LE LINEE GUIDA PER LA PROGETTAZIONE

DELLA SICUREZZA NELLE GALLERIE STRADALI

SECONDO LA NORMATIVA VIGENTE

Ing. Alessandro MICHELI

Responsabile Ingegneria Geotecnica e Impianti

l’Italia si fa strada

ANAS S.p.A.

QUADRO DI RIFERIMENTO PER LA DEFINIZIONE DELLE SCELTE PROGETTUALI RELATIVE ALLE SEZIONI DI INTRADOSSO DELLE GALLERIE

• 11/12/1979 - Circolare ANAS n.157/79: si recepivano le raccomandazioni CNR73 e si definivano le caratteristiche geometriche delle gallerie unificando, per tutte le categorie stradali, la sezione di intradosso alla dimensione standard di 5,05m di raggio

• 27/11/1984 - Circolare ANAS n.83/84: se ne integrava il contenuto con alcuni elementi di natura geotecnica – strutturale.

Gli indirizzi progettuali contenuti in queste Circolari hanno contraddistinto la progettazione e la realizzazione delle gallerie stradali costruite dall’Anas e dalle Concessionarie Autostradali fino all’avvento delle attuali normative.

Estratto dalla circolare n.83/84

Recentemente due norme hanno caratterizzato gli indirizzi progettuali ed hanno trovato recepimento in una circolare ANAS

D.M. 5.11.2001, G.U. n°3 del 03/01/2002Direttiva Europea 2004/54/CE

CIRCOLARE ANAS N°33/05

Con l’emanazione del DLgs 5.10.2006, n. 264 ed alla luce delle esperienze maturate da ANAS nel campo della sicurezza stradale si è reso necessario un aggiornamento dei contenuti della Circolare n.33/05.

Delle due norme di riferimento, DLgs n. 264 e D.M. 2001, il Decreto Ministeriale, che dovrebbe avere valenza generale, è subordinato al Decreto Legislativo la cui portata è però limitata alle gallerie presenti lungo la rete TERN.

Trattando tuttavia temi inerenti la sicurezza è ormai tendenza generale delle Pubbliche Amministrazioni (anche in ottemperanza a quanto prescritto dal Codice della Strada) mettere in atto tutte quelle misure atte a garantire migliori condizioni di sicurezza nel corso dell’esercizio stradale.

CIRCOLARE ANAS N°179456/09

Il D.M. 5.11.2001 per le gallerie introduce alcuni elementi particolarmente significativi:

• Mantenimento della piattaforma stradale per le strade tipo A, B e D (carreggiate, banchine e corsie di emergenza invariate rispetto all’esterno);

• Presenza del doppio foro per le strade tipo A, B e D;• Per le strade tipo C ed F la Norma descrive l’organizzazione della

piattaforma con presenza di banchina ma non dice che questa rimane invariata rispetto all’esterno;

• Per gallerie a doppio fornice (tipo A, B e D) devono essere previsti collegamenti pedonali ogni 300m e carrabili ogni 900m;

• Per le strade tipo C ed F la Norma non fornisce indicazioni circa eventuali passaggi pedonali e/o carrabili;

• La piattaforma deve essere delimitata dal profilo ridirettivo;

D.M. 5.11.2001, G.U. n°3 del 03/01/2002

Il D.M. 5.11.2001, per una strada tipo C, indica una portata di servizio di 600 autoveicoli equivalenti/ora.

Per il D.Lvo 264 le gallerie in fase di progettazione, la cui previsione a 15 anni indica che il volume di traffico supererà i 10.000 veicoli al giorno per corsia, devono essere realizzate a doppio fornice con traffico unidirezionale, fermo restando l'obbligo, stabilito dalle norme emanate ai sensi dell'art. 13 del decreto legislativo 30 aprile 1992 n. 285, di realizzare gallerie a doppio foro per i tipi di strada a carreggiate indipendenti o separate da spartitraffico. La realizzazione dei due fornici può avvenire anche per fasi, previa autorizzazione della Commissione permanente per le gallerie.

Le misure di sicurezza da realizzare in una galleria devono basarsi su una considerazione sistematica di tutti gli aspetti del sistema consistenti nell'infrastruttura, l'esercizio, gli utenti e i veicoli.

Si tiene conto dei seguenti parametri quali: lunghezza della galleria, numero di fornici, numero di corsie, geometria della sezione trasversale, allineamento verticale e orizzontale, traffico unidirezionale o bidirezionale, volume di traffico per fornice (compresa la distribuzione nel tempo),…..

Requisiti minimi: per assicurare un livello minimo di sicurezza, tutte le gallerie contemplate nel decreto, devono essere dotate di dotazioni infrastrutturali ed impiantistiche minime.

Il D.L.g.s 5.10.2006, n. 264

Relativamente ai requisiti minimi enunciati dal D.Lgs emergono degli elementi di sovrapposizione tecnica rispetto al Decreto Ministeriale:

• pendenza longitudinale: il D.M. 5.11.2001 raccomanda (per strade tipo A, B e D) pendenze longitudinali inferiori al 4%; mentre il D.L.vo. 264 prescrive una pendenza massima del 5% (par. 2.2.2) ed una analisi di rischio se maggiore del 3% (par. 2.2.3).

• Corsia di emergenza: nel D.M. 5.11.2001 è sancita l’immutabilità della piattaforma stradale; in base al D.L.vo 264 la corsia di emergenza in galleria può essere sostituita da una banchina pavimentata di dimensioni tali da consentire la funzione di franco psicotecnico e, là dove necessario, la funzione di sosta di emergenza, previa analisi di rischio (par. 2.1.4)

ELEMENTI DI SOVRAPPOSIZIONE

• piazzole di sosta: rispetto al Decreto Ministeriale che ne prescrive l’interasse a 600 m per gallerie di lunghezza superiore ai 1000 m (sia per gallerie monodirezionali che bidirezionali), il D.L.vo 264 prevede quanto segue:– 2.5.1. Nelle nuove gallerie bidirezionali di lunghezza superiore a 1500 m e con

un volume di traffico superiore a 2000 veicoli per corsia, qualora non siano previste corsie di emergenza, devono essere previste piazzole di sosta a distanze non superiori a 1000 m, per ogni senso di marcia e tra loro sfalsate.

– 2.5.2. Nelle gallerie bidirezionali esistenti di lunghezza superiore a 1500 m e con un volume di traffico superiore a 2000 veicoli per corsia, che siano prive di corsie di emergenza, deve essere valutata la fattibilità e l'efficacia della realizzazione di piazzole di sosta, tramite apposita analisi di rischio.

– 2.5.3. Se le caratteristiche di costruzione della galleria non lo consentono o lo consentono solo a un costo sproporzionato, non è obbligatorio prevedere le piazzole di sosta se la larghezza totale della parte della galleria accessibile ai veicoli, escluse le parti sopraelevate e le corsie normali, è pari almeno alla larghezza di una corsia normale.

• Vie di fuga, uscite di emergenza e accesso per i servizi di pronto intervento per gallerie a doppio fornice: per il D.M. 5.11.2001 devono essere previsti collegamenti pedonali ogni 300m e ogni 900m collegamenti carrabili (per veicoli di soccorso e di servizio). . Nel D.L.vo sarà invece l’analisi di rischio a determinare l’interasse dei collegamenti pedonali e carrabili, che nelle condizioni limite possono essere anche non realizzati, ciò in contrasto con quanto previsto nel D.M. 5.11.2001. Tuttavia è anche affermato che l’interasse delle uscite di emergenza, quando previste, non deve superare i 500 m.

• Doppio fornice: premesso che è già previsto dal DM 5/11/01 per le categorie A, B e D, il D.L.vo. 264 ne estende l’impiego a tutte le categorie stradali in fase di progettazione, la cui previsione a 15 anni indica che il volume di traffico supererà i 10.000 veicoli al giorno per corsia. Le attuali Norme stradali (DM 5/11/01) non prevedono sezioni stradali in galleria ad unica corsia, come nei casi di strade a carreggiata singola bidirezionale come quella prevista per le tipo C, E ed F ex art.2 D.L.vo 285/92;

Oltre il 70% del patrimonio di gallerie in esercizio gestite da ANAS, pari a circa 430 Km, è costituito da gallerie bidirezionali.

Percentuali simili sono valide anche per gallerie bidirezionali in fase di progettazione.

Anche grazie alle nuove norme stradali, negli ultimi anni si registra la tendenza a realizzare gallerie, soprattutto bidirezionali, di grosse dimensioni e notevole estensione.

In passato infatti le norme CNR permettevano di eliminare la corsia di emergenza o di ridurre la banchina, accettando implicitamente una variazione del livello di servizio in galleria rispetto al tracciato corrente all’aperto.

La necessità di evitare o limitare gli allargamenti di sezione in galleria per visibilità, ha reso i tracciati meno adattabili alla morfologia del territorio determinando un aumento dello sviluppo longitudinale delle gallerie.

SEZIONE DI SCAVO COME DACIRCOLARE ANAS 33/05

SEZIONE DI SCAVO COME DACIRCOLARE ANAS 157/79

5,05

6,45

La presenza delle vie di fuga (by-pass pedonali e carrabili) è disciplinata dal D.M. 5.11.2001 per le gallerie a doppio fornice a traffico unidirezionale, tuttavia, per le gallerie a singolo fornice questa normativa non fornisce alcuna indicazione.

Per il D.Lvo la presenza delle vie di fuga sulla rete TERN è rimandata all’analisi di rischio.

La tendenza progettuale comune è quella di estendere i principi progettuali delle gallerie monodirezionali previste dal D.M. 2001 a quelle bidirezionali in quanto intrinsecamente meno sicure. Questo ha determinato la necessità, per questo tipo di gallerie, di inserire delle vie di fuga pedonali e/o carrabili atte a mettere in sicurezza l’infrastruttura.

Tali via di fuga vengono normalmente ricavate, ove non sia possibile uscire direttamente all’aperto (gallerie parietali), all’interno della sezione di scavo e quindi vengono poste o in arco rovescio, o in apposita galleria al lato della galleria principale.

Area di scavo galleria 155mq

Area di scavo galleria e cunicolo 155mq

La scelta della soluzione per la via di fuga discende da apposite analisi tecnico-economiche: considerazioni di carattere geologico geotecnico (natura dei terreni), morfologico (galleria parietale o profonda). Le gallerie bidirezionali tuttavia pur dotandole di vie di fuga necessitano comunque, se molto estese, di notevoli dotazioni impiantistiche per la ventilazione e lo smaltimento dei fumi in caso di incendio. A tale fine vengono normalmente dotate di sistemi di ventilazione trasversale o semi-trasversale con notevoli aggravi di costi per la costruzione e la manutenzione. Per l’aspirazione dei fumi c’è la necessità di creare grossi edifici in caverna ma più spesso posti all’aperto in zone limitrofe alla galleria. La creazione di appositi controsoffitti per l’aspirazione dei fumi determina inoltre la necessità di avere grandi spazi in calotta con ulteriore incremento della sezione di scavo.

Costo opere civili galleria72%

Costo impianti di esercizio4%

Costo impianti di sicurezza6%

Costo controsoff ittatura4%

Costo cunicolo14%

Percentuali di costo per la realizzazione e la messa in sicurezza di una galleria bidirezionale di notevole

estensione

La sicurezza in fase di esercizio per una galleria bidirezionale di notevole estensione può incidere tra il 20 ed il 25% del costo

dell’opera civile

Tutto questo potrebbe essere ovviato prevedendo per le strade extraurbane secondarie (DM2001) delle gallerie monodirezionali a singola corsia con idonea piattaforma stradale, eventualità attualmente non prevista dal Decreto Ministeriale. La sua applicazione, al di fuori della Rete Trans-Europea, deve essere preceduta da specifica richiesta di deroga, in base a quanto sancito dall’art.3 del DM 05/11/01 e come previsto dall’art. 13 comma 2 del Dlgs. n°285 del 30/04/92, e corredata da specifica Analisi di Rischio.

Tali gallerie monodirezionali, oltre ad essere intrinsecamente più sicure, determinano in generale una semplificazione impiantistica, consentendo di utilizzare, nella maggior parte dei casi, un sistema di ventilazione longitudinale.

La realizzazione di gallerie extraurbane secondarie uniderizionali potrebbe inoltre permettere “l’industrializzazione dello scavo” mediante l’impiego dello scavo meccanizzato.

Come si può notare dalla figura, sarebbe possibile realizzare gallerie unidirezionali in scavo meccanizzato con diametro di scavo prossimo ai 10 m, in analogia ad infrastrutture in sotterraneo già realizzate in campo metropolitano e ferroviario.

TBM non scudata (Unshielded TBMs)

TBM singolo scudo (Single Shielded TBMs)

TBM doppio scudo (Double Shielded TBMs)

Scudi aperti (Open Shields)

Scudi chiusi (Mechanical Supported Closed Shields)

Scudi chiusi ad aria compressa (Compressed Air Closed Shields)

Scudi aperti ad aria compressa (Compressed Air Open Shields)

Scudi chiusi a contropressione di fango (Slurry Shields)

Scudi aperti a contropressione di fango (Open Slurry Shields)

Scudi a contropressione di terra (Earth Pressure Balance - EPBS)

Scudi chiusi combinati (Combined Shields)

diametro della macchina / m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

(1) Autostrada M-30 di Madrid D=15,20m - Potenza 12000+2000KW (2) Groene Hart Tunnel D=14,87m (3) Trento D=12,055m - Potenza 3600KW (4) Les Vignes D=11,77m (5) Kuala Lumpur D=13,21m - Potenza 4000KW (6) Mosca D=14,20m - Potenza 3500KW (7) ANAS - Tunnel S.Pellegrino D=11,81m (8) Seoul Korean electric power-compani D=3,48m (9) Murgenthal, Svizzera D=11,98m (10) Guadarama, Spagna D=9,51m - Potenza 5500KW id

raul

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colo

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Terreno

Roccia tenera

Roccia dura

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Campo di applicabilità stradale ed autostradale

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Possiibile campo di applicabilità per gallerie extraurbane secondarie