Università degli Studi di Pavia Facoltà di Ingegneria Corso di laurea in Ingegneria Civile Costruzione di gallerie: Scavo in rocce coerenti Tesi di laurea di Raffinetti Eugenio Matr. 329153/10 Relatore: Prof. Ing. E. Probati Anno accademico 2006-2007
INDICE I INTRODUZIONE... 4 II - CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE... 6 Prove in sito... 8 Prove di laboratorio... 9 N.A.M.T. (New Austrian Tunnelling Method)... 11 Classe I... 12 Classe II... 13 Classe III a-b... 13 Classe IV... 14 Classe V a... 15 Classe V b... 16 III - METODOLOGIE DI ATTACCO E SCAVO PER ROCCE COERENTI E INCOERENTI... 17 Tecnologie di scavo meccanizzate... 18 Scudi... 18 Scudi ad aria compressa... 20 Scudi a lame... 20 Evoluzione degli scudi: spingitubo... 20 Microtunnelling... 21 Avanzamento meccanico mediante escavatori, macchine con ripper e frese puntuali (TSM)... 23 Struttura di una macchina TSM - fresa ad attacco puntuale... 24 Campo di impiego delle macchine TSM... 25 TSM - Vantaggi e svantaggi... 26 EPB Earth Pressure Balance e Hydroshield... 26 TBM Tunnel Boring Machine... 28 Drill & Blast - Perforazione e Sparo in galleria... 29 IV - TBM TUNNEL BORING MACHINE... 31 TBM APERTE... 32 Testa di taglio... 33 Supporto testa di taglio... 33 Scudo di protezione... 33 Trave principale... 34 Unità di grippaggio... 34 Cilindri di spinta... 34 Piattaforma di servizio/comando... 34 Sezione posteriore... 34 Sistema di sterzatura... 35 Nastri trasportatori... 35 Back up... 35 Impianto idraulico... 36 Impianto di lubrificazione... 36 Impianto elettrico... 36 TBM SCUDATE... 36 TBM a scudo semplice... 37 TBM doppio scudate... 38 2
Produttività... 38 Tempi di applicabilità... 40 Aspetti realizzativi e di costo... 41 Conclusioni... 43 V - LA SICUREZZA NELLO SCAVO MECCANIZZATO... 45 VI - DRILL & BLAST, perforazione e sparo in galleria... 49 PERFORAZIONE, CONCETTI GENERALI... 50 Perforabilità della roccia... 51 Perforazione roto - percussiva e jumbo robotizzati... 51 MATERIALE DI PERFORAZIONE... 53 Aste... 53 Punte di perforazione... 53 L UTILIZZIO DELL ESPLOSIVO NEL SOTTOSUOLO... 54 Influenza della presenza di superfici libere... 55 Esplosivi, micce detonatori... 56 VOLATE IN GALLERIA... 62 Caricamento delle mine... 64 Operazioni dopo il brillamento delle mine... 64 VII - LA SICUREZZA NEL METODO DRILL & BLAST... 65 Sospensione del brillamento in caso di temporali... 67 Verifiche nel caso di mancato brillamento... 67 Altre problematiche... 69 VIII ANALISI DI UN CASO: Galleria di Abdalajis (Malaga- Spagna)... 70 Il progetto dell opera... 71 La geologia della galleria... 72 Il progetto della DSU TBM... 73 Caratteristiche progettuali... 74 Caratteristiche operative... 74 Le prestazioni della TBM nei primi tratti di 2 km in formazioni rocciose deboli... 74 Il comportamento della TBM in ammassi rocciosi a elevata convergenza... 75 Trattamento e stabilizzazione del fronte della galleria... 76 L impatto degli afflussi di gas sulle attività di costruzione della galleria... 78 Considerazioni Finali... 80 IX - CONCLUSIONI... 82 3
I INTRODUZIONE Le tecniche di costruzione delle gallerie riscontrano le sue origini sin dai tempi dei romani, anche se l esplorazione del mondo sotterraneo per ricavare materie prime è cosa assai più antica. Tuttavia solo negli ultimi 200 anni si può parlare di ingegneria delle gallerie, da quelle ferroviarie della seconda metà del IXX secolo a quelle stradali e autostradali del XX secolo. L evoluzione della tecnica del tunnelling riguarda lo scavo, il rivestimento e le operazioni di consolidamento e preconsolidamento. Per la costruzione di strade, ferrovie, linee metropolitane, parcheggi, uffici, impianti sportivi e grandi depositi, si ricorre sempre di più all occupazione dello spazio sotterraneo, dove il calcestruzzo è largamente impiegato in più fasi della realizzazione delle opere relative e ne diviene elemento essenziale per l esercizio. Verranno tuttavia trattati solo i metodi di scavo per la costruzione delle gallerie con particolare attenzione alle tecniche riguardanti lo scavo in rocce coerenti. Mutuate dai numerosi cunicoli e anfratti naturali, originariamente utilizzati per nascondigli o condotte per il trasporto dell'acqua, le gallerie sono state, in un primo tempo, poco utilizzate per attraversare rilievi montuosi e facilitare i percorsi stradali, com'è avvenuto sempre più frequentemente con il passare dei secoli. La moderna progettazione di una galleria, che fa parte di un percorso stradale o ferroviario, è il frutto dello studio congiunto di geologi e ingegneri. I primi devono individuare le condizioni geologiche, geomorfologiche e geotecniche del terreno, mentre i secondi devono progettare la galleria vera a propria, determinandone il tracciato, il percorso, la forma e la resistenza alle sollecitazioni, compresi gli studi sull'idrologia superficiale e sotterranea dei territori interessati. I Romani furono esperti nella costruzione delle gallerie, anche se sono meno frequenti tunnel posti su un tracciato stradale extraurbano. In effetti, i Romani realizzarono i cosiddetti specus idraulici sotterranei per il trasporto d'acqua a grande distanza. A differenza dei Greci, i Romani, di fronte a un ostacolo naturale non l'aggirano, ma tirano diritto, sfruttando pendenze e scavando nella roccia. 4
Risale a oltre 500 anni prima di Cristo, la galleria stradale dell'isola di Ponza, lunga 500 metri e scavata nella liparite, una roccia effusiva acida, simile al magma granitico. Non esistono riferimenti storici per comprendere bene quali fossero le tecniche costruttive dei tunnel stradali romani. Bisogna aspettare sino al Medio Evo per un tunnel stradale importante, quale il tunnel di Menilmolant, in Francia, ideato nel 1370 per il drenaggio delle acque reflue di Parigi. Seguono il Pertuso di Touilles, presso Susa, un tunnel per il convogliamento di acqua, lungo 450 metri e alto 1,9 m, costruito da una sola persona, Colombano Romeano, tra il 1526 e il 1533. E' del 1707 il primo tunnel stradale di 64 m sotto il Gottardo, mentre il primo tunnel ferroviario risale al 1820. Dando un occhiata al presente, un'ardua opera d'ingegneria, entrata nella storia della scienza delle costruzioni, è l'autostrada subacquea che consente di attraversare in auto la baia della più grande metropoli giapponese. La Tokyo-bay Aqualine, è un'autostrada a pedaggio lunga 15 chilometri, che si snoda per 5 chilometri su ponte e per 10 km in galleria sottomarina. E' stato possibile realizzare un tunnel sottomarino di queste ciclopiche dimensioni con la tecnologia TBM (Tunnel boring machine), una macchina fresante per lo scavo di gallerie a piena sezione che realizza meccanicamente uno scavo con scudo di protezione. La galleria della baia di Tokyo, ha un diametro esterno di 14,14 metri ed è la più larga del mondo oggi in esercizio. I progressi della tecnica costruttiva, quindi, rendono oggi affrontabili costruzioni di gallerie anche lunghissime senza che per esse si intraveda alcuna limitazione oltre quella della convenienza dei costi relativi. Un esperienza ormai secolare ha dimostrato come almeno fino a lunghezze dell ordine dei venti chilometri non nascano problemi insormontabili nella costruzione di gallerie. 5
II - CLASSIFICAZIONE DELLE ROCCE Per metodi di scavo di una galleria si intendono le operazioni di scavo vero e proprio, allontanamento del materiale (smarinaggio), preconsolidamento e consolidamento dell anello di roccia. Perciò il progetto e lo scavo necessitano sempre di una indagine finalizzata alla conoscenza delle caratteristiche del massiccio roccioso da attraversare. Le indagini hanno come scopo quello di ricavare dati relativi: Alla geologia ed in particolare la litologia e l assetto strutturale dell ammasso roccioso Alle problematiche dell idraulica sotterranea Alle caratteristiche geomeccaniche delle varie rocce Alle caratteristiche geologiche e strutturali che interessano la distribuzione delle tensioni al contorno della galleria durante e dopo lo scavo. Dalle indagine preliminari si ipotizza un tracciato ottimale che metta in condizioni di sicurezza lo scavo della galleria, senza sottovalutare l aspetto economico. I risultati ottenuti sono il frutto di una serie di tecniche e metodologie d indagine sintetizzate nella tabella sotto riportata: Tuttavia per una miglior conoscenza dell ammasso roccioso che interessa lo scavo, le indagini preliminari necessitano di essere ampliate, addensando i rilievi ed affinando gli studi già impostati, oppure procedendo all esecuzione di un cunicolo pilota in cui effettuare indagini dirette. L esecuzione del cunicolo pilota significa anticipare lo scavo della galleria permettendo l esame visivo ed il prelievo continuo di campioni di roccia lungo l asse del tracciato. Mediante prove in sito e in laboratorio si determinano i principali parametri fisici e meccanici necessari per la progettazione della galleria. 6
La seguente tabella indica in sintesi le principali indagini geognostiche normalmente utilizzate per la progettazione delle gallerie. Caratteristiche dell ammasso roccioso litologia geometria struttura Indagini preliminari rilievo geologico zonale, sondaggi. estrapolazione dai rilievi geologici e geognostici, rilievi geofisici. rilievo strutturale. foto interpretazione. Cunicolo pilota rilievo del cunicolo misura diretta dei litotipi Indagini di dettaglio Nuove tecniche geofisiche rilievo geologico di dettaglio, sondaggi. rilievi geofisici di dettaglio, estrapolazione da sondaggi. rilievo strutturale (sismici, tomografici), lungo il cunicolo rilievi geofisici rilievi strutturali di dettaglio. idrologia rilievo idrogeologico esame diretto sondaggi strumentati R. Q. D. sondaggi sondaggi σ = resistenza a compressione E = modulo elastico υ= coeff. di Poisson sondaggi, rilievi sismici. prove di laboratorio prove di laboratorio prove di laboratorio prove di laboratorio prove di laboratorio prove di laboratorio, rilievi sismici. K = permeabilità prove di laboratorio sondaggi sondaggi stato tensionale misure di convergenza e pressione rilievi sismici 7
Prove in sito Tipo di prova Scopo Rilievo geostrutturale di dettaglio Caratterizzazione di ciascun sistema di discontinuità. Misure di convergenza in cunicoli esplorativi Indicazione delle variazioni di distanza fra i punti di riferimento per osservare movimenti di convergenza dovuti a rilascio tensionale durante lo scavo del cunicolo. Sismica a rifrazione all interno Valutazione delle caratteristiche medie della roccia del cunicolo indisturbata in termini di velocità delle onde longitudinali. Valutazione dello spessore di roccia interessato da Microrifrazione in parete fenomeni di rilascio (decompressione) causati dallo scavo del cunicolo esplorativo. Descrizione della variabilità di diverse proprietà: RQD, Sondaggi verticali ed inclinati moduli elastici, densità delle fratture, caratteristiche strutturali. Determinazione ed individuazione di vuoti, fessure, misurazione delle principali cavità presenti all interno dei Prospezioni con sonda televisiva fori di sondaggio. Rilievo mediante bussola delle caratteristiche geostrutturali. Rilievi di carotaggio sonico nei fori di sondaggio Rilievi tomografici sonici fra i fori di sondaggio Prove dilatometriche Determinazione delle modalità di propagazione della velocità delle onde elastiche della roccia attraversata dai fori di sondaggio. Ottenere un immagine della distribuzione delle velocità di propagazione delle onde longitudinali in corrispondenza di sezioni piane tra due o più sondaggi. Determinazione del modulo di deformabilità entro i fori di sondaggio. Determinazione della componente di sollecitazione Prove con martinetto piatto originaria perpendicolare al piano di taglio e del modulo di deformabilità dello strato corticale di roccia in parete. Determinazione delle caratteristiche di deformabilità Prove di carico su piastra dell ammasso roccioso. Prove di fratturazione idraulica Determinazione dello stato di sollecitazione originaria dell ammasso roccioso. 8
Prove di laboratorio Tipo di prova Scopo Analisi petrografiche Determinazione delle caratteristiche mineralogiche e tessiturali della roccia. Determinazione del peso di volume secco, peso specifico e porosità Determinazione delle caratteristiche fisiche. Misura della velocità sonica Determinazione della velocità di propagazione delle onde elastiche. Prove di compressione Determinazione delle caratteristiche di resistenza ultima. monoassiale Prove di compressione monoassiale a velocità di deformazione controllata Determinazione delle caratteristiche di deformabilità e di resistenza meccanica dei campioni prima e dopo il raggiungimento delle condizioni di resistenza ultima. Prove di compressione triassiale a Determinazione della resistenza alla compressione, velocità di deformazione modulo di deformazione, coefficiente di Poisson, controllata coesione e angolo di attrito di picco e residuo. Prove di trazione diretta Resistenza a trazione. Prove di taglio diretto sui giunti Determinazione delle caratteristiche di resistenza al taglio dei giunti. I risultati delle prove sopra indicate concorrono a formare un quadro omogeneo, nel quale le correlazioni tra i vari risultati costituiscono il modello geomeccanico di interpretazione del comportamento della roccia. Nel valutare i risultati dell indagine bisogna tenere presente la differenza esistente tra prove di laboratorio e prove in sito. Tra le due classi di prove, infatti, c è da considerare anche l effetto scala. Mentre le prove di laboratorio sono condotte su volumi elementari di roccia, le prove in sito si riferiscono a volumi reali, certamente assai più rappresentativi della massa di roccia interessata dalle opere. In laboratorio si determinano quindi le caratteristiche della matrice rocciosa e delle superfici elementari dei giunti, in sito si ottiene una risposta più rappresentativa del comportamento reale della roccia. Sulla base dei risultati delle indagini effettuate e della loro interpretazione sono scelti i parametri di resistenza al taglio e di deformabilità relativi all ammasso roccioso. 9
Tali parametri possono essere suddivisi in due gruppi: parametri necessari a caratterizzare la roccia costituente l ammasso roccioso (ricavabili da prove di laboratorio) parametri relativi al comportamento dell ammasso roccioso nel suo complesso (ricavabili da prove in sito e da misurazioni interessanti comunque porzioni significative dell ammasso stesso). Tali parametri diventano i dati di ingresso per le analisi di stabilità locale e di massa degli scavi mediante modelli numerici. Inoltre, durante lo studio di fattibilità e le fasi preliminari del progetto, quando ancora relativamente poche informazioni sono disponibili sulle caratteristiche dell ammasso roccioso, sullo stato tensionale presente all interno dell ammasso e sulle condizioni idrogeologiche, l impiego dei sistemi di classificazione dell ammasso roccioso può risultare estremamente utile. Innanzi tutto, l adozione di uno o più sistemi di classificazione permette la raccolta sistematica di dati, relativamente a tutti gli aspetti fondamentali ed indispensabili per la progettazione e costruzione di un opera in sotterraneo. Inoltre, poiché i sistemi di classificazione sono basati su criteri e metodi standardizzati, essi presentano il vantaggio di poter operare un confronto con altri siti aventi ammassi rocciosi delle medesime caratteristiche. Infine, mediante l adozione di un sistema di classificazione è possibile una stima preliminare degli interventi di sostegno e consolidamento necessari ed una valutazione delle caratteristiche di resistenza al taglio e di deformabilità dell ammasso roccioso. Occorre quindi evidenziare come l adozione di un sistema di classificazione risulti uno strumento utile, ma che non può sostituire le usuali indagini geognostiche in sito ed in laboratorio. 10
N.A.M.T. (New Austrian Tunnelling Method) Fra i diversi sistemi di classificazione si ricordano: Sistema di classificazione di Terzaghi Classificazione RQD proposta da Deere Classificazione austriaca proposta da Rabcewicz e Pacher Sistema di classificazione RSR Sistema di classificazione RMR proposto da Bieniawski Classificazione Q proposta da Barton Classificazione proposta da Lauffer Tra questi si preferisce la classificazione delle rocce di Rabcewicz che costituisce una sintesi delle esperienze maturate nell applicazione del nuovo metodo austriaco di costruzione delle gallerie N.A.M.T. (New Austrian Tunnelling Method), modificata ed integrata con parametri di Pacher e Terzaghi. La classificazione delle rocce di Rabcewicz costituisce una sintesi delle esperienze maturate nell applicazione del nuovo metodo austriaco di costruzione delle gallerie (N.A.M.T.). Si ricapitolano i concetti fondamentali messi a punto da Von Rabcewicz secondo il suo testo di brevetto depositato nel 1948. Il metodo trae vantaggio dalla capacità dell ammasso roccioso di autosostenersi, attraverso il controllo del processo di ridistribuzione delle forze nell anello di roccia che circonda lo scavo e adattando la scelta delle opere di sostegno. La platea o piano del tunnel verrà costruita definitivamente con la sezione e con la resistenza finale. Dopo un certo tempo, quando le pressioni nella roccia circostante il cavo si sono attenuate, o comunque si è creato uno stato di equilibrio, si provvederà a gettare il rivestimento definitivo e strutturale armato. Le metodologie di scavo secondo N.A.M.T. prevedono interventi immediati, flessibili, e quindi le operazioni di spritz beton, bullonatura, centinatura con centine telescopiche collassabili che possono tollerare le deformazioni iniziali della roccia e quindi del cavo senza danneggiarsi, sono tipiche di questo metodo ed hanno subito un evoluzione concomitante all evoluzione del N.A.M.T..Il vero ed unico concetto innovativo del sistema è 11
comunque quello di creare attorno allo scavo una zona di roccia che abbia essa stessa una funzione strutturale tale da reggere parte dei carichi, con l aiuto di un minimo di supporti artificiali. Al fine di creare l anello roccioso tale da reggere i carichi, le inevitabili deformazioni indotte negli strati rocciosi devono essere da una parte contenute il più possibile, in modo tale che la roccia perda il meno possibile le sue proprietà resistenti iniziali, e dall altra parte sufficientemente grandi in modo da attivare un adeguato anello di roccia portante. Tutto ciò equivale ad indurre un aumento della coesione della roccia nella zona di tale anello. Il N.A.M.T. individua sette classi per la classificazione delle rocce. Classe I Classi di roccia : I stabile Roccia sana massiva. Lo scavo si autosostiene e le Descrizione del comportamento della tensioni al contorno non superano la resistenza della roccia roccia. Sezione di scavo Tempo di autosostegno Misure di sicurezza e di sostegno Sezione piena. Settimane in calotta, illimitato in parete. Ancoraggi locali + rete in calotta + calcestruzzo proiettato. La classe I è caratterizzata da roccia sana, non degradata, compatta in formazioni massicce. La possibile presenza di sottili interstratificazioni non costituisce un elemento per una classificazione in una classe inferiore, in quanto esse riducono solo sensibilmente la stabilità dell ammasso roccioso. Il comportamento della roccia non viene influenzato dall acqua presente nel sottosuolo. Il sistema di scavo avviene a tutta sezione, raramente le rocce di questa classe permettono uno scavo meccanizzato con frese ad attacco puntale. Le frese a tutta sezione potrebbero scavare ma il loro costo iniziale è molto alto per sezioni di grandi dimensioni, il loro utilizzo avviene perciò per gallerie di valico molto lunghe. 12
Classe II Classi di roccia: II leggermente fratturata Descrizione del comportamento della roccia Roccia stratificata e leggermente fratturata. Nella fase di decompressione le tensioni tangenziali in calotta superano la resistenza della roccia con conseguenti distacchi. Sono necessarie opere di sostegno sistematiche in calotta. Le pareti dello scavo si mantengono stabili, salvo possibili distacchi locali. Sezione di scavo Sezione piena Tempo di autosostegno Misure di sicurezza e sostegno Giorni in calotta, settimane in parete Ancoraggi sistematici in calotta + rete + calcestruzzo proiettato (anche in parete per bloccare rilasci locali). Roccia sana, poco o non alterata, caratterizzata da stratificazioni e leggere fratture. Possibili distacchi in calotta necessitano misure di sostegno, tuttavia lo scavo può essere effettuato a piena sezione, mentre le volate non devono superare i 3 m di lunghezza. Classe III a-b Classe di roccia: III a Classe di roccia: III b fratturata poco spingente Roccia da fratturata a molto fratturata. Il limite di resistenza della roccia viene raggiunto in parete e Descrizione del comportamento della superato in calotta. Sono necessarie opere di roccia sostegno sistematiche e l inserimento dell arco rovescio per la possibilità di rottura del fondo dello scavo. Sezione piena con volate brevi. Preferibilmente Sezione di scavo sezione parzializzata (calotta più uno strozzo) Tempo di autosostegno Ore in calotta, giorni in parete. Ancoraggi sistematici + rete + calcestruzzo proiettato in calotta e in parete. Arco rovescio. Misure di sicurezza e di sostegno Materiale da franoso a molto franoso, caratterizzato da notevole stratificazione e fessurazione. 13
Lo scavo sarà effettuato a sezioni parzializzate: calotta, strozzo e piedritti, arco rovescio, mentre le volate non dovranno superare i 2 m di lunghezza. Classe IV Classi di roccia: IV Descrizione del comportamento della roccia Sezione di scavo Tempo di autosostegno Misure di sicurezza e di sostegno spingente Roccia alterata, scistosa, fagliata. La resistenza della roccia viene superata su tutto il contorno dello scavo. Sono necessarie opere di sostegno sistematiche, l inserimento dell arco rovescio e la protezione del fronte di scavo. Sezione parzializzata (calotta con più di uno strozzo). Molto breve in calotta, alcune ore in parete. Ancoraggi sistematici + rete + calcestruzzo proiettato + centine metalliche in calotta e in parete. Arco rovescio e protezione del fronte dello scavo con calcestruzzo proiettato. Roccia molto alterata interessata da fasci di faglie, presenza di materiali sciolti. Lo scavo sarà effettuato in almeno quattro fasi: calotta, strozzo, e piedritti in due tempi, arco rovescio, mentre le volate non dovranno superare gli 1.5 m di lunghezza. 14
Classe V a Classi di roccia: V a molto spingente Descrizione del comportamento della roccia Roccia molto alterata. L apertura dello scavo provoca l insorgere di forti pressioni in tutte le direzioni. L anello di roccia intorno allo scavo è completamente plasticizzato e tende verso l interno con sensibile riduzione della sezione. E necessaria una suddivisione in diverse sezioni Sezione di scavo parziali in funzione anche della stabilità del fronte di scavo. Nessuno in calotta, fino a poche ore in parete e sul Tempo di autosostegno fronte. Ancoraggi sistematici + rete + calcestruzzo proiettato + centine metalliche in calotta e in parete. Arco Misure di sicurezza e sostegno rovescio e protezione del fronte dello scavo con calcestruzzo proiettato. Roccia fortemente spingente con tendenza ad esercitare forti pressioni contro i sostegni, marcata influenza dell acqua nel sottosuolo sul comportamento meccanico del materiale. Lo scavo verrà effettuato a sezioni parzializzate. Calotta, strozzo e piedritti in quattro fasi, arco rovescio; se il comportamento della roccia lo richiedesse, si potrà procedere con ulteriore parzializzazione. Ciascun ciclo di scavo non dovrà superare in lunghezza i 1.5 m. Il mezzo di produzione più idoneo è la fresa ad attacco puntale di media potenza ma di estrema flessibilità. 15
Classe V b Classi di roccia: V b materiale sciolto Descrizione del comportamento della roccia Sezione di scavo Tempo di autosostegno Misure di sicurezza e di sostegno Questa classe comprende tutti i terreni sciolti, franosi, per i quali lo scavo non può essere affrontato con i metodi convenzionali. Lo scavo si regola in funzione dei metodi di sostegno. Praticamente nullo. Misure speciali quali congelamento, iniezioni di miscele chimiche. Tutte le rocce sono clastiche, non coerenti,sono presenti forti spinte laterali e successivi sollevamenti della platea, la massa rocciosa frana e grava con forti pressioni contro la protezione ed i sostegni. Lo scavo sarà effettuato a sezioni parzializzate in almeno sei fasi: calotta, strozzo, e piedritti in almeno sei tempi, arco rovescio, se necessario si potrà procedere ad ulteriore parzializzazione. Ciascun ciclo di scavo non dovrà superare in lunghezza 1.00 m. Lo scavo sarà completamente meccanizzato e l impiego di uno scudo a lame potrebbe rilevarsi la soluzione economicamente migliore per lunghe tratte di galleria. 16
III - METODOLOGIE DI ATTACCO E SCAVO PER ROCCE COERENTI E INCOERENTI La fase successiva all analisi e alla classificazione dei vari tipi di terreno che interessano il tracciato della galleria, è l analisi dei metodi di scavo e dei mezzi utilizzati che meglio si addicano ad un determinato terreno. Una prima distinzione sui metodi di scavo si può basare sulla qualità del terreno, distinguendo perciò due gruppi: Attacco e scavo in terreni incoerenti, con tempi di auto sostegno assai brevi, Attacco e scavo in rocce coerenti. Per attacco si intende il sistema con il quale si intende scavare il tunnel, i sistemi più comuni sono: a sezione parziale e a sezione completa. Tutti i metodi di avanzamento sono articolati in modo sequenziale in funzione dello sviluppo dello scavo, degli interventi di sostegno e dello smaltimento del materiale di scavo, ed hanno quindi un ritmo ripetitivo. Il metodo di scavo deve: permettere lo scavo dell ammasso roccioso nel modo più economico e rapido possibile in relazione al tipo di progetto, evitare di compromettere la stabilità delle rocce, evitare il più possibile scosse e vibrazioni in prossimità di infrastrutture civili, rispettare il più possibile l ambiente, prevedere un tipo di rivestimento il più possibile economico. 17
La scelta del metodo di avanzamento più efficiente è determinata sulla base dei seguenti parametri: Classificazione dello scavo e dei relativi interventi di consolidamento, Sezione, lunghezza e pendenza della galleria, Resistenza e abrasività delle rocce, con riferimento al tipo di macchine per lo scavo Condizioni idrogeologiche, Altri parametri (ad es. velocità di avanzamento necessaria). Tecnologie di scavo meccanizzate L utilizzo dello scavo meccanizzato a tutta sezione consente una maggiore sicurezza riguardante la fase di lavoro per rocce incoerenti. In seguito verranno brevemente illustrate le principali e moderne tecnologie di scavo. Scudi Gli scudi vengono utilizzati per permettere un sistema di avanzamento più efficiente oltre che per garantire condizioni di lavoro sicure per gli operatori. Il loro costo di primo investimento è particolarmente elevato, pertanto l utilizzo è condizionato dalla lunghezza del tratto da scavare; infatti se questo è particolarmente ridotto si preferisce utilizzare sistemi di preconsolidamento. Il funzionamento principale dello scudo è quello di abbinare lo scavo al sostenimento del fronte, seguito dalla rimozione dello smarino e dalla messa in opera del rivestimento. 18
Lo scudo è formato da tre parti principali: 1. Corpo: è la parte centrale che consiste in un elemento cilindrico in metallo 2. fornito di un sistema idraulico che permette il suo avanzamento. La lunghezza standard del corpo varia da 2 a 3 m. Coda: è la parte terminale dello scudo, permette agli operatori la messa in posa dell anello prefabbricato 3. Visiera di taglio: rappresenta la parte frontale dello scudo. La struttura è particolarmente robusta e rivestita di piastre antiusura dovendo resistere alle forti sollecitazioni dovute all avanzamento. La macchina deve essere equipaggiata da cilindri di spinta per la sua movimentazione che utilizzano come appoggio l ultimo anello messo in opera. La messa in opera dei conci avviene automaticamente attraverso un dispositivo chiamato erettore. Nelle giunzione dei singoli anelli, viene installata una guarnizione in gomma per evitare eventuali infiltrazioni. I vantaggi principali di questo metodo di scavo possono essere così riassunti: La galleria viene eseguita a piena sezione, Messa in posa del rivestimento finale evitando lavori di consolidamento come centine, spritz e bullonatura, L azione dei carichi esercitata dall ammasso roccioso sono limitati dall elevata rapidità delle operazioni di scavo. Si utilizzano scudi di tipo differente a seconda della geologia del terreno: Terreni sciolti (sabbie, ghiaie e limi):scudi operanti a pressione atmosferica, Terreni plastici (argille):scudi a pressione atmosferica o in casi particolari ad aria compressa, che evitano il rigonfiamento delle argille, Terreni sotto battente idraulico:scudi ad aria compressa. In funzione della geologia del terreno si possono utilizzare diversi sistemi di scavo: Bracci fresanti, Bracci escavatori, Teste a piena sezione (TBM). 19
Scudi ad aria compressa Quando si lavora sotto battente idraulico, oltre ai rischi dovuti ad eventuali allagamenti, è possibile turbare l equilibrio delle falde presenti causando elevate subsidenze. Per risolvere questo problema con un sistema ad aria compressa si mantiene all interno dello scudo una pressione pari o maggiore di quella esercitata dal battente idraulico. I disagi dovuti a questo sistema sono notevoli in quanto gli operai lavorano a pressioni che possono essere superiori alle 2-3 atm, con conseguenti rischi per la loro salute. Per limitare eventuali danni fisici, i turni di lavoro non sono mai superiori alle 3-4 ore giornaliere ed è prevista la presenza di camere iperbariche. Scudi a lame A differenza degli scudi convenzionali il mantello dello scudo è composto da lame che scorrono sulla struttura di supporto in senso longitudinale. Il movimento delle lame viene alternato e sincronizzato a quello di avanzamento della struttura di sostegno. Il campo di applicazione di queste macchine risulta esser ottimale in suoli e rocce con resistenza alla compressione semplice non superiore alle forze di infissione di una singola lama,l ordine di grandezza è di 60000-70000 kg, e quindi in grado di infliggersi in terreni di resistenza sino a ca. 100-120 kg/cm 2 Evoluzione degli scudi: spingitubo Un interessante sviluppo dello scudo,utilizzabile per la messa in opera di condutture sotterranee, è lo spingi tubo, mediante il quale è possibile sotto passare strutture di qualsiasi tipo senza intralciare il traffico di superficie e provocare subsidenze. Questo metodo sfrutta un impianto oleodinamico per spingere tubi in sottosuolo. Il loro diametro minimo è di circa 800mm e per quanto riguarda il limite massimo questo è legato esclusivamente ai problemi di trasporto dei tubi stessi, che può 20
essere ovviato con la costruzione in cantiere. Per quanto riguarda la lunghezza dei condotti non si hanno praticamente limiti. Le tubazioni possono essere in acciaio, cemento armato, cemento amiantato o ghisa e si spingono in terreni coerenti o incoerenti, così pure come in strati freatici. Il terreno viene scavato, caricato e trasportato all interno della condotta. Quando la prima sezione di tubo è stata completamente infilata nel terreno, i pistoni idraulici della sezione di spinta vengono retratti e si cala nel pozzo una seconda sezione di tubo. Per evitare un eccessiva pressione di spinta si possono installare stazioni intermedie. Questo metodo ha il grande vantaggio di creare minime vibrazioni, eliminando così i rischi di cedimento del terreno. Microtunnelling Figura1: Spingitubo Sono attrezzature per la messa in posa di tubazioni la cui sezione ridotta, compresa tra DN250 e DN 800, non consente l accesso al suo interno degli operatori addetti ai lavori. Questi sistemi di scavo adottano per lo smarino un vagoncino mobile su rotaie detto contenitore, il quale viene installato all interno del tubo. 21
Verranno in seguito riassunti i principali campi di utilizzo: Possibilità di utilizzo nei terreni più eterogenei, spazianti dai materiali di riporto alle rocce più compatte, Possibilità operativa tramite un unico pozzo di spinta di tratti aventi lunghezza fino ad un max di ca. 150 m, L utilizzo di un sistema di guida a raggio laser, insieme ad un sistema di direziona mento automatico, consente di mantenere le deviazioni rispetto all asse prefissato entro un limite max di ca. 30mm, È possibile l impiego sotto falda senza dover affrontare seri problemi. Figura 2:Macchina per il microtunnelling Figura 3 :Schema di microtunnelling 22
Avanzamento meccanico mediante escavatori, macchine con ripper e frese puntuali (TSM) Gli escavatori idraulici sono equipaggiate con benne profonde, che possono essere fornite di denti molto robusti. Per lo scavo di banchi rocciosi stratificati possono essere impiegati anche martelli o scalpelli idraulici, applicabili con rapidità al braccio dell escavatore, ed altrettanto rapidamente sostituibili. Per ottenere una sezione di scavo il più possibile corrispondente al profilo di progetto, i cucchiai e/o i denti delle escavatori devono poter essere idraulicamente ruotabili su entrambi i lati rispetto all asse longitudinale. Con un escavatore meccanico, grazie alla sua flessibilità di impiego che permette di ottenere una buona precisione di scavo in rocce di bassa o media durezza, si possono ottenere rendimenti di scavo elevati. In rocce poco compatte l impiego di escavatori idraulici permette di raggiungere efficienze di scavo molto elevate. Le potenzialità di queste macchine si possono ricavare in via approssimativa dai manuali tecnici dei costruttori. Inoltre per lo scavo di rocce poco compatte possono essere impiegati, oltre a escavatori idraulici muniti di ripper, anche escavatori idraulici pesanti con martellone. La potenzialità di cavo di tali macchine non è tuttavia confrontabile con quella di una fresa puntuale (TSM). Inoltre il materiale deve essere rimosso con una fase operativa separata. Qualora le condizioni geologiche lo permettano, possono essere impiegate in modo estremamente efficace ruspe attrezzate con speciali martelli demolitori. L attrezzatura di scavo, che viene montata sulla ruspa, consiste in un martello demolitore con 1-3 denti che viene spinto da cilindri idraulici contro e dentro la roccia. Oltre al macchinario di scavo, che viene impiegato solo per demolire la roccia, sono necessarie anche macchine di rimozione-carico del materiale di scavo. In gallerie e caverne di grandi dimensioni la potenzialità di scavo (per m 3 di materiale compatto) nel caso di rocce di media resistenza (30-80 N/mm 2 ) può variare da 200 a 1000 m 3 /h con una macchina di ca. 400 KW di potenza. 23
Struttura di una macchina TSM - fresa ad attacco puntuale La macchina fresatrice puntuale è un apparecchiatura multifunzionale che esegue diverse operazioni distinte. La macchina è strutturata in modo da effettuare sia lo scavo meccanico della roccia sul fronte di avanzamento, sia la rimozione del materiale scavato, sollevandolo meccanicamente e quindi caricandolo, mediante trasportatori continui, sui mezzi di trasporto. La TSM, dato il suo notevole peso e le condizioni molto impegnative in cui opera, è montata su un carrello cingolato. La TSM è quindi in grado di svolgere le seguenti funzioni: demolizione del fronte di avanzamento (scavo del materiale) mediante le testa fresatrice, ripresa del materiale mediante attrezzatura di carico, trasporto del materiale mediante nastro trasportatore continuo fino al punto di carico, direttamente su mezzi di trasporto o su nastri trasportatori continui secondari. Figura 4: Fresa ad attacco puntale 24
Campo di impiego delle macchine TSM In caso di rocce con caratteristiche di resistenza medie (50-80 N/mm²) le macchine fresatrici puntuali possono essere impiegate con buoni rendimenti di scavo, soprattutto se le rocce sono caratterizzate da discontinuità dovute, per esempio, a strati e fessurazioni. Quanto maggiore è la resistenza delle rocce, tanto maggiore deve essere la potenza dei motori della testa fresatrice ed il peso della macchina, al fine di rendere economicamente conveniente lo scavo. Riassumendo, le condizioni di impiego ottimali sotto il profilo economico per una macchina TSM sono le seguenti: lunghezza della galleria medio-corta (ca. < 3 km) in rocce tenere, galleria con sezioni variabili, progetti con termini di avvio piuttosto rapidi (tempi di cantierizzazione abbastanza brevi), progetti in cui, a causa delle vibrazioni, non è consentito l avanzamento con esplosivo e in cui la lunghezza della galleria è troppo ridotta per l impiego di una fresa TBM. Grazie alla loro flessibilità le macchine TSM si rivelano idonee anche nel caso di rocce con scadenti condizioni geomeccaniche che richiedono interventi di sostegno impegnativi. Inoltre tali macchine permettono, come tutti i sistemi di avanzamento meccanizzato, di arrecare limitato disturbo all ammasso roccioso della sezione di scavo rispetto al sistema di avanzamento con esplosivo. Tutto ciò ha un effetto positivo per diminuire gli interventi di sostegno e nella durata delle opere. 25
TSM - Vantaggi e svantaggi I vantaggi e gli svantaggi delle frese (TSM) si possono così riassumere: Vantaggi: o basse vibrazioni durante lo scavo, o possibilità di adattamento a variazioni di sezione e di caratteristiche delle rocce, o accessibilità al fronte di scavo per ulteriori interventi di sostegno e di eduzione delle acque, o continuità del ciclo di lavoro: scavo, rimozione, trasporto, o precisione del profilo di scavo (minori quantità di materiali di scavo rispetto all avanzamento con esplosivo), o limitato disturbo dell assetto dell ammasso roccioso (rispetto all avanzamento con esplosivo). Svantaggi: o possibilità di scavo economico solo nel caso di rocce di bassa-media durezza, o elevato consumo degli utensili di taglio, o avanzamento in generale più lento rispetto all avanzamento con esplosivo. EPB Earth Pressure Balance e Hydroshield Sono sistemi di realizzazione di gallerie in grado di operare sottofalda all interno di terreni aventi scarsa o nulla capacità di autosostegno, in quanto riescono a controbilanciare le spinte esterne utilizzando fanghi in pressione. Il sistema è a tenuta idraulica; la tenuta è garantita da un insieme di guarnizioni poste sulla circonferenza, tra lo scudo ed il rivestimento posto in opera e, sul fronte, da una camera stagna all interno nella quale è presente il fango che viene mantenuto ad una pressione tale da garantire la stabilità del fronte. Nelle macchine EPB, il fango stabilizzante è creato direttamente con il terreno scavato, eventualmente amalgamato ed omogeneizzato per mezzo di iniezioni di 26
schiume. La pressione è generata dalla spinta dei martinetti di avanzamento unitamente al controllo della velocità di rotazione di una coclea la cui testa è all interno della camera stagna e che provvede all estrazione del materiale scavato. Il materiale estratto viene avviato allo smaltimento da nastri trasportatori. Nel caso della Hydroshield, la contropressione alle pareti del fronte viene fornita da fango bentonitico immesso all interno della camera stagna. La pressione del fango viene regolata attraverso una sorta di polmone o una serie di valvole. Il materiale scavato viene in questo caso estratto direttamente dal circuito del fango bentonitico. Quest ultimo, a sua volta, viene inviato all interno di filtri, cicloni e decantatori per essere purificato dal materiale di scavo e rimesso nel ciclo. Figura 5: Sistema di pressioni, caratteristica fondamentale dell EPB e della Hydroshield Figura 6: Macchina EPB 27
TBM Tunnel Boring Machine Nella gamma dei sistemi per la realizzazione meccanizzata di gallerie sono le macchine più semplici. La testa di scavo per mezzo di dischi taglienti (detti cutters), che ruotano anch essi grazie alla rotazione della testa di scavo, trasferisce all ammasso la spinta indotta da martinetti posti all interno dello scudo, creando pressioni locali molto elevate che frantumano la roccia. Le pale raschiatrici, poste sempre sulla testa di scavo, raccolgono il materiale frantumato trasferendolo in un nastro trasportatore che lo convoglia al sistema di smarino. La spinta viene impressa dai martinetti di spinta, che tipicamente hanno una corsa di 1.2 1.5 m alla fine della quale viene richiamato il sistema di supporto recuperando la corsa dei martinetti. In questo modo si ottiene un ciclo di scavo che permette una produzione pseudocontinua. I martinetti di spinta contrastano nel rivestimento, già posto in opera, assemblato all interno dello scudo e successivamente spinto all esterno dello stesso. Nel caso delle macchine doppio scudate è possibile contrastare oltre che sul rivestimento posto in opera anche direttamente sull ammasso grazie alla presenza di un sistema di gripper (martinetti normali all asse della macchina) posti sullo scudo anteriore. Nel capitolo successivo (IV) verranno approfonditi gli usi e le caratteristiche di queste macchine. Figura 7: Modello di TBM 28
Drill & Blast - Perforazione e Sparo in galleria Nell avanzamento con esplosivo si combinano concezioni di ingegneria geologica con metodi di lavoro artigianali. La forma e le dimensioni della sezione possono variare a piacimento nei vari tratti di galleria. L avanzamento mediante esplosivo è condizionato da molte circostanze. Per tale motivo lo sviluppo dei lavori e la produttività sono soggetti a oscillazioni molto maggiori rispetto, ad esempio, all avanzamento mediante macchine tipo TBM. L avanzamento con esplosivo viene impiegato soprattutto nel caso di rocce di resistenza medio-alta. In caso di elevata presenza di minerali abrasivi, questo metodo può risultare più idoneo ed economico rispetto all impiego di macchinari di scavo tipo TSM o TBM. Un ulteriore vantaggio del moderno sistema di avanzamento con esplosivo rispetto all avanzamento meccanico consiste nel fatto che il materiale di scavo risulta migliore per la produzione di inerti per calcestruzzo. L avanzamento con esplosivo è caratterizzato da cicli di lavoro ripetitivi, discontinui, consistenti in perforazione, caricamento, intasamento, brillamento, aerazione, protezione e allontanamento del materiale di smarino. Per il successo del sistema di avanzamento sono particolarmente importanti i seguenti fattori: precisione dei fori, carica dei fori. Ciò vale in particolare per i fori di brillamento e di delimitazione della sezione di scavo, la cui importanza è spesso sottovalutata nella pratica. La condizione per un efficiente sistema di avanzamento con esplosivo è l impiego di apparecchiature di perforazione ad alta efficienza con dispositivo di caricamento e intasamento dei fori. Lo schema di perforazione, la sequenza di scoppio e la quantità di esplosivo, nonché la pezzatura del materiale di scavo vanno ottimizzati mediante brillamenti di prova. Oggi si riesce in genere a eseguire lo scavo con esplosivo all ammasso roccioso senza arrecare eccessivi disturbi ed ottenendo una buona profilatura dello scavo. 29
In tal modo si può contenere lo scadimento delle caratteristiche meccaniche dell ammasso roccioso attorno alla sezione di scavo e, al tempo stesso, evitare fuori sagoma eccessivi. Mediante una sequenza di scoppio ben studiata, l aumento del numero dei fori di brillamento e la diminuzione delle quantità di carica di esplosivo, oltre ad avere un minore disturbo dell ammasso roccioso, si ottengono profili di scavo più precisi. I fori al contorno della sezione di scavo devono essere realizzati, per quanto possibile, parallelamente alla direzione dello scavo. In prossimità di edifici è necessario controllare le vibrazioni dovute alle esplosioni mediante un apposita campagna di misure. Nel capitolo VI quest ultimo argomento verrà approfondito esaminando in dettaglio gli aspetti tecnici. Figura 8: Brillamento 30
IV - TBM TUNNEL BORING MACHINE Per permettere velocità commerciali più elevate nelle infrastrutture viarie lo sviluppo odierno impone modelli che prendano in considerazione andamenti plano altimetrici sempre più regolari e lineari. Ciò implica un abbassamento consistente delle quote medie di transito ed un conseguente aumento dei tratti in sotterraneo, sia in numero che in lunghezza, che sempre più frequentemente vengono previsti anche all interno di materiali poco consistenti ed aventi scarse proprietà meccaniche. Inoltre, una sempre più attenta gestione dei capitali investiti fa si che le opere da realizzare debbano essere immesse nel circolo produttivo in tempi rapidi, per permettere un ritorno veloce degli investimenti. Tale aspetto si pone su un piano apparentemente antitetico alle più recenti normative nel campo della sicurezza sul lavoro che impongono delle restrizioni che spesso portano ad avere una tendenziale diminuzione dei tempi di produzione. Per cercare di rispondere sia alle problematiche tecniche sia a quelle di ritorno economico, negli ultimi decenni il mercato (soprattutto all estero) ha sviluppato tecniche meccanizzate per la realizzazione di opere sotterrane che permettano, in tempi in genere significativamente minori rispetto ai metodi tradizionali ed in condizioni di sicurezza molto più elevate, di immettere sulla rete infrastrutturale le gallerie richieste anche in condizioni di terreno avente scarse proprietà meccaniche e con costi accettabili. Le TBM sono impianti meccanizzati di scavo per rocce dure o in stato di media autoportanza. Possiamo distinguere questi impianti secondo la direzione di spinta, il sistema di grippaggio, la possibilità di erigere elementi prefabbricati autoportanti e la presenza o meno di uno scudo protettivo che si sviluppa principalmente per 360. La sostanziale diversità tra una TBM aperta ed una TBM scudata, a parte evidentemente lo scudo, è rappresentata dalla reazione alla spinta ed alla coppia di taglio della testa fresante. La TBM aperta lavora sfruttando la reazione radiale di grippaggio provocata dalla spinta di uno o più cilindri ortogonali al corpo macchina che forniscono la trave di 31
appoggio dei cilindri di spinta assiale della macchina per l avanzamento della testa e reagiscono alla coppia di rotazione della stessa. La TBM scudata lavora sfruttando l azione di spinta assiale provocata dai cilindri periferici contro gli elementi prefabbricati eretti durante il ciclo precedente ed è quindi la superficie di contatto che fornisce la reazione alla spinta ad alla coppia di testa. La TBM doppio scudata rappresenta invece una macchina che unisce i vantaggi di entrambi i 2 sistemi: l azione di scavo viene prodotta sfruttando il grippaggio radiale, mentre la spinta di avanzamento della macchina viene provocata dall azione assiale dei cilindri periferici sull anello montato all interno dello scudo. TBM APERTE Durante le operazioni di scavo gli elementi che avanzano quando vengono azionati i cilindri di spinta sono: testa di taglio, supporto testa di taglio, scudo, struttura di guida, sezione posteriore, sistema di sterzatura, nastri trasportatori e back up. Gli elementi mancanti statici sono il sistema di grippaggio e la piattaforma di servizio (se presente). Si tratta quindi di un impianto meccanizzato quasi totalmente dinamico. I pistoni principali si ancorano mediante speciali tamponi lungo la sezione periferica della galleria al fine di fornire un opportuno punto di reazione ai cilindri di spinta. La TBM lavora con testa di taglio che varia a seconda del materiale e dalla dimensione da scavare. Il moto di rotazione viene impresso da un sistema elettroidraulico o direttamente meccano-elettrico. Figura 1: TBM aperta Wirth 32
Testa di taglio La cutter head è la parte anteriore di una TBM, essa ha la funzione di scavo e sgretolamento della roccia, ma anche di raccolta dello smarino. In fase costruttiva si può optare per una testa fresante costituita da un unico pezzo o da numerose parti che permettano il loro montaggio/smontaggio. Quest ultima scelta presenta numerosi vantaggi in fase di trasporto viste le notevoli dimensioni di questo tipo di impianto. Gli elementi taglienti detti cutters sono dischi, liberi di ruotare attorno al loro asse, e assemblati secondo una particolare geometria per ottimizzare le prestazioni di scavo, devono essere sostituibili per fronteggiare l usura. Si possono trovare spruzzatori di acqua ad alta pressione finalizzati ad abbattere le polveri, inumidire il materasso fresato e raffreddare i cutters. Nella zona periferica sono presenti tazze di raccolta, atte al raccoglimento del materiale ed a convogliarlo su un opportuno nastro trasportatore atto allo smaltimento dello smarino. Le potenze di rotazione richieste dipendono chiaramente dal diametro della TBM. Per fornire un ordine di grandezza, teste fresanti aventi diametro di scavo di 4-5 m, peso del corpo macchina 150-200 ton, posseggono da 4 a 6 motori elettrici che sviluppano cadauno da 100 a 200 kw. Supporto testa di taglio Il supporto collocato nella parte posteriore della testa di taglio, sostiene il cuscinetto della testa ed i motori (nel caso di trasmissione diretta). Esso risulta essere solidale al corpo principale e può anche sorreggere lo scudo di protezione (se presente). Scudo di protezione Lo scudo ha il compito di sostenere eventuali rilasci e di mettere in sicurezza la zona frontale della TBM, è presente in calotta e lateralmente. 33
Trave principale È progettata per permettere lo scorrimento della macchina durante la fase di avanzamento. Sulla trave trovano alloggiamento solidale i sistemi oleodinamici di grippaggio e nella zona posteriore un sistema di appoggio atto alla movimentazione successiva alla spinta di tutto il corpo macchina. Unità di grippaggio Il sistema di grippaggio permette l ancoraggio della TBM alla roccia contornante lo scavo,può essere a coppie o singolo aventi da 2 a 4 scarpe di ripartizione di carico lungo la sezione periferica della galleria. Le unità possono scorrere lungo la trave principale sfruttando le guide di scorrimento collocate lungo la parte interna del telaio di supporto sul quale sono assemblate. Da notare che il sistema ad una sola coppia di gripper permette la sterzatura durante la fase di scavo. Cilindri di spinta Utilizzando la piastra del sistema di grippaggio come punto di appoggio, i cilindri spingono la parte posteriore del supporto della testa di taglio. Piattaforma di servizio/comando È il centro ove sono collocati il sistema di guida e di comando, gli interruttori dell impianto elettrico, i distributori dell impianto oleodinamico ed i vari comandi. Sezione posteriore Supporta la macchina durante la fase di rigrippaggio. In questa sezione viene montato un supporto per il nastro trasportatore ed un sistema di traino delle sezioni a rimorchio (back up) progettato in modo da limitare lo sforzo di trascinamento della macchina. 34