Tunnel Boring Machine – Hyperbaric Work Services – Centro Iperbarico Romano – Medicina Iperbarica

TBM – Tunnel Boring Machine

È una grande fresa meccanica a piena sezione, comunemente chiamata Talpa o Talpa meccanica, usata per lo scavo delle gallerie.
La realizzazione della galleria è completamente meccanizzata, infatti permette nello stesso tempo, lo scavo di tutta la sezione della galleria, il recupero dei materiali di scavo e la posa in opera dei conci, che formano il rivestimento della galleria stessa conferendogli una struttura autoportante.

approfondimento sulla TBM

Struttura e funzionamento

La fresa meccanica a piena sezione è costituita da un cilindro metallico detto scudo (shield), alla cui estremità c’è una testa rotante che normalmente ruota tra 1 e 10 giri al minuto e sulla quale sono montati gli utensili da scavo veri e propri (punte rotanti o dischi taglianti), che possono essere di diversa dimensione e diverso materiale costruttivo. La velocità di rotazione, la velocità di avanzamento e la manifattura degli utensili, dipendono dalle dimensioni della TBM e dalla compattezza, durezza e densità del materiale da disgregare e rimuovere. Alle spalle della testa rotante c’è una camera dove viene raccolto tutto il materiale di scavo che tramite una vite senza fine (coclea) viene depositato su un nastro trasportatore per essere portato all’esterno della galleria.
L’avanzamento della TBM è garantito da potenti martinetti idraulici che puntandosi sugli ultimi conci installati spingono la fresa verso il fronte di scavo. All’interno dello scudo passano tutti i servizi tra cui l’energia e le condutture per i fanghi di miscelazione.
La TBM, inoltre, è assemblata da tutti i sistemi che servono al suo funzionamento:
la camera di controllo, il sistema meccanizzato per il posizionamento dei conci prefabbricati e la camera iperbarica.

Consigli utili

Scelta e vantaggi della TBM

I costi di queste macchine industriali sono molto elevati, quindi la scelta del modello di TBM, (dimensioni e utensili ecc. ecc.) è importante per l’ottimizzazione dei costi e per ottenere prestazioni che permettano una buona produttività; sono di fondamentale importanza gli studi progettuali e le prospezioni geologiche che vengono eseguite preventivamente.

Le TBM hanno rivoluzionato il mondo della costruzione delle grandi infrastrutture, sostituendosi alle vecchie tecniche di scavo che rimangono utilizzate per scavi di piccole gallerie o dove le TBM non possono essere impiegate.

La velocità di realizzazione e la qualità del prodotto industriale, sono i punti di forza di questo sistema, il timing dei lavori e i costi possono essere calcolati con esattezza.

CAMPI DI APPLICAZIONE
Negli ultimi anni la tecnica di scavo meccanizzato sta conoscendo un enorme sviluppo, tale tecnica è suddivisa in quattro grandi applicazioni:

TBM (Tunnel Boring Machine), per lo scavo e la realizzazione di tunnel con un diametro superiore ai 3000 mm.
MICROTUNNELING, per lo scavo e la realizzazione di tunnel con un diametro inferiore ai 3000 mm.
HDD (horizontal directional drilling) per la trivellazione orizontale, usata per il posizionamento di condotte in acciaio o polietilene.
IPERBARISMO NELLA TECNICA DELLO SCAVO TBM
Negli scavi in generale, ma soprattutto in ambiente urbano o in presenza di falde acquifere, il problema principale è rappresentato dai cedimenti della superficie al di sopra dello scavo e diventa fondamentale non modificare lo stato tensionale del terreno soprastante ed eventuali fenomeni di subsidenza, che provocherebbero un sensibile abbassamento della superficie. Esistono modelli di TBM, chiamati EPB (Earth Pressure Balance) e BS (Bentonite Slurry) appositamente studiati per far fronte a queste problematiche, dove l’equilibrio del materiale di scavo è mantenuto immettendo pressione nel fronte di scavo. Queste TBM sono dotate di una Camera Iperbarica che permette agli operai di raggiungere il fronte a pressione.