Modelli teorici applicati ad un caso reale per la stima della spinta nello scavo con tecnologia Direct Pipe = Theoretical models applied to a real case for the thrust estimation in the excavation with the Direct Pipe technology

La necessità di realizzare attraversamenti sotterranei per consentire l’installazione di molteplici servizi è ormai un’attività consolidata da molti anni. Grazie agli sviluppi in materia di tutela ambientale e grazie ai progressi fatti nell’ambito della sicurezza dei lavoratori, le tecniche di scavo si sono evolute. A partire dallo scavo in trincea si è passati ai metodi no dig: l’HDD ed il microtunneling risultano essere le prime tecnologie in cui non si realizza alcuna trincea e, allo stesso tempo, non risulta necessaria la presenza dell’uomo all’interno del tunnel durante le operazioni di scavo. Il presente lavoro di tesi approfondisce la tecnologia del Direct Pipe: tecnologia trenchless in cui è possibile interrare una condotta in acciaio pre-assemblata e pre-ispezionata avente lunghezza pari a quella dell’intero attraversamento. In particolare, analizzando nel dettaglio un caso reale, si è ricercata la migliore stima della forza di spinta massima necessaria all’interramento della condotta. Facendo riferimento ai risultati di tre diverse ricerche scientifiche, si sono adattati i modelli analitici sviluppati nei vari lavori di ricerca all’attraversamento reale preso in esame. La stima della forza di spinta necessaria per affrontare l’intero attraversamento sotterraneo risulta avere una notevole importanza nella fase progettuale. La preparazione dell’area cantiere e la scelta dei macchinari da utilizzare sono basate essenzialmente su quanta spinta sarà necessario trasmettere alla TBM durante l’avanzamento. Confrontando i dati di spinta reali, registrati in situ, con le stime provenienti dai modelli analitici, si è potuto verificare e validare ogni modello proposto. In seguito, dopo aver ottenuto la miglior stima della forza di spinta, si è proceduto alla modellazione numerica bidimensionale del caso studio con l’obiettivo di valutare il comportamento del cavo e avere una stima del bacino di subsidenza. I risultati dimostrano che, nel caso studio analizzato, in riferimento al terreno presente in situ, l’overcut presente tra il bordo esterno della condotta e le pareti del foro potrebbe risultare sufficientemente ampio da non produrre sollecitazioni esterne sulla condotta in acciaio; mentre i cedimenti in superficie, considerando i parametri utilizzati nelle analisi, risultano essere sufficientemente ridotti da non preoccupare per le eventuali strutture preesistenti alla quota del piano campagna.