Stazioni e pozzi - Metro C Scpa

Preparare il terreno per realizzare il futuro

Nell’ambito della tratta in esercizio da Monte Compatri Pantano a San Giovanni sono state realizzate 11 stazioni interrate mentre sono in corso di realizzazione ulteriori 2 stazioni nella tratta in costruzione.

Le stazioni interrate possono essere classificate in 3 tipologie:

7 stazioni a scatola, in cui l’intero manufatto è contenuto all’interno delle paratie perimetrali. Tale tipologia di stazione è stata utilizzata in tutti i casi in cui non erano presenti limiti di spazio a livello strada.
3 stazioni a martello, in cui solo il piano atrio e le discenderie di collegamento con le banchine sono contenute all’interno delle paratie perimetrali. In questo caso le banchine sono realizzate in galleria policentrica con scavo in tradizionale in allargo a partire dalla galleria TBM. Tale tipologia di stazione è stata utilizzata in tutti i casi in cui, per la presenza di vincoli a piano strada, era indispensabile ridurre la dimensione degli scavi a cielo aperto.
4 stazioni con sistema misto, in cui solo una parte del manufatto è contenuto all’interno delle paratie perimetrali mentre una porzione delle banchine è realizzata in galleria policentrica con scavo in tradizionale in allargo a partire dalla galleria TBM.

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La realizzazione

Una volta realizzate le paratie perimetrali si procede con lo scavo in Top – Down, che consiste nella realizzazione dei solai in progressione con lo scavo, in modo da contrastare i diaframmi perimetrali e ridurre i cosiddetti risentimenti a tergo. Una volta giunti a fondo scavo, se necessario, si procede con il completamento delle banchine tramite lo scavo in tradizionale di allargo a partire dalla galleria TBM. In tutti gli altri casi si costruiscono le fodere perimetrali che hanno la funzione di impermeabilizzare e consolidare il manufatto.

La costruzione dei pozzi inter–tratta inizia con la realizzazione dei pali di contenimento dello scavo dei locali superficiali e del pozzo profondo di collegamento con le gallerie di linea. Una volta raggiunto il fondo scavo si procede con lo scavo dei cunicoli di collegamento con le gallerie di linea tramite scavo in tradizionale a foro cieco. In alcuni casi, come per il Pozzo TBM Malatesta o il Pozzo di via Sannio, data la realizzazione di un importante parco scambi necessario all’esercizio ferroviario della linea, è stato necessario realizzare un manufatto a scatola tra diaframmi avente dimensioni paragonabili a quelle di una vera e propria stazione.

Le travi tralicciate

Il sistema delle travi tralicciate in acciaio rappresenta una tecnologia costruttiva moderna che affianca i vantaggi della prefabbricazione alla qualità dei sistemi tradizionali (travi, solai e pilastri in cemento armato), oggi sfruttata soprattutto laddove sono previsti limiti o vincoli agli scavi, come quelli imposti dalla presenza di importanti strutture archeologiche.

Nell’ambito della realizzazione della Linea C, questa tecnologia è stata ampiamente utilizzata per gli scavi archeologici della stazione San Giovanni, insieme alle opere che compongono la tratta che da lì arriva a Fori Imperiali.

Per la stazione San Giovanni, in cui lo scavo archeologico ha raggiunto i 20 metri di profondità da piano strada, è stata messa a punto da Metro C S.C.p.A. una specifica metodologia di scavo, il “Top-Down Archeologico”. Si tratta di una tecnica che consiste nella realizzazione in discesa dei solai intermedi, posti ad almeno 3 metri dal progressivo fondo di scavo e necessari al contrasto delle spinte sui diaframmi perimetrali, attraverso l’utilizzo di strutture prefabbricate autoportanti.

Questo sistema costruttivo garantisce la possibilità di eseguire gli scavi archeologici contemporaneamente alla realizzazione dei solai, con benefici in termini di ottimizzazione dei tempi realizzativi e delle aree di cantiere.

La sfida ingegneristica consiste nella complessa fase di movimentazione delle strutture prefabbricate, che raggiungono pesi fino a 20 tonnellate e lunghezze fino a 20 metri. Nel caso della stazione San Giovanni, è stato progettato e realizzato un carro-varo speciale collegato al solaio sovrastante a quello in corso di realizzazione, che permetteva la movimentazione delle strutture prefabbricate per l’intero sviluppo longitudinale della stazione.

Per l’intero progetto della Linea C si prevede l’utilizzo di circa 40.000 metri di travi tralicciate in acciaio, per un peso complessivo di circa 30.000 tonnellate. Circa 10.000 metri di travi tralicciate sono state già poste in opera nelle tratte in esercizio e in esecuzione.

I diaframmi sacrificali

La tecnologia dei diaframmi sacrificali è una scelta progettuale adatta a particolari contesti dove occorre ridurre, o annullare, i cedimenti indotti dalle deformazioni degli elementi perimetrali (pali o diaframmi) del manufatto scavato fra paratie durante lo scavo.

Questa tecnologia, che prevede l’impiego di diaframmi non armati di 120 cm di spessore, spinti fino a 5 metri oltre il fondo scavo e con sviluppo ortogonale rispetto ai diaframmi perimetrali, è stata adottata al di sotto dello strato archeologico per il progetto della stazione Venezia, in un contesto idrogeologico caratterizzato da terreni con scarse caratteristiche meccaniche, su cui si fondano importanti preesistenze monumentali.

Terminato lo scavo archeologico, il progetto prevede la realizzazione di diaframmi “sacrificali” lunghi 46 metri, che saranno via via demoliti contemporaneamente al progressivo approfondimento dello scavo.

Per l’intero progetto della Linea C, per le stazioni del centro storico a partire dalla stazione Venezia, è prevista la realizzazione di circa 150.000 metri quadrati di diaframmi sacrificali.

Impiego dell’idrofresa per la realizzazione delle paratie

L’utilizzo dell’idrofresa per l’esecuzione dei diaframmi assicura sia una corretta chiusura dei manufatti (verticalità, giunti, ecc.), sia un ridotto impatto in termini di rumore e vibrazione. in considerazione del contesto storico-monumentale in cui si sviluppa parte della Linea C e delle profondità di scavo che devono essere raggiunte per intestare i diaframmi perimetrali dei manufatti nello strato poco permeabile delle argille plioceniche, tale tecnologia costruttiva è stata largamente utilizzata per diaframmi di spessore variabile tra 80 cm e 120 cm e lunghezze fino a circa 60 m.

Nell’ambito della realizzazione dei diaframmi il progetto della stazione Venezia costituisce una sfida unica al mondo in quanto dovranno essere realizzati pannelli di spessore 150 cm (contro uno standard 80-120 cm) e di lunghezza 85 m (contro uno standard di 60 m).

Nell’ambito del progetto della Linea C sono stati già eseguiti 225.000 mq dei 405.000 di pannelli previsti.

Le iniezioni nel terreno

Le iniezioni costituiscono una tecnica atta a migliorare le caratteristiche meccaniche (resistenza e deformabilità) e le caratteristiche idrauliche (permeabilità) nei terreni porosi e nelle rocce fessurate o fratturate attraverso impregnazione e/o riempimento con miscele cementizie o chimiche.

Tali trattamenti avvengono per effetto dell’immissione in pressione – max. 16-18 atmosfere – di idonee miscele attraverso perforazioni attrezzate con canne valvolate. Le miscele sono dei fluidi (sospensioni, soluzioni, emulsioni) dotati di proprietà reologiche evolutive, inizialmente idonei alla penetrazione nel mezzo poroso o fratturato, e che raggiungono in seguito le caratteristiche adeguate agli scopi del trattamento.

È una tecnologia ampiamente utilizzata per il consolidamento dei terreni nello scavo in tradizionale di gallerie sotto-falda e per la realizzazione di tappi di fondo anch’essi sotto falda.