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L’evoluzione necessaria nel tunnelling

L’evoluzione necessaria nel tunnelling

Lavori Pubblici, ProgettoMaggio 28, 202414 Visualizzazioni

Gallerie d’Italia: è giunto il momento che stazioni appaltanti, progettisti e imprese attuino una seria ricerca per lo sviluppo di tecnologie innovative

di ALESSANDRO FOCARACCI | CEO Prometeoengineering.it

L'Italia, con il suo vasto patrimonio di gallerie e la sua complessa orografia, si conferma uno dei paesi leader nel settore del tunnelling. La nostra nazione dispone di un parco gallerie tra i più estesi e variegati, posizionandosi come il secondo Paese al mondo con il maggior numero di gallerie solo dopo il Giappone. La maggior parte delle gallerie italiane ha più di trent’anni, richiedendo di essere costantemente monitorate e, se necessario, di subire specifici interventi per garantire la loro funzionalità e sicurezza a breve e a lungo termine. Come si evince dal diagramma qui in basso, a sinistra, circa il 70% delle gallerie italiane è stata realizzata prima dell’anno 1995.

Obiettivo adeguamento

Un’ottima occasione per rinnovare e adeguare il parco gallerie scaturisce dall’imminente scadenza imposta dalla Direttiva Europea per l’adeguamento delle gallerie. La situazione attuale offre opportunità significative per migliorare la sicurezza, l’efficienza e la connettività del sistema di trasporto nazionale, aspetti chiave per potenziare la mobilità interna e rafforzare l’integrazione con i corridoi europei. L’esperienza tecnica accumulata nel tempo ha permesso di sviluppare e perfezionare tecniche di costruzione e manutenzione avanzate.

Tuttavia, nonostante queste premesse, l’Italia fatica ancora a influenzare i dibattiti internazionali sui temi strategici legati alle infrastrutture di trasporto sotterraneo. Nel campo della progettazione e della costruzione di opere in sotterraneo, l’Italia è stata tra i primi Paesi a eseguire lo scavo a piena sezione, ma non è stata in grado di diffondere la sua esperienza nel mondo a causa di un processo di frammentazione che ha portato a diversificare troppo le metodologie di scavo, attribuendole a determinate correnti di pensiero, essendo mancata una sintesi a livello centrale da parte delle Istituzioni preposte.

Per questo vediamo nel mondo il diffondersi di metodi sviluppati da altri Paesi, molto meno dotati di gallerie rispetto al nostro, quando sappiamo che il metodo italiano può essere applicato in tutti i tipi di terreni e in ogni contesto ambientale, in sicurezza operativa e risparmio delle risorse. Oltre alla metodologia di scavo, la manutenzione delle gallerie è un tema cruciale, dato l’elevato numero di esse nel nostro territorio e la loro vetustà. In questi ultimi anni si sono usati molti approcci, tra cui alcuni derivanti dalle esperienze di altri Paesi, che però non tengono conto del contesto italiano.

Indagini, cause, interventi

In fase di indagine, per comprendere lo stato della galleria, a volte erroneamente vengono utilizzate le Linee Guida del CETU (Centre d’Etudes des Tunnels), che definiscono un approccio sintomatico (basato principalmente sull’indagine visiva) in cui si associa al difetto visivo la cura in termini di costosi interventi, senza procedere all’analisi delle cause profonde che hanno portato al fenomeno in atto. Tale approccio può portare a un’errata diagnostica, andando a confondere difetti, talvolta, puramente superficiali con sintomi di un deterioramento ben più grave.

L’approccio corretto richiede invece indagini dettagliate per catalogare i difetti, comprendendone la cause, e definire le tipologie necessarie di intervento per garantire la sicurezza degli utenti. Ad oggi, il medesimo errore sta avvenendo con la metodologia di analisi di rischio per le gallerie stradali. Nazioni che hanno un numero di gallerie molto inferiore rispetto al nostro, come la Francia, hanno adottato e diffondono modelli di valutazione del rischio standardizzati, come il DG-QRAM (Dangerous Goods Quantitative Risk Assessment Model), mentre in Italia il modello IRAM (Italian Risk Analysis Method), tanto più collaudato e in linea con la normativa nazionale, non è ancora pienamente integrato.

Si tende quindi a considerare una metodologia completamente fuori norma rispetto alla legge italiana, per non diffondere a livello nazionale e internazionale l’IRAM, conforme al D.Lgs.264/06 e oggetto di voto da parte del Consiglio Nazionale dei Lavori Pubblici. Per non incorrere negli errori del passato, questa assurda situazione può essere sanata solo dall’Autorità Amministrativa, che dovrebbe dichiarare una metodologia univoca di analisi di rischio da adottare, ma soprattutto di verificare e validare il software di riferimento da utilizzare per l’analisi di rischio.

Sfide e opportunità

Il futuro del mondo delle gallerie in Italia appare ricco di sfide, ma anche di opportunità. Con una strategia ben definita e il supporto di una collaborazione internazionale efficace, l’Italia può rafforzare la sua posizione di leader nel settore del tunnelling promuovendo sicurezza, innovazione e sostenibilità. Attraverso queste azioni, sarà possibile garantire un trasporto più efficiente e sicuro per tutti, contribuendo significativamente alla crescita e allo sviluppo sostenibile del Paese e dell’intera regione europea.

In primis, sarebbe strategico creare laboratori e centri di ricerca, similmente a quanto fatto in Spagna, con lo scopo di valutare in modo scientifico le nostre proposte innovative, sia nel campo della costruzione, sia in quello della manutenzione e dell’esercizio.

Potenziare la ricerca applicata potrebbe portare alla creazione di soluzioni tecnologiche avanzate direttamente in Italia, attirando così anche l’interesse internazionale per testare e implementare tecnologie innovative nel nostro Paese, ma soprattutto potrebbe promuovere innovazioni già progettate e collaudate. A livello internazionale, diventa quindi cruciale organizzare convegni e incontri per discutere e condividere le diverse metodologie e innovazioni tecnologiche.

Spazio all’innovazione

L’innovazione nel settore delle gallerie italiane dovrebbe concentrarsi sullo sviluppo di nuovi materiali da costruzione, sistemi di sicurezza più efficaci e tecnologie di ultima generazione. Questi avanzamenti non solo potrebbero incrementare la sicurezza e l’efficacia delle nuove costruzioni, ma offrire anche soluzioni per la ristrutturazione delle infrastrutture più datate, migliorando così la loro durabilità e funzionalità.

Nel campo dello scavo meccanizzato, il progresso ha raggiunto livelli che possono essere migliorati solo con l’inserimento di armature più adeguate all’effettivo stato di sollecitazione previsto nel tempo. Già da tempo si stanno studiando e sperimentando armature in vetroresina (VTR) che, da sole o integrate con armature metalliche necessarie per eventuali sollecitazioni anomale a lungo termine, rappresentano una vera innovazione (positiva) nel campo dello scavo meccanizzato.

Un’innovazione importante nell’evoluzione dei metodi di contenimento provvisorio degli scavi è, quindi, la “centina di puntone automatica”, da utilizzare per realizzare in estrema sicurezza rivestimenti provvisori di tunnel, in particolare anelli strutturali per gallerie stradali, ferroviarie, idrauliche o metropolitane.

L’evoluzione del mondo delle gallerie in Italia richiede un impegno rinnovato in termini di innovazione, standardizzazione e cooperazione internazionale. Solo attraverso un approccio sistemico e integrato sarà possibile garantire la sicurezza, l’efficienza e la sostenibilità delle infrastrutture italiane, promuovendo al contempo lo sviluppo economico e la connessione a livello continentale. Questo passaggio è fondamentale per sostenere la crescita e l’integrazione europea, in un momento in cui le infrastrutture di trasporto assumono un ruolo sempre più critico nella definizione delle dinamiche economiche e sociali del continente.

L’obiettivo finale è di affrontare le sfide attuali con un approccio proattivo e innovativo, garantendo che le future prospettive del settore siano non solo promettenti, ma realizzabili, grazie a un impegno costante nella ricerca, nel miglioramento delle politiche di gestione e nella collaborazione internazionale.

Per realizzare questi obiettivi, è essenziale che il Governo italiano, insieme agli Enti locali e agli stakeholder del settore, definisca una strategia chiara e condivisa che ponga le basi per un rinnovamento profondo delle infrastrutture esistenti e per lo sviluppo di nuovi progetti. È altresì importante garantire che le normative nazionali siano allineate con gli standard internazionali e che vi sia un impegno concreto nella formazione di professionisti altamente qualificati nel campo del tunnelling.

Il driver formazione

La formazione e l’aggiornamento professionale costituiscono un pilastro fondamentale per il rafforzamento del settore. Investire nella formazione di ingegneri, geologi, e tecnici specializzati non solo in tecniche tradizionali, ma anche nelle nuove tecnologie, è essenziale per mantenere l’Italia all’avanguardia nel settore. Le università e gli istituti tecnici italiani sono chiamati a rafforzare i loro programmi di studio e a collaborare strettamente con l’industria per garantire un flusso costante di talenti qualificati. Per garantire un avanzamento continuo e coerente, è indispensabile che vi sia un dialogo costante tra il settore pubblico, le aziende private e le comunità locali.

Questo approccio partecipativo non solo facilita la condivisione delle conoscenze e delle migliori pratiche, ma aiuta anche a gestire le aspettative e a mitigare gli impatti delle grandi opere sulle comunità locali. Un elemento chiave sarà la capacità di attirare finanziamenti e investimenti, sia nazionali sia internazionali, per supportare la ricerca e lo sviluppo di tecnologie innovative. L’Italia può sfruttare la sua posizione geografica strategica e la sua storica competenza in ingegneria civile e geotecnica per diventare un hub di eccellenza nel settore delle costruzioni sotterranee, attirando così capitali, ricercatori e progetti su scala globale.

Allo stesso tempo, il coinvolgimento attivo nei forum internazionali come il PIARC (World Road Association) e la collaborazione con enti e università di altri Paesi permetteranno all’Italia di rimanere all’avanguardia nel campo delle innovazioni tecnologiche e metodologiche. Questo aspetto è particolarmente importante in un settore che si sta rapidamente evolvendo, con nuove sfide legate alla sostenibilità ambientale, alla resilienza delle infrastrutture e alla sicurezza degli utenti. L’aspetto della sostenibilità ambientale rappresenta un altro importante tassello nella strategia di evoluzione del settore delle gallerie in Italia.

Sostenibili e digitali

Considerando gli impatti ambientali associati alla costruzione e manutenzione delle infrastrutture sotterranee, è fondamentale sviluppare pratiche che minimizzino l’impatto sul paesaggio e sull’ecosistema. Questo include l’utilizzo di materiali eco-compatibili, la riduzione del consumo energetico e delle emissioni durante i lavori di costruzione, oltre all’impiego dei materiali di scavo e l’implementazione di tecnologie che ottimizzino l’efficienza energetica delle gallerie in fase operativa.

La digitalizzazione gioca un ruolo cruciale in questo processo. L’adozione di tecnologie come il Building Information Modeling (BIM) per la progettazione, costruzione e gestione delle gallerie permette una pianificazione più accurata e una gestione ottimale delle risorse, riducendo sprechi e inefficienze.

Questi strumenti non solo migliorano la qualità e la sicurezza delle infrastrutture, ma contribuiscono anche a ridurre l’impatto ambientale associato ai grandi progetti di ingegneria civile. Parallelamente, la gestione del rischio e la sicurezza continuano a essere prioritari. I recenti incidenti in diverse gallerie europee hanno riacceso l’attenzione sulla necessità di sistemi di monitoraggio e di emergenza all’avanguardia. In questo contesto, l’Italia ha l’opportunità di essere pioniera nell’implementazione di sistemi intelligenti di gestione e di monitoraggio continuo, che utilizzino l’analisi di rischio dinamica e l’intelligenza artificiale per prevedere e prevenire situazioni di rischio prima che diventino critiche.

Questa rivoluzione si chiama SCADRA (Supervisory Control Acquisition and Dynamic Risk Analysis), un sistema di monitoraggio continuo del livello di sicurezza della galleria, che esegue a intervalli regolari un’analisi di rischio dinamica tramite software EURAM (EUropean Risk Analysis Method), per garantire costantemente livelli di rischio adeguato. Infatti, in funzione del livello di rischio analizzato, SCADRA può suggerire istantaneamente determinate misure di sicurezza al fine di ripristinare i livelli di sicurezza o permette l’applicazione di una strategia di risparmio energetico in condizioni di sicurezza elevate.

Conclusioni

In conclusione, l’evoluzione del mondo delle gallerie in Italia si presenta come un complesso mosaico di sfide tecniche, ambientali e sociali. Affrontando queste sfide con un approccio integrato e multidisciplinare, l’Italia può non solo preservare, ma anche potenziare la sua storica leadership nel campo delle infrastrutture sotterranee. L’obiettivo è di costruire un futuro in cui le gallerie non siano solo strutture funzionali e sicure, ma anche sostenibili e armoniosamente integrate nel tessuto ambientale e sociale del Paese.

L’autore

Alessandro Focaracci, ingegnere italiano, è un esperto internazionale di geotecnica e infrastrutture. Laureato in Ingegneria Civile presso l’Università di Firenze, è stato dirigente, capo commessa e responsabile della progettazione di circa 70 tunnel (lunghezza totale di oltre 200 km) per un’importante società di progettazione. Dal 2001 al 2006 Consigliere del Ministro delle Infrastrutture e Responsabile delle istruttorie di oltre 120 progetti CIPE, dal 2006 l’ingegner Focaracci è Amministratore di Prometeoengineering.it Srl, attiva in Italia e all’estero. È titolare di brevetti, tra cui la Via d’Esodo Sospesa adottata da diversi gestori, e autore del saggio “Le grandi infrastrutture e la funzione strategica dei trafori alpini“(Marsilio, 2017).

Il profilo LinkedIn di Alessandro Focaracci