Lo scavo delle gallerie in tradizionale mediante la tecnica del congelamento dei terreni.

La costruzione della Linea C vanta alcune importanti innovazioni tecnologiche che la rendono una linea metropolitana moderna e funzionale: una di queste è sicuramente la tecnica di congelamento dei terreni, un processo perfettamente eco-compatibile.

La tecnica del congelamento è utilizzata per garantire il consolidamento e l’impermeabilizzazione del terreno tramite l’abbassamento della temperatura dell’acqua presente nel suolo. Si tratta di un processo non impattante, in altre parole di un procedimento che preserva l’ambiente non disperdendo nessun prodotto nel terreno.

Il metodo di congelamento artificiale dei terreni è una tecnica di impermeabilizzazione e/o consolidamento contemporaneo del terreno per lo scavo sotto-falda di terreni sciolti. Tale tecnica consiste nel congelare l’acqua all’interno di un volume di terreno, facendo circolare il liquido a bassa temperatura “azoto o salamoia”, che provvede all’astrazione del calore e alla dissipazione dello stesso all’esterno.

Il congelamento modifica le proprietà termiche del terreno, resistenza – permeabilità, permettendo alle maestranze di proseguire con le operazioni di rivestimento e consolidamento.

Una volta formatosi il “muro di ghiaccio” si può procedere con la posa in opera di un rivestimento provvisorio formato da centine metalliche e calcestruzzo spruzzato, per poi passare all’impermeabilizzazione finale e getto del rivestimento definitivo.

Negli ambienti urbani la tecnica del congelamento dei terreni è la soluzione migliore perché garantisce il maggior livello di sicurezza possibile sia per chi ci lavora, sia per le opere pre-esistenti in superficie.

Nel caso della Linea C questa tecnica è stata utilizzata per la realizzazione delle gallerie di linea che sotto-attraversano la stazione esistente San Giovanni Linea A, con una lunghezza di circa 40 m per ogni via di corsa, interamente realizzate con scavo in tradizionale a foro cieco.

La complessità del progetto ha richiesto l’utilizzo di un sistema di congelamento misto a due fasi.

Nella prima fase è stato utilizzato un congelamento “ad azoto liquido”, dove il fluido frigorifero a -196°C, circola in un circuito aperto, passa nelle sonde congelatrici e infine viene disperso in atmosfera allo stato gassoso. Ciò ci ha permesso di ridurre i tempi d’esecuzione e di ottenere una maggiore sicurezza di chiusura del muro del ghiaccio.

Nella seconda fase si è passati dal sistema a “ciclo aperto” dell’azoto liquido, a quello “a ciclo chiuso”: il fluido refrigerante, costituito in questo caso da salamoia,  dopo il passaggio nelle sonde congelatrici scambia calore con il terreno e si scalda, ritorna quindi all’impianto frigorifero “a salamoia” che lo  raffredda e lo rimette in circolo.

Così abbiamo potuto controllare l’evoluzione nel tempo del muro di ghiaccio, limitando le deformazioni. Il tutto è stato strettamente monitorato: la percentuale di ossigeno in sotterranea, il controllo delle strutture esistenti e le temperature del terreno, sempre tutelando quanti lavorano nel cantiere e i cittadini. L’utilizzo dell’azoto è fondamentale in quanto è presente nell’atmosfera al 78%; non è tossico, è inodore, incolore e non infiammabile. I vapori bianchi provenienti dal sottosuolo, visibili nel cantiere di San Giovanni e dispersi nell’aria pertanto, non hanno comportato alcun rischio per la salute. L’esperienza della tecnica del congelamento dei terreni, applicata nel metodo di lavoro di Metro C, costituirà un riferimento importante per altre future applicazioni di questa metodologia in contesti analoghi.

Le società di Metro C s.c.p.a