Scavo meccanizzato di gallerie: previsione della qualità del marino nell’ottica del suo riutilizzo

I parametri che influiscono sulla penetrazione riguardano sia parametri di tipo geomeccanico sia quelli relativi alla macchina di scavo utilizzata, in quanto l’interazione ammasso roccioso – TBM è fondamentale per prevede l’avanzamento di quest’ultima nella prima. La scelta del modello previsionale più appropriato è di fondamentale importanza visto il largo ventaglio di possibilità e deve essere basata essenzialmente sui seguenti fattori:
- conoscenza dei limiti del modello;
- campo di utilizzo del modello.

I limiti del modello sono determinati dall’insufficiente base statistica delle osservazioni per cui, generalmente, si sceglie un modello consolidato, dalla specificità del modello, ad esempio, se il modello è stato elaborato solo su alcune litologie specifiche o con determinate caratteristiche di tipo fisico ( campo di variabilità delle resistenze a rottura) e dalla specificità delle caratteristiche della TBM, infatti alcuni modelli sono stati sviluppati per utensili diversi dai dischi taglienti, o con diametri dei dischi specifici. Per quanto riguarda invece il campo di utilizzo del modello, è necessario valutare le conoscenze geotecniche disponibili, funzione dello stato di avanzamento del progetto, in quanto variano in funzione del progetto ( se in fase di studio o in fase di esecuzione), l’approfondimento voluto e la possibilità di disporre delle grandezze esaminate nel modello. Bisogna poi tenere conto che nessun modello è generalizzabile, in quanto generalmente è di tipo empirico e si deve valutare la variabilità delle grandezze in esame lungo il tracciato della galleria.

Inoltre, seppur banale, bisogna tenere conto del fattore umano, rappresentato dal tecnico addetto alla guida della TBM, in quanto la sua abilità risulta essere di fondamentale importanza sulle prestazioni della macchina. Di seguito verranno descritti i modelli utilizzati in questa tesi per prevedere la penetrazione dei dischi negli ammassi rocciosi. I modelli scelti sono quelli più completi dal punto di vista dei fattori utilizzati, infatti tengono conto sia della qualità della roccia intatta, sia dell’ammasso roccioso che dell’interazione roccia-macchina. Sono inoltre quelli più conosciuti in letteratura, in generale applicabili a diverse condizioni litologiche, ad eccezione dell’ultimo modello esaminato proposto da Gong e Zhao, frutto di una ricerca specifica svolta sui graniti presenti in Singapore.
Tale modello è stato scelto per confrontare questi risultati con gli altri modelli solo nel caso specifico del Brennero ( granito). I modelli scelti sono dunque “NTNU” proposto dall’ Università di Trondheim, il modello proposto dalla Colorado School of Mines e quello proposto dalla “Scuola di Torino” oltreché, come detto in precedenza, quello proposto recentemente da Gong e Zhao, utilizzato solo per la previsione della penetrazione nel granito del Brennero.