L'albero "Caterpillar" consente di risparmiare carbonio e spazio nel sito di HS2 a ovest di Londra

May 26, 2023

Sono in corso gli scavi del primo “pozzo a cingoli” del Regno Unito per una struttura chiave sulla High Speed ​​2 a Londra.

Quando verrà aperta, la stazione Old Oak Common di West London diventerà uno degli snodi di trasporto più vitali del paese. Avrà 14 binari: sei per i treni ad alta velocità 2 (HS2) e otto per altri servizi ferroviari.

La costruzione sta procedendo in modo che possa essere pronto quando la Fase 1 di HS2 sarà completata tra il 2029 e il 2032.

In questo momento stanno avanzando anche gli scavi di una struttura sotterranea chiave per i treni in avvicinamento e in uscita dalla stazione. Conosciuto come Victoria Road Crossover Box (VRCB), si trova a poche centinaia di metri a ovest della stazione e si pensa che sia il primo progetto del Regno Unito.

Consentirà ai treni HS2 di cambiare binario mentre si avvicinano o lasciano la stazione di Old Oak Common. Due binari, uno per ciascuna direzione, correranno diagonalmente attraverso VRCB e si incroceranno.

Visto dall'alto, il design del VRCB ricorda la forma di un bruco con cinque cosiddette "bolle", rendendolo il primo albero a cingoli ad essere scavato nel Regno Unito.

Design House – che comprende Arup, Typsa e Strabag – è l'ingegnere progettista di VRCB e Skanska Costain Strabag Joint Venture (SCS JV) è l'appaltatore principale, che consegna il lavoro come parte del suo contratto da 3,8 miliardi di sterline su HS2 che include la costruzione dei tunnel del progetto a Londra. Il subappaltatore Züblin sta costruendo il diaframma.

VRCB fornirà ulteriore flessibilità in quanto consentirà ai treni di cambiare binario se uno dei fori per il tunnel Northolt lungo 13,5 km a ovest del box o i tunnel gemelli di rivestimento in cemento spruzzato (SCL) da 360 m verso est fino alla stazione Old Oak Common sono chiusi per manutenzione.

La struttura aiuta a raffreddare e ventilare i tunnel, poiché la scatola rimarrà aperta verso il cielo consentendo all'aria di circolare e alla temperatura ambiente di raffreddarli. Verrà utilizzato anche per il lancio di una delle due alesatrici per tunnel (TBM) utilizzate per scavare la sezione orientale di 5,5 km del tunnel Northolt.

Kate Hall, direttrice dei grandi progetti di Arup, afferma che lo scavo con pozzo a cingoli è stato utilizzato in precedenza a Hong Kong, Singapore e Brasile. A Hong Kong è stato scavato un pozzo a forma di bruco lungo 500 metri con 15 “bolle” per la costruzione del collegamento stradale sottomarino da Tuen Mun a Chek Lap Kok. In Brasile, una con cinque bolle è stata rinvenuta presso la stazione Brooklin di San Paolo, durante la costruzione della linea 5 della metropolitana.

Hall afferma che il VRCB è “molto simile in dimensioni e definizione geometrica” a quello di San Paolo.

Precisa che i pozzi cingolati sono stati utilizzati prevalentemente come strutture temporanee dei pozzi di lancio della TBM, a differenza del VRCB che sarà una struttura permanente “che richiederà un diverso livello di affidabilità e progettazione”.

Il progetto di riferimento di HS2 prevedeva la costruzione di una scatola rettangolare di 250 x 33 m con un diaframma continuo in cemento armato profondo 47,5 m e spesso 1,8 m. Presentava tre livelli di montanti – 16 per ogni livello – e 250 pali di tensione da 1,8 m di diametro che si estendevano fino a 40 m di profondità.

Nella fase iniziale della progettazione è stato condotto un processo di opzione per identificare potenziali miglioramenti al progetto di riferimento.

"C'erano più di 30 concetti diversi per la progettazione del VRCB, anche se ci siamo subito concentrati su diverse varianti del design del caterpillar poiché abbiamo riscontrato vantaggi significativi rispetto alla più tradizionale scatola rettangolare", afferma Hall.

“La bellezza di questa struttura a cingoli è la sua resistenza alla pressione laterale principalmente per mezzo di forze circolari orizzontali sviluppate dalla forma ad arco dei pannelli del diaframma.

"Ciò evita un sistema di montanti ravvicinati richiesto da una disposizione convenzionale di pareti a diaframma diritto di forma rettangolare."

La bellezza di questa struttura a cingoli è la sua resistenza alla pressione laterale principalmente mediante forze circolari orizzontali

Le forze del cerchio vengono trasferite agli elementi del contrafforte dove ciascuna bolla si collega con quella vicina. I contrafforti corrono verticalmente e sono sostenuti da puntelli superiori e intermedi nonché da muri trasversali sotto la soletta di base.