Impresa Dott. Geol. LUCA BARLETTI esplosivistica civile e mineraria, geologia Via Provinciale, 21 50037 San Piero a Sieve FIRENZE Tel. 055 84 82 97 – 329 06 61 291 Partita I.V.A.: 05 16 64 60 484 mailto:dott.barletti@barletti.it

Geologia ed esplosivistica unite al servizio dell’uomo e della natura.

speciale: una notte nella galleria "brenzone"

Vi siete mai chiesti come si scava una galleria con esplosivo?

Vi è mai venuta voglia di seguire un esplosivista sino alla "fronte di avanzamento" e preparare con lui una volata?

Ebbene con le foto di questa paginetta web si è cercato di mostrare le fasi salienti di un lavoro di caricamento mine in galleria.

Per la precisione le immagini sono state scattate nel mese di novembre nella galleria Brenzone della tratta Firenze - Bologna del Treno Alta Velocità (TAV) aperta entro le arenarie della Formazione Marnoso Arenacea; lo scavo è affidato alla Pontello S.p.A.. La galleria è posta a circa 3 km dall'abitato di Scheggianico, frazione del Comune di Firenzuola (Prov. Firenze), lo scavo verso Sud (cioè verso Firenze) avviene tramite martellone, mentre in direzione Bologna in netta prevalenza a mezzo di mine utilizzando come esplosivi Gelatina 1 40x400 e Tutagex 831 40x400 della Pravisani S.p.A. (Italesplosivi S.p.A.) e come profilo miccia detonate da 80 g/m; per detonatori si sono scelti quelli a trasmissione d'onda d'urto del sistema DYNASHOC (dynashoc LP Dt 100 ms), in questo modo si è facilitata notevolmente la fase di caricamento poiché si sono eliminati tutti i possibili problemi connessi alla correnti indotte e vaganti, ovverosia è possibile lavorare con una fronte ben illuminata da fari con tutti i vantaggi (in termini di sicurezza) che ne conseguono.

Tutte le foto si riferiscono a volate eseguite di notte nei fine settimana, infatti la lavorazione avviene a "ciclo continuo" ciò significa che il cantiere non si ferma mai ma lavora 24 ore su 24; in questo modo la volata (circa una al giorno) può cadere di giorno, come all'alba o a notte fonda, di sabato, domenica o di giorno feriale. La galleria consente infatti di sparare le mine anche di notte, cosa che a cielo aperto sarebbe praticamente impossibile oltreché pericolosa e molto "impattante" se in zona vi sono delle abitazioni...solo per interventi di Protezione Civile capita di sparare di notte, ma in quei casi vi sono come ovvio ben altre esigenze.

Alla galleria Brenzone l'Impresa Barletti normalmente interviene nei fine settimana (soprattutto notte)

1) Come lavora l’esplosivo
Sembra utile, soprattutto per chi non è del mestiere, descrive brevemente come lavora l’esplosivo in una volata per lo scavo di una galleria.
Nella costruzione di una galleria, sia essa mineraria o civile, le mine si possono dividere in tre gruppi: un primo che lavora al centro della sezione (mine di intesto) e che ha il compito di creare una cavità, detta RINORA, che fungerà poi da superficie libera per il secondo gruppo che lavora ai lati della rinora (le c.d. mine di produzione), finalmente il terzo gruppo a cui è affidata la profilatura della sezione (mine di profilatura)…lo scavo di una galleria richiede di conseguenza la progettazione di ben 3 tipi distinti di mine, distinte per scopi, caratteristiche tecniche e tempi di brillamento.

Il dimensionamento della rinora è la parte fondamentale della progettazione della volata per la galleria; se infatti le mine di intesto non generassero l’effetto a loro richiesto: frantumazione della roccia + sua dislocazione ® creazione della superficie libera su cui lavorano le mine successive di produzione, la volata sarebbe un fallimento completo.
I tipi di intesti sono un numero considerevole, ma i principali e sicuramente quelli oggigiorno maggiormente utilizzati sono: le rinore a V , quelle a fori paralleli, le rinore a ventaglio. Subito va detto che la parola rinora andrebbe riservata per il grande foro centrale, scarico, delle rinore a fori paralleli…per analogia è comunque ormai in uso chiamare mine di rinora tutte le mine di intesto.

1) RINORA CON MINE PARALLELE

La rinora con fori paralleli è uno dei due tipi fondamentali è più usati di apertura del fronte. La rinora è caratterizzata dalla presenza di un grosso foro centrale, o più fori, scarico e pulito normale alla fronte di avanzamento, parallelamente (da cui il nome) a questo, con posizione non casuale, si trovano i fori caricati di esplosivo, innescati con microritardi…si possono utilizzare, specie per piccole sezioni, anche i ritardi di 250 ms; il foro centrale sarebbe la vera rinora in s.s. e costituisce la superficie libera. La cadenza delle esplosioni dei fori di rinora dev’essere ben calibrata, in modo che la cavità iniziale del foro, o dei fori, si allarghi progressivamente in modo da possedere pareti sufficienti per costituire la superficie libera delle mine esplose successivamente e contenere l’aumento di volume della roccia frantumata.

2) RINORA CON MINE A V
Il secondo sistema più usato, ed efficace, di apertura delle fronti è quello di inclinare le prime mine al massimo, in modo da ottenere una risultante delle forze di esplosione massima rivolta normalmente alla fronte di avanzamento. Queste mine si presentano pertanto disposte a V su piani sovrapposti paralleli, la loro esplosione se possibile deve avvenire simultaneamente tramite l’uso del detonatore istantaneo; se però si devono contenere i fenomeni vibratori è allora consigliabile innescare le mine a V con detonatore ritardato dello stesso tempo, di solito il n° 1 essendo queste le prime mine della serie.
La rinora a V presenta rispetto alle rinore con fori paralleli i seguenti vantaggi:
– richiedere un c (consumo di esplosivo al metro cubo) minore a parità di tipo di esplosivo e altri parametri geologici;
– richiedere meno metri di perforazione;
– non necessitare di eventuali diametri di perforazione diversi;
– possedere una relativa facilità progettuale;
La rinora a V richiede l’esecuzione di fori formanti al vertice un angolo di 60° o molto prossimo a questo. Un angolo di 60° necessita, anche coi moderni mezzi di perforazione, sezioni relativamente larghe altrimenti non è possibile manovrare le perforatrici, siano a mano o su carro, per ottenere l’angolo desiderato. Quando la fronte e particolarmente larga, come al caso della galleria Brenzone, e/o quando si vuole ottenere uno sfondo lungo dalla volata è necessario perforare una mini-rinora centrale, detta aiuto rinora o rinorino, che ha lo scopo di coadiuvare il lavoro delle mine di rinora; il rinorino esplode sempre per primo.

Alla galleria Brenzone viene adottato uno schema di volata basato su rinore a V su tre livelli e un rinorino centrale (tempo 1). Normalmente nella rinora vengono caricate 2 cartucce di Gelatina 1 a fondo foro e 4 di Tutagex 831; nel rinorino (con fori molto corti) solamente 1 di Gelatina ed 1 di Tutagex.

Negli altri fori da mina sono inserite, nelle volate "ordinarie", una cartuccia di Gelatina 1 fondo foro che costituisce la smorza (cioè la cartuccia che contiene il detonatore) e 4 di Tutagex 831.

Se come detto alle mine d'intesto o di rinora è affidato un compito molto importante: creare la prima cavità che consentirà a tutte le altre mine (genericamente mine di produzione, ma distinte in piane, rilevaggi e sottocorone) di lavorare in maniera ottimale, vi è un secondo gruppo di mine con un compito diverso ma, nei moderni lavori di scavo, altrettanto importante: le mine di profilo. Come suggerisce il nome queste mine hanno il compito di creare il profilo definitivo della galleria, una loro errata progettazione o un loro errato caricamento può comportare problemi come "fuori sagoma", eccessive lesioni sulla roccia a profilo della galleria, ecc. A Brenzone viene adottata la tecnica di profilo detta "smooth blasting" (abbattimento liscio), nella quale le mine di profilo sono brillate simultaneamente e come ultime; la carica consta in un cordone di miccia detonante alla pentrite 80 g/m accoppiata con una cartuccia di Gelatina 1 a fondo foro (questa carica serve come garanzia per vincere la resistenza al taglio a fondo foro, per un miglior alloggiamento del detonatore e per rendere più facile il caricamento materiale della miccia nel foro)

2) La sezione fotografica

La fase di perforazione

Si inizia a caricare l'esplosivo nei fori da mina

Terminata la fase di perforazione e ricoverato il carro di perforazione ha inizio il caricamento dell'esplosivo nei fori da mina. Come vedete il lavoro e distinto su più "livelli", mentre alcuni fochini caricano i fori più bassi altri lavorano su scale (nella foto il Dott. Barletti) per caricare quelli più alti; non visibile nell'immagine altro personale è su apposito cestello per caricare i fori di corona e sottocorona. Verso sinistra della foto è appoggiato un calcatoio (il tubo arancione per intendersi) in plastica antistatica che serve per spingere le cartucce entro i fori.

Si faccia attenzione come tutti i lavoratori sono in tenuta antinfortunistica, ossia con giubbetti e/o tute ad alta visibilità, casco rigorosamente in testa e stivali antinfortunistici...Sono accorgimenti apparentemente banali, ma che spesso salvano la vita!

Un particolare del Dott. Barletti con in mano un detonatore in attesa che li venga passata una cartuccia di Gelatina 1 per confezionare la smorza. In galleria è spesso molto umido e pertanto, soprattutto a caricare, si avverte una decisa sensazione di afa sudando molto. In questa immagine si intravede sullo sfondo la base del cestello che sta caricando i fori più alti; a destra il calcatoio pronto per l'uso.

Preparazione di una smorza con Gelatina 1. In questa immagine si riescono a vedere anche i tubicini (filini arancioni) dei detonatori Dynashoc che calano dai fori già caricati.

Col palo di plastica antistatica viene spinta e calcata la smorza sopra preparata, seguiranno 4 cartucce di Tutagex 831 40x400

Finita la fase di caricamento si preparano i mazzetti dynashoc

Terminata la fase di caricamento delle cartucce di esplosivo nei fori da mina la volata è quasi preparata, non resta quindi che effettuare le connessione dei dynashoc: per prima cosa si procede a fare mazzetti (vedi foto) di circa venti tubicini che verranno innescati con miccia detonante alla pentrite 6 g/m ed una connessione dynashoc SD tempo 0 (o starter come vien detta in cantiere). A Brenzone i vari tubicini sono di norma raccolti in 7 mazzetti innescati con 7 connessioni SD, a sua volta le 7 connessioni SD sono raccolte in un unico mazzetto ed innescate da un'ottava SD tempo 0, quest'ultima riceverà l'impulso primario dell'esplosione da un detonatore comune innescato con miccia a lenta combustione.

Nelle fasi finali di attesa si esegue un rilevamento geologico tecnico delle discontinuità che caratterizzano la fronte di scavo, nella foto il Geologo Barletti con la bussola rileva la direzione d'immersione di una frattura, questo come altri dati servirà a numerose valutazioni molto importanti tra cui la stabilità dello scavo e la programmazione delle volate.

Il risultato della volata

Ed ecco finalmente il risultato di tutta la nostra fatica e di una nottata passata dentro una galleria! il materiale risulta adeguatamente frantumato e disposto a dovere, facilitando le successive fasi di smarino. È evidente la stratificazione della roccia venuta a nudo dopo la volata.

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