Metro C ha partecipato al Convegno 7 articoli di cui 3 accettati per la presentazione orale e 4 accettati per l’e-poster.
- Line C in Rome: San Giovanni, the first archaeological station. L’articolo è stato sviluppato interamente da Metro C ed è stato scelto per la presentazione orale.
- The archaeological finding are changing Amba Aradam station design in Rome Metro C line C. L’articolo è stato sviluppato interamente da Metro C ed è stato scelto per il poster.
- The T3 stretch of Line C in Rome: TBM excavation. L’articolo è stato sviluppato interamente da Metro C ed è stato scelto per il poster.
- The management of the soil conditioning process for the excavation of the Rome Metro C line. L’articolo è stato sviluppato in collaborazione con l’Università La Sapienza ed Astaldi ed è stato scelto per la presentazione orale.
- Line C in Rome: strain measurements in precast TBM lining segments using embedded smart wireless monitoring system. L’articolo è stato sviluppato in collaborazione con IMG ed è stato scelto per il poster.
- Embedded barriers as a mitigation measure for tunnelling induced settlements: a field trial for the Line C in Rome. L’articolo è stato sviluppato in collaborazione con l’Università di Tor Vergata ed è stato scelto per la presentazione orale.
- Ground response to micro-tunnelling plus ground improvement in the historical city centre of Rome. L’articolo è stato sviluppato in collaborazione con l’Università La Sapienza ed è stato scelto per il poster.
Ing. Eliano romani “Line C in Rome: San Giovanni, the first archaeological station”
Nell’ambito della realizzazione della Linea C della Metropolitana di Roma, la stazione San Giovanni ha richiesto l’adozione di tecniche realizzative atte a rispondere alle problematiche presenti di carattere geologico – geotecnico, archeologico e territoriale, con un’alta densità di edifici e sottoservizi. Le modalità esecutive di questa stazione sono state fortemente vincolate da quanto emerso inaspettatamente all’avvio dei cantieri, ovvero la presenza di strati archeologici dislocati nei terreni di riporto fino ad una profondità di 18 m da p.c.
Le scelte progettuali relative all’esecuzione di questa stazione sono state infatti fortemente vincolate non solo dalle pre-esistenze e dallo scenario geologico-geotecnico sopra richiamato, ma anche da quanto emerso nel corso delle indagini archeologiche effettuate all’avvio del cantiere, ovvero un’inattesa presenza di strati archeologici dislocati nei terreni di riporto fino ad una profondità variabile fra i 14 ai 18 m, con un livello di falda che si attesta a circa 8 m da p.c.
A seguito dei risultati delle indagini archeologiche preventive all’esecuzione dei diaframmi perimetrali e del tampone in jet grouting per il consolidamento del fondo scavo, sono stati imposti dalla Sovrintendenza Archeologica del Comune di Roma i seguenti vincoli realizzativi:
- impossibilità di effettuare consolidamenti da piano campagna senza scavo archeologico preventivo;
- necessità di eseguire tutti gli scavi con modalità archeologica fino al terreno “vergine”.
Tali obblighi hanno richiesto una revisione globale del progetto della Linea C nel centro storico della città di Roma a partire dalla Stazione San Giovanni per la salvaguardia degli strati archeologicamente sensibili.
Lungo la Tratta T4 della Linea C, da San Giovanni a Malatesta, i ritrovamenti archeologici hanno imposto una variazione altimetrica del tracciato a partire dalla Stazione Lodi con l’approfondimento delle gallerie di linea al di sotto degli strati archeologici e l’esecuzione di gallerie naturali per sottopassare la stazione esistente, abbandonando il piano lasciato a disposizione nel progetto degli anni ’70 sul solaio al di sopra della banchina della Linea A, con conseguente approfondimento dello scavo della stazione San Giovanni di circa 14 m rispetto al progetto posto a base gara.
Lo studio delle nuove fasi esecutive, fortemente vincolato dall’archeologia, non volendo rinunciare ai vantaggi del “top – down”, con l’esecuzione dei solai in discesa che fungono da puntone per il sostegno delle paratie perimetrali, ha portato alla definizione della seguente successione realizzativa che, per ogni solaio, prevede:
- Scavo con metodologia archeologica fino circa 3.00 m al di sotto dell’intradosso del solaio;
- Esecuzione del solaio con strutture prefabbricate autoportanti e successivo getto di completamento e solidarizzazione.
Tale fasistica, denominata metodo “top-down modificato”, eliminando lo scavo al fronte, tipico della metodologia “top-down” classica che prevede il getto dei solai contro terra, permette l’approfondimento dello scavo per piani orizzontali, preservando le strutture antiche.
Nel corso della realizzazione della stazione San Giovanni sono stati scavati circa 50.000 m3 di terreno con modalità archeologica rinvenendo circa 40.000 reperti. La più importate scoperta è certamente l’invaso di epoca romana – di dimensioni 35×70 m – rinvenuto a circa 15 m da piano campagna tra il secondo ed il terzo livello intermedio. L’eccezionalità di tale rinvenimento ha indotto la Soprintendenza Archeologica a prescrivere una revisione globale del progetto architettonico della stazione. Metro C, in collaborazione con il Dipartimento di Architettura dell’Università La Sapienza di Roma ha progettato e realizzato un allestimento espositivo che costituisce un viaggio nella storia partendo dall’epoca moderna fino alla preistoria.
Le gallerie della Linea C sottopassano il manufatto dell’esistente stazione della Linea A per una lunghezza di circa 40 m ciascuna. Tali gallerie sono state realizzate con scavo in tradizionale, sottofalda, mediante il consolidamento e l’impermeabilizzazione del terreno con la tecnologia del congelamento.
Il metodo di congelamento artificiale dei terreni consiste nel congelare l’acqua all’interno di un volume di terreno, secondo una geometria nota, grazie a scambiatori di calore nei quali circola un liquido a bassa temperatura che provvede all’estrazione del calore dal terreno e alla sua dissipazione all’esterno. La particolare complessità del progetto ha richiesto l’utilizzo di un sistema misto con impiego di azoto liquido nella fase iniziale di congelamento, al fine di ridurre i tempi realizzativi, e salamoia nella fase di mantenimento e scavo delle gallerie.
Al contorno di ciascuna galleria da scavare sono ubicate 36 sonde congelatrici per la circolazione dei fluidi refrigeranti e 15 sonde termometriche per il controllo continuo ed in tempo reale dell’evoluzione del muro di ghiaccio. Gli interassi delle sonde congelatrici sono variabili di circa 75-80 cm sui piedritti e fino a 3 m in corrispondenza dell’arco rovescio per effetto della presenza dei pali; la lunghezza media è pari a circa 36-39 m.
Il sottoattraversamento della stazione esistente San Giovanni rappresenta un intervento di eccezionale ed inusuale valenza tecnica per condizionamenti e vincoli al contorno ed in quanto inserito in un contesto stratigrafico complesso e di difficile modellazione geotecnica. Queste condizioni hanno in particolare conferito alla tecnica del congelamento caratteri di assoluta complessità tecnica e concettuale.
Ing. Marco Cervone “Line C in Rome: the archaeological findings are changing Amba-Aradam station design”.
L’articolo descrive le modifiche subite dal progetto della Stazione Amba Aradam/Ipponio dettate dalle preesistenze archeologiche rinvenute a partire dal progetto preliminare fino alla fase realizzativa.
Nel corso degli scavi profondi, infatti, sono state rinvenute all’interno delle paratie di stazione ad una profondità compresa tra 8 e 15 m da piano campagna una serie di strutture antiche di epoca romana la cui eccezionalità sul piano storico-archeologico unitamente al buono stato di conservazione hanno portato la Soprintendenza Archeologica a richiedere una totale ridefinizione del progetto architettonico della stazione al fine di assicurare la più ampia valorizzazione e fruizione delle strutture antiche nell’ambito della futura stazione.
Nel corso delle indagini archeologiche di prima fase eseguite sin dal 1999, lungo la Tratta T3 sono emerse strutture murarie nei terreni di riporto. In esito tali indagini, la Soprintendenza Archeologica ha prescritto per la tratta che si sviluppa da metà via La Spezia sino a Largo Amba Aradam, che le opere di scavo delle gallerie siano eseguite a cielo aperto, con metodologia archeologica sino al sedime sterile posto a circa 18-20 m da piano campagna, in quanto tali scavi interessano gli strati di riporto ad altissimo rischio archeologico. Inoltre viene esclusa la possibilità di utilizzare il jet-grouting, tecnologia ritenuta “…estremamente invasiva, distruttiva e, pertanto incompatibile in aree interessate da complesse presenze di interesse archeologico…”.
Per superare le problematiche archeologiche sopra descritte, la soluzione adottata è stata quella di disporre le gallerie di linea integralmente nei terreni archeologicamente sterili e limitando l’interferenza con gli strati di riporto ai soli manufatti di stazione.
Per quanto riguarda invece la Stazione Amba Aradam/Ipponio, si è stati costretti a ricollocare la stazione in un contesto tale da consentire l’utilizzo della tipologia a scatola interamente confinata sul perimetro da paratie di diaframmi intestati negli strati impermeabili, in modo da creare un manufatto “stagno” senza dover ricorre all’utilizzo dei consolidamenti del terreno (jet grouting).
Le fasi esecutive e le scelte tecnologiche per la realizzazione della stazione sono state mutuate dalla recente esperienza dello scavo della stazione di San Giovanni in cui è stata messa a punto una metodologia di scavo definita “Modified Top – Down”.
Tale fasistica permette di beneficiare dei vantaggi dello scavo in “Top – Down” garantendo la salvaguardia delle pre-esistenze archeologiche. Una volta eseguiti i diaframmi perimetrali si da inizio allo scavo con modalità archeologiche raggiungendo una profondità di circa 3 m al di sotto dell’intradosso del solaio di copertura. Successivamente, una volta eseguito il suddetto solaio, si realizzano via via i solai intermedi fino alla fondazione approfondendo in ogni fase lo scavo di almeno 3 metri rispetto all’intradosso del singolo solaio. Tale approfondimento garantisce in ogni fase la progressione dello scavo dall’alto verso il basso per successivi approfondimenti aventi sviluppo orizzontale tipica degli scavi con modalità archeologica.
I solai di copertura e atrio che ricadono all’interno dello “strato archeologico” non possono pertanto essere realizzati utilizzando il terreno come sostegno provvisorio, ad eccezione di porzioni limitate. Per tali elementi strutturali si è scelto l’utilizzo diffuso di strutture prefabbricate autoportanti per limitare al minimo l’impiego di elementi provvisori quali banchinaggi.
I solai del primo livello tecnico e del piano mezzanino, situati invece al di sotto dello strato archeologico, sono invece realizzati mediante strutture in cemento armato utilizzando il terreno quale elemento di sostegno provvisorio prima della maturazione del getto.
Nel corso degli scavi archeologici di seconda fase eseguiti tra il 2015 e il 2017 all’interno delle paratie perimetrali della stazione, ad una profondità di circa 9 m da piano campagna, è stato rinvenuto un complesso di strutture unitario ascrivibile alla prima metà del II secolo d.C. precisamente all’età adrianea, funzionalmente identificabile quale caserma-castra.
L’eccezionalità della scoperta sul piano storico-archeologico unitamente al buono stato di conservazione delle strutture antiche nel loro complesso, ha indotto la Soprintendenza Archeologica a richiedere una totale ridefinizione del progetto architettonico della stazione Amba Aradam – Ipponio vincolando l’autorizzazione allo smontaggio provvisorio delle strutture rinvenute ad una successiva ricollocazione che ne assicuri la massima tutela e la più ampia valorizzazione e fruizione nell’ambito della futura stazione creando uno spazio museale funzionalmente separato dall’esercizio della metropolitana.
Ing. Valerio Foti “The management of the soil conditioning process for the excavation of the Rome Metro C line”
L’articolo descrive i risultati della ricerca oggetto della collaborazione instaurata da Metro C ed Astaldi con il Dipartimento di Strutture e Geotecnica dell’Università La Sapienza di Roma, allo scopo di approfondire l’analisi dei vari aspetti del processo di condizionamento del terreno nel corso dello scavo di una galleria con TBM EPB in un contesto delicato come quello costituito dal sottosuolo di una città storica come Roma.
La ricerca si è focalizzata sull’interazione con i terreni attraversati dalle TBM nella Tratta T3, tra la Stazione San Giovanni e via dei Fori Imperiali. In tale Tratta le macchine entrano in pieno nel centro storico di Roma, esso stesso nel suo complesso così come i molti importantissimi monumenti in esso presenti, patrimonio mondiale dell’UNESCO.
Per la salvaguardia di tale patrimonio, Metro C ha creato uno specifico Comitato Tecnico Scientifico, allo scopo di assicurare metodi di ricerca di elevatissima qualità analizzando preventivamente alla realizzazione delle opere tutte le possibili interazioni tra le stesse ed il suddetto patrimonio.
In tale solco si inserisce pertanto la ricerca oggetto dell’articolo, rappresentando il condizionamento dei terreni elemento fondamentale per la minimizzazione degli effetti dello scavo con le TBM sul contesto al contorno.
La ricerca ha inoltre potuto rappresentare un utile strumento nella scelta dei prodotti di condizionamento così come nel bilanciamento dei parametri di base nella conduzione operativa delle macchine.
L’attività di laboratorio è consistita in:
- Una fase di test preliminari
- Test di caratterizzazione dei terreni (effettuate su campioni rappresentativi dei diversi litotipi presenti nella Tratta T3) tesi definirne la granulometria ed il comportamento plastico oltre che ad approfondirne il comportamento adesivo e la resistenza meccanica;
- Test di caratterizzazione di diversi prodotti condizionanti (chimico-fisica e di stabilità nel tempo), forniti da Metro C all’Università in forma assolutamente anonima;
- Test su campioni di terreno condizionati con i prodotti proposti, tesi a verificarne l’efficacia nel migliorare le caratteristiche (adesività e resistenza non drenata in particolare) dei terreni non condizionati;
- Una fase di back analisys e verifica sugli effetti in campo
- La back analisys si è basata sull’acquisizione dei parametri di scavo (Cf, FER, FIR) utilizzati nei primi 380 metri di avanzamento delle due TBM; tali parametri sono stati confrontati con quelli impiegati nei test preliminari di laboratorio per ottimizzare il condizionamento del terreno;
- Un ulteriore step di verifica si è svolto prelevando direttamente dai siti operativi campioni di terreno condizionato e testando anche questi in laboratorio.
Il confronto dei risultati della seconda fase di analisi con i dati scaturiti dai test preliminari ha consentito, al netto delle differenze indotte da alcuni fenomeni tipici delle condizioni operative che non si è ancora stati in grado di riprodurre perfettamente nei test di laboratorio (quale i valori di temperatura e pressione effettivamente presenti in camera di scavo), di ritenere soddisfacente la rappresentatività di questi ultimi.
Si ritiene pertanto che l’ulteriore implementazione della ricerca potrebbe incrementare detta rappresentatività, fornendo così utili strumenti ai fini dell’individuazione preventiva dei corretti prodotti di condizionamento e della progettazione degli adeguati parametri operativi di scavo, fondamentale per minimizzare gli effetti delle attività di scavo con TBM sugli elementi al contorno, come detto cruciale in contesti particolarmente delicati quali quello rappresentato dal centro storico di una città come Roma.
Nella giornata di mercoledì 8 maggio si è svolto il Press Tour con visita guidata alla Linea C della Metropolitana di Roma, la terza metropolitana della capitale e la prima completamente automatizzata che attraversa il cuore storico e archeologico della città. La tratta T3, attualmente in costruzione, si estende da San Giovanni ai Fori Imperiali, è lunga circa 2,9 chilometri e comprende le due stazioni di Amba Aradam/Ipponio e Fori Imperiali, oltre ai due pozzi di ventilazione Celimontana e Sannio. I tunnel corrono al di sotto dello strato archeologico, senza interferire con esso, mentre le due stazioni sono situate vicino al Colosseo e alle Mura Aureliane.
Il press tour ha consentito l’accesso ai cantieri della tratta T3, con la visita alla stazione di Amba Aradam/Ipponio e visita della galleria TBM fino al fronte di scavo, oltre che al pozzo Celimontana.
La giornata del 9 maggio infine è stata dedicata alle visite tecniche, che hanno offerto l’opportunita? agli iscritti di visitare alcuni dei cantieri piu? rilevanti in corso di realizzazione in Italia.
All’interno del cantiere di Pozzo Celimontana si è svolto un breafing di accoglienza per gli oltre 40 partecipanti, in cui l’Ing. Claudio Ottaviani per conto di Roma Metropolitane S.r.l. ha fornito un inquadramento generale dell’opera e alcune informazioni utili ad evidenziare la complessità dell’opera.
L’Ing. Eliano Romani (Responsabile della Progettazione di Metro C) è entrato nel dettaglio degli aspetti tecnici e logistici connessi con la costruzione delle opere in sotterraneo. In particolare ha illustrato le tecnologie realizzative delle stazioni e delle gallerie, previste per gran parte del tracciato con scavo meccanizzato in TBM (Tunnel Boring Machine) di tipo EPB (Earth Pressure Balance), ad eccezione del tratto tra la stazione San Giovanni ed il pozzo multifunzionale 3.3. dove lo scavo delle gallerie è eseguito in tradizionale procedendo in allargo del cunicolo pilota già realizzato con la tecnologia del microtunnel Ø3000 rivestito con conci prefabbricati.
A seguito delle presentazioni il gruppo di ospiti del Convegno è stato accompagnato dai Project Manager responsabili, ing. Marco Cervone e ing. Valerio Foti, presso il cantiere di Celimontana (Pozzo 3.2) e successivamente presso il cantiere Amba Aradam/Ipponio, da cui è stato possibile visionare una delle due TBM e assistere ad una fase di scavo delle gallerie che congiungeranno la Stazione Amba Aradam/Ipponio con la futura stazione Fori Imperiali.
