Sul lotto Napoli-Cancello, una delle tratte che il Gruppo Webuild sta realizzando su commissione di RFI per la nuova linea AV/AC Napoli-Bari, si sta utilizzando per la prima volta in Italia una tecnica di scavo innovativa e sostenibile nell'ambito della costruzione di gallerie che interagiscono con la falda acquifera: lo scavo in atmosfera iperbarica

Spesso i cantieri di Webuild sono un laboratorio di innovazione e ricerca avanzata e continua su processi, prodotti e materiali che contribuiscono all'avanzamento tecnologico del settore. Non fanno eccezione quelli in cui il colosso delle infrastrutture è impegnato nella realizzazione dell'Alta velocità e capacità tra Napoli e Bari. Qui, sul lotto Napoli-Cancello, una delle tratte che il Gruppo Webuild sta realizzando su commissione di RFI, società capofila del Polo infrastrutture del Gruppo FS, si sta utilizzando per la prima volta in Italia una tecnica di scavo innovativa e sostenibile nell'ambito della costruzione di gallerie che interagiscono con la falda acquifera: lo scavo in atmosfera iperbarica.
Circa 650 metri della galleria Casalnuovo prevista lungo il tracciato, che attraversa un territorio fortemente urbanizzato, sono scavati dalla fine di maggio senza sosta e 7 giorni su 7 grazie a questa nuova tecnica che rappresenta una delle poche applicazioni per questa tipologia di lavori complessi anche a livello europeo. Caratteristica fondamentale dello scavo iperbarico è l'utilizzo di aria compressa come metodo per effettuare le operazioni di scavo e di rivestimento in condizioni asciutte, consentendo di mantenere una pressione tale da abbassare il livello di falda al di sotto del fondo scavo.

La galleria Casalnuovo, lunga complessivamente 3.300 metri (1.000 metri già realizzati con il precedente appalto IRICAV e 2.300 nel presente appalto), è una galleria artificiale a doppia canna realizzata tra paratie in diaframmi seguendo il metodo Milano e si colloca in un sito di natura vulcanica piroclastica con media permeabilità (k 10-4÷10-5 m/s).

Ma come avviene lo scavo in atmosfera iperbarica? Una delle maggiori complessità da gestire durante lo scavo è quella di limitare le possibili perdite di aria compressa. A tal fine è prevista una fasizzazione dello scavo in senso longitudinale, la galleria viene quindi suddivisa in 14 Compartimenti da scavare in sequenza con un volume totale di 90.000 m3 e lunghezza totale di circa 1.370 m. La lunghezza di ogni compartimento è modulata al fine di uniformare le portate d'aria richieste durante lo scavo. Tali Compartimenti saranno delimitati da diaframmi provvisori, trasversali alla linea, che saranno abbattuti in successione con l'avanzamento degli scavi. Per consentire la massima sicurezza a ciascuno dei Compartimenti viene associato un unico valore di progetto della pressione dell'aria in funzione di quella della falda a fondo scavo che oscillerà tra 0,3 e circa 1,2 atmosfere. Mentre lo scavo procede, la pressione da applicare in galleria (e quindi anche nella camera di compensazione dove avviene l'ingresso degli operai) dovrà essere adeguata al valore di pressione idrostatica monitorata da sensori installati in galleria, al fine di garantire che il livello di falda si mantenga sempre al di sotto del piano di lavoro.

Lo scavo quindi procede dal primo compartimento verso quelli successivi. Dopo la demolizione del primo diaframma - Compartimento 0 - e lo scavo del Compartimento 1, avviene l'installazione degli impianti per lo scavo con aria compressa. Una volta completato il rivestimento e l'impermeabilizzazione definitiva del Compartimento 1 si procede all'attivazione dell'impianto, delle camere di compensazione e delle dotazioni necessarie all'applicazione e al mantenimento della sovrapressione. In sostanza, per ogni Compartimento verranno ripetute tutte le attività, ovvero lo scavo, l'impermeabilizzazione ed il getto della fondazione e del rivestimento interno. E così via per tutte le sezioni, fino a quando la galleria non sarà terminata.

Il cantiere della galleria Casalnuovo, il cui termine è previsto entro la metà del 2025, è all'avanguardia non solo per l'applicazione di aria compressa come metodo per effettuare le operazioni di scavo e di rivestimento in condizioni asciutte. L'aspetto innovativo dello scavo in atmosfera iperbarica risiede anche nel fatto che è in grado di garantire notevoli vantaggi anche dal punto di vista ambientale rispetto ai classici sistemi di scavo in presenza di una falda acquifera, perché consente l'eliminazione degli effetti ambientali sulla qualità dell'acqua di falda in quanto si evita di mettere in contatto la falda con miscele cementizie e additivi chimici. Ma l'innovazione è anche nella predisposizione di un'impiantistica complessa, sviluppata con il coinvolgimento di tecnici specializzati e fornitori anche internazionali altamente qualificati.

Innanzitutto, l'ingresso dei mezzi e dei materiali nel cantiere avviene tramite due portoni a tenuta stagna per l'accesso. Nessuna macchina a combustione è inoltre ammessa nel cantiere, pertanto lo scavo avviene utilizzando mezzi ad alimentazione elettrica dotati di benna o martello demolitore e piano di carico direttamente sui nastri.
Il materiale di risulta viene conferito, tramite un nastro trasportatore installato sotto la copertura della galleria, in due ground lock, ovvero due locali a tenuta stagna utilizzati per il deposito dello smarino. Il materiale scavato viene trasportato con nastri trasportatori dal fronte scavo fino ai suddetti locali, nei quali i nastri si innestano attraverso apposite finestre. Anche queste operazioni, compreso lo stoccaggio nei ground lock, avvengono in condizioni iperbariche. Dopo aver completato il riempimento del locale di stoccaggio, il nastro viene retratto, la finestra lato galleria viene chiusa ermeticamente e a quel punto viene aperto il portone per consentire l'ingresso dei mezzi dall'esterno per lo svuotamento del materiale.

Il cantiere dove avviene lo scavo iperbarico, necessitando di immissione di aria compressa sia per la sovrapressione interna in ambiente di lavoro sia per il rinnovo naturale di aria esterna, è fornito da una centrale di produzione di aria respirabile installata sulla copertura della galleria. Essa è composta da quattro compressori a velocita fissa da 2.230 m³/h ciascuna e da un compressore a velocità variabile da 2.230 m³/h, ovvero una portata massima di produzione di 11.000 m³/h. Tale flusso permette di compensare la portata di perdite d'aria in galleria durante l'escavazione e di garantire il flusso istantaneo necessario alla compressione dei vari Compartimenti nelle diverse fasi di lavorazione. Inoltre sono installati sulla copertura 5 serbatoi da 10.000 litri @7 bar come ulteriore riserva di aria in caso di eventuale malfunzionamento.

L'accesso degli operai nel regime iperbarico avviene tramite prestabilite operazioni di adattamento graduale in una apposita camera di compensazione che prevede una capienza massima di 20 operai nella quale avviene la fase di aumento graduale della compressione che dura in media 20 minuti (variabile in funzione della pressione interna).
Nel cantiere sono inoltre previste specifiche dotazioni impiantistiche indispensabili per la pressurizzazione, per regolare i livelli di sovrapressione, gestire gli accessi al cantiere e garantire condizioni di massima sicurezza per lo svolgimento dei lavori durante la realizzazione dell'opera. Molto importante è anche l'impianto di comunicazione utilizzato e la control room, che consentono di avere una panoramica costante e in tempo reale di ciò che sta accadendo in cantiere, permettendo il rilevamento di tutti i parametri di funzionamento dei sistemi così da consentire un intervento rapido in caso di emergenza. Per tutti questi aspetti Webuild ha coinvolto fornitori, imprese e strutture specialistiche di prim'ordine che agiscono in stretta collaborazione con le strutture specialistiche del Gruppo FS. Tutte le attività, inoltre, si svolgono adottando procedure e specifici protocolli tecnici e sanitari che consentono di garantire la sicurezza e la salute degli operai durante tutte le fasi di lavoro.

I lavori di Webuild, commissionati da Rete Ferroviaria Italiana, procedono intanto in parallelo anche sugli altri lotti della linea.
Recentemente sono partiti gli scavi con TBM sia della galleria Rocchetta, lunga circa 6,4 km, sulla tratta Apice-Hirpinia, sia della galleria Orsara, di sviluppo complessivo pari a circa 10 km nel lotto Orsara-Bovino. Sempre sul lotto Apice-Hirpinia è stato completato lo scavo della galleria Grottaminarda, lunga circa 2 km.
In totale, la futura linea dell'Alta Velocità tra Napoli e Bari avrà una lunghezza di 145 km, con 9 gallerie (tra cui la galleria Hirpinia, lunga circa 27 km, che si contenderà con la galleria Valico a Genova il primato di galleria più lunga d'Italia), 25 viadotti e 16 tra nuove stazioni e fermate. Al termine dei lavori sull'intera Napoli-Bari, previsti nel 2028, sarà possibile collegare Napoli e Bari in 2 ore, contro le circa 4 attuali. La linea AV/AC Napoli-Bari porterà notevoli benefici anche in termini di sostenibilità ambientale, consentendo di evitare oltre 3 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 nel periodo 2023-2047.

I lavori della linea AV/AC Napoli-Bari sono stati suddivisi in 7 lotti. Webuild è impegnata nella realizzazione di quattro lotti: Napoli-Cancello, Apice-Hirpinia, Hirpinia-Orsara e Orsara-Bovino. Con questi 4 lotti, nel complesso, Webuild sta realizzando oltre 74 km di nuova linea ferroviaria, 6 gallerie, 10 viadotti e 6 tra nuove stazioni e fermate: Casalnuovo, Centro Commerciale, Acerra, Hirpinia, Apice e Orsara. Per portare a termine i lavori sui 4 lotti Webuild impiega ad oggi oltre 1.900 persone, mentre la filiera produttiva da inizio lavori vede il coinvolgimento di circa 1.500 società.

Nel dettaglio, il lotto Napoli-Cancello su cui si realizza lo scavo iperbarico di un tratto della galleria artificiale Casalnuovo, interessa il primo tratto della direttrice AV/AC Napoli-Bari ed è strategico nel riassetto complessivo dei collegamenti metropolitani, regionali e a lunga percorrenza in quanto consente di portare i binari della linea a servizio della nuova stazione di Napoli Afragola che, in futuro, diventerà la stazione per l'interscambio passeggeri tra i servizi regionali ed AV, incrementando l'accessibilità complessiva al trasporto ferroviario nel nodo di Napoli. La lunghezza del tracciato del lotto Napoli-Cancello è di 15,6 km e interessa un territorio fortemente urbanizzato compreso tra le città campane di Casoria, Casalnuovo, Afragola, Caivano e Acerra.