Come trovare il progetto di fissaggio ottimale per soddisfare tutti i requisiti di progetto del tunnel

La forza e la stabilità del tunnel sono essenziali. Considerato fin dalle prime fasi di pianificazione, la loro importanza si estende a tutto il progetto. Una parte spesso trascurata del progetto che può avere un impatto sulla resistenza e stabilità finale è il sistema di rivestimento. In effetti, componenti di fissaggio ad anello e segmenti di alta qualità possono ridurre i tempi di costruzione migliorando al contempo flessibilità, durata, sicurezza ed economicità.
Christophe Delus, direttore della divisione tunnel di Optimas Solutions, esamina le principali sfide e gli aspetti da considerare nella scelta dei sistemi di assemblaggio per i progetti di tunnel.

I tunnel sono costruiti usando anelli e segmenti separati che sono poi collegati insieme. Durante l'installazione di queste parti, è importante sigillare il tunnel dall'ingresso di acqua e impedire l'apertura o l'ovalizzazione degli anelli, il che provoca il rimodellamento del tunnel e mina la forza fondamentale dell'intera costruzione. Per evitare questi problemi, vengono utilizzate soluzioni di fissaggio o connettori. Per fornire prestazioni ottimali, questi connettori devono resistere a stress specifici del progetto, ad es. Resistenza al taglio o alla trazione.

Più precisamente, la scelta dei sistemi di connessione e allineamento della galleria è influenzata da diversi fattori, i principali sono le caratteristiche di posizione e le condizioni del terreno, le pratiche comuni locali, i requisiti di sicurezza e il budget del progetto. La soluzione ottimale dovrebbe soddisfare tutti questi criteri specifici del progetto, fornendo una soluzione sicura e duratura, adatta alle condizioni del sito e la cui installazione è conveniente in termini di tempo e costi.

Posizione, posizione, posizione

Ogni tunnel è costruito per superare un ostacolo specifico, quindi le condizioni locali svolgono un ruolo importante nella progettazione e nella selezione dei componenti adatti. Una chiara comprensione delle sfide e dei problemi presentati dal luogo è essenziale per trovare una soluzione sicura, durevole, economica e tempestiva.

Ad esempio, una delle principali sfide che Optimas Sofrasar ha dovuto affrontare durante la costruzione del Central Subway Agency (SFMTA) di San Francisco, negli Stati Uniti, era il rischio sismico. Per gestire questo rischio, era necessario che il rivestimento fosse forte e flessibile, al fine di deformarsi senza rompersi. Pertanto, un sistema di tasselli per prodotti Sofrasar è stato testato e studiato per fornire elevate capacità di resistenza e distorsione.

Un altro sito, l'estensione della metropolitana di Los Angeles Westside I, negli Stati Uniti, era caratterizzato dalla presenza di gas metano associato all'idrogeno solforato corrosivo. Una situazione simile si è verificata durante lo sviluppo del progetto IDRIS (Inner Doha Resewage Implementation Strategy) in Qatar. In entrambi i casi, i rivestimenti interni in polietilene ad alta densità (HDPE) sono stati fusi per fornire protezione contro la corrosione. La soluzione ha anche dimostrato di accelerare le attività di costruzione.

In questa occasione, l'ambiente locale non è stato l'unico fattore a determinare quale fosse la migliore soluzione di fissaggio: bisognava considerare anche l'accessibilità a determinati materiali. In effetti, inizialmente erano state pianificate soluzioni adesive. Tuttavia, divenne presto evidente quanto sarebbe stato difficile spedire o fornire una resina epossidica adatta al sito. In questo caso, Optimas ha reagito prontamente e ha sostituito le aste guida incollate sviluppando nuove aste guida clip-on. L'alternativa ha fornito ulteriori vantaggi, tra cui una migliore aderenza e durata, nonché meno rischi associati alla colla.

Infine, a volte il fissaggio e il rivestimento del design possono aiutare a risolvere altri problemi ambientali, come prevenire l'allevamento delle zanzare nelle aperture dei segmenti. I prodotti Optimas Sofrasar hanno fornito proprio questa protezione nei tunnel di Singapore, grazie all'uso di aste di guida a clip e supporti per prese di fuga.

Componenti durevoli di alta qualità sono economici a lungo termine

Dagli esempi precedenti appare evidente l'importanza di scegliere specialisti del montaggio in galleria che abbiano una conoscenza approfondita dei requisiti del progetto e che possano migliorare le apparecchiature esistenti o sviluppare nuovi connettori per fornire un sistema di collegamento ottimale.

Per fare ciò, gli specialisti del montaggio dovrebbero comunicare regolarmente con appaltatori, progettisti, fornitori di stampi e guarnizioni e operatori di macchine per alesatura di tunnel (TBM). Questa forte relazione consente agli specialisti idonei di comprendere meglio il progetto e il suo sito, nonché di adattarsi e rispondere prontamente alle nuove sfide e fornire un servizio di alta qualità.

I servizi di alta qualità non si traducono necessariamente in costi elevati. Mentre i tunnel sono tra i progetti di costruzione più costosi, i costi dei sistemi di assemblaggio sono spesso marginali, in alcuni casi contribuiscono a meno dell'1 percento delle spese totali. Pertanto, optare per accessori per anelli e segmenti più costosi e di alta qualità non ha molto effetto sul budget iniziale del progetto, ma può fornire una soluzione facile da montare, durevole e sicura.

Se i componenti possono essere installati rapidamente o la loro fornitura è efficace in termini di tempo, come nel caso di Doha IDRIS, le operazioni in loco sono minime e veloci, risparmiando tempo e denaro. In effetti, un componente innovativo di alta qualità che è adatto allo scopo non è sempre l'opzione più costosa. È il caso della presa divisibile di tipo ZU, sviluppata presso Optimas per impedire l'ingresso di polvere o acqua durante la fusione o lo stoccaggio. Il dispositivo, più economico di un equivalente in acciaio, consente di risparmiare circa 50% su tappi a vite e riduce la distinta base complessiva (BoM) per i produttori di tunnel.

Inoltre, connettori di alta qualità possono anche ridurre i costi di manutenzione. Mentre in alcuni casi possono essere necessari solo durante la fase di costruzione, possono essere tenuti a rimanere permanentemente nella struttura della galleria, ad esempio nelle gallerie di trasporto dell'acqua o nelle strutture nelle aree sismiche. In queste situazioni, i connettori dovrebbero avere la stessa durata dell'intera struttura del tunnel, ovvero una durata di 120 anni. Qualsiasi guasto imprevisto o sostituzione anticipata può aumentare i costi totali della galleria e costituire un pericolo per i lavoratori e gli utenti.

La sicurezza prima

Un guasto nei raccordi della galleria può comportare costi di sostituzione di oltre $ 2 milioni e mettere a rischio l'integrità strutturale della galleria. Pertanto, la ricerca di componenti che soddisfano elevati standard di qualità è fondamentale. Sebbene possano mancare chiare linee guida sulla qualità che offrono uno standard industriale per tali prodotti, gli specialisti dei componenti di fissaggio dovrebbero verificare che i loro prodotti forniscano la resistenza meccanica e le prestazioni necessarie. Ciò si ottiene eseguendo test di protocollo specifici, interni o di terze parti. Inoltre, non tutti gli standard di qualità sono uguali; e produttori di componenti di alta qualità dovrebbero aderire a quelli più severi.

Optimas ha testato a lungo tutti i prodotti Sofrasar. Ad esempio, i test di durabilità delle parti vengono eseguiti su ciascun sistema. Inoltre, Optimas è impegnata nello sviluppo di linee guida standard di qualità per il fissaggio dei componenti. In questo modo, forniamo soluzioni durevoli, flessibili e sicure per qualsiasi costruzione di tunnel.

Risolvere per il successo

Se si desidera un progetto tunnel di successo, non sottovalutare l'importanza del sistema di collegamento. Scegliendo specialisti di componenti di fissaggio altamente qualificati, è possibile garantire una fornitura delle parti di alta qualità più adatte che soddisfano i requisiti specifici del progetto, in termini di condizioni di ubicazione, progettazione complessiva della galleria e metodi di fornitura adeguati. Comprendendo ciò che è necessario, gli specialisti sono in grado di riconoscere quando le soluzioni di connessione standard non si adattano ai requisiti del progetto e agiscono di conseguenza: modifica di componenti preesistenti o progettazione e produzione di nuovi.

Con oltre 20 anni di esperienza nel settore delle gallerie, le competenze degli esperti del tunnel di Optimas ci consentono di comprendere le esigenze specifiche del progetto per qualsiasi soluzione di galleria. Oltre a fornire i componenti standard di alta qualità più adatti, siamo anche in grado di ottimizzare le prestazioni dei prodotti esistenti o fornire soluzioni su misura grazie alla nostra produzione interna e alle nostre strutture di collaudo di qualità.