impianto di eduzione delle acque (laddove necessario);

• impianto di ventilazione e relativo sistema di registrazione nelle gallerie grisutose (classe 2) ed in quelle sospette tali (classi 1c e 1b);

• impianto di monitoraggio metano


ACCESSI DURANTE IL FERMO LAVORI PER MANUTENZIONI O CONTROLLI

Gallerie di classe 0 e 1°

accesso al sotterraneo di non meno di 2 persone che devono lasciare notizia del luogo in cui si recano e dei previsti t empi di ritorno;

almeno uno dei due lavoratori che accede in sotterr aneo deve avere familiarità con la galleria (conoscenza della disloc azione delle postazioni SOS, dei servizi, ecc.);

i




i lavoratori che entrano in galleria devono essere dotati di autosalvatori (chi accede deve essere stato formato sull’utilizzo di tali dispositivi);

la ventilazione deve restare attiva per l’intera du rata dell’intervento in sotterraneo;

i lavoratori che entrano in galleria devono essere dotati di lampada portatile.




prima di attivare l’impiantistica elettrica e l’ill uminazione e prima di accedere in tali gallerie, nelle quali la ventilazi one risulta spenta perché non richiesta attiva durante il fermo lavori, occorre preventilare per un intervallo di tempo adeguato ten endo conto della portata erogata e del volume della galleria. Questo provvedimento permette di garantire condizioni di r espirabilitàdell’aria (percentuale di O2) ed è misura di sicurez za indispensabile in considerazione di eventuali accumuli di gas peri colosi


RIPRESA DEI LAVORI

Attività preliminari

• verificare le condizioni della viabilità di accesso;

• verificare la presenza in cantiere della squadra di sicuristi;

• verificare la presenza in cantiere del Responsabile del monitoraggio o di un suo delegato, ove detta figura sia previst a.


RIPRESA DEI LAVORI

Prima di accedere in sotterraneo

• verificare il funzionamento e l’efficienza degli im pianti e attrezzature/veicoli. In particolare: sistema di co municazioni telefoniche, rete idrica, impianto di ventilazione e relativo sistema di misura, gruppo elettrogeno di emergenza;

• verificare la presenza e lo stato dei mezzi di salv ataggio-soccorso nel container esterno posto all’imbocco;

• attivare l'impianto di ventilazione per preventilar e la galleria per un intervallo di tempo adeguato tenendo conto della po rtata erogata e del volume della galleria;

• dopo aver ultimato la preventilazione della galleria attivare l’impiantistica elettrica, ed in particolare l'impi anto di illuminazione.

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