Metodi di avanzamento
Per scavare il secondo tubo di 16,9 chilometri si utilizzano frese meccaniche su quasi l’intera lunghezza. L’avanzamento con brillamenti è necessario solamente nelle due zone di disturbo geologico e nelle aree dei portali. Due frese meccaniche a sezione piena erano già state impiegate per lo scavo dei due cunicoli d’accesso alle zone di disturbo geologico.
LE FRESE MECCANICHE
Nella galleria principale vengono impiegate due TBM a singolo scudo. Durante l’avanzamento a scudo, la TBM si appoggia all’anello di rivestimento della galleria assemblato nel ciclo di avanzamento precedente. La spinta dei martinetti idraulici consente di avanzare a tratti di 10 metri. La TBM ha un diametro di 12,26 metri. Questa fresa raggiunge 4,6 rotazioni al minuto con una capacità di perforazione media di 2 metri all’ora.
Dopo essere state montate ai rispettivi portali, le due frese meccaniche vengono posizionate nei tubi iniziali precedentemente realizzati. Una volta terminato lo scavo, si procede allo smontaggio e alla rimozione delle frese.
Nei cunicoli d’accesso alle zone di disturbo geologico sono già state impiegate due frese meccaniche più piccole del diametro di 7,4 metri circa. A sud lo scavo è stato realizzato con una TBM a singolo scudo, a nord con una TBM del tipo a gripper. A differenza della TBM a scudo, la TBM a gripper avanza senza la posa di conci; al loro posto, la parete della galleria viene consolidata con un getto di calcestruzzo proiettato. Perciò, una TBM a gripper viene impiegata unicamente laddove la roccia è molto stabile.
Maggiori dettagli sulle TBM:
| TBM galleria principale nord | TBM galleria principale sud | TBM cunicolo di accesso nord | TBM cunicolo di accesso sud | |
|---|---|---|---|---|
| Lotto | 241 | 341 | 243 | 343 |
| Nome | Alessandra | Paulina | Carla | Delia |
| Modello | TBM a singolo scudo | TBM a singolo scudo | TBM a gripper | TBM a singolo scudo |
| Avanzamento | 6'885 m | 7'750 m | 3'940 m | 5'000 m |
| Periodo di utilizzo | 2025 – 2027 | 2025 – 2027 | 2022 – 2023 | 2022 - 2023 |
| Diametro della testa | 12,225 m | 12,310 m | 7,030 m | 7,400 m |
| Lunghezza | Ca. 110 m | Ca. 110 m | Ca. 200 m | Ca. 175 m |
| Peso | 1806 t | 2118 t | 2000 t | 1110 t |
| Propulsione | 5250 kW (7138 CV), 15 motori elettrici da 350 kW ciascuno | 5600 kW (7613 CV), 16 motori elettrici da 350 kW ciascuno | 2800 kW (3807 CV) | 2800 kW (3807 CV) |
| Coppia | 26 767 kNm | 28 552 kNm | 4408 kNm | 4375 kNm |
| Produttore | Herrenknecht AG, Schwanau (Deutschland) | Herrenknecht AG, Schwanau (Deutschland) | Herrenknecht AG, Schwanau (Deutschland) | Herrenknecht AG, Schwanau (Deutschland) |
| Impresa di costruzione | ARGE secondo tubo: Implenia Schweiz AG, Frutiger AG | Consorzio Gottardo Süd: Marti Tunnel AG, Mancini & Marti SA, Ennio Ferrari SA | ARGE secondo tubo: Implenia Schweiz AG, webuild S.p.A, csc costruzioni sa, Frutiger AG | Consorzio Marti 2TG Lotto 343: Marti Tunnel AG, Mancini & Marti SA, Ennio Ferrari SA |
AVANZAMENTO CON BRILLAMENTI NELLE ZONE DI DISTURBO GEOLOGICO
Su ambo i versanti esiste una zona di disturbo geologico tecnicamente rilevante: a nord è un tratto di roccia lungo circa 270 metri e distante circa 4,1 km dal portale di Göschenen (Mesozoico), a sud è un tratto di quasi 300 metri a circa 4,9 km dal portale di Airolo (Guspis). Entrambe le zone di disturbo geologico sono caratterizzate da condizioni di roccia compressiva che non consente l’impiego della fresa meccanica (TBM), ma richiede di anticipare lo scavo con metodi convenzionali. Alcuni punti con materiale incoerente devono essere affrontati con martelli demolitori ed escavatori e messi in sicurezza subito dopo lo scavo con calcestruzzo proiettato e ancoraggi. Vista la notevole pressione esercitata dalla massa rocciosa, le pareti vengono progressivamente stabilizzate con archi in acciaio che impediscono una riduzione del diametro della galleria. Nei tratti più resistenti si procede invece per brillamento.