Il lavoro riguarda il superamento dell’interferenza tra la galleria di linea e un edificio di recente ristrutturazione che si trova tra le stazioni Galatea e Giovanni XXIII, alle progressive 295.48m e 244.48m, che ha comportato l’impossibilità di realizzare il predetto ultimo tratto di galleria naturale, secondo le previsioni della Perizia di variante tecnica e suppletiva del progetto del Prolungamento della rete ferroviaria nella tratta metropolitana di Catania dalla stazione “Galatea” (e) alla stazione “Giovanni XXIII) (i), approvata dal Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti con D.D. n. 84 del 16/01/2006. Questa interferenza richiede, pertanto, particolari e specifiche opere di consolidamento, di sostegno e di scavo al fine di minimizzare, non essendo tecnicamente possibile annullarli, i possibili spostamenti delle fondazioni del fabbricato e la possibili vibrazioni indotte dai lavori di scavo. Le scelte progettuali sono quindi state effettuate con l’obiettivo di contenere al minimo tecnicamente possibile sia i cedimenti della superficie sia le vibrazioni indotte dai lavori di scavo.

L’intervento progettato per il sottopassaggio dell’edificio GI.MA, fattore ancor più rilevante a causa delle basse coperture che la galleria presenta nel suo sviluppo in tale tratto, è stato studiato in modo da creare una struttura di pre‐sostegno (in avanzamento rispetto al fronte) sufficientemente rigida e continua in grado di sostenere i carichi trasmessi dal terreno e dall’edificio, riducendo al minimo i cedimenti del terreno durante lo scavo. I terreni interessati dallo scavo della galleria sono costituiti da litotipi vulcanici attribuibili ad una antica colata lavica per le quali devono essere utilizzate delle tecniche di scavo che comportino la demolizione della massa rocciosa riducendo al minimo le vibrazioni per la presenza di edifici nelle immediate vicinanze e in corrispondenza della galleria stessa. La soluzione si prevede adesso un avanzamento dello scavo della sola calotta e successivo ribasso della sezione fino al raggiungimento della sezione di progetto.  Le varie fasi lavorative possono essere così schematizzate:

– la cementazione e l’omogenizzazione del terreno circostante la galleria e sottostante le fondazioni del fabbricato mediante iniezioni cementizie realizzate con l’uso di tubi in VTR realizzati dalla superficie in corrispondenza del marciapiede e della prima corsia di Viale Africa.

– l’installazione di infilaggi di grandi diametro e spessore al di sotto del fabbricato;

– l’installazione di infilaggi, di diametro più ridotto di quelli di cui al punto precedente, sotto il giardino e sotto il marciapiede di Viale Africa;

– avanzamento dello scavo previo consolidamento del fronte mediante tubi in VTR suborizzontali cementati in modo da controllare lo spostamento del fronte;

– esecuzione dello scavo con sfondi ridotti di 1.00 m e modalità di abbattimento cautelative e controllate relativamente alla sola parte della calotta. La modalità di esecuzione dello scavo prevede l’uso della tecnica del super‐wedge;

– stabilizzazione della galleria con centine rigide contrastate immediatamente contro gli infilaggi mediante l’uso di bull‐flex e con la messa in opera immediata di uno strato di 30 cm di calcestruzzo proiettato fibrorinforzato;

– l’esecuzione in corrispondenza di ogni centina di puntone e tirante alla base della centina stessa mediante l’esecuzione di due micropali con armatura in acciaio vincolati alla centine mediante piastre;

– esecuzione del ribasso della sezione ad una distanza non inferiore a 10.00 m rispetto al fronte con diversificazione del sistema di disgregazione della roccia mediante l’uso di agente demolitore espansivo;

– posa in opere dei piedritti delle centine e successiva esecuzione dello spritz beton per il tratto di ribasso;

– la stabilizzazione permanente a lungo termine della galleria con la realizzazione di un rivestimento definitivo, chiuso, in calcestruzzo armato.

Al fine di minimizzare le vibrazioni indotte sul fabbricato, l’installazione dei tubi metallici degli infilaggi più prossimi alle fondazioni dell’edificio (per un angolo di 45°) è realizzata mediante un carotaggio continuo mentre i tubi più bassi e quelli localizzati al di sotto del cortile e del marciapiede di Viale Africa saranno installati con la tecnica Simmetrix o similare. Questo metodo consente sia di ridurre le vibrazioni sia minimizzare i cedimenti indotti in quanto il tubo è trascinato in modo continuo con la perforazione e, quindi, sostiene le pareti in modo ottimale.

Tale tecnica è limitata al solo scavo della calotta limitando così le deformazioni dell’ammasso roccioso come dimostrato dal confronto dei calcoli eseguiti per lo scavo a piena sezione e per lo scavo in due fasi successive di cui al presente progetto. Per quanto riguarda lo scavo di ribasso per il completamento della sezione è eseguito mediante l’uso di un agente demolitore espansivo. Questi tipi di agenti sono dei cementi che lavorano in base al principio della espansione lenta e dirompente. Il composto, miscelato mediante una appropriata quantità di acqua e versato in appositi fori cilindrici eseguiti nella roccia si indurisce, si espande generando una spinta di 60000/80000 kN/m2 provocando delle fessure nella roccia già fessurata che ne consentono la facile demolizione. Il tempo di reazione varia in funzione delle caratteristiche del prodotto e in funzione della temperatura della roccia da demolire e può variare tra i 40 minuti e le 24 ore.

Per evitare l’interferenza con le fondazioni del fabbricato, l’ombrello di infilaggi, sotto l’edificio “GI.MA”, deve essere costituito da un’unica campata con tubi sub‐orizzontali e lunghezza 21m.

La struttura presente in cantiere, impiegata per il coordinamento, la direzione ed il controllo tecnico-contabile dei lavori per la realizzazione del  comprende:

• il Direttore dei Lavori, che cura che i lavori siano eseguiti a regola d’arte, in conformità del progetto, del Contratto e della normativa vigente, nel rispetto del programma temporale contrattuale;
• n. 8 Direttori Operativi, tra la struttura centrale e di lotto, verificano che le lavorazioni siano eseguite conformemente ai progetti ed agli standars qualitativi, nell’osservanza delle clausole contrattuali;
• n. 17 Ispettori di Cantiere, che collaborano con direttori operativi nella sorveglianza dei lavori in conformità delle prescrizioni stabilite nel capitolato speciale d’appalto e nel controllo contabile;
• il geologo, il responsabile gestione ambientale; gli addetti servizi segreteria e archivio, per la gestione dei documenti di sistema, in conformità a quanto prescritto dal capitolato. L’ufficio DL ha avuto a disposizione un laboratorio prove terre e materiali.

La struttura impiegata, data la complessità dell’intervento, è organizzata su due livelli:

• una struttura generale per tutti i controlli nella loro totalità, in modo che, con il DL, possa coordinare le lavorazioni, le forniture dei materiali, il controllo qualità, le verifiche dei documenti e delle previsioni contrattuali;
• una struttura specifica per ciascun tronco, in cui ogni DO, con il supporto degli IC, collabora con il DL nel verificare che le lavorazioni specifiche all’interno del cantiere siano eseguite regolarmente.

I DO curano anche l’aggiornamento dei cronoprogrammi operativi di dettaglio dei lavori, in modo da segnalare tempestivamente le eventuali difformità rispetto al crono programma generale.

Al fine di presidiare quotidianamente le attività ricomprese nella complessa organizzazione della realizzazione delle opere ed a supporto della Direzione Lavori si è utilizzata la piattaforma informatica “GENESIS”, già validamente sperimentata in opere analoghe, come l’Alta velocità Milano-Bologna, il Maxilotto 1 del sistema “Asse viario Marche-Umbria e Quadrilatero di penetrazione interna”, il collegamento autostradale di connessione tra le città di Brescia e Milano (BREBEMI).

GENESIS nasce inizialmente come software di gestione del Giornale dei Lavori per i cantieri dell’Alta Velocità Milano – Bologna, con l’obiettivo di agevolare la raccolta delle molteplici informazioni destinate alla Direzione Lavori, alle Imprese assegnatarie di ciascun lotto e alla Committenza mediante l’inserimento, la registrazione, il monitoraggio ed il controllo di tutte le attività svolte in cantiere.

L’accesso alla Piattaforma avviene attraverso un login, ossia fornendo a ciascun utente un identificativo ed una password. Questo sistema garantisce che:

• solo le persone autorizzate possano accedere al sistema;
• ogni utente venga identificato univocamente, ed acceda unicamente alla parte di sistema di sua spettanza ed ai dati ritenuti rilevanti al suo lavoro;
• sia sempre possibile identificare gli autori delle modifiche effettuate;
• ci sia una validazione dei dati per competenza e per step successivi prima della distribuzione per consultazione del documento definitivo a tutti gli utenti.

Il sistema si basa su una soluzione web-based il cui sviluppo è stato effettuato con l’uso di tecnologie standard come ftp, http, ssl; di database come mySQL e di linguaggi aperti come PHP e Perl. Questo modello di sviluppo è stato scelto per la sua flessibilità, compatibilità ed usabilità e per il suo alto livello di sicurezza e affidabilità.