GALLERIA ARTIFICIALE GA10 OPERE PROVVISIONALI A SOSTEGNO DELLA TANGENZIALE SUD DI BRESCIA

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1 GALLERIA ARTIFICIALE GA10 OPERE PROVVISIONALI A SOSTEGNO DELLA TANGENZIALE SUD DI BRESCIA di prof. Ing. Raffaele Poluzzi Ing. Fiammetta Frabbi - Progettazione Esecutiva delle opere Ing. Franco Lombardi Ing. Francesco Aguglia Ing. Roberto Rutigliano Direzione Cepavdue 1. INTRODUZIONE ED INQUADRAMENTO DELL OPERA Il nuovo tratto di linea Alta Velocità/Alta Capacità (AV/AC) Treviglio-Brescia è parte integrante del futuro corridoio Trans Europeo TEN-T n. 3 Mediterraneo e costituisce un ulteriore tappa nella realizzazione della line AV/AC Milano-Verona (complessivamente 140 km), già in esercizio nei 27 km tra Milano e Treviglio (completati e attivati a luglio 2007). Committente dell opera è Rete Ferroviaria Italiana (Gruppo FS Italiane), mentre l esecuzione è a cura del Consorzio Cepav Due (composto dalle Società Saipem, Impresa Pizzarotti, Impresa G. Maltauro e Condotte). L Alta Sorveglianza è effettuata da Italferr (Gruppo FS Italiane). La tratta AV/AC Treviglio Brescia si svilupperà per 39,6 km, attraversando 20 comuni nelle province di Milano, Bergamo e Brescia; si innesterà nel nodo di Brescia tramite l'interconnessione Brescia Ovest (11,7 km). Tra le varie complessità tecniche e realizzative, si cita l articolato intervento alle porte della città di Brescia, per la risoluzione dell interferenza tra la linea ferroviaria AV/AC Treviglio-Brescia, la linea ferroviaria convenzionale Milano-Venezia e la tangenziale sud di Brescia. Lo stato di fatto presentava una galleria artificiale monocanna al cui interno era presente la sede ferroviaria e al di sopra della soletta superiore la viabilità di accesso alla città, che si inseriva appunto nella tangenziale SUD di Brescia. Il progetto redatto da Cepav Due, con l opera codificata come GA10, prevede la demolizione della galleria esistente e la realizzazione di un nuovo manufatto a doppia canna, una destinata ai binari della linea convenzionale ed un altra alla linea Alta Velocità (interconnessione di Brescia Ovest), mantenendo, in ogni caso la sede della tangenziale sulla soletta superiore. La posizione della galleria artificiale GA10 è inoltre delicata in quanto l opera si inserisce anche nello snodo autostradale costituito dal raccordo della tangenziale di Brescia con la nuova autostrada Bre.Be.Mi. che, diventando parte di un complesso svincolo a livelli sfalsati, ha richiesto un raddoppio dell opera anche in direzione longitudinale. Figura 1 - Planimetria di inquadramento dell'opera 1

2 2. DESCRIZIONE DELL INTERVENTO GA10 OPERE PROVVISIONALI A SOSTEGNO DELLA TANGENZIALE SUD DI BRESCIA La realizzazione del nuovo manufatto non ha presentato, di per se, particolari difficoltà di tipo progettuale. Lo sviluppo del progetto nelle fasi realizzative è stato complesso soprattutto per i vincoli legati al mantenimento in esercizio della sottostante linea ferroviaria e della sovrastante tangenziale. Una sospensione di entrambi i servizi, infatti, non era proponibile. Per queste ragioni, l intervento è stato suddiviso in più fasi: Fase 1: realizzazione opere provvisionali a sostegno della carreggiata della tangenziale per la realizzazione delle fondazioni relative al prolungamento longitudinale della galleria, site a profondità di oltre 14 m rispetto alla quota della stessa tangenziale in esercizio. Fase 2: realizzazione opere provvisionali a sostegno del tratto di ferrovia interessato dall opera e realizzazione di galleria del prolungamento del tratto esistente. Fase 3: realizzazione rilevato stradale in corrispondenza del nuovo manufatto, modifica delle opere provvisionali, deviazione del traffico della tangenziale sul prolungamento di galleria di fase 2. Figura 2 - Completamento Fase 4 Figura 3 Completamento Fase 5 Fase 4: completamento opere provvisionali a sostegno della ferrovia esistente in corrispondenza del sottopasso esistente e successiva demolizione dello stesso. 2

3 Fase 5: realizzazione secondo concio nuova galleria. Fase 6: sistemazione finale svincolo. 3. STRUTTURA DELLA GALLERIA La nuova struttura di scavalco della linea ferroviaria, di lunghezza pari a circa 50.0 m, è costituita da una struttura a portale a doppia canna gettato in opera con luci interne di e m rispettivamente. Le fondazioni sono su pali di diametro d=1000 mm e lunghezza L=29.0 m realizzati con disposizione a quinconce. Figura 4 - Sezione trasversale GA10 La copertura è realizzata con 163 travi prefabbricate di altezza h=0.75 m con sezione a T rovescia e getto di completamento in opera, per uno spessore totale H=0.95 m. 4. OPERE PROVVISIONALI TANGENZIALE L opera descritta è caratterizzata da un imponente complesso di opere provvisionali, volte da un lato a consentire la realizzazione delle lavorazioni previste dal progetto e, dall altro, a mantenere in esercizio la sede della tangenziale. Tali opere sono state realizzate sia sul lato a nord che su quello a sud della ferrovia e consistono in due berlinesi di micropali di lunghezza variabile tra 8.0 m e 18.0 m e diametro 250 mm. Figura 5 - Berlinese di micropali a nord della linea convenzionale in corrispondenza della fase 4 3

4 In relazione all altezza della paratia, nelle varie fasi di realizzazione sono stati disposti diversi ordini di tiranti formati da 3/5 trefoli da 0.6 in acciaio armonico stabilizzato disposti ad interasse medio di 2.5 m iniettati con apposita malta atta a garantire una resistenza minima di MPa. Gli elementi sono stati sottoposti a una pretensione che va da 250 a 500 kn in funzione della posizione. I tiranti agiscono su travi di contrasto formate da una coppia di profili HEB 160 solidarizzati con piastre e fazzoletti saldati, sostenuti da opportune mensole. In sommità, inoltre, i micropali vengono solidarizzati mediante una trave di coronamento di sezione 0.40x0.45 min cls armato. La particolarità di tali berlinesi è stata lo studio di posizionamento e caratteristiche geometriche-strutturali ottimale per poter sostenere il rilevato su cui corre la tangenziale di Brescia sia nelle fasi 1-2 che 3-4 (in queste ultime le posizioni relative di scavo e piattaforma stradale da mantenere sono di fatto invertire rispetto alle fasi 1-2): i micropali sono stati quindi gravati da sollecitazioni con diagrammi a segni invertiti. In seguito ad un attento processo di progettazione, infatti, è stato possibile evitare la realizzazione di ulteriori micropali, procedendo alla sola infissione di una nuova serie di tiranti, sempre disposti ad intervalli regolari e con il medesimo interasse; la maggiore quota dell opera di sostegno (lato sud) Figura 6 - Posizionamento opere provvisionali Fasi 1-2 e 3-4 rispetto a quanto richiesto nelle fasi 1-2 è stata ottenuta con la realizzazione di un muro di cemento armato successivamente tirantato e fondato sulla berlinese di micropali preesistente come risulta dei grafici e della successiva descrizione di dettaglio. 4

5 La modifica delle strutture a sostegno del rilevato ha quindi riguardato la demolizione ed il rifacimento delle travi di correa. Questa scelta progettuale ha consentito la prosecuzione delle attività di cantiere senza interruzioni, ottimizzando le tempistiche e riducendo al minimo le alterazioni della circolazione del transito veicolare. La riconfigurazione delle opere provvisionali nelle fasi 3-4 presenta una fase intermedia di demolizione di una parte della berlinese sul lato sud per consentire la realizzazione del secondo concio della galleria in corrispondenza della sede della nuova linea ferroviaria ad Alta Velocità (interconnessione Brescia Ovest)e si completa con la realizzazione del muro di sostegno, anch esso tirantato, in vista della configurazione finale del rilevato della tangenziale. MURO DI SOSTEGNO CONCIO DI GALLERIA SU LINEA ALTA VELOCITÀ CONCIO DI GALLERIA SU LINEA FS ESISTENTE Figura 6 - Riconfigurazione berlinese lato sud: Demolizione micropali e realizzazione muro di sostegno Al fine di mantenere la stabilità dei rilevati, anche in questo caso è stato necessario procedere per fasi. Per prima cosa è stato eseguito il reinterro dello scavo delle fasi 1-2 fino alla quota di imposta delle fondazioni del muro; successivamente è stata demolita la trave di coronamento dei micropali precedentemente realizzati, al fine di creare una sufficiente lunghezza di ancoraggio per inglobare i tubi di armatura dei micropali all interno della fondazione del muro stesso creando un efficace collegamento tra le due strutture. Successivamente è stato possibile completare il rilevato all interno della struttura di sostegno e procedere alla realizzazione dei tiranti, realizzati con rinterri successivi, invece che con scavi successivi, in riferimento alla porzione del muro che è stata tirantata. L ultima fase è stata quella di completamento dello scavo ed il completamento degli ordini di tiranti più profondi, al di sotto del piano di fondazione del muro, a contrasto della berlinese che ha anche funzione di fondazione profonda. 5

6 Figura 7 - Riconfigurazione berlinese lato sud: Fasi di realizzazione muro di sostegno Figura 8 - Riconfigurazione berlinese lato sud: Fasi di realizzazione del muro di sostegno e approfondimento scavi fino alla quota fondazioni del secondo concio 5. OPERE PROVVISIONALI LINEA CONVENZIONALE Parallelamente alla realizzazione delle opere di sostegno del rilevato stradale, al fine di consentire il mantenimento della circolazione ferroviaria in condizioni di sicurezza, nella fase di scavo delle fondazioni dei portali a due luci sono state previste ulteriori misure per il consolidamento della sede della linea ferroviaria convenzionale Milano-Venezia. Si precisa, infatti, che tutta la realizzazione dell opera, a meno di brevi intervalli per la demolizione del manufatto esistente e per il varo delle travi prefabbricate della copertura del nuovo manufatto, è avvenuta con la linea ferroviaria in esercizio. 6

7 Figura 9 - Opere provvisionali a sostegno della linea convenzionale Figura 10 - Sezione di progetto opere provvisionali linea convenzionale Per questo motivo, sono state realizzate due ulteriori paratie di micropali di caratteristiche similari a quelle descritte nel paragrafo precedente, ma parallele al rilevato ferroviario e necessarie a sostenere il binario nella fase di scavo delle fondazioni della nuova galleria. In questo intervento, tuttavia, essendo vietata la realizzazione di tiranti ad iniezione sotto la linea ferroviaria, i vincoli alle paratie sono stati realizzati mediante barre auto-perforanti tipo Belbor allo scopo di bloccare reciprocamente il lato nord e sud della ferrovia ed, in questo modo, limitare 7

8 al massimo gli spostamenti in testa delle due berlinesi. Ciò ha garantito anche un modestissimo livello di deformazione, evitando qualsiasi problema di assestamento del binario in esercizio. 6. BIBLIOGRAFIA - Linea AV/AC Treviglio -Brescia, Elaborati di progetto esecutivo 8