La galleria sotto la Valle del Polcevera

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LA GALLERIA

SOTTO LA VALLE DEL POLCEVERA

STUDIO ELABORATO DAL CONSORZIO CISE, PRESSO IL POLITECNICO DI MILANO, PRESENTATO IN CONFERENZA PUBBLICA IL 18 DICEMBRE 2018 NELLA SEDE DELL’AUTOMOBILE CLUB MILANO - COMMISSIONE MOBILITÀ

Si premette che il Decreto n° 5 del 15/11/2018 del Commissario Straordinario Dott. Marco Bucci, Sindaco di Genova, ha definito l’attraversamento della Valle del Polcevera mediante un ponte. Sembrerebbe allora che la proposta di una galleria venga a decadere, e quindi che non sarebbe il caso di parlarne, ma invece si ritiene assai utile l’illustrazione della galleria studiata dal Consorzio CISE (Construction Innovation and Sustainable Engineering) presso il Politecnico di Milano, al fine di avere presente i diversi aspetti e i vincoli connessi all’ attraversamento della valle del Polcevera, ben superabili, come si vedrà, da una galleria.

IL GRUPPO DI LAVORO (MILANO, SETTEMBRE/ DICEMBRE 2018)

Per lo studio completo degli aspetti tecnici ed economici della galleria, il gruppo di lavoro ha operato nell’arco di tempo che

1. La galleria sotto il Polcevera va dal mese di Settembre ai primi di Dicembre 2018, così da garantire la fattibilità di tale galleria. Il gruppo è stato coordinato dallo Scrivente, Esperto in progettazione strutturale, già Ordinario di Progetto di Strutture e attuale Presidente del Consorzio CISE, all’interno del quale si è svolto in sostanza lo studio della galleria.

REALTÀ ESISTENTI E FUTURE NELL’ATTRAVERSAMENTO DELLA VALLE DEL POLCEVERA

Si elencano le criticità e le necessità da mettere in conto nella realizzazione dell’attraversamento della valle. In ordine logico, ma non di importanza, si avrebbe in sintesi: 1. esistenza nella valle di un’area urbanizzata da tutelare nella sua realtà, senza generare pericoli per le persone e le cose 1; tempi e oneri per espropri, sfollamenti ed eventuali demolizioni; 2. regime idrico del torrente Polcevera, con possibili scalzamenti di materiale dell’alveo fino a 16÷18 m di profondità; 3. lunghezza libera di quasi 80 m per i sostegni di un attraversamento “a ponte”, se costruiti in alveo o nelle sue adiacenze, nell’ipotesi più severa di uno scalzamento di 20 m; 4. il “costruito” per l’attraversamento va interpretato come un gigantesco “meccano”, con la facile sostituzione di pezzi per migliorare le sue “performances”;

1 Dal Libro Bianco dell’Unione Europea - “Bruxelles, 12.9.2001”, pag. 108 - “… (omissis)… la politica comune dei trasporti… (omissis)… comprende:… (omissis)… la politica di assetto del territorio, in particolare la politica urbanistica - bisogna evitare… (omissis)… una pianificazione urbana non equilibrata”. Questo vuol dire che le varianti dell’assetto urbanistico (ad esempio le nuove infrastrutture di trasporto) non devono entrare in conflitto con le realtà esistenti in termini di sicurezza e doti ambientali (Figura 1).

5. pavimentazioni stradali in lastre di calcestruzzo; contenimento dei cantieri di manutenzione; assenza di fumi tossici in caso d’incendio, se in galleria; 6. robustezza del costruito ottenibile: a. per i carichi, con un’alternativa di sostentamento; b. per il transito, con un’alternativa di percorso; 7. due sedi di marcia distinte (a tre corsie ciascuna), realizzando così la robustezza (citata al punto 6b precedente); 8. presenza di un clima salmastro e ventoso potenzialmente aggressivo per i materiali del costruito, se all’aperto; 9. programma di manutenzione compatibile con i materiali del costruito e con l’ambiente; 10. nessuna forzatura di carico nell’uso del costruito. Quanto precede va messo in conto nella realizzazione di un collegamento attraverso la valle del Polcevera, al fine di individuare la soluzione possibile e di valutarne correttamente costi e tempi di esecuzione. Peraltro, va osservato che le criticità e le necessità sopra elencate sono in sostanza considerate nel Decreto n° 5 riportato in corsivo all’inizio. In particolare, è bene richiamare quanto espresso in tale Decreto in relazione ai punti 1 e 6 dell’elenco precedente. Precisamente, nel suddetto Decreto n° 5: • per il punto 1, esistenza nella valle di un’area urbanizzata da tutelare nella sua realtà, senza generare pericoli per le persone e le cose, si dice “dovrà essere sviluppato uno studio specifico che dimostri - con le attuali conoscenze tecniche - le zone di rischio sottostanti; lo studio deve prevedere anche il potenziale collasso dell’opera e i suoi componenti, la caduta di un veicolo per trasporto merci ordinario a massimo carico viaggiante ammesso e la caduta di materiali trasportati; tale studio deve tenere presente anche la possibilità di rottura o inefficacia delle barriere di protezione”; • per il punto 6, robustezza del costruito ottenibile: • per i carichi, con un’alternativa di sostentamento; • per il transito, con un’alternativa di percorso, si parla solo in merito al comma a) (robustezza strutturale), dicendo che “dovrà essere effettuata la verifica di robustezza, simulando le criticità che possano insorgere per la perdita di componenti essenziali alla statica e, quindi, sviluppare scenari di criticità dell’opera per l’insorgenza di situazioni anomale (a titolo di esempio: cedimento di pile, rotture di stralli, rotture di travi o di dettagli costruttivi); dovranno essere previste azioni eccezionali quali urti, esplosioni o situazioni di incendio, qualora lo scenario possa incidere sulla resistenza delle strutture”. La lettura di queste prescrizioni del suddetto Decreto n° 5 porterebbe a individuare scenari veramente tragici per l’area sottostante: nel caso del punto 1, per la caduta di veicoli a massimo carico viaggiante (per non parlare di natura terroristica), causa la possibile rottura o inefficacia delle barriere di protezione; nel caso del punto 2, per l’immancabile crollo del ponte o di sue parti a causa del cedimento di pile o rotture di travi. Pertanto, è da ritenere rischiosa la soluzione “a ponte” per realizzare l’attraversamento della valle del Polcevera, senza che si generino concreti e seri pericoli per le persone e le cose nella sottostante area urbanizzata. Inoltre, non pare che il Decreto n° 5 tocchi il precedente comma b) del punto 6, robustezza di transito mediante un’alternativa di percorso, che costituisce invece la caratteristica indispensabile per potere ritenere robusta una via di trasporto nel campo della viabilità.

LA PROPOSTA DI UNA GALLERIA

L’Unione Europea, attraverso la sua Commissione Trasporti (Libro Bianco, Direttiva del 2001), ha sottolineato che le nuove infrastrutture di trasporto non devono creare conflittualità né con le realtà esistenti né con l’ambiente (Figure 2A e 2B). Si deve quindi leggere che le reti di trasporto non devono interferire sulla vita delle aree urbanizzate, cosicché la realizzazione di una via di trasporto “a ponte” sopra un’area urbanizzata sarebbe possibile solo se si riuscisse a garantire la sicurezza della vita nella sottostante area, senza alcun pericolo per le persone e le cose. A questo riguardo, lo stesso Decreto n° 5 non si esimia dal prospettare scenari di insicurezza per l’area sottostante, come sopra si è ricordato, tali quindi da escludere al limite la soluzione “a ponte”. Pertanto, un gruppo di Studiosi e di Esperti, alcuni facenti capo al suddetto Consorzio CISE, hanno messo a punto lo studio di una galleria a due canne sotto la valle del torrente Polcevera per collegare in sotterraneo l’Autostrada A10, direzione Savona, con l’Autostrada A7, direzione Milano, mantenendo la possibilità di entrata/uscita con Genova per la direzione Savona (Figura 3). La Figura 3 evidenzia le quote e, con pendenze di circa 3%, giusti-

STUDIO DI FATTIBILITÀ

2A e 2B. Richiami dal Libro Bianco dell’Unione Europea (2001)

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3. Il tracciato della galleria a due canne, con le quote lato Savona e lato Milano e sotto il greto del Polcevera

fica la presenza dei “cappi” posti ai due estremi del tracciato. Peraltro, si ricorda che un attraversamento in sotterraneo era stato pensato, fra gli altri, anche dall’Arch. Sandro Maccallini di Roma, ma è presso il Consorzio CISE che si è provveduto a risolvere gli aspetti tecnici ed economici di tale galleria, garantendone la piena fattibilità. Come si può ben capire, questa galleria supera le criticità sopra citate, soddisfacendo alle relative necessità. In questo scritto, prima di illustrare la galleria si richiamano alcune caratteristiche di concezione, progettazione ed esecuzione delle moderne gallerie. Al termine, si presentano alcune suggestioni per valorizzare il litorale prossimo alla foce del Bisagno, sottolineando la limitatezza degli interventi praticabili nell’area urbanizzata esistente: con tutte le costruzioni e le aree ferroviarie esistenti, un parco pubblico sarebbe solo un miraggio.

LE MODERNE GALLERIE

Una volta realizzate, le moderne gallerie di trasporto non creano praticamente nessun problema nell’esercizio, né per il Gestore né per l’utente. Cominciando dalla loro realizzazione e dal loro funzionamento, alla luce delle sette regole che governano la progettazione, la costruzione e l’esercizio di un’opera moderna, non v’è dubbio che le gallerie riescano a soddisfare quasi implicitamente tali regole, comunque assai meglio di un ponte. Per la resistenza e la rigidità, non vi è alcun dubbio al riguardo, giacché si impiegano strumenti e tecniche progettuali e costruttive ormai attestati e codificati per ottenere la piena sicurezza dell’opera. Per la robustezza, che in sede viaria si traduce nell’avere un’alternativa di percorso, una galleria a due canne è quanto di meglio si possa auspicare, poiché essa può offrire una delle due canne in alternativa all’altra nei casi di emergenza, essendo le due canne connesse da by-pass pedonali e carrabili. Le altre quattro regole sono rivolte soprattutto all’esercizio. La prima di queste, la sostituibilità - rivolta in un ponte a sostituire le parti usurate oppure obsolete o non confacenti alle nuove Normative - nelle gallerie riguarda solo le opere di completamento e di finitura, ma non certo il “guscio” strutturale in calcestruzzo, in parte armato nell’arco rovescio e nei piedritti, praticamente inattaccabile da nessuna nuova evenienza. Le successive regole della durabilità, dell’uso e della manutenzione è facile capire come siano più facilmente soddisfatte per una galleria che non per un ponte all’aperto, il quale peraltro nel caso del Polcevera si troverebbe esposto ad un clima salmastro e ventoso. Per la durabilità va fatto presente che, nel caso di un’opera in calcestruzzo armato, la degradazione del calcestruzzo e la corrosione delle barre d’armatura sono praticamente assenti nel caso di una galleria: la carbonatazione del calcestruzzo, preliminare all’innesco della corrosione delle barre, non può avvenire dato l’ambiente in cui vivono i calcestruzzi, avendosi peraltro l’impermeabilizzazione stagna del guscio in calcestruzzo e, se si pensa a infiltrazioni d’acqua, le acque dovrebbero essere aggressive, ma non è questo il caso del Polcevera. Per l’uso e la manutenzione, occorre poi ricordare che tutte le opere che garantiscono l’uso sono specificatamente studiate per offrire il massimo comfort, con possibili maggiorazioni del massimo carico viaggiante e con la manutenzione limitata a semplici controlli e a qualche raro caso di ripristino, peraltro assai modesto. Infatti nelle moderne gallerie, come quella studiata per il Polcevera, la pavimentazione del manto stradale è in calcestruzzo a lastre o in getto unico, sempre con giunti non avvertibili da un guidatore in marcia se non per rammentargli il tratto particolare che sta percorrendo. La manutenzione di tali pavimentazioni si riduce alla sostituzione di alcune lastre o alla correzione di alcuni brevi tratti, mediante cantieri di dimensioni e tempi di lavoro assai contenuti, in sostanza senza pericoli per la formazione di code. L’illuminazione con lampade led gode del grande vantaggio di avvenire in un ambiente con pareti a tinte chiare, sia nella pavimentazione grigia di calcestruzzo che nelle pareti curve della galleria, tinteggiate in avana chiaro. Assai ridotta sarà quindi la potenza installata e meno forti le lampade led. La ventilazione delle moderne gallerie e l’aria presente all’interno vengono progettate per ogni caso specifico, in modo da ottenere il massimo comfort. Nel caso della galleria studiata, si può godere della presenza dei 2+2 pozzi d’attacco situati nella Valle del Polcevera come camere di ventilazione, cosicché lo studio dovrà definire innanzitutto la potenza necessaria per i due cappi in curva posti agli estremi del tracciato, lunghi ciascuno circa 1.300 m, e passare poi al restante tratto nella valle, che gode però delle suddette camere di ventilazione. La salubrità dell’aria all’interno delle gallerie è facilitata dalla presenza nell’intonaco delle pareti, e magari nel calcestruzzo della pavimentazione, di sostanze fotocatalitiche aventi la proprietà di “annullare” le polveri e le sostanze organiche presenti nell’aria, peraltro conservando inalterata la tinta chiara delle pareti. Per ultimo, anche se ovvio, si sottolinea che il transito in galleria è immune da tutti i fastidi di un transito all’aperto, come sarebbe quello su un ponte, legati ad avverse condizioni meteorologiche: vento e pioggia, acquazzoni, grandine, neve e ghiaccio d’inverno (Figure 4A e 4B).

4A e 4B. Immagini di autostrade bloccate dalla neve

LA GALLERIA SOTTO IL POLCEVERA

Le caratteristiche funzionali della galleria

La galleria, realizzata secondo le vigenti Normative con riferimento alle caratteristiche funzionali ed alla sicurezza in esercizio, sarà quindi realizzata a due canne, una per ogni senso di marcia, e la piattaforma stradale come per le autostrade sarà costituita da due corsie (marcia + sorpasso) da 3,75 m ciascuna e da una corsia (emergenza) da 3,00 m. Tra le due canne si hanno gallerie di collegamento pedonale ogni 300 m e carrabile ogni 800÷900 m (Figure 5 e 6). Questa configurazione garantisce che ciascuna canna possa funzionare da via di fuga per l’altra e come accesso per i mezzi di soccorso o per consentire il transito nei due sensi, nell’ipotesi di una messa fuori servizio dell’altra canna. Pertanto, questa infrastruttura viaria soddisfa alla regola della robustezza per la presenza di un’alternativa di percorso.

5. Lo scavo con TBM: la sezione delle due canne in curva e la sezione del by-pass pedonale

6. Lo scavo in tradizionale: la sezione delle due canne in curva e la sezione del by-pass pedonale STUDIO DI FATTIBILITÀ

Il tracciato e il sistema costruttivo

Il tracciato complessivo della nuova via di trasporto, interamente in galleria, è rappresentato in rosso nella Figura 7.

7. Il tracciato della galleria e gli svincoli lato Genova con le indicazioni di percorrenza

Per questioni costruttive la galleria dovrà passare al di sotto del greto del Polcevera con un franco in copertura di circa 20 m, per proteggerla contro i possibili scalzamenti del Polcevera in regime torrentizio (Figure 8 e 9). Il tracciato della galleria si staccherà dai tracciati della A7, proveniente da Milano, e della A10, proveniente da Savona, con due “cappi” di raggio R = 400 m e pendenza longitudinale di circa il 3%, per ottenere la discesa in quota al di sotto del Polcevera, con il suddetto franco di 20 m (Figure 3 e 9). Ad ogni cappio segue un breve tratto in rettilineo con la medesima pendenza, il che consente di completare la discesa fino a raggiungere il tratto orizzontale lungo circa 900 m nel passaggio in sotterraneo sotto il Polcevera. Tuttavia, va fatto presente che in fase di progettazione gli studi sul regime del Polcevera potrebbero portare a ridurre il franco di 20 m, come indicato dall’Ing. Beatrice Majone facente parte del gruppo di lavoro, con la possibilità di ridurre le pendenze suddette oppure, meglio, di accorciare il tracciato dell’ordine di circa 1 km. In questa sede si tiene però prudenzialmente il franco di 20 m, con il tracciato lungo circa 6.600 m e le pendenze

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8. Immagini di regimi torrentizi con possibili scalzamenti del greto e indicazioni progettuali

9. La sezione trasversale della Valle del Polcevera e la sezione sulla galleria a due canne

massime di circa il 3%, come è rappresentato nelle Figure 3 e 7. Dal punto di vista delle tecniche costruttive, la nuova galleria a due canne potrà essere realizzata o utilizzando frese TBM col fronte in pressione (EPBs, con materiale di scavo e schiuma sul fronte, o HYDRO, con bentonite pompata sul fronte) del diametro di scavo di circa 16 m (Figure 10 e 11) o con scavi in tradizionale a piena sezione della larghezza massima di circa 17 m (Figure 12A, 12B e 12C). Nel caso di galleria in TBM, il rivestimento sarà costituito da anelli in conci prefabbricati, collegati fra di loro tramite connettori, sia in senso trasversale che longitudinale. L’impermeabilità delle canne sarà garantita tramite guarnizioni epossidiche posizionate all’estradosso dei conci. Nel caso di scavo in tradizionale, il rivestimento della galleria sarà realizzato in calcestruzzo gettato in opera e l’impermeabilizzazione sarà costituita da teli in PVC interposti tra il rivesti-

12A, 12B e 12C. Lo scavo in tradizionale: l’avanzamento a piena sezione previo rinforzo del nucleo-fronte

10. Vista di una fresa del diametro di 18 m di fabbricazione giapponese 11. Vista del cantiere dei conci prefabbricati situato dietro alla fresa

mento provvisorio (centine metalliche, più rete e calcestruzzo proiettato) e il rivestimento definitivo. Le gallerie pedonali e carrabili di collegamento fra le due canne, nella soluzione TBM saranno realizzate al termine dello scavo delle gallerie principali, una volta smontate le TBM ed il loro back up. Nel caso di scavo in tradizionale, queste lavorazioni potranno avvenire contemporaneamente allo scavo ed al rivestimento delle gallerie principali. In entrambe le soluzioni, le gallerie di collegamento avverranno con scavo in tradizionale a piena sezione, con le tecniche impiegate per le gallerie principali. Nella soluzione con scavo in tradizionale, per accelerare i tempi di costruzione, si realizzeranno con tecniche tradizionali 2+2 pozzi intermedi, ubicati sui due lati dell’attraversamento della valle del Polcevera (Figure 13A e 13B) in modo da avere altri fronti di avanzamento.

I pozzi avranno un diametro netto interno di 17 m, oppure potranno essere rettangolari di 25 m x 15 m in pianta; la loro profondità sarà di circa 45 m; essi saranno scavati - a partire dalla superficie dopo l’esecuzione di opere di contenimento del terreno - con pali di grande diametro o con diaframmi in calcestruzzo. Un breve cenno al sottosuolo attraversato dalle gallerie porta a dire che nelle parti alte del tracciato, dove vi sono i due “cappi” di 400 m di raggio e i brevi tratti in rettilineo, per la discesa verso l’alveo, il sottosuolo è costituito da argilliti e argilloscisti o da marne compatte, il che consente per lo scavo in tradizionale la sicura realizzazione delle gallerie, con velocità di avanzamento anche di 2,50 m al giorno. Per il tratto sotto il Polcevera, c’è da pensare a realizzare preventive iniezioni di malta di cemento a bassa pressione e presa ritardata al fine di creare nel materiale sciolto dell’alveo un anello cementato di 3÷4 m di spessore, prima di procedere all’avanzamento dei lavori con il sistema tradizionale. Data la profondità della galleria, queste iniezioni verranno fatte da un cunicolo pilota posto al centro del futuro scavo o direttamente dal fronte dello scavo prima di avanzare.

Costi e tempi

La soluzione in TBM richiede l’impiego di due TBM, una per canna, che partiranno dagli imbocchi delle gallerie lato Savona, e realizzeranno l’intero tracciato della galleria a due canne fino a ricongiungersi con le gallerie lato Milano.

Il montaggio delle TBM richiederà la costruzione di cameroni di allargo dalle gallerie esistenti, i quali saranno realizzati con scavo in tradizionale. La durata complessiva dei lavori, comprensiva dei tempi per la costruzione dei cameroni, delle due canne, delle gallerie di by-pass pedonali e carrabili e dei rami di svincolo lato Genova, sarà di circa 50 mesi e il costo complessivo dell’intervento pari a circa 650 milioni di Euro, tutte le opere ed allestimenti compresi e funzionali. La soluzione con scavo in tradizionale, essendo la galleria a due canne, prevede due fronti di attacco lato Savona e due fronti di attacco lato Milano, più altri otto fronti di attacco ricavati dai 2+2 pozzi intermedi, di cui prima si è detto. La durata complessiva dei lavori, comprensiva dei tempi per la costruzione dei 2+2 pozzi intermedi, delle due canne, delle gallerie di by-pass pedonali e carrabili e dei rami di svincolo lato Genova, sarà di circa 46 mesi e il costo complessivo dell’intervento di circa 540 milioni di Euro (indicazione suggerita anche dall’Ing. Vittorio Belingardi Clusoni, facente parte del gruppo di lavoro), tutte le opere ed allestimenti compresi e funzionali.

GLI INTERVENTI NELL’AREA ESISTENTE

Dato che l’area dove avviene l’attraversamento è quasi satura di costruzioni, con una vasta porzione occupata da uno scalo ferroviario e percorsa da un’importante linea ferroviaria, non si può pensare ad una sua riqualifica significativa: solo nei sogni è concepibile la realizzazione di un parco pubblico. Tuttavia, realizzando l’attraversamento in galleria, anziché con un ponte, si ha il grande vantaggio che quel poco che si può fare, non avendo al di sopra un ponte, sarebbe indenne dal ru-

13A e 13B. Particolari dei pozzi di attacco realizzati con pali del diametro di 1.000 e anello in c.a. di circa 1,40 m di spessore 14. Dati costruttivi, temporali ed economici

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15. L’area scelta (a destra contornata di giallo) è prossima alla Fiera di Genova, presso la foce del Bisagno

more del traffico e dalla caduta di veicoli o di oggetti, per non dire dall’eventuale crollo del ponte stesso. Gli abitanti, in assoluta sicurezza, potrebbero pensare a migliorare le loro costruzioni, anche ampliandole per quanto possibile, senza più la minaccia di ulteriori eventi tragici come quello dello scorso anno. Merita invece un discorso a sé l’utilizzo dei materiali provenienti dallo scavo delle gallerie (smarino), per quanto suggerito dall’Arch. Riccardo Soffientini facente parte del gruppo di lavoro presso il CISE. Orbene, quale operazione suggestiva si è pensato di individuare in un’area a mare (Figura 15) nella quale discaricare lo smarino e gli altri materiali provenienti dall’eventuale demolizione del viadotto Polcevera? L’area individuata, presso la foce del Bisagno, potrebbe essere utilizzata per un ampliamento del giardino già esistente dedicato al grande Genovese Gilberto Govi (Figure 16A e 16B). Si potrebbero così realizzare percorsi acquatici fra lembi di terra lussureggianti di vegetazione, protetti dal mare esterno mediante una barriera di scogli, al di là della quale formare sul mare spiagge e stabilimenti balneari.

Questo disegno verrebbe a costituire la possibile riqualifica dell’ambiente marino della città, utilizzabile dalla collettività con grande partecipazione. Infine, va ricordato che i 2+2 pozzi d’attacco per la costruzione della galleria, ubicati ai margini della valle, potrebbero dare luogo a due edifici, ciascuno dei quali, accoppiando i due pozzi vicini, li faccia emergere dal piano di campagna come due “camini”, sì da simulare le ciminiere delle grandi navi (Figura 17). In tali edifici, a fianco delle uscite di sicurezza ed ai locali di primo soccorso, oltre ai condotti per la ventilazione delle gallerie, si potrebbero insediare attività a scopo sociale, quali una biblioteca di quartiere o un distaccamento municipale o altre funzioni d’interesse pubblico. La vista di tali camini, ben recepibile nell’intera Valle del Polcevera starebbe a rammentare in eterno la presenza di una via sotterranea, alla quale si è dovuto ricorrere dopo i tragici eventi del crollo del viadotto Polcevera. n

16A e 16B. L’ampliamento e la riqualifica del giardino esistente, intitolato a Gilberto Govi (16A), e una vista dall’interno dei giardini (16B) 17. I volumi costruttivi al di sopra di due dei pozzi d’attacco

(1) Professore, Esperto in progettazione strutturale, già Ordinario di Progetto di Strutture e attuale Presidente del Consorzio CISE, presso il Politecnico di Milano