L integrazione della sicurezza nell esecuzione di gallerie naturali. Dr. Ing. Carmelo G. Catanoso

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1 1 L integrazione della sicurezza nell esecuzione di gallerie naturali Dr. Ing. Carmelo G. Catanoso

2 Scavo di gallerie 2

3 Scavo di Gallerie Interferenze lavorative non eliminabili Nel caso in cui le sovrapposizioni/interferenze lavorative non siano eliminabili, sono state definite le procedure da attuare per limitare i rischi derivanti anche dalla presenza di più attrezzature nella stessa area di lavoro (nicchie di ricovero per la macchina di scavo durante le fasi di trasporto e montaggio delle centine, ecc.)? Inoltre, per particolari posti di lavoro, sono state definite puntualmente le modalità di accesso come, ad esempio, per gli addetti alla posa delle centine (accesso alla volta della galleria per il posizionamento centine solo con specifica attrezzatura per il sollevamento di persone)? 3

4 Scavo di gallerie Condizioni ambientali Se le caratteristiche geologiche della zona facessero presagire la presenza di gas quali il metano o altri, sono stati previsti specifici sondaggi sub orizzontali, secondo periodici intervalli (in funzione delle fasi scavo), in modo da verificare e, si spera, escludere la presenza di sacche di gas lungo l asse di scavo della galleria? Al fine di garantire la sicurezza del personale è stato previsto un sistema di monitoraggio e controllo della presenza di inquinanti (polveri, gas, ecc.) nell ambiente di lavoro? 4

5 Scavo di Gallerie Impianti e strutture a servizio del cantiere di galleria Cantiere industriale Impianto elettrico F.M. e illuminazione Impianto di ventilazione Impianto antincendio Monitoraggio gas Impianto aria compressa Impianto acqua industriale Emergenza e comunicazione Impianto acque reflue e loro trattamento Manutenzione macchine, impianti e strutture Depositi materiale di scavo 5

6 Scavo di Gallerie Impianti e strutture a servizio del cantiere di galleria Sono state definite con accuratezza le modalità di collocazione degli impianti tecnologici di supporto (elettrico, idrico, pneumatico, ecc.) in modo da evitare eventuali danneggiamenti nonchè i sistemi di segnalazione della presenza degli stessi, le modalità ed i tempi di manutenzione e le azioni da attuare in caso d emergenza? 6

7 Scavo di Gallerie Punti critici Circolazione in galleria Condizioni ambientali Ventilazione e temperatura interna Eduzione delle acque Difesa dalle polveri Illuminazione 7

8 Scavo di gallerie Circolazione E stata preventivamente pianificata e programmata la circolazione in cantiere? Sono state definite, in funzione delle caratteristiche della galleria da eseguire: le modalità di circolazione dei veicoli e del personale in cantiere, la segnaletica necessaria, i sistemi di illuminazione, le dimensioni ottimali dei veicoli utilizzabili, la segnalazione degli eventuali ostacoli non eliminabili presenti sulle vie di transito, le istruzioni al personale addetto, ecc. 8

9 Scavo di gallerie Accessi e protezione dei posti di lavoro Sono state definite le modalità che il personale dovrà seguire per accedere ai posti di lavoro durante le varie fasi della realizzazione della galleria (divieto di accesso/spostamento a piedi, accesso con l ausilio di specifici mezzi di trasporto, ecc.)? Sono stati definiti i sistemi da adottare per la protezione del personale addetto alle varie attività in galleria (opere provvisionali, protezioni varie, ecc.) durante le opere di consolidamento? Sono stati previsti, in particolare, sistemi protettivi in grado di segnalare e proteggere efficacemente gli addetti ad attività lavorative che si svolgono lungo i piedritti della galleria (segnaletica, illuminazione adeguata, barriere, modalità di circolazione, ecc.)? 9

10 Scavo di gallerie Condizioni ambientali 10 Nel caso di esecuzione di gallerie nei centri urbani e non, sono state valutate le interferenze con edifici o strutture preesistenti e posti al di sopra dell asse della galleria da eseguire? In caso affermativo, sono state valutate preventivamente le misure prevenzionali atte, ad esempio, a ridurre il rischio di instabilità delle strutture sovrastanti indotto da consistenti lavori di scavo prevedendo l impiego di sistemi di monitoraggio della stabilità delle strutture adiacenti, l esecuzione di opere di consolidamento, ecc..

11 11 Scavo di gallerie Condizioni ambientali Per limitare la produzione di inquinanti dell aria all interno delle gallerie (gas di scarico, polveri, ecc.), sono state valutate le scelte inerenti il tipo di esplosivo per lo scavo, l utilizzo, ove possibile, di attrezzature con motore elettrico e non endotermico, la captazione alla fonte della polvere formatasi per effetto delle perforazioni di consolidamento o per la posa dell esplosivo, ecc.?

12 Scavo di gallerie Sistema di ventilazione E stata valutata la possibilità d uso di un sistema combinato di ventilazione ed aspirazione in modo che la polvere formatasi al fronte di scavo durante lo smarino non venga solo spostata, per effetto della ventilazione in mandata, dal fronte verso la zona posteriore dello stesso? In questo modo, le squadre addette alla realizzazione delle murette o al consolidamento con micropali dei piedritti sono preservate dall inquinamento dell aria? 12

13 Scavo di gallerie Sistema di ventilazione Il sistema prevede la captazione della polvere formatasi fino ad un depolverizzatore dove la stessa viene raccolta e poi allontanata? Per quanto riguarda i gas provenienti dai motori a combustione interna, è stata dimensionata la portata dell impianto di ventilazione e di aspirazione (eventuale) tenendo conto anche delle macchine presenti in galleria ed alimentate con motori termici imponendo, comunque, l uso di depuratori (prevalentemente ad acqua) montati in serie sulle condotte degli scarichi dei motori stessi? 13

14 Scavo di gallerie Presenza di acqua Nello scavo di gallerie in rocce fratturate, sono state valutate le potenziali ricadute negative in caso di forti venute d acqua conseguenti alle precipitazioni piovose e/o nevose esterne? Sono state individuate le misure di sicurezza atte a minimizzare tale rischio, come la previsione di sistemi di allarme, di raccolta ed allontanamento delle acque, ecc.? 14

15 15 Scavo di gallerie Illuminazione E stato valutato in funzione delle dimensioni della galleria, dell organizzazione dei lavori, della tipologia di scavo, ecc., il sistema più adeguato per l illuminazione durante lo sviluppo delle varie fasi di lavoro?

16 Scavo di gallerie Metodo tradizionale TBM - Esplosivo 16

17 Fasi di Lavoro 1. Preparazione imbocco 2. Preconsolidamento 3. Scavo 4. Smarino 5. Prerivestimento 6. Costruzione arco rovescio 7. Costruzione murette 8. Impermeabilizzazione 9. Rivestimento definitivo 17

18 1. Preparazione imbocco 18

19 1-2 Preparazione imbocco e preconsolidamento esterno 19

20 1-2 Preparazione imbocco e preconsolidamento esterno 20

21 2. Preconsolidamento in galleria Spritz beton fibrorinforzato Jet Grouting armato Infilaggi tubi in vetroresina a perdere ed iniezione 21

22 22 3. Scavo Valutazioni preventive In funzione dei limiti di spazio imposti dalle caratteristiche progettuali della galleria, sono state definite le modalità con cui organizzare le attività lavorative nelle singole aree con un sufficiente livello di sicurezza facendo attenzione: 1. all ingombro della macchina di scavo, 2. al sistema di raccolta ed allontanamento dei materiali di risulta, 3. alla movimentazione ed alla posa delle centine, 4. alle modalità di esecuzione dello spritz-beton e dei rivestimenti, 5. ecc.

23 3. Scavo Metodo tradizionale con martellone 23

24 24 3. Scavo meccanizzato La soluzione dello scavo meccanizzato (Tunnel Boring Machine - TBM) permette : - tempi di esecuzione più rapidi rispetto alla tecnica tradizionale - impatto sull ambiente meno invasivo - maggiore sicurezza nel lavoro - Le fasi più critiche da un punto di vista della sicurezza sono: 1. La fase di montaggio e smontaggio della TBM 2. Ciclo di scavo con rivestimento della galleria (rumore, polveri, ecc.)

25 3. Scavo con esplosivo Sono stati definiti i criteri procedurali di sicurezza da adottare durante l esecuzione di tale fase di lavoro: 1. tipologia esplosivo e quantità impiegata nelle volate, 2. sistemi di innesco/brillamento/detonazione, 3. modalità controllo corretto brillamento, 4. ecc. 25

26 3. Scavo con esplosivo Perforazione con jumbo Caricamento della volata Brillamento della volata Rimozione dello smarino Disgaggio preliminare Disgaggio meccanico Posa reti di armatura rivestimento provvisorio Posa centine Posa bulloni di armatura Posa betoncino proiettato (spritz-beton) manuale e con apparecchiature radiocomandate Realizzazione delle murette Posa dell impermeabilizzazione Rivestimento definitivo 26

27 3. Scavo con esplosivo Perforazione della volata 27

28 3. Scavo con esplosivo Attrezzatura per la perforazione 28

29 3. Scavo con esplosivo Caricamento dei fori e brillamento 29

30 3. Scavo con esplosivo Caricamento volata 30

31 4. Smarino Asportazione dello smarino 31

32 4. Smarino Asportazione dello smarino 32

33 4. Smarino Asportazione dello smarino 33

34 34 5. Prerivestimento Posa centine Sono state definite le modalità per la movimentazione e lo stoccaggio delle centine da utilizzare per la realizzazione della galleria? In particolare, è stato previsto un deposito principale nell area di cantiere all esterno e, poi, dei piccoli depositi, da rifornire periodicamente, lungo la galleria, utilizzando le nicchie di ricovero precedentemente predisposte per la sosta della macchina di scavo e poste nelle vicinanze del fronte? La modalità e la periodicità della movimentazione delle centine, è stata definita tenendo conto della necessità che questa avvenga quando la presenza dei mezzi e del personale in un area densamente affollata sia ridotta al minimo?

35 5. Prerivestimento Posa centine Sono state preventivamente definite le modalità di controllo/verifica della stabilità delle opere provvisionali predisposte per l esecuzione dei lavori? Sono state individuate le zone al suolo che devono essere delimitate e segnalate al fine di prevenire il rischio di caduta di gravi dall alto? In caso affermativo, sono state previste adeguate segnalazioni e protezioni? 35

36 5. Prerivestimento Realizzazione rivestimento preventivo 36

37 5. Prerivestimento Spritz beton 37

38 38 6. Arco rovescio Sono state preventivamente pianificate le sequenze lavorative al fine di mantenere fruibile il traffico da e per il fronte della galleria? Le attività di scavo e di carico del terreno avvengono in un area segnalata e delimitata al cui interno può accedere solo il personale addetto? Sono state pianificate le modalità di avvicinamento dell autobetoniera e dell autopompa per il getto del cls, tenendo conto del traffico veicolare da e per il fronte?

39 7. Realizzazione delle murette Le murette sono utilizzate come appoggio dei binari sui quali avanzano il ponte per l impermeabilizzazione ed il cassero per il getto dei piedritti e della calotta. Per la loro realizzazione si procede allo scavo di trincee sui due lati della galleria, alla messa in opera dell impermeabilizzazione, al posizionamento della cassaforma e al getto del calcestruzzo. Principali rischi: Investimenti Schiacciamenti Colpi e urti Agenti chimici 39

40 7. Realizzazione delle murette 40

41 8. Impermeabilizzazione Questa fase consiste nella posa del telo in tessuto non tessuto, del telo in PVC e dei tubi di drenaggio dell acqua proveniente dalla calotta. Le attività in tale fase vengono affidate a ditte specializzate. Principali rischi: Caduta dall alto Caduta di materiale dall alto Fumi e polveri Rischio incendio 41

42 9. Rivestimento definitivo 42

43 9. Rivestimento definitivo Una volta posizionata la cassaforma, la smorza e le tubazioni necessarie al drenaggio dell acqua si procede al getto del calcestruzzo mediante autobetoniera e autopompa. Principali rischi: Urti e colpi Caduta di materiale Rumore Vibrazioni Agenti chimici Investimenti 43

44 Galleria ferroviaria finita (manca solo la posa dell armamento) 44