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Case Histories

GERMANIA

DATA: 2016

MACCHINA: MC 22

Due perforatrici Comacchio sono state utilizzate per un complesso intervento di impermeabilizzazione a Karlsruhe, Germania.

Karlsruhe è la seconda città più grande dello stato del Baden-Württemberg, in Germania sud-occidentale. E 'stata una delle prime città ad adottare un sistema ibrido tram-treno, costituito da tram/treni metropolitani e treni ferroviari regionali che transitano sulla stessa rete di binari e che portano direttamente nel cuore della città. Il numero crescente di passeggeri ha reso necessaria la ricerca di nuove soluzioni al fine di alleviare la linea di superficie dei tram/treni in transito sul corridoio di Kaiserstrasse, una vivace via dello shopping nel centro della città, e di rendere il centro città più sostenibile e attraente per i pedoni. In un referendum nel 2002, la popolazione di Karlsruhe si è espressa a favore del progetto di un tunnel stradale/ferroviario combinato, noto come "soluzione combinata" (in tedesco: "Kombilösung"), finalizzato a trasferire parzialmente in una sede interrata la rete tram/treno attualmente in gran parte dislocata in superficie, e a separare i binari tram/treno dal traffico su ruote, creando anche una zona pedonale.

La realizzazione del progetto è stata affidata a una Joint Venture della tedesca Be-Mo Tunneling GmbH e dell’azienda spagnola Fomento de Construcciones y Contratas (FCC). La prima fase del progetto, che comprende la realizzazione del cosiddetto “Stadtbahntunnel” (un tunnel ferroviario a doppio binario in direzione est-ovest con una ramificazione in direzione sud, cosiddetto “Südabzweig”), ha avuto inizio nel 2010 e dovrebbe essere completata nel 2016.

Nell’ambito di questa prima fase è prevista la realizzazione di un tunnel lungo 250 m che passerà sotto Karl-Friedrich-Strasse, nel tratto compreso tra Marktplatz e Ettlinger Tor. A causa della poca lunghezza e scarsa profondità questo tunnel sarà realizzato con l’uso di frese a piena sezione (full face) secondo il “nuovo metodo austriaco” o NATM (New Austrian Tunneling Method). Per permettere il lavoro sotto falda e prevenire eventuali infiltrazioni, lo scavo viene effettuato con immissione di aria compressa. Prima dell’inizio dello scavo, un complesso programma di impermeabilizzazione del terreno è stato messo in atto per ridurre le perdite di aria compressa e prevenire pericolose fuoriuscite. La permeabilità del sottosuolo sui 2 metri di spessore intorno alla zona di scavo doveva essere ridotta in modo da non superare il limite di 1 • 10-7 m / sec. Per ottenere ciò, i progettisti hanno previsto l'utilizzo di iniezioni a bassa pressione. I lavori di iniezione vengono effettuati a partire dall'autunno del 2014 dall’azienda tedesca RODIO GmbH Spezialtiefbau, subappaltatore di BeMo / FCC.

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L'area del progetto, che si trova nella Regione del medio Reno superiore, è formata da depositi alluvionali grossolani del Quaternario, altamente permeabili e formati per lo più da ghiaie, con strati di sabbia e interstrati coesi di limo dello spessore di 1 - 1,5 m situati in prossimità dell’elevazione del tunnel.

Le iniezioni vengono realizzate con la tecnica delle canne valvolate (tubes à manchettes o TAM). I fori vengono eseguiti ad asse verticale e inclinato rispetto al piano di campagna di Karl-Friedrich-Straße. I requisiti di progetto prevedono la realizzazione di oltre 3.000 fori, per una lunghezza complessiva di perforazione di circa 50.000 m. Due macchine perforatrici Comacchio MC22, entrambe dotate di caricatore a due aste, sono state scelte per l’esecuzione dei lavori di perforazione. La perforazione avviene con l’utilizzo del metodo a rotazione diretta con circolazione di acqua o fanghi. Le particolari esigenze del cantiere hanno richiesto alcune modifiche sulle macchine. Per aumentare la corsa e permettere di accelerare la produzione delle speciali prolunghe sono state montate sui mast da 12 m che equipaggiano le macchine, permettendo loro di raggiungere una profondità di perforazione di 23 m. Inoltre, le teste di rotazione Comacchio R3000 che equipaggiano le macchine, in grado di fornire 2.400 daNm di coppia, sono state dotate di un mandrino idraulico e inserti speciali da 101 mm per gestire le aste di perforazione. Dopo la perforazione, le canne valvolate vengono inserite nei fori e fissate in posizione riempiendo lo spazio anulare tra canna valvolata e terreno con una miscela cementizia.

La deviazione consentita è stata fissata dal progettista al 3% su tutta la lunghezza. La deviazione di ogni singolo foro viene misurata con un inclinometro a catena. I parametri di perforazione vengono registrati utilizzando un sistema Jean Lutz LT3.

Il processo di iniezione vero e proprio, gestito con sistemi di controllo automatizzati, inizia quando la guaina di miscela cementizia ha raggiunto una certa resistenza, non prima di 2-3 giorni dopo l'installazione delle canne valvolate. La sequenza comprende delle iniezioni primarie e secondarie. L'iniezione primaria viene eseguita con una sospensione cementizia sull'intera zona trattata. Le iniezioni secondarie vengono realizzate con un gel ad elevata penetrazione solo sul bordo esterno della sezione.

I carotaggi, effettuati per controllare la qualità e l'omogeneità del terreno trattato, hanno rilevato una buona rigidità e omogeneità del terreno, dimostrando così una buona riuscita del trattamento.

I lavori di scavo per il tunnel sotto Karl-Friedrich-Strasse dovrebbero essere completati durante l'estate del 2016.

Quantità di lavoro approssimative

 

Numero di fori 

3.000

Totale lunghezza di perforazione

50.000 m

Numero di processi di iniezione

250.000

Volume totale del materiale iniettato

40.000 m3

Volume trattato con gel

21.000 m3

 

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