Un approccio semplice per simulare l’interazione tra scudo e terreno nello scavo in meccanizzato

Lo scavo in meccanizzato è il metodo di scavo più utilizzato per la realizzazione di lunghe gallerie in virtù delle elevate velocità di scavo e della maggiore sicurezza dei lavoratori durante la realizzazione. Nel caso di gallerie profonde, lo studio degli effetti di interazione tra il terreno e i supporti è essenziale per la progettazione strutturale dello scudo e dei conci di rivestimento che potrebbero essere sottoposti a carichi molto elevati. In questo caso è fondamentale anche valutare il rischio di incaglio della macchina (TBM). Nonostante la tridimensionalità del problema, nella pratica progettuale raramente vengono condotti studi numerici in condizioni assialsimmetriche o 3D per simulare il processo di scavo poiché questi richiedono importanti competenze numeriche oltre ad essere onerosi dal punto di vista computazionale. In questo articolo viene proposta una procedura numerica che consente di superare le difficoltà legate alla simulazione della chiusura del terreno sullo scudo in condizioni assialsimmetriche. Attraverso semplici analisi parametriche in cui si assume a priori la distanza dal fronte alla quale il terreno si chiude sullo scudo, questo approccio consente di calcolare la distribuzione del carico agente sullo scudo e sul rivestimento e il profilo longitudinale degli spostamenti del cavo per gallerie realizzate mediante TBM scudate.

Parole chiave: Scavo meccanizzato, Gallerie profonde, Interazione scudo-terreno, Modellazione numerica.