ITTO20110316A1 - Attrezzatura per l'allargamento di gallerie in presenza di traffico. - Google Patents

Description

ATTREZZATURA PER L’ALLARGAMENTO DI GALLERIE IN PRESENZA DI TRAFFICO

La presente invenzione si riferisce ad una attrezzatura per l’allargamento di gallerie in presenza di traffico.

Viste le aumentate esigenze di traffico (sia automobilistico che ferroviario) si ha sempre più la necessità di allargare le sedi stradali aumentando il numero di corsie.

In presenza di tratti di galleria spesso tali esigenze debbono essere risolte allargando la volta della galleria stessa senza la necessità di interrompere il traffico automobilistico o ferroviario all’interno della galleria esistente.

Sono note allo stato della tecnica soluzioni di questo tipo, in cui un guscio protettivo tubolare viene inserito all’interno della galleria preesistente, per il tratto su cui viene effettuato l’allargamento, in modo da consentire il flusso del traffico al suo interno senza che i veicoli vengano a contatto con le zone di lavoro. All’esterno di tale guscio tubolare sono poste attrezzature, in grado di effettuare lo scavo perimetrale di allargamento del terreno e di effettuare la posa in opera, a ridosso del fronte dello scavo, del rivestimento definitivo costituito da uno o più archi di conci prefabbricati. Infine, viene realizzata la struttura di fondazione alla base della galleria chiamata solitamente “arco rovescio†. Nel brevetto EP0887512 viene descritto un procedimento di tale tipo. La tecnica à ̈ nota come “volta attiva†in quanto i conci prefabbricati vengono spinti contro le pareti e il soffitto scavati mediante una operazione di precarico. Alcune operazioni quali il getto o la proiezione di miscele cementizie, lo scavo del terreno, la demolizione della vecchia galleria, l’evacuazione dei detriti, il trasporto dei conci fino alla zona di posa in opera possono convenientemente essere eseguite da veicoli o mezzi idonei indipendenti dall’attrezzatura che effettua lo scavo ed il consolidamento.

Il principale vantaggio à ̈ la facilità di sostituzione di uno di tali mezzi in caso di avaria, manutenzione ordinaria, pulizia, senza dover rimuovere le attrezzature di scavo dalla galleria e rallentare i lavori.

Nella domanda di brevetto MI2007A001223 à ̈ descritta una attrezzatura o apparato per l’allargamento di gallerie che comprende un guscio tubolare protettivo per il passaggio di veicoli al suo interno, a ridosso del quale ed al suo esterno à ̈ presente un doppio portale ad arco scorrevole lungo lo sviluppo della galleria, tramite ruote e/o binari. Sul portale più prossimo al fronte di scavo scorre un’estremità terminale o carrello che porta le attrezzature di preconsolidamento ed eventualmente quelle di smarino, demolizione e getto di miscele cementizie. Su quello posteriore scorre un carrello per la posa dei conci, assistito da una serie di attrezzi di puntellamento temporaneo dei conci stessi fino al completamento dell’arco. Tali carrelli sono movimentati lungo su guide ad arco di cerchio che delimitano il perimetro della galleria.

Il transito dei mezzi d’opera verso il fronte dello scavo avviene nello spazio ricavato all’esterno del doppio portale, al di sotto di tali guide che a tale scopo non terminano sul piano dove poggia il doppio portale.

La Richiedente ha osservato che in tale soluzione lo spazio viene ricavato non consentendo alle guide dei portali di avere il loro completo sviluppo, ricavando così uno spazio inferiormente ad esse per il passaggio dei mezzi. Per ovviare a ciò, ed anche per il fatto che il portale à ̈ posizionato prossimo al guscio e quindi distante dalla volta da scavare, i carrelli che portano le attrezzature comportano parti mobili, incernieramenti e meccanismi di scorrimento e ripiegamento contrari alle esigenze di rigidezza dei portali e comunque comportano pesi, complicazioni e costi aggiuntivi oltre a vincoli e tempi operativi per rendere possibile il transito suddetto. Inoltre, in tale soluzione à ̈ necessario creare un appoggio per le rotaie proprio nella zona di demolizione del preesistente tunnel, il che comporta, dopo la demolizione parziale del suo arco rovescio, la costruzione di un nuovo piano di appoggio provvisorio, esattamente posizionato e robusto al punto da sopportare in tempi brevi il peso di centinaia di tonnellate del doppio portale e che successivamente all’allargamento del tunnel dovrà essere demolito per far posto al nuovo arco rovescio. Infatti, un portale posizionato lontano dal profilo della nuova galleria comporta una slitta telescopica per avvicinare i mezzi di consolidamento alla volta, bracci di leva maggiori ecc…

La Richiedente si à ̈ posta il problema di come consentire il transito di mezzi d’opera nella zona del doppio portale in modo semplice e conveniente, con vantaggi meccanici, operativi e di riduzione di tempi e costi che si estendono dalle sole operazioni eseguite dai mezzi d’opera, a tutto il ciclo di progressione del tunnel.

La soluzione proposta prevede di fornire una attrezzatura per l’allargamento di gallerie in presenza di traffico, in cui un guscio protettivo tubolare à ̈ posizionato all’interno della galleria preesistente in modo da consentire il flusso del traffico al suo interno, ed in cui all’esterno di tale guscio tubolare almeno un portale, atto allo scavo della porzione della galleria da allargare ed al posizionamento degli elementi definitivi del rivestimento ad arco della galleria allargata, à ̈ posizionato in prossimità del bordo esterno della galleria in modo da creare un corridoio longitudinale tra esso ed il guscio protettivo in cui i mezzi d’opera sono in grado di transitare. Inoltre, tale almeno un portale à ̈ movimentabile nel senso longitudinale della galleria, su corsie laterali poste ad entrambe le intersezioni di un piano di base con la volta. Preferibilmente, tali corsie laterali sono realizzate dalla superficie superiore dei conci di base dell’arco, in cui sono posti mezzi di guida, ad esempio rotaie incorporate nei conci.

Un aspetto della presente invenzione riguarda un’attrezzatura avente le caratteristiche della allegata rivendicazione 1. Ulteriori caratteristiche aggiuntive sono contenute nelle allegate rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche ed i vantaggi di tale attrezzatura saranno meglio chiari ed evidenti dalla descrizione seguente di una forma di realizzazione con riferimento alle figure allegate, le quali illustrano specificatamente:

• la figura 1 una vista schematica frontale della galleria in cui à ̈ posizionata l’apparecchiatura secondo la presente invenzione;

• la figura 2 una vista in sezione longitudinale di una galleria in cui sta operando l’attrezzatura secondo la presente invenzione.

Con riferimento alle citate figure, l’attrezzatura secondo la presente invenzione comprende almeno un portale 1, atto allo scavo della porzione della galleria da allargare ed al posizionamento degli elementi definitivi del rivestimento ad arco della galleria allargata, posizionato molto prossimo alla volta 2 della nuova galleria che scorre su rotaie 3 poste alla base di un arco prefabbricato 4 che delimita la nuova galleria.

Tale portale à ̈ scorrevole lungo lo sviluppo della galleria e comprende preferibilmente almeno un arco guida anteriore 1a prossimo al fronte di scavo 12, sul quale scorre un carrello che porta equipaggiamenti di pre-consolidamento 9 ed eventualmente quelli di smarino, demolizione e getto di miscele cementizie. Il portale comprende anche una guida posteriore (che in questo esempio di realizzazione à ̈ posto su un secondo arco 1b) sulla quale scorre un carrello 10 per equipaggiamenti di posa dei conci 11, assistito da una serie di attrezzi (non rappresentati) di puntellamento temporaneo dei conci stessi fino al completamento dell’arco 4. Nella forma di realizzazione illustrata il portale comprende due archi guida (si parla tipicamente di doppio portale), ma sempre nell’ambito della presente invenzione il numero di archi guida potrebbe cambiare.

Ai fini della presente invenzione per molto prossimo si intende che la distanza del portale 1 dalla volta 2 Ã ̈ la minima compatibile con gli ingombri delle attrezzature scorrevoli 9 e 10 e con i loro movimenti operativi, ingombri e movimenti che vanno progettati appositamente in questa ottica.

Un guscio tubolare protettivo 7 à ̈ inserito all’interno della galleria preesistente, per il tratto su cui viene effettuato l’allargamento e sui opera il portale, in modo da consentire il flusso del traffico al suo interno senza che i veicoli vengano a contatto con le zone di lavoro. Alcune operazioni quali il getto o la proiezione di miscele cementizie, lo scavo del terreno, la demolizione della galleria preesistente 15, l’evacuazione dei detriti, il trasporto dei conci fino alla zona di posa in opera possono essere eseguite da mezzi idonei indipendenti dall’attrezzatura di scavo.

A tale scopo il portale à ̈ posizionato in prossimità del bordo esterno della galleria in modo da creare un corridoio longitudinale 8 tra esso ed il guscio protettivo in cui i mezzi d’opera sono in grado di transitare.

Inoltre, tale portale à ̈ movimentabile nel senso longitudinale della galleria, su corsie laterali poste ad entrambe le intersezioni di un piano di base con la volta. Preferibilmente, tali corsie laterali sono realizzate dalla superficie superiore dei conci di base dell’arco sui quali sono vantaggiosamente incorporati o posizionati mezzi di guida quali ad esempio rotaie. Vantaggiosamente, tali mezzi di guida sono piste per mezzi cingolati e/o gommati.

Tali rotaie sono vantaggiosamente incorporate in conci di base 5 dell’arco della galleria, che sono prefabbricati in calcestruzzo normalmente costruiti con grande precisione, posati e fissati ai conci dell’arco precedente con altrettanto grande precisione e basati su un getto in calcestruzzo 6 in grado di sopportare il peso e le spinte di un intero arco in tempi necessariamente molto brevi. Tali strutture sono definitive nel senso che non richiedono successive opere di demolizione.

Questa posizione consente di creare il massimo spazio fra il portale 1 ed il guscio 7 di protezione del traffico, consentendo il passaggio di automezzi d’opera nei corridoi 8. Gli equipaggiamenti di preconsolidamento 9 e quelli di posa 10 dei conci prefabbricati 11 risultano tanto più precisi, rigidi e stabili, quanto più si riesce a ridurre la loro distanza dal punto di lavoro e a ridurre i giochi e la flessibilità degli organi interposti.

Inoltre, il portale secondo la presente invenzione prevede nella posizione di lavoro l’uso di piedi stabilizzatori 14.

In particolare, un portale lontano dal profilo della nuova galleria comporta una slitta telescopica per avvicinare i mezzi di consolidamento alla volta, bracci di leva maggiori ecc. tutte soluzioni meno rigide di quelle legate ad un portale prossimo alla volta. Lo stesso dicasi per i bracci di posa dei conci e per quelli di puntellamento temporaneo. La soluzione di portali spostati il più possibile vicini alla volta risulta quindi vantaggiosa anche dal punto di vista strutturale.

Inoltre, la soluzione di rotaie incorporate nei conci di base, oltre a determinare la formazione di un piano di base sicuro per gli spostamenti del doppio portale elimina operazioni di demolizione di parte del vecchio arco rovescio, temporaneo ripristino e costruzione accurata di un basamento della rotaia e successiva demolizione. Viceversa la posa e il fissaggio dei conci di base à ̈ una operazione già necessaria e già normalmente effettuata con accuratezza e solidità strutturale senza aggravi legati alla presenza della rotaia. Quindi si ottiene una riduzione di tempi e costi rispetto a soluzioni diverse.

Secondo la presente invenzione le fasi operative per il metodo di allargamento iniziano con una fase di pre-consolidamento sulla periferia del nuovo tunnel, che consistono sostanzialmente in interventi di rinforzo del fronte dello scavo. Successivamente vengono ripiegate o portate le relative attrezzature in posizione di riposo.

Tramite ad esempio un breve arretramento del portale si libera un’area di lavoro sotto il fronte di avanzamento del tunnel allargato, al fine di consentire il passaggio di mezzi di cementazione degli scavi di pre-consolidamento fino al fronte. Tale cementazione può avvenire ad esempio mediante getto o proiezione. Una volta usciti i mezzi di cementazione si portano in ingresso di mezzi di scavo e smarino. A questo punto dopo che la volta à ̈ stata portata alla dimensione voluta si posano i primi conci a partire dalla costruzione dei basamenti dei conci di base. Quindi, si passa alla posa e fissaggio dei conci di base, sui quali montare i mezzi di guida (oppure i conci sono già forniti con incorporati in essi i binari). Si completa lo smarino del fronte fra vecchia volta e preconsolidamenti, coordinata con l’evacuazione detriti (dumpers o nastri trasportatori). Successivamente alla evacuazione dei mezzi di smarino, vengono portati mezzi di demolizione della vecchia volta con trasporto detriti fuori della galleria.

Quindi à ̈ possibile l’avanzamento del portale, utilizzando il nuovo elemento di rotaia, ed il suo posizionamento per posa di conci. Si procede poi alla posa di singoli conci, eseguendo il loro puntellamento e fissaggio all’arco precedente, fino a montare un arco completo. Tali fasi sono ripetute ciclicamente fino al completamento dell’allargamento della galleria.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Attrezzatura per l’allargamento di gallerie in presenza di traffico, in cui un guscio protettivo tubolare (7) à ̈ posizionato all’interno della galleria preesistente (15) in modo da consentire il flusso del traffico al suo interno, detta attrezzatura comprendendo all’esterno di tale guscio tubolare un portale (1) atto allo scavo della porzione della galleria da allargare ed al posizionamento degli elementi definitivi del rivestimento o conci della galleria allargata, caratterizzato dal fatto che tale portale à ̈ posizionato in prossimità del bordo esterno della galleria in modo da creare un corridoio longitudinale (8) tra esso ed il guscio protettivo (7) in cui i mezzi d’opera sono in grado di transitare.
2. 2. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, in cui il portale à ̈ movimentabile nel senso longitudinale della galleria, su corsie laterali (3) poste ad entrambe le intersezioni di un piano di base della galleria con la volta della galleria stessa.
3. 3. Attrezzatura secondo la rivendicazione 2, in cui, tali corsie laterali sono realizzate dalla superficie superiore dei conci (5) di base dell’arco della galleria, su cui sono posti mezzi di guida per il portale.
4. 4. Attrezzatura secondo la rivendicazione 3, in cui i mezzi di guida sono rotaie incorporate nei conci.
5. 5. Attrezzatura secondo la rivendicazione 3, in cui i mezzi di guida sono rotaie posizionate sui conci.
6. 6. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di guida sono piste per mezzi cingolati e/o gommati.
7. 7. Attrezzatura secondo la rivendicazione 1, in cui il portale in posizione di lavoro prevede l’uso di piedi stabilizzatori (14).