Effetti della geometria delle TBM sullo stato di sforzo agente sullo scudo in condizioni non drenate

Sempre più spesso gallerie lunghe e profonde sono scavate mediante TBM. Uno dei problemi principali da affrontare nella progettazione e nella realizzazione di tali scavi è il rischio di bloccaggio della macchina per effetto della chiusura dell’ammasso intorno allo scudo. In questo studio l’interazione tra scudo e terreno è stata studiata mediante analisi numeriche 3D. Il modello numerico simula le principali caratteristiche dello scavo meccanizzato, come la pressione del fronte, la geometria della TBM, l’intasamento del tail void e il progressivo indurimento della malta nel tempo. Grazie alla simulazione realistica del processo di scavo e all’uso di un modello costitutivo del terreno avanzato, in grado di tenere conto della non linearità del suo comportamento, si è potuto riprodurre accuratamente l’interazione terreno-scudo-rivestimento. È stato condotto uno studio parametrico finalizzato a valutare l’influenza della conicità e della lunghezza dello scudo sull’entità delle pressioni di contatto ammasso-scudo. I risultati consentono di valutare quantitativamente l’impatto dei parametri studiati. L’approccio proposto può essere utile per una valutazione approfondita del rischio di bloccaggio e per la progettazione delle principali caratteristiche geometriche della macchina.

Parole Chiave: Bloccaggio della TBM, Scavo meccanizzato, TBM, Modellazione numerica 3D, Pressione di contatto.