Microtunnelling: la storia dello sviluppo
Microtunneling è una tecnologia di costruzione senza scavo di servizi sotterranei (reti di acqua, calore, gas, fognature, oleodotti, gasdotti, canali per cavi, ecc.) in condizioni di spazio limitato, dove la loro posa con il metodo tradizionale (aperto) è difficile, impossibile o troppo costosa.
Il metodo non richiede lo scavo di trincee lungo il percorso di posa dei tubi, e per questo aiuta a minimizzare l'impatto negativo sull'ambiente e la vita abituale della zona (specialmente in una metropoli) durante il processo di costruzione.
Storicamente, il microtunneling è stato progettato per eseguire perforazioni senza scavo per tubi di piccolo diametro (fino a 900 mm) dove la partecipazione umana è molto limitata o impossibile. Inizialmente la lunghezza del foro era di appena 100 metri, ma con lo sviluppo della costruzione il metodo è stato migliorato. Oggi, con la disponibilità di macchinari specializzati, il diametro della perforazione può essere di 2500 mm (anche fino a 4000 mm) e la distanza è superiore ai 300 metri. La lunghezza massima di penetrazione del tunnel dipende da molti fattori correlati: tipo di terreno, materiali di livellamento per attrito associati, capacità delle attrezzature, ma il fattore chiave è ancora il materiale di cui è fatto il tubo (cioè se può resistere alla pressione di compressione).
Lo sviluppo della tecnologia del microtunnelling è diventato reale grazie all'introduzione di attrezzature moderne: sensori di controllo ultra-precisi, meccanismi di controllo progressivo e tecnologie che erano precedentemente utilizzate nella costruzione di gallerie su larga scala utilizzando scudi con carichi di terra e acqua. Mentre alla sua nascita il microtunnelling era originariamente adatto solo per il tunnelling lineare, a profondità e gradiente precisamente controllati, l'introduzione di nuove tecnologie, tra cui la pressione, la deviazione, il volume e altre misure, ha reso possibile estendere il campo di applicazione del microtunnelling. Inoltre, anche le condizioni geologiche in cui la tecnologia del microtunnelling può essere applicata si sono ampliate. Il metodo del microtunnelling permette la posa senza scavi in una geologia che va dalle rocce sabbiose ai terreni rocciosi, anche in terreni deboli e saturi d'acqua.
Qui un ruolo importante è giocato dagli specialisti, che devono selezionare correttamente il tipo di teste di taglio dell'attrezzatura per il dato tipo di geologia.
Il punto del microtunnelling è l'uso di uno scudo per il tunnelling sotterraneo (macchina per il tunnelling), che è guidato da un'unità jack-up (stazione) situata nella fossa di avvio alla profondità della posa prevista della conduttura.
L'unità di sollevamento trasmette una forza di spinta allo scudo, che perfora il terreno. Avanzando, la forza diventa più potente. L'azione di spinta produce un foro pari alla lunghezza dei tubi di spinta. All'interno della ruota da taglio, che perfora il terreno, viene alimentata un'acqua che porta il terreno alla superficie del pozzo in un pozzetto speciale. Nel pozzetto il terreno depositato viene smaltito e l'acqua può essere riutilizzata nel processo push-through. Il movimento graduale del microscudo lungo il percorso del tubo previsto termina nella fossa di ricezione, da dove viene infine smontato. La pila di tubi (collettore) rimane all'interno del terreno.
È importante notare che durante la costruzione di microtunnelling, l'intero complesso processo di costruzione è automatizzato e si svolge sottoterra, mentre tutti i pannelli di controllo delle macchine e il personale coinvolto sono in superficie.
Applicazioni della tecnologia di microtunnelling:
- nella costruzione di servizi: costruzione di reti di approvvigionamento idrico e altri vari servizi sotterranei, collettori di gas, reti di riscaldamento e cablaggi elettrici;
- costruzione di gasdotti e oleodotti sotto i corpi idrici;
- collegamento di una sezione offshore e di una conduttura terrestre;
- costruzione di attraversamenti di piste, ferrovie e strade automobilistiche;
- posa di linee di alimentazione a oggetti situati al centro di uno specchio d'acqua;
- fornire un supporto primario per le grandi gallerie.
Oltre alla vasta gamma di applicazioni, i vantaggi più importanti del microtunnelling sono l'alta velocità di penetrazione e, di conseguenza, il breve completamento del progetto in tempo.
BELTRUBOPROVODSTROY Spa ha implementato alcuni progetti significativi utilizzando la tecnologia del microtunnelling. Tra questi c'era il progetto: "Ampliamento del sistema unificato di approvvigionamento di gas per la fornitura di gas al gasdotto South Stream". BELTRUBOPROVODSTROY ha eseguito i lavori di costruzione dell'attraversamento subacqueo attraverso il Proletarski Reservoir con lunghezza totale 1250 m, diametro 2000 mm con la tecnologia del microtunneling. (2016, Cliente: Gazstroyproekt, Russia)
*le foto sono solo a scopo illustrativo
