Milano Est Ovest
Ghiacco amico
Come funziona la tecnica di congelamento del terreno e perché è stata fondamentale per la realizzazione della Linea Blu
La M4, ossia la “Linea Blu”, è la nuova linea metropolitana in costruzione a Milano: conterà 21 fermate, distribuite lungo la linea Est - Ovest che attraversa la città meneghina. La sua tratta collegherà la città da Est a Ovest, unendo l’aeroporto di Linate a San Cristoforo, due luoghi finora difficilmente raggiungibili con un solo mezzo.
Metro Milano M4: i numeri della linea che attraversa Milano da Est a Ovest in 30 minuti
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km di lunghezza della linea
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stazioni per le fermate della metro
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treni in esercizio
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persone per ogni ora
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secondi, frequenza treni nelle ore di punta
Costruire un’opera del genere richiede tecnologie all’avanguardia e tecniche di consolidamento spesso sconosciute ai non addetti ai lavori; il metodo del congelamento artificiale è una di queste.
«Il primo congelamento lo abbiamo fatto a San Damiano. Non sapevamo ancora come avrebbe funzionato il congelamento in questi terreni, con queste falde. Infatti è stato un congelamento di prova, doveva dirci i limiti sulla fattibilità del congelamento, la quantità di azoto necessari per ogni m3 di terreno da congelare, le temperature del terreno e la temperatura dell'azoto», racconta Antonio Celot, responsabile in Italia delle attività di congelamento di terreno per il gruppo Webuild.
Il metodo di congelamento artificiale dei terreni è una tecnica di impermeabilizzazione e/o consolidamento temporaneo necessaria per effettuare scavi nel terreno. Dai pozzi, alla realizzazione di gallerie o tunnel sotterranei, si tratta di una tecnica necessaria per evitare i possibili cedimenti delle pareti durante gli scavi.
Il congelamento può essere effettuato con due tecniche: con l’azoto liquido, detto anche “a ciclo aperto” o “diretto”, oppure con la tecnica a “salamoia”.
Tutti i cunicoli della M4 sono stati e continueranno ad essere realizzati tramite la tecnica ad azoto in cui viene pompato azoto liquido nel terreno fino a creare uno strato di ghiaccio di 1m attorno al terreno congelato. «Con l’azoto Il congelamento è molto veloce perché pompiamo azoto a -196° provocando uno shock termico del terreno. Invece, il cunicolo più lungo, quello di Vettabia, abbiamo dovuto congelarlo con salamoia. La temperatura di raffreddamento è circa di -32/35 ° e i tempi di congelamento sono molto più lunghi, normalmente sono all'incirca attorno ai 35 o 40 giorni».
Il lavoro svolto dai tecnici del congelamento è complicato e richiede attenzione ai minimi dettagli, soprattutto per il controllo delle temperature che devono sempre mantenersi costanti. Inoltre, le condizioni nelle quali lavorano gli addetti ai lavori non sono favorevoli: «le temperature all'interno del terreno raggiungono i dai -20° ai -30°. Perciò noi lavoriamo costantemente intorno ai 4°, anche d’estate», testimonia il responsabile.
«Il passaggio dallo stato liquido a gassoso fa in modo che la quantità di azoto liquido diventi 700 litri di gas per ogni litro di azoto liquido», continua Celot. «Di qui in poi eseguiamo il mantenimento, ossia controlliamo che il ghiaccio non si sciolga. Pompiamo azoto per 8 ore durante la notte mentre gli altri addetti non lavorano e poi, durante le 16 ore del giorno, provvediamo a mantenere le pareti ghiacciate inalterate.
Mantenere il congelamento significa anche tenere sotto controllo tutte le incognite: la composizione del terreno, la quantità di acqua.
Tecnici e specialisti sono sempre al lavoro per garantire la sicurezza dei cantieri sotterranei
Tecnici e specialisti sono sempre al lavoro per garantire la sicurezza dei cantieri sotterranei
Sotto Milano esiste un battente d’acqua a 100m di profondità. Delle falde molto rilevanti che bagnano il terreno e indeboliscono la sabbia circostante, provocando possibili (e pericolosi) cedimenti del terreno. «Milano giace in un sottosuolo in cui ci sono limi, sabbie grossolane, sabbie fini, ghiaie. Quindi la permeabilità è molto alta, come fosse una piana alluvionale. Il problema della M4 è stato che il gradiente della falda, specialmente nella zona centro, era molto più alto perchè la Linea Blu viaggerà sotto alle altre, perciò siamo andati molto più vicini all’acqua», spiega Celot.
Il ghiaccio, se non ti prendi cura di lui, se ne va. Diventa acqua che è il nostro peggior nemico, ma diventa nostra alleata quando iniettiamo azoto: ghiacciando diviene dura come il calcestruzzo armato e svolge la funzione di impermeabilità
Per mettere in sicurezza gli scavi dei tunnel che collegheranno le stazioni alle banchine della nuova M4 devono essere effettuati 42 congelamenti. «Più o meno sono già stati congelati 25 cunicoli, gli altri saranno congelati entro settembre 2022», conclude Celot.
In termini di mobilità, con la nuova Linea Blu Milano raggiungerà 118 chilometri di metropolitana, divenendo così la sesta in Europa per estensione di chilometraggio.
Un traguardo che permette di fare un ulteriore passo verso la mobilità sostenibile: la nuova linea ridurrà il traffico in città di circa 180 mila veicoli al giorno, con risparmio annuale di CO2 fino a 75mila tonnellate.
