Ing. Cristiano Orci
Supervisore Tecnico e Responsabile Succursale Francia – Enser srl – Faenza (RA)
Gli scavi in ambiente urbano, di pozzi o di modeste gallerie per la realizzazione di infrastrutture (viarie o di servizio), sono ancora oggi realizzati con tecniche tradizionali che derivano essenzialmente dei metodi di scavo dei minatori. Si tratta di scavi che prevedono la posa di un supporto progressivo con l’avanzamento, supporto che prende il nome di telaio puntellante nel caso di uno scavo verticale (pozzo) o centina nel caso di una galleria. Se si esclude l’innovazione tecnica introdotta dagli scavi meccanizzati con TBM (Tunnel Boring Machine), i metodi di scavo in terreni sciolti in ambito urbano sono rimasti gli stessi del ‘900 con la sostituzione dell’acciaio al legno e l’impiego di macchine per lo scavo e lo smaltimento più efficaci. Nel seguito di questo articolo verrà mostrato come oggi, grazie all’introduzione della metodologia BIM (Building Information Modeling), la concezione di complesse strutture metalliche di sostegno di scavi sia diventata più efficace e precisa, riducendo i tempi di progettazione e ottimizzando i costi. A supporto vengono mostrate due esperienze dirette nella progettazione di sostegni metallici per cantieri inerenti alla metropolitana di Parigi.
Lo scavo tradizionale: la tecnica del marciavanti
Lo scavo tradizionale di un pozzo con il metodo del marciavanti prevede lo sbancamento del terreno per un’altezza limitata, da valutare in base alla tenuta a breve termine dello scavo, e l’immediata posa di un telaio puntellante di forma poligonale o circolare. Generalmente l’interasse di questi telai è compreso fra 0,8 e 1,5 m. Questa tecnica è sostanzialmente analoga sia nel caso di scavi di pozzi che di gallerie e in passato prevedeva solo l’uso di palancole e travi in legno (figure 1-2).
Il sostegno di uno scavo realizzato con la tecnica del marciavanti prevede un sostegno principale, che oggi è costituito da un telaio di carpenteria metallica con profili di commercio (HE A, B o M, classe S235, S275 o S355) e da un sostegno secondario (assi di legno, palancole metalliche o spritz béton). Il sostegno secondario ha la funzione di sostenere lo scavo per la distanza fra due telai metallici consecutivi, mentre il sostegno principale si oppone alla spinta del terreno trasmessa dal supporto secondario (figure 3-4).
Nella sua più semplice configurazione, in uno scavo in avanzamento realizzato con questa tecnica, gli elementi che costituiscono il sostegno principale sono indipendenti fra loro. Questa “isostaticità” del sistema è ancor più enfatizzata dalla disposizione del sostegno secondario in semplice appoggio sul sistema principale. In altre parole, per ogni passo di scavo N, il sostegno secondario è semplicemente appoggiato fra il telaio N e il telaio N-1.
Nel caso specifico dei pozzi, questa particolarità rappresenta la principale differenza con un classico scavo all’interno di una paratia o di un palancolato continuo. D’altra parte, il vantaggio di questa metodologia sta proprio nell’evitare la messa in opera di un sostegno profondo (si pensi alla realizzazione dei pali per una paratia di pali secanti, o all’infissione di palancole metalliche) che la rende particolarmente adatta agli ambienti urbani dove nei primi due metri di terreno possono esserci impianti e reti di servizio non sempre conosciuti, sempre che non sussistano condizioni idrauliche tali da rendere necessarie precauzioni nei confronti del fondo scavo (sifonamento) per le quali sono da preferire interventi con palancolati o paratie.[…]
Leggi l’articolo completo su Costruzioni Metalliche n. 5/2023.
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