Cos'è una TBM
La TBM è una macchina che permette di scavare gallerie di medie e grandi dimensioni in maniera efficiente e sicura. Infatti, queste macchine svolgono molteplici operazioni contemporaneamente:
● Scavano la galleria
● Trasportano i detriti fuori dalla galleria
● Costruiscono la struttura di supporto attorno allo scavo
Quanto è grande
Una TBM può essere lunga fino a 100 metri e alta fino a 20 metri e può pesare fino a 6000 tonnellate. Una TBM può ospitare fino a 20 operatori contemporaneamente nel backup, la parte posteriore della TBM. In totale, fino a 80 operatori sono coinvolti in uno scavo sotterraneo.
Come è fatta
La TBM è composta da una testa rotante sulla quale sono montati gli utensili di scavo, vere e proprie estensioni metalliche che scavano la roccia. Gli utensili di scavo vengono cambiati a seconda del materiale da scavare: per roccia solida si utilizzano dischi in acciaio temprato, mentre per materiali argillosi si usano denti con inserti in tungsteno. La velocità di rotazione della testa varia a seconda del materiale da scavare. Per roccia solida girerà più velocemente, mentre per materiali più morbidi girerà più lentamente. Nella zona posteriore si trova il backup, una vera e propria area operativa dedicata alle strutture che supportano il funzionamento dell'intero sistema.
Un po' di storia
Anticamente, gli scavi sotterranei venivano realizzati a mano. Successivamente, la dinamite e i martelli pneumatici hanno sostituito i picconi. Parallelamente, ingegneri ed esperti di scavi sotterranei hanno iniziato a sviluppare macchine capaci di scavare in maniera meccanica, ottimizzando i tempi di scavo e la sicurezza degli operatori e delle strutture sovrastanti. La prima versione di talpa meccanica è stata utilizzata per la realizzazione del Thames Tunnel in Inghilterra tra il 1825 e il 1843 da Marc Brunel. Da allora, le TBM sono diventate sempre più avanzate dal punto di vista tecnologico, fino ad arrivare alle moderne TBM EPM o Earth Pressure Balance.
Le TBM moderne
Queste TBM, oltre a scavare e finalizzare il tunnel, si occupano anche di tenere in equilibrio la pressione litostatica, ossia la pressione della roccia attorno allo scavo.
Le TBM EPB svolgono questa funzione applicando una pressione variabile contro il fronte di scavo. Parte del materiale scavato, mischiato ad una miscela, viene tenuto in pressione contro le pareti dello scavo. Questo permette di regolare la pressione applicata dalla TBM contro le pareti che varia al variare della pressione litostatica.
Le TBM del futuro
La costante ricerca e sviluppo di tecnologie avanzate ha portato alla realizzazione di Green TBM, la nuova generazione di TBM: macchine che riescono a operare con il 20% in meno del fabbisogno energetico, rendendo le TBM non solo macchine straordinarie dal punto di vista delle performance, ma anche energeticamente efficienti e con i più alti standard ambientali.
