Tunnel di Meudon: l’uscita di soccorso PM700

Cristiano Orci(1) Federica De Matteis(2) Davide Merli(3) gallerie&tunnelling

TUNNEL DI MEUDON:

L’USCITA DI SOCCORSO PM700

LA MESSA IN SICUREZZA DEL TUNNEL FERROVIARIO DI MEUDON DELLA LINEA RER-C DI PARIGI

1. Vista in pianta delle tre uscite di soccorso previste per il tunnel di Meudon

2. Lo schema dell’attuale linea RER-C di trasporto suburbano di Parigi

La linea ferroviaria suburbana RER-C di Parigi collega la parte Ovest con la parte Sud della città, per uno sviluppo complessivo di circa 180 km. Tra le stazioni di Meudon Val-Fleury et Chaville-Vélizy, del Dipartimento Hauts-de-Seine (92), la linea si sviluppa in galleria per una lunghezza di 3.350 m, passando sotto il parco di Chalais. La galleria, costruita nell’ambito dei lavori delle infrastrutture di trasporto pubblico previste per l’esposizione universale di Parigi del 1900, è interessata, dal 2017, da un intervento di messa in sicurezza e di adeguamento delle condizioni di evacuazione dei passeggeri, stimati in poco meno di 3 milioni all’anno 1 .

1 Dati SNCF: https://ressources.data.sncf.com/.

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3A e 3B. Viste 3D del Lotto GC2

I lavori consistono nella realizzazione di tre nuove uscite di soccorso, alle progressive PM2555, PM1700 e PM700, e vengono divisi in due lotti. Il primo, GC1, prevede la costruzione di una nuova galleria di 1.680 m - scavata tramite TBM (Tunnel Boring Machine) - connessa al tunnel esistente alle progressive PM2555 e PM1700 mediante rami scavati con metodi convenzionali. Il secondo lotto - il GC2 - è un’uscita di soccorso puntuale non collegata alla galleria precedente ma, attraverso un pozzo e un ramo di connessione, alla progressiva PM700. I due lotti GC1 e GC2 sono sviluppati in parallelo, sotto la supervisione tecnica della Maitrise d’Ouvrage SNCF (Società nazionale delle ferrovie francesi) e il controllo del Maître d’Oeuvre Ingerop (Società di ingegneria francese, avente un ruolo simile alla direzione lavori italiana). Enser Srl, Società di ingegneria con sede a Faenza (RA), è intervenuta su entrambi i lotti tramite la sua succursale francese Enser France, nel ruolo di: • controllore esterno per il Lotto GC1, realizzato dall’Impresa Chantiers

Modernes Construction del Gruppo

Vinci; • Progettista del raggruppamento di

Imprese Parenge-Keller, per le quali ha condotto la progettazione EXE (progettazione definitiva-esecutiva e costruttiva) e di supervisione geotecnica, per il Lotto GC2.

IL LOTTO GC2

La creazione dell’uscita di soccorso in corrispondenza della progressiva PM700 del tunnel ferroviario di Meudon prevede la costruzione di un pozzo circolare, di 9 m di diametro, scavato all’interno di diaframmi in calcestruzzo armato fino a una profondità di 42,5 m dal piano campagna, e il successivo collegamento con l’esistente attraverso una galleria a sezione variabile, di lunghezza complessiva 59,4 m.

4A e 4B. Le tavole di casseratura del Lotto GC2

GALLERIE FERROVIARIE

5. La successione stratigrafica e l’inserimento del progetto nel contesto geologico

6. Presa di campioni durante un sopralluogo geotecnico per effettuare una comparazione qualitativa fra le ipotesi di progetto e le effettive condizioni di sito

Il primo tratto della galleria, scavata con metodi convenzionali e lungo 45,9 m, ha un diametro equivalente di 4,25 m e una copertura di terreno pari a circa 37 m. Questo tratto, collegato al tunnel esistente, si allarga in corrispondenza del pozzo in una galleria di maggior diametro equivalente (6,14 m) per 13,5 m, per accogliere il flusso di passeggeri in uscita verso le scale o l’ascensore del pozzo. Le strutture interne del pozzo sono semplici e finalizzate al corretto deflusso dei passeggeri. Una scala elicoidale si arrampica attorno al vano ascensore centrale, appoggiandosi su travi intermedie poste in corrispondenza dei pianerottoli. La formazione geologica in cui si inserisce il Lotto GC2 è quella tipica del bacino di Parigi. Nei 40 m di profondità del pozzo si incontra la successione stratigrafica seguente (dall’alto verso il basso): • remblais: rinterro eterogeneo, anche di natura antropica, costituito da sabbie più o meno limose/argillose); • sabbie di Fontainebleau: sabbie fini più o meno argillose; • marne à huitres: marne argillose dall’aspetto grigio/verde; • argille verdi: argille verdi dal forte carattere rigonfiante; • marne Supragypseuses: marne argillose; • marne gessose; • calcare di Saint Ouen: alternanza di marne calcaree e calcare compatto, formazione abbastanza fratturata; • sabbie di Beauchamp: sabbie fini, localmente cementate; • marne e caillasses: marne calcaree con passaggi sabbiosi e piccoli blocchi cementati e pietre calcaree; • calcare (bedrock). Nell’ambito del progetto EXE, Enser ha condotto anche la supervisione geologico-geotecnica assicurando al raggruppamento di Imprese l’attività di “Mission G3” secondo la Normativa francese NF-P-94-500 del 2013. Questa attività ha permesso ai Geotecnici coinvolti nella progettazione di verificare, durante l’esecuzione dei lavori, l’effettiva rispondenza tra le ipotesi assunte e le condizioni reali dei terreni, sia a livello di spessori degli strati, che a livello di caratteristiche qualitative e meccaniche. Da un punto di vista idrogeologico, nei 40 m di profondità del progetto sono presenti due falde sospese (contenute nei terreni permeabili, fra terreni a bassa permeabilità). Una falda si individua a livello delle sabbie di Fontainebleau, che è attraversata dai diaframmi in calcestruzzo armato del pozzo in superficie e non crea difficoltà per lo scavo, mentre una seconda falda che interessa le Sabbie di Beauchamp e le Marne e Cailasses, proprio i terreni in cui viene scavata la galleria di collegamento. La bassa permeabilità delle Sabbie di Beauchamp, tuttavia, non ha creato problemi di instabilità del fronte, con venute d’acqua molto contenute durante lo scavo.

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7. Un estratto della modellazione 3D delle strutture interne al pozzo 10A e 10B. Il modello BIM TEKLA per l’intera galleria di collegamento

IL POZZO

Il pozzo è costituito da diaframmi in calcestruzzo armato, dello spessore di 1 m, disposti circolarmente, caratteristica che rende la struttura autostabile durante le fasi di scavo, senza la necessità di eseguire puntellamenti in fase di discesa. L’attacco della galleria avviene dopo il getto della platea strutturale in cemento armato. La demolizione locale dei diaframmi è facilitata dall’impiego, nelle gabbie di armatura dei pannelli coinvolti, di barre in vetroresina. La stabilità del pozzo in fase di apertura della galleria, in cui sono presenti solo i diaframmi in calcestruzzo armato e la platea di fondazione, è assicurata sia da comportamento membranale della struttura, che dai rinforzi di armatura presenti nei diaframmi in c.a. in corrispondenza dei piedritti delle aperture, per assorbire la flessione conseguente alla mancata continuità anulare. Le strutture interne al pozzo sono previste dopo lo scavo e il getto dell’intera galleria. Sono costituite essenzialmente da un vano ascensore, realizzato disponendo in successione dei moduli prefabbricati, e da una scala elicoidale appoggiata, tramite travi gettate in opera, ai diaframmi in c.a. e all’ascensore stesso. La copertura, eseguita alla fine dei lavori, viene realizzata mediante prédalles collaboranti, soluzione tecnica che permette di evitare l’installazione dei casseri e le torri provvisorie. L’uscita di soccorso è completata da un locale tecnico, interrato ma superficiale, collegato alla struttura principale mediante giunto di dilatazione tipo waterstop.

LA GALLERIA DI COLLEGAMENTO

La galleria di collegamento del pozzo al tunnel ferroviario è scavata con metodi tradizionali, disponendo centine HEB220 per il tratto iniziale di maggiore diametro e HEB180 per il successivo, a distanza 80 cm l’una dall’altra. Il ciclo di scavo prevede, dopo la posa della centina, il getto di uno spessore minimo di 18 cm di calcestruzzo proiettato per via secca, integrando un pannello di rete elettrosaldata. Per il primo tratto da 13,5 m, la preventiva realizzazione di bulloni in fibra di vetro al fronte ha permesso di

8. Vista dal basso verso l’alto del pozzo durante le fasi di scavo

9. La demolizione locale dei diaframmi e l’attacco in galleria 11. Il passaggio tra le sabbie di Beauchamp e le marne, per la galleria di diametro equivalente 4,25 m

aprire lo scavo in condizioni di sicurezza, limitando l’estrusione. Il primo tiro di bulloni non è stato in seguito rinnovato, a seguito della constatazione delle buone condizioni di stabilità del fronte. La modellazione dell’intera galleria, calcolata mediante il software Plaxis 3D (stime del tasso di deconfinamento) e Plaxis 2D (calcolo del rivestimento provvisorio e definitivo), è stata riprodotta in un contesto BIM con il software Tekla Structures, che ha permesso di integrare la modellazione del sostegno provvisorio e delle armature di rivestimento definitivo. Il rivestimento definitivo della galleria in calcestruzzo armato, di spessore minimo 400 mm e 300 mm rispettivamente per le sezioni di maggiore e minore diametro equivalente, è stato gettato dopo aver disposto una impermeabilizzazione completa all’estradosso del rivestimento (o intradosso del sostegno provvisorio). n

(1) Ingegnere, Supervisore tecnico per le opere in sotterraneo di Enser Srl e Responsabile di Enser France (2) Ingegnere Geotecnico di Enser Srl (3) Ingegnere Idraulico e Responsabile Commerciale Estero di Enser Srl

12. L’impermeabilizzazione all’estradosso del rivestimento definitivo

DATI TECNICI

Stazione Appaltante: Direction des Projets Franciliens della SNCF Reseaux Contraente Generale: ATI composta da Parenge e Keller Progetto preliminare: Ingerop Conseil et Ingénierie Progetto definitivo ed esecutivo di cantiere: Enser Srl tramite Enser France Direzione dei Lavori: Ingerop Conseil et Ingénierie e Direction des Projets Franciliens di SNCF Reseaux Importo dei lavori: 6.100.000 € Durata dei lavori: 500 giorni circa Data di consegna: consegne progressive Data di ultimazione: Maggio 2020 GALLERIE FERROVIARIE