Dimensionamento di rivestimenti in anelli di conci prefabbricati per gallerie meccanizzate : il tunnel di base del Brennero

The design of underground work is a process that is articulated by following a series of related steps involving different technical figures at each stage of the process from project to execution to work direction. A key role for a proper design and execution of the work is geological and geotechnical surveys, which are the indispensable premise for the subsequent design phases, allowing them to acquire the correct information to represent the reality by allowing the designer to choose from Rational way is the best engineering solution for the realization of the work. The choice to make the tunnel excavation through a suitable Tunnel Boring Machine can be a winning design solution as it achieves high daily productivity and a high quality standard of the work but at the same time introduces a number of design features resulting from technological needs that depend on the operating modes of the machine. The segment of the final lining before being positioned in its final configuration and performing the functions for which it is designed, undergoes a series of intermediary steps requiring a special verification protocol to prevent the element from arriving already damaged at installation at the expense of the quality standard of the work. There is therefore a need to draw up a common guideline to assist designers during transient load phases, from production, transportation and installation of the precast segmental rings. This thesis, analyzing the case study of the Brenner Base Tunnel, has retraced all the design phases, in particular the design of the precast segmental lining, providing a flow chart that can assist the designers during the verification phases, with an deepening at the verification stages under transient load conditions.

La progettazione di un’opera in sotterraneo è un processo che si articola seguendo una serie di passaggi connessi tra loro coinvolgendo diverse figure tecniche in ogni fase del processo dal progetto, all’esecuzione, alla direzione lavori. Un ruolo cardine per una corretta progettazione ed esecuzione dell’opera è rivestito dalle indagini geologiche e geotecniche, che costituiscono l’indispensabile premessa per le successive fasi progettuali, esse consentono di acquisire le corrette informazioni per rappresentare la realtà permettendo al progettista di poter scegliere in modo razionale la miglior soluzione ingegneristica per la realizzazione dell’opera. La scelta di realizzare lo scavo della galleria mediante un’idonea Tunnel Boring Machine può rappresentare una soluzione progettuale vincente in quanto permette di raggiungere elevate produttività giornaliere d’avanzamento ed un elevato standard qualitativo dell’opera ma allo stesso tempo introduce una serie di risvolti progettuali derivanti da necessità tecnologiche che dipendono dalle modalità operative della macchina. Il concio costituente il rivestimento definitivo prima di essere posizionato nella sua configurazione finale ed assolvere le funzioni per il quale è stato progettato, subisce una serie di passaggi intermedi che necessitano di un apposito protocollo di verifica in modo da evitare che l’elemento arrivi già danneggiato al momento dell’installazione a scapito dello standard qualitativo dell’opera. Nasce quindi l’esigenza di redigere una linea guida comune che possa assistere i progettisti durante le verifiche delle fasi di carico transitorio che vanno dalla produzione, al trasporto e all’installazione del rivestimento definitivo in conci prefabbricati. La presente tesi analizzando il caso studio del Tunnel di Base del Brennero, ha ripercorso tutte le fasi progettuali, approfondendo in particolare il dimensionamento del rivestimento definitivo in conci prefabbricati fornendo una flow chart che possa assistere i progettisti durante le fasi di verifica,con un approfondimento alle fasi di verifica in condizioni di carico transitorie.