Gli ingegneri e le sfide del Gottardo

Nelle fasi più intense dei lavori, nella galleria lavoravano fino a 700 persone. Alptransit

Oltre dieci anni di scavi, centinaia di persone sui cantieri, temperature tropicali e presenza di acqua nella roccia. La galleria di base del San Gottardo, che verrà aperta nel 2016, non è un semplice buco nella montagna. Alcuni ingegneri spiegano come hanno realizzato il tunnel ferroviario più lungo del mondo.

Viaggiando a 250 km/h si noteranno appena. E nella migliore delle ipotesi non verranno mai utilizzate dai passeggeri. Eppure, le porte d’emergenza all’interno della galleria di 57 km sono una piccola meraviglia ingegneristica.

«Abbiamo dovuto concepire delle porte che possono essere aperte da un bambino e al contempo impediscono la propagazione di fuoco e fumo. Devono poter funzionare anche senza elettricità e resistere all’onda di pressione, pari a circa 10 tonnellate, causata dal passaggio dei treni», spiega Peter Schuster dello studio d’ingegneria Ernst Basler+Partner.

Situate ogni 325 metri, le porte scorrevoli verdi dei cunicoli trasversali sono il risultato di una lunga progettazione. Ci sono voluti cinque prototipi prima di giungere a questa struttura «brutta da vedere e molto costosa», ma unica, afferma l’ingegnere.

Nel tunnel ferroviario più lungo del mondo, «persino gli elementi più piccoli hanno messo alla prova la creatività degli ingegneri», rileva Peter Schuster, che assieme ad altri specialisti ha presentato il suo lavoro durante una giornata organizzata a inizio settembre dall’Unione svizzera degli studi consulenti d’ingegneriaCollegamento esterno.

Priorità alla sicurezza

Per gli ingegneri del progetto AlpTransitCollegamento esterno, una delle prime sfide è stata definire un tracciato interamente in pianura. Non basta tirare una linea tra i due portali, avverte Fabiana Henke di Ernst Basler+Partner.

«Abbiamo dovuto considerare diversi aspetti: le condizioni geologiche, i criteri geografici quali l’altezza della copertura rocciosa, che raggiunge uno spessore di 2’300 metri, e la necessità di costruire dei cunicoli d’accesso ai cantieri».

In linea di conto sono entrate anche costruzioni che a prima vista hanno poco a che vedere con una galleria: le dighe. «I bacini di accumulazione sul Gottardo andavano evitati per limitare le infiltrazioni di acqua», spiega Fabiana Henke.

Si è poi posto l’interrogativo di quale sistema adottare: un tunnel bidirezionale con un cunicolo di servizio, come per la galleria autostradale del Gottardo, oppure tre gallerie parallele come nel tunnel della Manica?

La scelta è caduta su una via di mezzo, un sistema a due canne a binario unico. «Per questioni di sicurezza, innanzitutto, ma pure di manutenzione e ovviamente di costi», puntualizza Peter Schuster.

Il tunnel di base del San Gottardo prevede un sistema a due tubi monodirezionali, collegati tra loro da cunicoli trasversali d’emergenza. Alptransit

Un “ombrello” in galleria

All’epoca del primo brillamento nel 1999, nessuno poteva prevedere le condizioni che si sarebbero trovate nel cuore della montagna. Si sapeva però che l’alta temperatura non avrebbe facilitato il lavoro di minatori e ingegneri. Nel tunnel si è registrato un valore massimo di 45 °C, ben oltre il limite di 28°C prescritto dall’Istituto svizzero di assicurazione contro gli infortuni (SUVA).

«Abbiamo dovuto costruire comparti raffreddati e impianti di ventilazione per i lavoratori», indica Peter Schuster. Quando la galleria entrerà in funzione, la temperatura potrà essere abbassata anche sfruttando l’aria più fredda spinta nel tunnel dai treni.

Altra sfida: la presenza di acqua nella roccia. Tra i passaggi più problematici c’era la famigerata “sacca di Piora”, una zona ricca di dolomite dove i geologi temevano di incontrare una roccia satura d’acqua e sotto forte pressione. Uno scenario che avrebbe potuto affossare l’intero progetto. Per il sollievo degli addetti ai lavori, i sondaggi hanno evidenziato che più in profondità, a livello dello scavo, la roccia era relativamente asciutta.

Per rendere la galleria completamente stagna è stato adottato un sistema «a ombrello», spiega Fabiana Henke. La volta del tunnel è stata ricoperta da uno strato di calcestruzzo e da un manto impermeabile, ciò che consente all’acqua di scorrere all’interno delle pareti e di essere evacuata tramite tubature poste sotto i binari.

La volta della galleria è stata ricoperta con fogli impermeabili. Il doppio binario, utilizzato durante lo scavo, è stato in seguito sostituito da uno singolo. AlpTransit

Sfida temporale e tecnica

Un tunnel da 12 miliardi

Il tunnel di base del San Gottardo ha una lunghezza di 57 km. Quella tra Erstfeld (canton Uri) e Bodio (Ticino) è la galleria ferroviaria più lunga del mondo.

Alla costruzione hanno partecipato circa 2’600 persone. Lo scavo è stato realizzato per l’80% con la fresa e per il 20% con l’esplosivo. Costo complessivo dell’opera: 12,4 miliardi di franchi.

Dopo l’apertura nel giugno 2016, i treni passeggeri potranno raggiungere una velocità massima di 250 km/h (160 km/h per i treni merci).

Quando sarà terminata anche l’altra grande opera del progetto AlpTransit, la galleria del Monte Ceneri, si potrà viaggiare da Zurigo a Milano in meno di tre ore.

«Si potrebbe dire che una galleria è sempre una galleria, indipendentemente dalla lunghezza, e quindi il risultato finale dell’opera è molto simile», commenta Davide Merlini, caposezione delle opere sotterranee presso Pini Swiss Engineers.

Per un tunnel così lungo come il Gottardo, puntualizza, l’impianto logistico è però di tutt’altro livello e rappresenta «un progetto nel progetto». Nella fase più intensa, nel tunnel lavoravano circa 700 persone.

A complicare le cose, prosegue l’ingegnere, è stata la durata dei lavori. «Da quando si è iniziato a progettare a quando si è finito di costruire sono passati oltre dieci anni», rammenta Davide Merlini. Un lasso di tempo in cui possono cambiare molte cose. A iniziare dalla tecnologia.

Alcuni elementi, già installati, sono stati sostituiti prima della messa in servizio per soddisfare gli standard tecnici più avanzati, fa notare Roger Wiederkehr, ingegnere del gruppo Pöyry. In un decennio, anche alcune norme e leggi sono cambiate, sottolinea il responsabile delle linee di contatto del tunnel.

Ad esempio, è entrata in vigore una legge che prevede un’interruzione delle linee di contatto ogni cinque chilometri. «È una questione di sicurezza: in caso d’incendio non si compromette l’intera linea e il treno che procede o segue può continuare a viaggiare», dice Roger Wiederkehr.

Un modello esportato

Nell’attesa del 2 giugno 2016, data prevista per l’inaugurazione della galleria, gli ingegneri hanno già “esportato” alcune competenze acquisite nel Gottardo. Per la galleria di base del Brennero, tra Austria e Italia, è stato ad esempio adottato lo stesso sistema a doppia canna. «È anche l’obiettivo di questi grandi progetti: vendere l’ingegneria svizzera all’estero», afferma Davide Merlini.

Agli ingegneri, così come ai minatori prima di loro, rimane la consapevolezza di aver realizzato un’opera senza precedenti. Per Davide Merlini, «ogni progetto ha la sua bellezza, la sua complicazione, e ho il massimo rispetto per ognuno di loro. Ma di sicuro, l’aver eseguito un’opera gigantesca come questa permette di affrontare gli altri progetti con maggiore sicurezza».

Penuria di ingegneri in Svizzera

«Senza gli ingegneri, la Nuova ferrovia transalpina non esisterebbe», sottolinea Heinz Marti, presidente dell’Unione svizzera degli studi consulenti d’ingegneria (usic).

Un’affermazione che vuole essere anche un monito: secondo Heinz Marti, il settore manca di personale qualificato e numerosi posti di ingegnere rimangono vacanti.

La ragione: la professione di ingegnere è poco conosciuta tra gli studenti e le prospettive salariali non compensano un percorso formativo molto esigente, ritiene il presidente dell’usic.

In un’intervista alla Radio svizzera tedesca, Heinz Marti stima a 4’000 il numero di impieghi da assegnare ogni anno. Di questi, 800 vanno trovati all’estero, nonostante l’iniziativa contro l’immigrazione di massa approvata dal popolo svizzero nel febbraio 2014.

Una generazione di persone con molta esperienza va ora in pensione e non bisogna dimenticare che anche quando sarà in servizio, la galleria necessiterà di ingegneri, rammenta Heinz Marti.