Dalla M4 di Milano al Brennero: tunneling e TBM rendono le città sostenibili

In un mondo sempre più urbanizzato, dove lo spazio in superficie è prezioso, realizzare grandi infrastrutture in sotterraneo – tunnel stradali o ferroviari, metropolitane, impianti idroelettrici e acquedotti -, diventa una risposta concreta al problema del consumo di suolo e agli impatti ambientali e urbanistici. Tant’è che nel mondo delle costruzioni il tunneling oggi non è soltanto un’opzione ingegneristica, ma una scelta consapevole per le riqualificazioni urbane. Significa non sacrificare spazi verdi, aree agricole, ambienti urbani già congestionati. Inoltre, consente di limitare l’impatto acustico e visivo dei cantieri e delle opere finite.

Grandi città come Londra, Parigi, Milano, Copenaghen stanno investendo massicciamente nelle infrastrutture sotterranee, soprattutto per quanto riguarda la mobilità pubblica. Lo stesso accade negli Stati Uniti d’America, in America Latina, Asia e Medio Oriente, dove le grandi metropolitane urbane si sviluppano nel sottosuolo, accompagnando la transizione verso città sostenibili e a misura d’uomo.

Tutto questo anche grazie all’incredibile evoluzione delle tecniche di scavo. Nel tunneling, infatti, oltre ai tradizionali metodi meccanici (ancora utilizzati in molti casi), si utilizzano le nuove tecniche di scavo meccanizzato attraverso l’impiego di Tunnel Boring Machines dette anche talpe meccaniche, che hanno trasformato radicalmente il modo di concepire e realizzare grandi opere infrastrutturali.

Per scovare le origini delle grandi opere in sotterranea è necessario andare molto indietro nel tempo e addirittura nel 2200 a.C., a Babilonia, dove fu scavato un tunnel per collegare il palazzo reale al tempio di Belos.

Nel VI secolo a.C. a Samos, l’isola del mar Egeo dove nacque il matematico Pitagora, venne costruito il tunnel di Eupalino, un acquedotto sotterraneo lungo oltre un chilometro, una delle maggiori conquiste tecniche dell’epoca e considerato da molti come l’ottava meraviglia dell’antichità.

Durante la Rivoluzione Industriale, il Thames Tunnel di Londra, completato nel 1843, fu il primo tunnel costruito sotto un fiume navigabile, segnando l’inizio dell’era moderna del tunneling, mentre negli Stati Uniti, lo Hoosac Tunnel, iniziato nel 1853, rappresentò una pietra miliare per le tecniche ingegneristiche perché fu il primo caso in cui vennero utilizzati esplosivi e perforatrici pneumatiche.

Secondo l’ultimo Global Tunnel Construction Market Report, il valore di mercato del tunneling passerà dai 174 miliardi di dollari del 2024 ai 330 miliardi di dollari entro il 2031, con un tasso di crescita annuale del 9,5%. Un incremento trainato dagli investimenti nelle infrastrutture di trasporto.

A contribuire a questa crescita in modo determinante è l’impiego delle talpe meccaniche, alle quali corrisponde per il 2025 un mercato globale stimato di 6,71 miliardi di dollari, destinato a raggiungere i 9,51 miliardi entro il 2032.

L’adozione di TBM avanzate ha – si legge nel rapporto – ha migliorato l’efficienza, la sicurezza e ridotto i tempi di costruzione, rendendo il tunneling la soluzione preferita per progetti su larga scala.

Uno dei progetti più emblematici nel settore del tunneling è la Galleria di Base del Brennero, la nuova linea ferroviaria ad alta velocità/capacità che collegherà Fortezza in Italia con Innsbruck in Austria, passando sotto le Alpi.

Con i suoi 64 chilometri di lunghezza complessiva, il “tunnel del Brennero” diventerà il tunnel ferroviario più lungo del mondo. Quest’opera colossale, oggi in fase avanzata di costruzione, ridurrà drasticamente il traffico merci su gomma, abbattendo emissioni e impatto ambientale lungo l’asse del Brennero – che è tra i più trafficati del Nord Italia.

Nell’ambito del Lotto Mules 2-3 del progetto, realizzato dal consorzio di imprese guidato da Webuild per conto di BBT SE, la TBM Flavia, dopo un viaggio di oltre 14 km, ha da poco completato gli scavi del tunnel nel versante italiano. E in un altro lotto, denominato Sottoattraversamento del Fiume Isarco, è stato previsto uno scavo che ha dell’incredibile: circa 6 chilometri di gallerie a 240 metri sotto il letto dell’Isarco.

Per la realizzazione di queste gallerie è stata adottata una tecnica innovativa e all’avanguardia, ossia il consolidamento dei terreni mediante congelamento utilizzata proprio per la costruzione di tunnel quando c’è forte presenza di falde acquifere. Questa tecnica precede la fase di scavo e prevede tre operazioni:

1. Per prima cosa il terreno viene perforato per poi eseguire iniezioni cementizie al suo interno, che lo rendono impermeabile all’acqua e ne garantiscono la stabilità.
2. Successivamente c’è la fase di congelamento, con l’immissione di azoto liquido a una temperatura di circa 196 gradi sottozero, che crea un guscio di ghiaccio attono al terreno dello spessore di un metro.
3. L’ultima operazione è quella in cui si garantisce il mantenimento del guscio di ghiaccio con l’utilizzo di salamoia portata ad una temperatura compresa tra 30°C e 35°C.

La tecnica del congelamento è stata utilizzata in molti scavi della M4 di Milano, la linea metropolitana realizzata da Webuild che collega in appena 12 minuti l’aeroporto di Linate con il centro della città. In questo caso, questa innovativa tecnologia è stata essenziale vista la estrema vicinanza delle fondamenta di numerosi palazzi storici ai tunnel in fase di scavo.

Come nel caso della M4 di Milano, dove sono stati scavati 20 chilometri di gallerie a 30 metri di profondità, il tunneling per la realizzazione delle linee metropolitane è uno degli ambiti più complessi in quanto le gallerie vengono realizzate in aree fortemente antropizzate.

È quanto sta accadendo in Francia, dove è in corso la costruzione del Grand Paris Express, un ambizioso progetto che rivoluzionerà la mobilità della capitale francese, capace di collegare quasi tutti i comuni della Île-de-France. Nell’ambito di questa maxi-rete metro francese, lunga 200 chilometri, Webuild, insieme con il partner francese NGE, realizzerà il Lotto 2 della Tratta Ovest della Linea 15, sta costruendo il Lotto 2 della Linea 16, e ha già ultimato il Lotto 4 della Linea 14 Sud.

Tornando in Italia, Un’altra infrastruttura strategica e complessa nel settore del tunneling è il Terzo Valico dei Giovi in corso d’opera, che attraversa l’Appennino ligure-piemontese collegando Genova a Milano.

Qui la complessità è anche nei numeri stessi dell’opera. Il Tunnel di Valico è lungo 27 chilometri, il percorso ferroviario più lungo d’Italia. E con tutte le interconnessioni secondarie delle linee, il progetto prevede la realizzazione di 90 chilometri di tunnel di cui 32 scavati con TBM e 58 con metodi tradizionali.

Pensato per migliorare il collegamento ferroviario tra il porto di Genova e il Nord Italia, il Terzo Valico è un’opera chiave per il futuro della logistica italiana ed europea ed è destinato a cambiare il settore del trasporto merci in una vasta area dell’Europa.

Realizzare nel sottosuolo grandi infrastrutture di mobilità senza impattare sulla qualità della vita delle persone non è soltanto una soluzione tecnica, ma un cambio di paradigma culturale nella pianificazione urbana.

Sviluppare nuovi sistemi di trasporto centrati sul tunneling significa immaginare città multilivello, dove la vita di superficie può liberarsi da infrastrutture invasive, mentre nel sottosuolo si sviluppano reti sempre più articolate e invisibili.

In questo modo, i tunnel diventano arterie silenziose che riducono traffico, inquinamento e consumo di aree in superficie, contribuendo al benessere delle comunità e alla resilienza dei centri urbani con progetti di riqualificazione urbana.