Webuild, oltre 1.500 km di tunnel scavati con circa 200 TBM

La TBM, o Tunnel Boring Machine, è una macchina molto speciale, non si limita solo a fresare le montagne o grattare l’argilla per scavare un tunnel ferroviario, stradale o idraulico.

«È come un sottomarino» afferma Andrea Dolcini, Vice Plant Manager di Webuild per il progetto metropolitano Grand Paris Express in via di realizzazione a Parigi. La TBM è anche come un treno dove ci sono bagni e sala mensa, oltre naturalmente a strumentazione, carrelli in movimento, nastri trasportatori e perfino un’astronave, come viene chiamata l’attrezzatura che prende i conci ovvero gli archetti prefabbricati per il rivestimento della galleria e li porta fino all’erettore, l’altro apparecchio che li posiziona e li incolla alla parete del tunnel».

Sottomarino, treno o talpa meccanica, è una macchina che si muove grazie al lavoro di un equipaggio in media di 80 persone, che lavorano su più turni per tenere la TBM in azione 24 ore su 24, sette giorni su sette.

Il Gruppo Webuild, che nel corso degli ultimi 50 anni ha messo in opera circa 200 TBM, ha costruito oltre 1.500 km di tunnel. Come andare da Milano a Copenaghen, in Danimarca, tutto attraverso strade e ferrovie sotterranee belle, ampie e sicure. Peraltro, proprio a Milano e Copenaghen, il Gruppo ha realizzato metropolitane super premiate. Nel corso del 2023 e del 2024 il numero di TBM di Webuild al lavoro aumenterà progressivamente superando le 45 unità, numero questo destinato a crescere con i nuovi progetti che nel frattempo verranno acquisiti. «Nessun’altra azienda nel mondo arriva o è mai arrivata a tanto – afferma Remo Grandori, Director Plant and Equipment di Webuild.  – «Si tratta di un contributo di esperienza senza uguali per il settore e che Webuild ha voluto capitalizzare ulteriormente implementato una piattaforma chiamata WeView che raccoglie ed elabora i parametri operativi e di funzionamento della TBM di tutti gli impianti ausiliari di sicurezza e monitoraggio ambientale rendendoli disponibili in tempo reale a tutti gli operatori e al management del cantiere».

I dati raccolti da WeView vengono sfruttati da un software, che si chiama Smile, che li analizza ed elabora il programma di manutenzione predittiva. Grazie a Smile si ottimizzano quindi gli interventi di manutenzione e si aumenta la efficienza della TBM, riducendone fermi e guasti.

La stessa Webuild, infine, ha sviluppato le versioni “Green” delle TBM, che verranno inaugurate nella primavera 2023, per conseguire un risparmio energetico fino al 20%.

In generale, la TBM è costruita a misura di progetto, dal quale dipende il diametro della testa fresatrice, o scudo, che può arrivare fino ai 19 metri. Se la TBM deve scavare un tunnel autostradale il diametro della testa sarà di almeno 15 metri, sufficienti per 3 corsie più una per le emergenze. Una misura che equivale, giusto per avere una dimensione paragonabile, a un palazzo di 5 piani. Per le ferrovie il diametro della testa varia da 9 a 10 metri, mentre per le metropolitane a mono-canna è di 7 metri.

La testa di una TBM può arrivare a pesare 500 tonnellate ed è equipaggiata con file concentriche di dischi di taglio (cutters) o denti (ripper) a seconda della geologia attraversata. Il corpo può invece superare i 100 metri.

Le enormi talpe meccaniche vengono costruite in fabbrica (Germania e Cina sono i maggiori produttori) e, una volta superati tutti i test, vengono smontate, trasportate fino all’imbocco dello scavo e rimontate pezzo per pezzo. Superati di nuovo tutti i test, la testa della TBM comincia a girare e il materiale di scavo viene evacuato all’esterno attraverso un nastro che corre lungo il corpo macchina. Via via che lo scavo avanza, si va completando anche il rivestimento della galleria. Al termine dello scavo, la TBM viene smontata nuovamente e, in genere con un’operazione di buy- back, rivenduta al costruttore per essere ricomposta e rinnovata per un’altra missione.

L’equipaggio è composto, in media, da 60 minatori esperti del mestiere in sotterranea, e una ventina fra tecnici super specializzati e staff che, durante il percorso, fa la spola con la centrale operativa fuori dal tunnel. La velocità di avanzamento può arrivare e superare come picco i 100 metri in una giornata di lavoro. Fino agli anni Duemila le velocità di avanzamento raggiunte erano generalmente superiori, poi si è privilegiata la componente sicurezza e qualità del manufatto rispetto alla velocità nei tempi di consegna. Così come sono stati introdotti nel design delle TBM e nelle tecniche di produzione criteri per minimizzare l’impatto ambientale.

Oggi nei progetti Webuild sono al lavoro centinaia di specialisti nel tunneling, una squadra di professionisti di decine di nazionalità, attivi dall’Australia agli Stati Uniti, dall’Europa al Sud America. Ci sono operai specializzati nei lavori in galleria, periti e ingegneri meccanici, elettrici, elettrotecnici, minerari e meccatronici. Il loro mestiere si tramanda anche di padre in figlio. È il caso del Vice Plant Manager Andrea Dolcini, figlio d’arte, entrato nella sua prima TBM nel 1999, a 22 anni, e oggi responsabile elettrico della linea 16 del Grand Paris Express su cui Webuild sta lavorando dopo aver concluso la tratta sulla linea 14.

«Al momento del mio primo incarico – racconta – ero un po’ impaurito ma mio padre (Giorgio Dolcini, allora Direttore Tecnico SELI Overseas) mi ha incoraggiato e mi ha detto con tono molto sicuro: “Comportati bene, sai quello che devi fare. Andrà tutto bene”. Il quadro comandi era enorme, pieno di relay e fili per il controllo elettromeccanico della macchina, da cui programmare, per esempio, gli azionatori elettrici e le pompe idrauliche necessarie a farla funzionare».

«A Parigi – prosegue – ci sono 11 km di gallerie da scavare, con due TBM da 9,84 metri che si vengono incontro nella stessa canna, scavando in un terreno prevalentemente argilloso. Alla seconda mancano pochi mesi al suo punto d’arrivo. Nella TBM non bisogna mai far mancare la corrente. Ci sono impianti di sicurezza e di riserva, ma tutto deve funzionare all’unisono».

Gentile Travaiani, che oggi lavora con Webuild per gli scavi lungo la linea ferroviaria Brescia-Verona, è dello stesso parere. Travaiani è il responsabile dei nastri della TBM e ha lavorato allo scavo realizzato da Webuild per la linea Blu della metropolitana di Milano, la M4.

«Attraversare Milano anche a oltre 30 metri di profondità – spiega – non è facile: sopra di noi sai che ci sono palazzi storici, abitazioni, uffici, monumenti, veicoli e altre linee della metropolitana. È stata una delle esperienze più impegnative, ma ce l’abbiamo fatta. Dico ce l’abbiamo fatta, perché è la squadra che conta, da solo con la TBM non fai nulla».

Lo scavo della M4 è terminato, ora si prosegue per completare le stazioni. Le TBM utilizzate sono state già smontate. «A Milano – prosegue Travaiani – è una curva dietro l’altra. Prima un letto di fiume, quindi sabbia e ghiaia. Il nastro deve avere la giusta tensione, il materiale da trasportare all’esterno deve poter scorrere via liscio. Anche la testa deve essere manovrata con esperienza: schiuma, sapone, acqua, rotazione, pressione. La TBM è una macchina sempre in movimento, 24 ore su 24, dove l’organizzazione è essenziale. Si avanza stando attenti che sopra di noi nulla si muova. Nella TBM il lavoro di squadra è tutto!».