Consolidamento terreno sotto la linea ferroviaria, Castione (Svizzera)

Nell’ambito del progetto del nuovo stabilimento industriale ferroviario (NSIF) di Castione, in Svizzera, è stato necessario realizzare un attraversamento del rilevato ferroviario e della strada cantonale con un tubo in calcestruzzo armato del diametro di 1,4m sotto la linea.

L’utilizzo della tecnica dello spingitubo, senza un’opera preventiva di consolidamento del terreno di fondazione, avrebbe potuto provocare il cedimento dello stesso e possibili disagi o chiusure della linea ferroviaria sovrastante.
L’intervento a Castione è stato realizzato a settembre 2023 in occasione di uno sbarramento del binario 382 previsto per lavorazioni di tecnica ferroviaria. Le operazioni si sono svolte con il binario a lato in esercizio, senza causare alcuna problematica all’infrastruttura ferroviaria.

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Lo spingitubo

LA PROBLEMATICA DA RISOLVERE

L’attraversamento sottopassa i binari 382 e 482 della linea 600 del San Gottardo, nel comune di Castione, in Svizzera, e collega una rete di condotte idrauliche. Considerato il luogo e il contesto dell’intervento, sono state richieste la minima invasività, rapidità e garanzia di efficienza. L’opera preventiva di consolidamento del terreno sottostante i binari si è resa necessaria per evitare possibili cedimenti del terreno stesso in fase di spinta dello strumento perforatore e conseguenti possibili disagi o chiusure della linea ferroviaria.

LO STATO DEL TERRENO PRIMA DELL'INTERVENTO

La situazione geologica si basa sull’indagine effettuata in prossimità dell’attraversamento delle acque di versante. Qui è stato rilevato un terreno composto da materiale di riporto e più in basso di uno strato di sabbie limose con spessori variabili da 2 fino a 4mm.
Con un altro sondaggio orizzontale in asse all’attraversamento dello spingitubo si è voluto poi identificare la tipologia di materiale e la presenza di blocchi lapidei o residui di vecchi manufatti all’interno del rilevato ferroviario. Quello che è emerso è che nei primi 2 metri, il terreno è costituito da sabbia limosa e ghiaia sabbiosa con clasti di dimensione inferiore a 10cm di diametro, mentre non sono stati identificati blocchi di grosse dimensioni.
Attraverso le perforazioni, ad opera di Uretek, è stato possibile disegnare la stratigrafia del rilevato ferroviario. Questi preziosi dati sono stati messi a disposizione anche dell’impresa incaricata di eseguire lo spingitubo così da adeguare la velocità di avanzamento della macchina.

COME SI SONO SVOLTI I LAVORI

A fronte delle indicazioni del committente e la tipologia di intervento, i lavori sono cominciati con lo studio della situazione geologica e geotecnica di partenza. Dopo aver delineato la stratigrafia del terreno sottostante, Uretek ha realizzato i lavori di iniezione di resine espandenti per il consolidamento del terreno.

L’intervento di consolidamento ha coinvolto l’intera impronta sottostante i binari 382 e 482, in corrispondenza dell’asse di spinta del nuovo attraversamento idraulico. L’estensione trasversale ai binari è di circa 9m, con una larghezza di intervento di 4,5m.

Progetto esecutivo

LE FASI DI INTERVENTO

Dopo aver eseguito lo studio della situazione geologica, le fasi di intervento di Uretek si sono sviluppate così:

perforazioni e iniezioni orizzontali di lunghezza di circa 7,5m eseguite dalla scarpata nel rilevato a valle, sotto al binario 482 (in esercizio). Queste operazioni sono durate 3 giorni
perforazioni e iniezioni verticali di lunghezza 4,5m, eseguite direttamente dal campo ferroviario sulla linea 382, già sbarrata per interventi di manutenzione ferroviaria. Per svolgere i lavori è stato necessario un solo giorno

CARATTERISTICHE PRINCIPALI DELL'INTERVENTO URETEK

Utilizzo della tecnologia Uretek Deep Injections con sistema di iniezione Uretek Multipoint®
Perforazione con punte di diametro 26mm
Iniezioni di resina espandente attraverso tubi di iniezione
Verifiche istantanee con un sistema laser per monitorare i principi di sollevamento

I VANTAGGI DELLA SOLUZIONE URETEK

Rapidità: attenta pianificazione e programmazione dei tempi di esecuzione che hanno permesso di realizzare l’opera in soli tre giorni;
Non invasività: l’intervento ha consentito la prosecuzione del traffico ferroviario senza contaminare l’area di lavoro con scarti di lavorazione;
Monitoraggio continuo del lavoro: le attività sono state sottoposte a controllo in tempo reale mediante tecnologia laser;
Applicazione della tecnologia esclusiva Uretek Deep Injections®: la resina espandente Uretek Geoplus® è stata iniettata ad un’alta pressione di rigonfiamento consolidando il terreno;
Attenzione all’ambiente: la miscelazione delle resine Uretek® genera un prodotto finale inerte, che non rilascia eluati nel terreno e nelle eventuali falde presenti.

COME FUNZIONA IL SISTEMA DI INIEZIONE URETEK MULTIPOINT®

Uretek utilizza la tecnologia brevettata Deep Injection® con sistema di iniezione Multipoint® che prevede l’iniezione di resine attraverso una cannula con più fori laterali detta “multiforo”, (mentre il sistema tradizionale prevede iniezioni a più livelli per mezzo di una cannula con un solo foro terminale).
Uretek esegue le iniezioni in modo intermittente, alternando l’erogazione della miscela a dei momenti di pausa di durata predefinita.
La sperimentazione è partita a inizio 2017 ed è terminata nel Luglio 2018 con il deposito del relativo Brevetto (BREVETTO INTERNAZIONALE N° WO2020/011414).
Le caratteristiche principali del sistema Uretek Multipoint®:

Maglia d’iniezione molto fitta e regolare grazie all’alto numero di fori calibrati presenti sulla superficie laterale della cannula
Garanzia di trattamento omogeneo: grazie alla progettazione della disposizione dei fori, calibrati e di dimensione crescente con la profondità, la resina fuoriesce contemporaneamente da tutti i fori. È possibile così definire la portata di singolo foro grazie alla calibrazione del diametro delle aperture eseguite sulla superficie laterale delle cannule.
Dispersioni minime di resina: la resina si localizza nei pressi dei fori di uscita evitando dispersioni, ovvero discontinuità di trattamento grazie alla possibilità di eseguire le iniezioni in modo intermittente con una resina che solidifica rapidamente
Diffusione della miscela anche in volumi a bassa permeabilità: La resina permette di iniettare ad una pressione di sbocco di poco superiore alla pressione di claquage del terreno

COMPORTAMENTO DEL RILEVATO DURANTE LE OPERAZIONI DI SPINGITUBO

L’attività di spinta dello spingitubo è proseguita regolarmente senza registrare cedimenti delle rotaie e senza quindi creare disagi alla circolazione ferroviaria.