Le sfide nella costruzione di tunnel e gallerie
- Prodotti
- Applicazioni
- Progettazione
- Academy
- Servizi
- Lavora con noi
- Home
- Ingegneria
- Infrastrutture
- Tunnel e gallerie
- Sfide nella costruzione di tunnel e gallerie
I carichi dinamici causati dal traffico o dall'attività sismica impongono requisiti elevati in termini di stabilità e durata delle strutture dei tunnel. Inoltre, le sollecitazioni ripetute possono influire negativamente sul comportamento a fatica dei materiali utilizzati, causando danni progressivi che compromettono la durata e la sicurezza dell'infrastruttura.
Particolari rischi sono rappresentati dalle crepe nel calcestruzzo, le quali non solo compromettono la capacità portante, ma possono anche accelerare la corrosione dell'armatura e permettere l'infiltrazione di acqua.
Un altro aspetto fondamentale è la resistenza al fuoco delle strutture: in caso di incendio, devono essere in grado di resistere a temperature estreme per garantire la sicurezza degli utenti e dei soccorritori.
Queste sfide evidenziano l'importanza cruciale di utilizzare tecnologie collaudate e innovative per costruzioni sicure, durature e sostenibili, che fungano da base per la realizzazione di progetti infrastrutturali che soddisfano gli elevati requisiti di funzionalità e sicurezza.
Nella costruzione di nuovi tunnel e gallerie e nella ristrutturazione di quelle esistenti, i sistemi di fissaggio rivestono un ruolo fondamentale per la portata e la stabilità della struttura. Queste infrastrutture non devono resistere solo alle sollecitazioni statiche e dinamiche durante la fase di costruzione e durante il funzionamento, ma anche alla corrosione a lungo termine.
Questi requisiti sono particolarmente importanti perché le gallerie possono essere soggette a sollecitazioni continue dovute al traffico e alle vibrazioni dei macchinari. Inoltre, è essenziale tenere conto degli effetti sismici.
Il comportamento a fatica dei sistemi di fissaggio dipende in modo determinante dalle proprietà dei materiali, ad esempio dalla qualità dell'acciaio, dalle condizioni di ancoraggio e dagli influssi ambientali.
I sistemi chimici distribuiscono le forze su una vasta superficie, riducendo i picchi di carico e aumentando la resistenza alla fatica. Questo li rende particolarmente adatti per applicazioni dinamiche impegnative. I bulloni di ancoraggio meccanici sono invece caratterizzati da un'elevata robustezza e sono idonei per applicazioni dinamiche medie.
I test di carico ciclico sono indispensabili per garantire che i sistemi di fissaggio non perdano la loro capacità portante anche dopo milioni di cicli di carico. Ulteriori sfide derivano da condizioni ambientali estreme, come forti sbalzi di temperatura o agenti chimici aggressivi, ad esempio l'atmosfera corrosiva dei gas di scarico dei motori.
I sistemi di fissaggio impiegati nella costruzione di tunnel e gallerie, come i bulloni di ancoraggio meccanici o i sistemi di iniezione chimica, sono spesso soggetti a forze cicliche generate da sollecitazioni ricorrenti, come ad esempio il transito di treni, camion o metropolitane. Le forze cicliche provocano vibrazioni e micromovimenti che sollecitano sia la struttura dell'opera che gli elementi di fissaggio. Un requisito fondamentale per questi sistemi è, quindi, la resistenza alla fatica, essenziale per prevenire cedimenti del materiale come rotture o allentamenti.
I fissaggi chimici, come i sistemi a iniezione, offrono il vantaggio di una distribuzione uniforme delle forze nella zona di ancoraggio. Questo li rende particolarmente adatti per sollecitazioni cicliche quali vibrazioni o frequenti cambi di carico. I bulloni di ancoraggio meccanici, che si fissano nel materiale tramite accoppiamento geometrico o attrito, si distinguono invece per l'immediato assorbimento del carico.
Per certificare l'idoneità dei sistemi di fissaggio sono necessari test e omologazioni completi.
Nella ristrutturazione di tunnel e gallerie, i sistemi di fissaggio devono adattarsi in modo flessibile al materiale esistente, che è spesso eterogeneo e danneggiato.
I fissaggi chimici sono ideali per materiali fessurati o fragili, poiché l'ancoraggio avviene senza generare forze di espansione. I bulloni di ancoraggio meccanici, invece, sono la scelta perfetta quando è richiesta una trasmissione immediata del carico o quando i sistemi chimici sono meno adatti a causa delle condizioni ambientali, ad esempio in caso di esposizione a fiamme estreme.
Entrambi i sistemi contribuiscono in modo significativo alla stabilizzazione delle strutture esistenti e all'integrazione di nuove strutture portanti.
I sistemi come canaline per cavi, impianti di ventilazione o condutture vengono testati non solo per la resistenza al fuoco, ma anche per la loro funzionalità in caso di incendio.
La resistenza al fuoco di questi sistemi, per l'uso in tunnel o gallerie, viene specificata in base a curve di incendio appositamente sviluppate.
