Untitled - Lombardi SA

Lombardi – Mit Energie für die Zukunft • Lombardi – Con energia per il futuro
Lombardi
Inhaltsverzeichnis
Indice
6
7
Vorwort
Prefazione
8
8
Partnerschaftlich in die Zukunft
Insieme verso il futuro
10
10
60 Jahre Suche nach der
besseren Ingenieurskunst
60 anni di ricerca ingegneristica
38
38
Alpentransversalen –
Verkehrsinfrastrukturen
im Herzen Europas
Trasversali alpine:
infrastrutture di trasporto
nel cuore dell’Europa
78
78
Lösungen für den
Agglomerationsverkehr
Soluzioni per il trasporto
urbano
106
106
Sicherheit trotz Mehrverkehr
Sicurezza nonostante
l’incremento del traffico
148
148
Die Kraft des Wassers
La forza dell’acqua
178
178
Erneuerte Verkehrsanlagen –
für die Zukunft gerüstet
Infrastrutture di trasporto
rinnovate e funzionali anche
in futuro
216
216
Rechnen allein genügt nicht
I calcoli da soli non bastano
254
254
Ausgewählte Projekte
der Lombardi-Gruppe
Progetti scelti del gruppo
Lombardi
Vorwort
Die 1950er-Jahre sind für Europa eine Epoche des Wandels und des wirtschaftlichen Wiederaufbaus
nach dem Zweiten Weltkrieg. Durch den Wirtschaftsboom entwickelt sich erstmals eine echte Konsumgesellschaft. In Rom wird 1955 die erste Untergrundbahn Italiens in Betrieb genommen, die zum Symbol der Dynamik eines ganzen Kontinentes wird. Auch in der Schweiz herrscht genereller Optimismus
und ein allgemeines Aufschwungklima, so dass Projekte als machbar erachtet werden, die zuvor noch
als unmachbar abgetan worden waren. Im Kanton Tessin konkretisiert sich 1955 der Traum des jungen
Ingenieurs Giovanni Lombardi, welcher mit seinem Studienkollegen Giuseppe Gellera in Locarno sein
eigenes Ingenieurbüro gründet.
Inzwischen sind 60 Jahre vergangen, und dieses Buch legt Zeugnis ab über die verflossene Zeit und
setzt Zeichen für die Zukunft. Heute ist es möglich, Bauwerke zu realisieren, die vor nicht allzu langer
Zeit noch als unrealistisch erachtet wurden. Die Alpentransversalen beispielsweise – sowohl auf der
Schiene wie auch auf der Strasse – wurden einst schon von kühnen Visionären angedacht, sind aber
erst in den letzten Jahrzehnten Realität geworden.
Der Fortschritt in Technik und Informatik war ohne Zweifel entscheidend für diese Entwicklung. Ingenieure und hochspezialisierte Techniker haben ihren Teil dazu beigetragen. Der kontinuierliche Wille,
Schranken zu durchbrechen, vereint mit einer strengen Methodik, die auch heute noch häufig das Bild
des Ingenieurs prägt, ermöglichte die Realisation aussergewöhnlicher und komplexer Bauwerke.
Doch ändern sich auch die Anforderungen der Gesellschaft laufend, häufig innerhalb weniger Jahre,
manchmal radikal. Es steigen die Erwartungen, was neue Infrastrukturbauten zu leisten haben, und
gleichzeitig sinkt mit fortschreitendem Wohlstand die Risikoakzeptanz. Die Nutzniesser haben im Allgemeinen nur eine begrenzte Ahnung der mit der Projektierung und Realisierung dieser Infrastrukturen verbundenen Komplexität. Hingegen verlangt unsere moderne Gesellschaft effiziente Infrastrukturen, ohne dabei jegliche Nachteile zu dulden. Infrastrukturen müssen schnell gebaut werden,
immer verfügbar, absolut sicher, dauerhaft, nachhaltig, ohne jegliche Umweltbelastung, ohne Unterhaltsunterbrüche, und natürlich kostengünstig sein. Die Verfügbarkeit von Wasser und Energie immer
und überall gilt als selbstverständlich, die Transportnetze müssen kapillarisch, effizient, sicher,
aber unauffällig sein. All diese Bedürfnisse zu erfüllen, ist eine Herausforderung. Diesen Anforderungen
möglichst treu zu bleiben und dabei trotzdem Neues zu wagen und sich dem Zeitgeist immer wieder
anzupassen, verlangt vom Ingenieur einiges mehr als Zahlenrechnen.
Dieses Buch durchleuchtet die vielen Facetten des modernen Ingenieurwesens und zeigt Aspekte auf,
die oft im Verborgenen bleiben. Wie im Theater ist das, was wir bestaunen und wahrnehmen, oft
nur ein kleiner Teil einer immensen Arbeit, die hinter den Kulissen geleistet wird. Dies hier ist unser
Spektakel. Geniessen Sie es!
Roger Bremen, Verwaltungsratspräsident
6
Prefazione
Gli anni ‘50 sono per l’Europa un periodo di profonde trasformazioni e di rilancio economico post
bellico. La società va incontro al boom economico ed inizia a prendere forma la prima vera società dei
consumi. Nel 1955, a Roma, entra in funzione la prima metropolitana di Italia, simbolo di un intero
continente in movimento. Anche in Svizzera si respira un clima di crescita e di generale ottimismo
che porta a considerare come realizzabili progetti fino a quel momento solo immaginati. Nel 1955,
in Canton Ticino, si concretizza il sogno del giovane ingegnere Giovanni Lombardi che fonda a Locarno assieme al collega di studi Giuseppe Gellera il proprio ufficio di ingegneria.
Sono passati 60 anni e questo libro vuole esserne la testimonianza, il tentativo di mettere su carta il
tempo trascorso e i segni premonitori del futuro. Oggi è possibile realizzare opere fino a poco tempo
fa ritenute quasi impensabili. Le trasversali alpine, ad esempio, siano esse ferroviarie o viarie, dimoravano già nella mente coraggiosa dei visionari di un tempo, ma solo negli ultimi decenni sono diventate realtà.
Lo sviluppo tecnologico ed informatico è stato senza dubbio determinante in questo processo. Gli ingegneri e i tecnici specializzati hanno fatto il resto. La continua voglia di infrangere vecchi limiti costruttivi unita a quel rigore metodico che spesso caricaturizza ancor oggi la figura dell’ingegnere, ha portato alla costruzione di straordinarie e complesse opere.
L’ingegneria di oggi si trova a fare i conti con le numerose esigenze della società che spesso cambiano
radicalmente nel giro di pochi anni. Le aspettative che poniamo nelle infrastrutture in costruzione
sono sempre più alte, così come si abbassa il grado di accettazione del rischio ad esse legate. La società intuisce con difficoltà le complessità legate alla progettazione e alla realizzazione delle grandi
opere. L’utente finale vuole trarne solo i benefici diretti, spesso non tollerando alcun inconveniente.
Oggi si chiede alle infrastrutture che siano velocemente e sempre disponibili, assolutamente sicure,
senza necessità di noiosi interventi di manutenzione, eterne, ecosostenibili, di impatto ambientale
ridotto e le più economiche possibile. Acqua ed energia sono date per scontate sempre ed ovunque,
la rete dei trasporti deve essere capillare ma non invasiva, veloce, comoda e sicura. Rispondere a tutto
questo è difficile. Rimanere fedeli il più possibile a questi requisiti senza perdere l’inventiva ed adeguandosi al tempo che cambia, va ben oltre i meri calcoli numerici.
Questo libro cerca di illustrare tutto questo, ponendo una lente sulle molteplici sfaccettature dell’ingegneria moderna e cercando di dettagliarne gli aspetti significativi e non sempre scontati.
Come in una prima teatrale, spesso ciò che vediamo non è che solo una piccola parte di un immenso
lavoro dietro le quinte. Questo è il nostro spettacolo. Buon divertimento.
Roger Bremen, Presidente
7
Mit der Gründung der Aktiengesellschaft im Jahre 1989 wurden die leitenden Mitarbeiter nach und nach in das Aktionariat einbezogen. Das Aktionariat ist heute auf etwa dreissig Mitarbeiter aus den verschiedenen Niederlassungen verteilt, was in wesentlichem Masse zur aussergewöhnlich
soliden technischen und finanziellen Lage der Gruppe beiträgt.
Con la fondazione della Società Anonima, nel 1989, i collaboratori che avevano assunto una funzione di quadro furono progressivamente coinvolti
nell’azionariato. Azionariato che oggi conta una trentina di collaboratori
attivi nelle diverse sedi e che contribuisce in modo determinante alla straordinaria solidità tecnica e finanziaria del Gruppo.
Dieses partzipative Modell, welches kontinuierlich den Veränderungen
der einzelnen Gesellschaften der Gruppe angepasst wurde, garantiert eine
erhöhte Mitwirkung der qualifiziertesten Mitarbeiter und erlaubt es, die Entwicklung und die langfristigen Interessen der Gruppe zu wahren.
Questo modello di partecipazione, costantemente adeguato all’evolversi
della struttura delle singole società del Gruppo, assicura un elevato coinvolgimento personale dei collaboratori più qualificati e permette di privilegiare lo sviluppo e gli interessi a lungo termine del Gruppo.
Jeder Geschäftsbereich wird durch die entsprechenden Kader ausgewogen
im Aktionariat vertreten. Zusammen mit einer vorausschauenden finanziellen Planung soll damit gewährleistet werden, dass auch zukünftige
Generationen ihre Visionen der Entwicklung der Gruppe in die Tat umsetzen können.
Ogni settore di attività, attraverso i propri quadri, è rappresentato in modo equilibrato nell’azionariato. Insieme ad un’oculata gestione finanziaria, ciò pone
i migliori presupposti per permettere alle prossime generazioni di tradurre in
realtà la loro visione di sviluppo del Gruppo.
Francesco Amberg
Michele Fumagalli
Thomas Reber
Patrick Beeler
Davide Gallina
Andrea Ricciardi
Gianfranco Binsacca
Laudo Glarey
Selim Sayah
Nicht auf dem Bild/
Non appaiono nella
foto:
Fulvio Besseghini
Fabio Blasi
Gabriele Gubler
Riccardo Stucchi
Matteo Bianchi
Marco Braghini
Knut Keiper
Marcello Zampieri
Alessandro Damiani
Roger Bremen
Philippe Lazaro
Carlos Fernandez
Giovanni Como
Andrea Mordasini
Fabio Micheli
Remo Crapp
Matthias Neidhart
Leonardo Rondi
Francesco De Salvo
Gian Paolo Nodiroli
Andreas Theiler
Uwe Drost
Andrea Panciera
Michel Tournebise
Davide Fabbri
Stefano Pedrazzini
60 Jahre Suche nach der
besseren Ingenieurskunst
In den 1950er- und 1960er-Jahren stieg in der Schweiz wie in ganz Westeuropa die Nachfrage nach kostengünstiger Energie. Für die Deckung dieser Nachfrage spielte der Ausbau
der Wasserkraft eine zentrale Rolle, weshalb 1955 der junge Giovanni Lombardi zusammen
mit Giuseppe Gellera in Locarno, im Süden der Schweiz, das Bauingenieurbüro Lombardi &
Gellera gründete. Die Zeit war günstig, denn in jenen Jahren herrschte im Tessin eine Aufbruchstimmung, wie sie dem unternehmerischen Geist Giovanni Lombardis entsprach.
Arbeit gab es mehr als genug, und die beiden Firmengründer konnten Jahr für Jahr neue Mitarbeiter einstellen. Auch der erste bedeutende Auftrag liess in dieser Wachstumsphase nicht
lange auf sich warten: die Planung der Verzasca-Staumauer (vgl. Kap. «Die Kraft des Wassers», S. 148). Fertiggestellt wurde sie schliesslich 1965, mit 220 Metern das vierthöchste
Bauwerk dieser Art in der Schweiz und weltweit bekannt, nachdem sich James Bond im Film
«Golden Eye» von ihr in die Tiefe stürzte.
Meilensteine
Die Verzasca-Staumauer markiert zweifellos einen ersten Höhepunkt und das Sprungbrett
für die Firmenentwicklung. Doch die Firmengründer feierten ihn nicht mehr gemeinsam.
Ein Jahr vor der Vollendung, 1964, hatten sie bereits beschlossen, fortan getrennte Wege
zu gehen. Das Bauingenieurbüro Lombardi & Gellera, das mittlerweile über 100 Mitarbeitende zählte, wurde in zwei Firmen aufgeteilt. Der nun als «Bauingenieurbüro
Giovanni Lombardi» firmierende Teil des Unternehmens schrumpfte zwar auf weniger als
50 Mitarbeitende, doch bald schon sorgte ein nächster Grossauftrag für neuen Schwung:
Im April 1967 unterzeichnete die Firma den Vertrag für die Projektierung des GotthardStrassentunnels, ein historischer Moment und ein Meilenstein für das Tessiner Bauingenieurbüro. Den Auftrag gewannen die Ingenieure, weil sie im Rahmen des entsprechenden Projektwettbewerbs Wagemut und Kreativität bewiesen. Entgegen der herrschenden Tradition schlugen sie statt einer geradlinigen eine gekrümmte Tunnelachse
vor. So liessen sich die Belüftungsschächte an geeigneteren Stellen anlegen und erhebliche Kosteneinsparungen beim Bau und Betrieb erzielen. Diese innovative Idee überzeugte, und der Name Lombardi ist seither unzertrennlich mit einem der bedeutendsten
Alpenbauwerke verbunden.
Doch der 1980 eröffnete Gotthard, der eine schnellere, kürzere und wintersichere Verbindung für den Auto- und Lkw-Güterverkehr auf der wichtigen Nord-Süd-Achse ermöglicht,
ist lediglich ein herausragender Meilenstein. Im ganzen Alpenraum gibt es heute kaum
eine wichtige Tunnelverbindung, in deren Bau oder Sanierung das Ingenieurbüro nicht involviert war oder zurzeit ist (vgl. S. 43). Zu den wichtigsten Beispielen zählen der GrosserSankt-Bernhard-Strassentunnel in der Schweiz sowie die Strassentunnel Fréjus und MontBlanc zwischen Frankreich und Italien. Kürzlich wurde der Ingenieurvertrag für den Bau
des Brenner-Basistunnels unterzeichnet. Weiter ist Lombardi in Österreich am Bau des
Koralm-Bahntunnels beteiligt. Für den neuen Gotthard-Eisenbahnbasistunnel durch die
12
60 anni di ricerca
ingegneristica
Durante gli anni ‘50 e ‘60 la domanda di energia a basso costo in Svizzera, come nel resto
dell’Europa occidentale, era in costante crescita. Nel soddisfare questa forte richiesta, lo sviluppo dell’energia idroelettrica svolse un ruolo centrale: per questa ragione nel 1955 il giovane Giovanni Lombardi insieme a Giuseppe Gellera fonda a Locarno, nella Svizzera
Italiana, lo studio di ingegneria Lombardi-Gellera. La finestra storica era quella giusta.
Nella regione aleggiava uno spirito di ottimismo che ben si adattò allo spiccato senso imprenditoriale dei due giovani ingegneri. Le commesse non tardarono ad arrivare e lo studio
fu presto in grado di reclutare nuovi collaboratori ogni anno. Anche il primo incarico
significativo non tardò ad arrivare: la progettazione della diga della Verzasca (vedi cap. «La
forza dell’acqua,» pag. 148). Completata nel 1965 vanta un’altezza di 220 m ed è la quarta più
alta struttura del suo genere in Svizzera. È inoltre ben conosciuta in tutto il mondo dopo il
film «Golden Eye», nel quale James Bond si lancia nelle profondità della diga.
Pietre miliari
La diga della Verzasca ha segnato indubbiamente un primo apice nelle attività dello studio
e rappresentato un trampolino di lancio per il futuro sviluppo della Società. Ma i due fondatori non inaugurarono insieme questa importante opera. Un anno prima della fine dei lavori, nel 1964, i due si separarono professionalmente e lo studio Lombardi-Gellera, che allora
contava già più di 100 collaboratori venne scisso in due entità distinte. Il rinnovato studio
Dott. Ing. G. Lombardi, ridotto al 50% delle sue maestranze, acquisì ben presto un nuovo
importante mandato. Nell’aprile 1967 l’azienda firmò il contratto per la progettazione della
galleria stradale del San Gottardo. Fu un momento storico e una pietra miliare per il relativamente piccolo studio di ingegneria. La scommessa fu vinta grazie all’audacia ed alla creatività dimostrata nella redazione del corrispondente progetto. Contrariamente alla tradizione progettuale del tempo, che perseguiva ostinatamente tracciati rettilinei, lo studio
propose per la galleria un andamento curvilineo. I pozzi per la ventilazione sarebbero stati
collocati in posizioni ottimali permettendo significativi risparmi economici e gestionali.
Questa semplice ma innovativa idea ha legato inseparabilmente il nome Lombardi ad una
delle infrastrutture più importanti delle Alpi.
Nel 1980 la galleria del San Gottardo fu aperta al traffico garantendo una veloce e sicura connessione nord-sud per auto e merci (anche nei periodi invernali). Il coinvolgimento diretto
dello studio Lombardi nella progettazione di gallerie alpine non fu però un evento eccezionale: in tutto l’arco alpino ci sono oggi importanti infrastrutture di trasporto nelle quali lo
studio è stato coinvolto (vedi pag. 43) come ad esempio la galleria stradale del Gran San Bernardo in Svizzera e le gallerie stradali del Fréjus e del Monte Bianco sul confine italo-francese.
Recentemente Lombardi partecipa alla progettazione della nuova galleria di base ferroviaria del Brennero e, sempre in Austria, della galleria ferroviaria del Koralm. Per la nuova galleria di base ferroviaria del San Gottardo, in fase di completamento, Lombardi ha sviluppato
l’intero concetto progettuale e supervisionato l’intera costruzione delle sezioni meridionali
13
Schweizer Alpen leistete Lombardi die gesamte Konzeptarbeit und betreut beim Bau im
Rahmen einer Ingenieurgemeinschaft die südlichen Abschnitte Sedrun, Faido und Bodio.
Die Eröffnung des 57 Kilometer langen Tunnels ist auf den Sommer 2016 geplant.
Er wird dannzumal der längste Eisenbahntunnel der Welt sein.
Neue Geschäftsfelder, neue Märkte
Der Bau von Wasserkraftwerken war in den 1960er- und frühen 1970er-Jahren in der
Schweiz ein bedeutendes Geschäftsfeld. Nebst der Verzasca-Sperre plante und leitete
Lombardi die Errichtung mehrerer weiterer Anlagen, im Tessin für die Azienda Elettrica Ticinese (aet) und im Misox für Monteforno. Doch allmählich wurde es in diesem Bereich in
der Schweiz merklich ruhiger. Dies war einer der Gründe dafür, dass sich Lombardi auf dem
Heimmarkt fortan stärker auf den Tunnelbau konzentrierte. Das Augenmerk in Sachen Wasserkraftwerke richtete sich nun vermehrt aufs Ausland, vor allem auf Österreich, die Türkei und Lateinamerika (vgl. Kap. «Die Kraft des Wassers», S. 148). Zu erwähnen sind insbesondere die Planung der Staumauer «Karakaya», Türkei (vgl. S. 160), und in den 1990erJahren der Staumauer «Zimapán» in Mexiko – mit 202 Metern die höchste Bogenmauer
Lateinamerikas (vgl. S. 163). In Europa hingegen traten immer stärker die Sanierung und
die Aufwertung bestehender Anlagen in den Vordergrund.
Die Ausweitung des Geschäfts auf andere Kontinente und ferne Länder erfolgte allerdings zurückhaltend und mit Vorsicht. Die Schweiz blieb in den 1980er- und 1990er-Jahren der bei weitem wichtigste Markt für die Firma. Die Tätigkeit im Ausland beschränkte
sich noch weitgehend auf Beratungsmandate. Diese Fokussierung schränkte jedoch die
Wachstumsmöglichkeiten ein. Die Zahl der Beschäftigten, die in der intensivsten Phase
des Projektes «Gotthard-Strassentunnel» Mitte der 1960er-Jahre über 100 erreicht hatte,
pendelte sich zwischen 1980 und der Jahrtausendwende um die Marke von 60 Personen
ein. In jene Periode fallen aber zwei für das heutige Unternehmen und die aktuelle Geschäftsführung wichtige Weichenstellungen: 1989 wurde das Bauingenieurbüro in die Aktiengesellschaft «Lombardi AG Beratende Ingenieure» umgewandelt. Gleichzeitig führte
Giovanni Lombardi das Modell der Mitarbeiterbeteiligung ein. Sechs langjährige Mitarbeiter übernahmen vorerst 49 Prozent der Aktien. Sieben Jahre später, 1996, gab sich das
Unternehmen mit der Gründung der Holdinggesellschaft Loing AG eine moderne Firmenstruktur. Diese war wichtig im Hinblick auf die spätere Auslandexpansion, der sich das
Tessiner Ingenieurbüro nicht mehr verschliessen wollte. Ein erster logischer Schritt in diese
Richtung erfolgte 1997 mit der Gründung der ersten Auslandniederlassung, der Lombardi
Ingegneria Srl in Mailand.
Informatik – eine wichtige Geschäftsbasis
Bereits bei der Verzasca-Staumauer wandte die Firma Lombardi eine für die 1950er-Jahre
pionierhafte Methode an: Um die Geometrie der künftigen Staumauer zu optimieren und
14
dadurch das Betonvolumen zu reduzieren, machte sie Gebrauch von der nicht minder
jungen Informatik. Der Staudamm bei der Ortschaft Tenero-Contra wurde als weltweit erster mit Hilfe der Informatik berechnet. Abwechselnd wurden die Lochkarten an Rechenzentren in Zürich und Lausanne geschickt. Mit Hilfe der Computer wurde eine schlanke
Mauerstruktur konzipiert, die noch heute Bewunderung auslöst.
Lombardis Offenheit gegenüber Grossrechnern bescherte der Firma für einige Zeit einen
unverhofften Nebenverdienst. 1966, ein Jahr nach der Fertigstellung der Verzasca-Staumauer, legte sich das Ingenieurbüro für eine Million Franken – in jener Zeit eine ungeheure Summe – selber einen potenten Grossrechner zu. In der Schweiz existierten damals nur 60 solcher Anlagen. Etliche Tessiner Unternehmen, darunter auch verschiedene
Banken, mieteten sich in Lombardis «Informatikzentrum» Rechenkapazität für ihre spezifischen Bedürfnisse. Und das Ingenieurbüro kam dank seiner frühen Vertrautheit mit
der Informatik zu speziellen Aufträgen. Lombardi beteiligte sich beispielsweise in den
1970er-Jahren an Projekten wie den Brücken der Gotthard-Passstrasse und dem Kongresszentrum Lugano, bei denen die Vorspannung eingesetzt wurde. Die Berechnungen für diese ausgesprochen dreidimensionalen Bauwerkstypen waren damals sehr anspruchsvoll und nur mit Computerprogrammen möglich. Heute sind schnelle Computer
und von den Programmierern spezifisch entwickelte Software aus der alltäglichen Ingenieurarbeit nicht mehr wegzudenken.
Rechengenauigkeit – kein Ersatz für Inspiration und Erfahrung
Doch Vorsicht: Gerade weil die edv die Arbeit vereinfacht, droht die Fähigkeit des konzeptionellen Denkens zu verkümmern. Giovanni Lombardi leistete im Informatikbereich
zwar bahnbrechende Arbeit, gehörte aber auch zu jenen, die später vor den Gefahren
eines allzu grossen Vertrauens der Bauingenieure in die Informatik warnten. Wenn heute
Wasserspiegel auf den Tausendstelmillimeter genau und Volumen von Speicherbecken
auf einen Liter genau berechnet werden, so zeuge diese illusorische Genauigkeit von
einem fehlenden Verständnis für die physikalische Wirklichkeit und die Abwesenheit
jeder mathematischen Kultur, hielt er in der Festschrift zum 50-Jahre-Jubiläum im Jahre
2005 fest.
Mittlerweile sind Elektronik, Computer und Algorithmen im Alltag der Ingenieure selbstverständlich und omnipräsent. Und die Technologie befindet sich auf bestem Weg,
selbst intelligent und smart zu werden. «Was aber trotzdem immer noch mehr zählt als
Berechnungen am Computer, sind Gespür und Erfahrung», betont Roger Bremen, ceo und
seit Giovanni Lombardis Rücktritt vor zwei Jahren auch Verwaltungsratspräsident der
Lombardigruppe. «So wie in der Vergangenheit ohne Elektronik noch heute bewunderte Meisterwerke erstellt wurden, so werden uns auch in Zukunft die Computer nur bei
der Berechnung, nicht aber bei der Ideenfindung und der Konzeption neuer Bauwerke
16
di Sedrun, Faido e Bodio (in consorzio con altri uffici di ingegneria). L’apertura della galleria, lunga 57 Km, è prevista per l’estate 2016. Sarà a quel momento il tunnel ferroviario più
lungo al mondo.
Nuovi settori di attività e nuovi mercati
La costruzione di centrali idroelettriche ha assorbito negli anni ‘60 e primi anni ‘70 notevoli investimenti in Svizzera. In aggiunta al progetto Verzasca, Lombardi ha progettato e partecipato alla costruzione di diversi impianti soprattutto nel Canton Ticino, per aet, e nel
Canton Grigioni per le acciaierie Monteforno (nella vicina Mesolcina). Passato questo primo
momento di euforia costruttiva, in Svizzera, anche per le ovvie limitazioni geografiche,
il settore idroelettrico ha iniziato progressivamente a perdere slancio. Fu questa una delle
ragioni per cui Lombardi focalizzò il proprio interesse a livello nazionale nel settore delle
gallerie stradali e ferroviarie rivolgendo l’attenzione al campo idroelettrico principalmente
fuori dai confini nazionali, in particolare in Austria, Turchia e America Latina (vedi cap.
«La forza dell’acqua,» pag. 148). Degne di nota durante questo periodo sono la diga di «Karakaya» in Turchia (vedi pag. 160) e, nel 1990, quella di «Zimapan» in Messico (vedi pag. 163) che
con i suoi 202 metri di altezza è la diga ad arco più alta dell’America Latina. In Europa i lavori
nel settore idroelettrico si concentrano soprattutto in interventi di risanamento, manutenzione e potenziamento di impianti esistenti.
L’espansione delle attività all’estero è stata intrapresa con estrema cautela. Negli anni ‘80 e
‘90 la Svizzera è stata di gran lunga il maggiore mercato per l’azienda. Per anni le attività internazionali si sono limitate a consulenze puntuali e questo ha ridotto le opportunità di crescita. Il numero di dipendenti ne ha direttamente risentito: dal centinaio di persone impiegate negli anni ‘60 per il progetto stradale del San Gottardo si è passati a circa 60 persone,
rimaste poi stabili tra il 1980 e il 2000. In quel periodo due decisioni importanti vennero prese dall’allora Consiglio di amministrazione: nel 1989 l’ufficio di ingegneria venne trasformato nella società per azioni «Lombardi SA Ingegneri Consulenti» e il fondatore Giovanni
Lombardi introdusse la partecipazione diretta dei collaboratori al capitale azionario. Sei dipendenti di lunga data ebbero la possibilità di acquisire in una prima fase il 49% delle quote
societarie. Sette anni dopo, nel 1996, La Lombardi SA annunciò la fondazione della holding
Loing SA dotandosi in questo modo di una moderna struttura aziendale. Questa operazione
fu importante in vista della futura espansione internazionale ed aprì quelle porte che fino
ad allora erano rimaste chiuse principalmente all’interno dei confini nazionali. Il primo passo in questa nuova direzione fu intrapreso con l’apertura della prima filiale estera: la Lombardi Ingegneria Srl a Milano, nella vicina e strategica Italia.
L’informatica – un pilastro fondamentale dell’attività
Negli anni ‘50, nel corso del progetto della diga della Verzasca, Giovanni Lombardi, comprendendone l’importanza, utilizzò i primi sistemi informatici disponibili per calcolare, ottimizzare
17
e ridurre il volume di calcestruzzo necessario alla futura costruzione. I primi dati sulla geometria della nascente diga furono elaborati in loco e le schede perforate spedite alternativamente ai moderni centri di calcolo di Zurigo e Losanna. Con l’aiuto dei computer è quindi
stato possibile progettare una diga estremamente slanciata e snella, che ancor oggi genera
ammirazione per le sue caratteristiche audaci e pionieristiche.
L’apertura di Lombardi ai mainframe computer diede per qualche tempo all’azienda un reddito extra inaspettato. Nel 1966, un anno dopo il completamento della diga della Verzasca,
il settore tecnico dello studio Lombardi si dotò di un potente calcolatore elettronico: fu un
investimento di un milione di franchi, una somma enorme per quel tempo. In Svizzera ne
erano presenti solo una sessantina di pari livello. Numerose società in Ticino, tra cui diversi
istituti bancari, si avvalsero del nuovo centro informatico presso lo studio Lombardi per le
loro specifiche esigenze. La precoce familiarità con i nuovi strumenti elettronici facilitò
l’accesso ad acquisizioni di commesse speciali. Negli anni ‘70 lo Studio Lombardi partecipò
attivamente al progetto di alcuni ponti della strada del passo del San Gottardo e del nuovo
centro congressi a Lugano dove veniva fatto largo uso della precompressione. Costruzioni
del genere necessitavano di esigenti e complessi calcoli tridimensionali, possibili solo con
appositi programmi di calcolo numerici. Oggi è impensabile immaginare il lavoro quotidiano degli ingegneri senza l’uso di software e computer sviluppati appositamente per le
specifiche esigenze dell’ingegneria.
La precisione dei computer non sostituisce l’intuito
Quando si parla di ausilio informatico occorre tuttavia cautela. Il computer semplifica il lavoro quotidiano ma mina nel profondo la capacità di analisi astratta dell’ingegnere, rischiandone una progressiva atrofizzazione. Giovanni Lombardi ha capito molto presto e con spirito pionieristico l’estrema importanza dello sviluppo informatico ma allo stesso tempo se ne
è sempre distanziato prudentemente mettendo in guardia la comunità degli ingegneri dalla
eccessiva fiducia nella scienza informatica: quando i livelli dell’acqua vengono definiti con
precisione al millesimo di millimetro e i volumi dei serbatoi con precisione al litro, ci si rende conto di come questa illusoria precisione nasconda una totale mancanza di comprensione della realtà fisica nonchè l’assenza di una qualsiasi cultura matematica, come da lui
sottolineato in occasione del 50° Giubileo della società nel 2005.
Oggi l’elettronica e i computer fanno parte della nostra quotidianità sia come cittadini
che come ingegneri. E lo sviluppo tecnologico prosegue nella missione di essere sempre più
efficiente e forse anche intelligente. «Quello che, tuttavia, conta più dei calcoli mediante
computer è l’intuizione e l’esperienza», precisa Roger Bremen, ceo del gruppo Lombardi (subentrato al dimissionario Giovanni Lombardi) e da due anni presidente del Gruppo.
«Il passato ci ha lasciato dei capolavori ingegneristici che si possono ammirare ancora oggi e
che sono stati concepiti e costruiti senza l’elettronica. Per questo, anche per il futuro,
19
behilflich sein.» Ein Bauingenieur sollte die Ergebnisse seiner Berechnungen bereits
mehr oder weniger kennen, bevor er die spezifischen Computerprogramme startet. Deren
Resultate sollten die vorgängige Einschätzung des Ingenieurs bestätigen und allenfalls zu
einer geometrischen Optimierung führen. Rechner könnten aber niemals die durch Erfahrung geschärfte Vorstellungskraft und den richtigen Instinkt des Ingenieurs ersetzen. Wie
alle Ideen und Konzepte entstammen auch diejenigen des Ingenieurs nicht einer Maschine – die lateinische Wurzel «in-genium», was «sinnreiche Erfindung» oder «Scharfsinn»
bedeutet, weist darauf hin. Für aussergewöhnliche Bauwerke zählen nicht, oder nur marginal, Zahlenreihen, sondern die Intuition und Inspiration.
Ingenieurskunst – Fachwissen und Gesamtüberblick
Man neigt heute oft dazu, zu glauben, gute Ideen oder Projekte könnten aus einer ausgefeilten Prozesskontrolle entstehen. Dieser Ansatz führt leider immer mehr zu inhaltslosen
Qualitätsmanagementsystemen oder leeren Strategiekonzepten. Ideen tauchen fast unverhofft auf und sind nicht das Resultat eines Prozesses. Ingenieurskunst besteht in der
optimalen Umsetzung einer guten Idee. Um diese auch zu verwirklichen, erfordert es effiziente Prozesse, harte Arbeit und einen langen Atem. Das Zusammenspiel freien Denkens
und systematischer Umsetzung durch rigoros strukturierte Prozesse bildet nach wie vor die
Grundlage für herausragende Ingenieurleistungen. Im heutigen Ingenieurwesen bedeutet
dies ein effizientes Zusammenwirken eines Generalisten mit einem Team von Spezialisten.
Die Leitung und Erfahrung des Generalisten ist dabei ausschlaggebend, denn eine Summe
von Spezialisten ohne Führung ist wie ein Orchester ohne Dirigent. Der Generalist liefert
die erste Inspiration und fügt schliesslich die verschiedenen Fäden eines Projekts synergetisch und kompromissbereit zu einem Ganzen zusammen. Ohne diszipliniertes Vorgehen und Einbezug ausgewiesener Fachspezialisten bleibt auch die beste Idee nutzlos.
Nur durch dieses Zusammenwirken kann ein Bauwerk schliesslich formal und funktional
optimal vollendet werden.
Die dafür notwendige Gesamtschau hat Lombardi seit je verinnerlicht. Es ist eine Haltung,
die angesichts der sich wandelnden Marktbedürfnisse in den letzten zwanzig Jahren interessanterweise zur Anpassung der Aktivitätsbereiche und zur Ausweitung der Geschäftsfelder geführt hat. Der Gesamtüberblick zieht auch die Gesamtbetreuung der Projekte nach
sich. Der Bogen spannt sich von den ersten Vorstudien bis zur konkreten Bauleitung und umfasst immer öfter den Unterhalt sowie Sanierungen. Dies gilt zum Beispiel für Wasserkraftwerke in Lateinamerika, wo Anlagen der Firma Lombardi von Mexiko bis Chile zu finden sind.
Oft begleitet Lombardi die Projekte von den Vorstudien bis hin zur Unterstützung im Betrieb.
Das gegenwärtig grösste im Bau stehende Wasserkraftprojekt in Peru ist das Kraftwerk
«Cerro del Aguila» (vgl. S. 166) am Fluss Mantaro in den peruanischen Anden. Lombardi ist
für die ingenieurtechnischen, geologischen, hydro- und elektromechanischen Aspekte des
20
il computer ci potrà certamente aiutare nelle fasi di calcolo ma non ci darà mai le idee e
gli spunti necessari per nuove grandi opere». L’ingegnere civile dovrebbe essere in grado
di conoscere approssimativamente il risultato dei propri calcoli ancor prima di vederseli
confermare dal computer. I software specifici dovrebbero solo confermare ed affinare tali
risultati concretizzandoli nella ottimizzazione geometrica delle opere. Opere innovative e
audaci non vengono concepite dal computer o mediante calcoli numerici ma nascono
dall’intuito e dall’ispirazione di una persona.
Ingegneria – competenza e visione generale
Si tende spesso a credere che buoni progetti o buone idee nascano da sofisticati processi o da
un percorso logico. Questa convinzione conduce purtroppo al moltiplicarsi di sistemi di gestione della qualità essenzialmente privi di contenuti. Le idee si presentano spesso inaspettatamente e non sono frutto di elaborati processi. L’ingegneria è semplicemente la realizzazione ottimale di una buona idea e per raggiungere questo obiettivo servono duro lavoro e
perseveranza. Un’equilibrata interazione tra libero pensiero ed attuazione sistematica attraverso processi rigorosamente strutturati costituisce la base per il raggiungimento di alti
meriti ingegneristici. Nell’ingegneria moderna questa sinergia si può raggiungere in maniera ottimale attraverso un gruppo di specialisti opportunamente gestito e guidato da un
generalista. La leadership e l’esperienza di un capo progetto competente è cruciale e fondamentale: un gruppo di tecnici specialistici senza una guida è infatti come un’orchestra senza direttore. Il capo progetto offre la prima ispirazione e riunisce e coordina le competenze
personali dei singoli membri del proprio gruppo tessendo la trama per un ottimale risultato finale. Senza approccio disciplinato e senza il coinvolgimento di specialisti designati,
anche l’idea migliore è irrealizzabile. Solo attraverso questa sana cooperazione un progetto
può essere ottimizzato in tutti i suoi aspetti e realizzato con successo.
Lombardi ha da sempre interiorizzato la necessità di una visione il più possibile generale
dei progetti. Questa attitudine ha permesso di superare le mutevoli esigenze di mercato degli ultimi vent’anni adeguando di pari passo le aree operative e la conseguente espansione
delle proprie attività. La necessità di una visione d’insieme comporta la cura dei propri progetti dall’idea iniziale fino alla messa in servizio. Le prestazioni spaziano dai primissimi
studi preliminari fino alla direzione dei lavori in sito e, sempre più spesso, includono le fasi
successive di manutenzione ed eventuale ristrutturazione. Questo vale per esempio per le
costruzioni idroelettriche in America Latina dove Lombardi opera dal Messico fino al Cile.
L’ufficio di ingegneria segue spesso l’intero iter progettuale e costruttivo fino alla messa in
servizio dell’opera.
Il più grande progetto idroelettrico attualmente in costruzione in Perù è l’impianto di
«Cerro del Aguila» (vedi pag. 167) lungo il fiume Mantaro nelle Ande peruviane. Lombardi è
responsabile per i servizi di ingegneria e geologia e per la progettazione di tutte le forniture
21
Gesamtprojekts verantwortlich. Zum Auftrag gehören die Projektierung und Bauleitung der
Staumauer, der Triebwasserwege sowie der unterirdischen Maschinenhauskavernen.
Wasserkraftanlagen sind inzwischen eines der wichtigsten Betätigungsfelder der Firma in
Lateinamerika, Afrika und Asien. In der Schweiz und dem restlichen Europa widmet sich
Lombardi heute vor allem der Transportinfrastruktur, und zwar mit gezieltem Fokus auf
Tunnel für Strasse und Bahn. Der Erhalt und die Erneuerung der Bausubstanz bilden hier
einen nicht unwesentlichen Leistungsanteil (vgl. Kap. «Erneuerte Verkehrsanlagen – für
die Zukunft gerüstet», S. 178).
U-Bahn-Projekte für Grossstädte
Die über Jahrzehnte aufgebaute Kernkompetenz im Untertagebau führte in jüngster Zeit
unter anderem zu verschiedenen Aufträgen für die Konzipierung und Bauleitung von
U-Bahn-Anlagen (vgl. Kap. «Lösungen für den Agglomerationsverkehr», S. 78). Für die
ständig wachsenden Grossstädte sind U-Bahn-Projekte oft das einzige Mittel, die Mobilitätsnachfrage zu erfüllen. Weltweit erfahren deshalb die Investitionen im städtischen Untertagebau einen enormen Aufschwung, der wahrscheinlich lange anhalten wird.
Ein Beispiel ist der neue Abschnitt der Mailänder Metro-Linie 5, die zum Fussballstadion
San Siro führt. Im Bau befindet sich überdies eine Erweiterungsstrecke der Turiner MetroLinie 1. In Rumäniens Hauptstadt Bukarest hat Lombardi einen sieben Kilometer langen
U-Bahn-Doppeltunnel mit acht Haltestellen realisiert. Und in Kopenhagen wurde die Firma
mit der Überwachung und Risikobewertung eines 17 Kilometer langen U-Bahn-Ringes mit
17 Haltestellen beauftragt. Eine grosse Herausforderung bei diesen U-Bahn-Projekten ist oft
die Stabilität der ausgebrochenen Hohlräume: Um zu verhindern, dass sich die über den
Metro-Linien liegenden Häuser übermässig verkippen, sind vor, während und nach dem
Bau eine ganze Reihe aufwendiger Kontrollen und Kompensationsmassnahmen notwendig.
Diese letzten Beispiele verdeutlichen auch, wie sehr Lombardi inzwischen zu einem global
ausgerichteten Unternehmen geworden ist. Die jüngste Expansionsphase wurde vor rund
zehn Jahren eingeleitet. Sie führte zur Gründung von Niederlassungen in Luzern (im Jahre
2003), in Quito/Ecuador (2010), in Freiburg/Schweiz (2011), in Lima/Peru (2012) und die letzte
in Innsbruck/Österreich (2015). Hinzu kamen nach der schon erwähnten Lombardi Ingegneria Srl Mailand/Italien (1997) vier weitere Filialen im Ausland: die Lombardi Latinoamerica SA in Guatemala City/Guatemala (2008), die Lombardi India Pvt. Ltd. in New Delhi
(2011), die Lombardi Ingénierie sas in Lyon/Frankreich (2013) und aktuell die Lombardi Belgium in Brüssel/Belgien (2015). Jeder einzelne Expansionsschritt wurde jeweils sorgfältig
vorbereitet. Erst wenn sich nach vorgängigen Projekten und Beratungen in einer Region
Kontinuität abzeichnete, wurde der Schritt für die jeweilige Niederlassung oder Filiale gewagt. Zur Expansionsstrategie meint Roger Bremen: «Unsere Filialen oder Niederlassungen
22
idro- ed elettromeccaniche dell’intero progetto. Il contratto prevede la progettazione e la
costruzione della diga, dei sistemi di adduzione e della centrale sotterranea.
Gli impianti idroelettrici sono oggi uno dei campi di attività principali della società in
America Latina, Africa ed Asia. In Svizzera e in Europa Lombardi è concentrata in particolare nelle infrastrutture di trasporto con un particolare occhio di riguardo per le gallerie
ferroviarie e stradali. La manutenzione e gli interventi migliorativi di queste strutture coprono un’importante quota di mercato nell’area europea (vedi cap. «Infrastrutture di trasporto rinnovate e funzionali anche in futuro», pag. 178).
Metropolitane per i grandi agglomerati urbani
Le competenze accumulate nel corso di decenni di attività nel settore sotterraneo hanno
portato negli ultimi anni a diverse commesse per la progettazione e la costruzione di metropolitane (vedi cap. «Soluzioni per il trasporto urbano», pag. 78). Per le grandi città in continua
espansione i progetti di metropolitane sono spesso l’unica soluzione per far fronte alla crescente richiesta di mobilità. In tutto il mondo gli investimenti per infrastrutture di trasporto in ambito urbano stanno vivendo una forte crescita destinata probabilmente a durare
ancora a lungo.
Tra i progetti realizzati in Italia vi sono il nuovo tratto della Linea 5 della metropolitana di
Milano che conduce al quartiere di San Siro (e all’omonimo stadio di calcio) e l’estensione
della Linea 1 della metropolitana di Torino tuttora in costruzione. Lombardi ha inoltre progettato una doppia galleria metropolitana con otto fermate a Bucarest in Romania. A Copenhagen lo studio ha seguito il monitoraggio e la valutazione dei rischi del nuovo percorso ad
anello metropolitano lungo 17 Km con altrettante fermate. La sfida principale in questo tipo
di progetti è la stabilità degli scavi e delle zone ad essi limitrofe. Numerosi e regolari controlli seguiti da idonee misure di compensazione sono necessari prima, durante e dopo l’esecuzione fisica dei lavori.
Gli esempi precedenti illustrano l’orientamento attuale di Lombardi verso un mercato
sempre più globale, un percorso iniziato circa 10 anni fa. Nell’ambito dell’ultima fase di
espansione Lombardi SA ha creato nuove sedi distaccate: Lucerna nella Svizzera centrale
(2003), Quito in Ecuador (2010), Friburgo in Svizzera francese (2011), Lima in Perù (2012) e
Innsbruck in Austria (2015). Oltre a queste, altre quattro filiali del gruppo si sono aggiunte
alla già citata Lombardi Ingegneria Srl di Milano in Italia creata nel 1997: Lombardi Latinoamerica SA nella capitale del Guatemala (2008), Lombardi India Pvt. Ltd. a New Delhi in
India (2011), Lombardi Ingenierie sas a Lione in Francia (2013) e la recentissima Lombardi
Belgium a Bruxelles in Belgio (2015). Ogni singolo passo verso queste espansioni è stato accuratamente soppesato e preparato. Solo una volta accertata la continuità nei mandati a seguito di progetti appena conclusi si è osato aprire una nuova filiale o succursale. In merito
23
sind keine Briefkästen, sondern Ableger, die danach streben, grosse Bäume zu werden.
Mit der fachtechnischen und organisatorischen Unterstützung der gesamten Gruppe soll
es uns gelingen, örtliche Marktnischen und Fähigkeiten auszunützen, um die Leistungen
dort zu erbringen, wo der Markt sie am meisten verlangt. Denn nur so können wir technisch hochwertige Ingenieurleistungen zu kompetitiven Bedingungen anbieten.»
Sensibilität für kulturelle Unterschiede
Die Internationalisierung hat auch das Anforderungsprofil an den Bauingenieur vergrössert. Gefragt sind zunehmend Kräfte, die über das rein technische Fachwissen hinaus verschiedene Zusatzkompetenzen mitbringen: Organisationstalent, Management- und
Marketingfähigkeiten, Mehrsprachigkeit, Offenheit gegenüber lokalen Arbeitsmethoden
und das Verständnis dafür, dass trotz aller verbindlichen Regeln gute Leistungen auf verschiedene Arten erbracht werden können und müssen. Angesichts der weltweit sehr
unterschiedlichen Bedürfnisse sind Lombardis Ingenieure immer wieder in ihrem Gespür
für die spezifischen Anforderungen und Projektprioritäten vor Ort gefordert. Fehlt einer
Region der Zugang zu Energie oder Trinkwasser, sind die Projektprioritäten völlig anders
als in der Schweiz. Der Ingenieur muss sich dieser unterschiedlichen Bedürfnisse bewusst
sein und die Projektauslegung diesen Anforderungen unbedingt anpassen.
Das rasche Wachstum von Perus Hauptstadt Lima auf 12 Millionen Einwohner etwa ruft
nach einem ebenso raschen Ausbau der Stromversorgung und der Verkehrsverbindungen.
Es geht dabei primär um die Bereitstellung von Kapazitäten, die für die elementaren Bedürfnisse und die Überlebensfähigkeit einer Metropole entscheidend sind. Ganz anders ist
hingegen die Stossrichtung beim Projekt «Agua Negra», einem Strassentunnel zwischen
Argentinien und Chile, der als erster seiner Art durch die Anden führen wird. Der von Lombardi projektierte Tunnel (vgl. S. 144) ist primär ein Wirtschaftsentwicklungsprojekt, ausgerichtet auf den Schwerverkehr. Diesem bietet er eine wintersichere Verbindung und erspart
ihm den Weg über den 4800 Meter hohen Pass. Um diese Bedürfnisse zu erfüllen, geht es
im Wesentlichen darum, diese neuen Infrastrukturen rasch und möglichst kostengünstig
zu erstellen.
Die globale Fokussierung löste im Unternehmen auch einen internen Lernprozess aus.
«Nach anfänglicher Skepsis hat sich heute die Erkenntnis durchgesetzt, dass unsere Filialen und Niederlassungen im Ausland ein Erfolgsfaktor sind, der in Zukunft noch wichtiger
werden dürfte», betont Roger Bremen. Weitere Schritte in diese Richtung sind also lediglich eine Frage der Zeit. Fest steht: Ohne die Auslandpräsenz würden sich wichtige Märkte
wie etwa der U-Bahn-Bau oder Wasserkraftanlagen in Schwellenländern für Lombardis
Projektierungsleistungen verschliessen.
24
Im Dienste der Sicherheit
Über die lokalen Mentalitäten, regionalen Kulturen und nationalen Politiken hinaus,
die bei jedem Projekt irgendwie mitschwingen, haben die Ingenieure auch den gesellschaftlichen Bewusstseinswandel zu berücksichtigen. Der Aspekt «Sicherheit» gewinnt
kontinuierlich an Bedeutung (vgl. Kap. «Sicherheit trotz Mehrverkehr», S. 106). Die Risikoakzeptanz der Gesellschaft schwindet mit zunehmendem Wohlstand, die Sensibilität gegenüber Gefahren wird grösser. Dies zeigte sich bei den verheerenden Bränden
als Folge von Unfällen 1999 im Mont-Blanc-Tunnel und 2001 im Gotthard-Strassentunnel, die zahlreiche Tote forderten. In der Folge wurden komplexe neue Sicherheitsnormen
geschaffen, die eine Anpassung der Infrastrukturen erforderlich machten. Lombardi stand
vor neuen Aufgaben und Herausforderungen: Überwachungsanlagen mussten verstärkt,
Belüftungssysteme weiterentwickelt, Alarm- und Signalisationssysteme verbessert werden. Auch das menschliche Verhalten im Brandfall wurde gründlich studiert. Lombardi
engagierte sich in der Schweiz und im Ausland in zahlreichen Projekten: beim Gotthardund beim Mont-Blanc-Strassentunnel, beim neuen Tunnel «Vedeggio-Cassarate» bei
Lugano und weiteren mehr. Den Ingenieuren wurden zudem zusätzliche Aufgaben im
Bereich «Monitoring und Sicherheit» übertragen, etwa als offizielle Sicherheitsbeauftragte
von Tunneln, oder mit Audits, Inspektionen, Sicherheitsprüfungen und -kontrollen.
Der Prozess zur Verbesserung der Sicherheit bestehender Tunnel ist noch längst nicht abgeschlossen. Doch die bisherigen Anstrengungen tragen schon reichlich Früchte: So ist –
um ein Beispiel zu nennen – die Zahl der Unfälle in Strassentunneln seit einigen Jahren
rückläufig. Die Frage der Sicherheit bleibt in der Risikogesellschaft aber trotz allem ein
Dauerthema. Die Ingenieure sollen jede Gefahr so genau wie möglich bewerten. Die Nutzer der Infrastrukturen möchten schwarz auf weiss die Gewissheit haben, dass alles unter Kontrolle ist.
Ähnlich wie im Verkehrsbereich präsentiert sich in Europa die Situation punkto Staudämmen. Aufgrund neuer Sicherheitsvorschriften gilt es, die Hochwasser- und Erdbeben-Sicherheitskonzepte bei bestehenden Bauwerken anzupassen und sie bei neuen
Projekten von Beginn weg einzubeziehen. An Bedeutung gewinnen Aspekte wie die Verbesserung der Dichtungstechnik sowie Massnahmen, um die Folgen der Alkali-Aggregat-Reaktion zu bewältigen, die bei Wasserkontakt Betonteile aufquellen lässt. Für Lombardi eröffnet sich damit ein weiteres Tätigkeitsfeld mit starkem Wachstumspotenzial
(vgl. S. 227). Dabei geht es nicht nur um bessere Sicherheit, sondern auch um die Erhaltung von Wasserkraftanlagen in ihrer zweiten Lebenshälfte, manchmal auch um deren
Rückbau oder gar Stilllegung. Ein wichtiges Beispiel ist der Ersatz der Talsperre «Sera»
im Kanton Wallis, im Süden der Schweiz (vgl. S. 172). Ein Neubau flussabwärts ermöglichte es, das Kraftwerk während des Neubaus in Betrieb zu halten.
26
alla strategia di espansione, Roger Bremen dice: «Le nostre filiali sono dei rami destinati a
diventare alberi, non semplici caselle postali. Con il supporto tecnico ed organizzativo del
gruppo puntiamo a raggiungere le nicchie di mercato locali portando la nostra esperienza
direttamente nelle regioni che più la necessitano. In questo modo possiamo offrire servizi
di ingegneria di alta qualità a condizioni economiche competitive».
Sensibilità per le differenze culturali
L’internazionalizzazione delle prestazioni ha elevato il profilo richiesto alle maestranze ingegneristiche impegnate. Oltre alla mera competenza tecnica servono competenze aggiuntive: capacità organizzativa, gestionale e di marketing, multilinguismo, apertura ai metodi
di lavoro locali e la capacità di comprendere che, nonostante i vincoli regionali che spesso si
incontrano, è sempre possibile fornire ottime prestazioni anche se con metodologie di lavoro a volte nettamente diverse da paese a paese. Date le esigenze fortemente diverse, agli ingegneri di Lombardi è richiesta una sensibilità particolare alle condizioni e priorità locali.
In una regione senza disponibilità di energia elettrica o di acqua potabile le priorità progettuali sono assai diverse da quelle abituali nei confini nazionali ed europei. Il tecnico
preposto deve esserne pienamente consapevole ed orientare il progetto adeguandolo al fabbisogno specifico invece di proporre soluzioni standardizzate.
La capitale del Perù, Lima, con i suoi 12 milioni di abitanti ed un ritmo di crescita incalzante,
necessita di un’altrettanta veloce espansione della fornitura di energia elettrica e dei mezzi
di trasporto. Sono tra le necessità fondamentali per lo sviluppo e la vitalità di una metropoli moderna. Diversa ma in qualche modo collegata è la realizzazione del progetto «Agua Negra», una galleria stradale tra Argentina e Cile attraverso le Ande, prima opera di questo genere nella catena montuosa. Il traforo in progettazione da Lombardi (vedi pag. 145) è
principalmente un’opera di sviluppo economico, finalizzata essenzialmente al traffico pesante. La nuova via offrirà un collegamento percorribile tutto l’anno ed eviterà il complicato
passaggio attuale sulla strada, in parte sterrata, che raggiunge il passo situato a 4800 m di
altitudine. Per soddisfare tutte queste nuove esigenze è fondamentale il mantenimento
di bassi costi e la rapidità nell’esecuzione delle opere.
L’apertura ai mercati internazionali ha innescato anche un processo di apprendimento interno alla società. «Dopo lo scetticismo iniziale, è venuta piano piano alla luce la consapevolezza dell’ importanza strategica ed economica di queste nuove filiali che sono destinate ad
acquisire sempre più rilevanza in futuro», afferma Roger Bremen. Ulteriori passi in questa
direzione sono solo questione di tempo. Una cosa è certa: senza la presenza all’estero, in
mercati importanti come la costruzione di metropolitane e nuovi impianti idroelettrici in
Paesi emergenti, interi settori di progettazione del gruppo Lombardi avrebbero già inesorabilmente chiuso i battenti.
27
Al servizio della sicurezza
Oltre agli aspetti legati alla mentalità locale, alle culture regionali e alle diverse politiche
nazionali che si ripercuotono in ogni progetto, gli ingegneri si confrontano oggi con un
cambiamento di coscienza sociale. L’aspetto «sicurezza» assume un ruolo sempre più importante (vedi cap. «Sicurezza nonostante l’incremento del traffico», pag. 106). L’accettazione del rischio da parte della società diminuisce con l’aumento del benessere. Ciò è diventato ancora più evidente dopo i devastanti incendi a seguito degli incidenti nel traforo del
Monte Bianco nel 1999 e del San Gottardo nel 2001 che hanno causato numerose vittime.
Come conseguenza immediata sono stati progressivamente imposti a livello politico nuovi
standard di sicurezza che hanno richiesto l’adeguamento di numerose infrastrutture esistenti. Lombardi ha preso parte attivamente a questa fase, sia nella definizione delle nuove
normative sia negli sviluppi progettuali, tra i quali sono da menzionare il miglioramento
dei sistemi di monitoraggio, delle apparecchiature di gestione della ventilazione, nuovi sistemi di allarme e di segnalazione generale all’interno e ai portali delle gallerie e l’adeguamento delle opere civili. In questo ambito sono anche state analizzate in dettaglio le reazioni istintive umane in caso di incendio. Lombardi ha partecipato a numerosi interventi
migliorativi in varie gallerie in Svizzera e all’estero. Tra le altre sono da menzionare le gallerie stradali del San Gottardo, del Monte Bianco e la nuova galleria stradale Vedeggio-Cassarate a Lugano. Numerosi sono inoltre i mandati di esperti della sicurezza per gallerie esistenti che comportano la verifica del funzionamento dei sistemi di sicurezza già installati,
ispezioni e regolari controlli annuali.
Il processo per migliorare la sicurezza nelle gallerie esistenti è lungi dall’essere completato.
Tuttavia, i recenti sforzi hanno dato già i loro frutti. Gli incidenti nelle gallerie stradali sono
da diversi anni in costante diminuzione. La questione della sicurezza rimane comunque
un tema ricorrente e determinante nell’analisi dei rischi di un progetto. Gli ingegneri
devono valutare ogni possibile fattore di rischio nella maniera più accurata possibile.
Gli utenti dell’infrastruttura devono sentirsi al sicuro e sapere che tutte le eventualità sono
state considerate.
Come nel ramo delle infrastrutture di trasporto anche nel campo delle dighe gli aspetti
della sicurezza sono stati costantemente migliorati durante gli ultimi decenni. Nuove norme e direttive di sicurezza impongono oggi di tener conto di eventi eccezionali come alluvioni o terremoti non solo nella progettazione delle nuove opere, ma anche nella verifica
della sicurezza di quelle esistenti. Un problema molto importante ed attuale nell’ambito
delle dighe è il miglioramento delle caratteristiche di tenuta idraulica e la valutazione degli
effetti del fenomeno di espansione del calcestruzzo legato alla reazione chimica alcaliaggregati che porta al rigonfiamento delle strutture in calcestruzzo direttamente a contatto
con l’acqua. Per Lombardi si è aperto in quest’ultimo ambito un campo di attività di indubbia importanza e carico di un forte potenziale di crescita (vedi pag. 227). Non si tratta solo di
29
Effizient dank leistungsfähigem Netzwerk
Noch im Jahre 2007 betrug das Kursverhältnis Euro/Schweizer Franken 1.0/1.60 und US Dollar/
Schweizer Franken 1.0/1.30. Heute, im Jahr 2015, liegen dieselben Kursverhältnisse bei etwa 1/1.
Trotz dieser kurzfristig so bedeutenden Aufwertung des Schweizer Frankens ist es der Lombardi-Gruppe gelungen, in den letzten zehn Jahren ihre Position im Auslandgeschäft deutlich
auszubauen. Der Anteil der in Fremdwährung verrechneten Leistungen von Lombardi Schweiz
konnte ebenfalls gesteigert werden und beträgt heute etwa 30 Prozent des Umsatzes.
Zu dieser positiven Entwicklung haben verschiedene Faktoren beigetragen, wobei der
Aufbau eines effizienten internationalen Netzwerkes einer der wichtigsten ist. Für Ingenieurdienstleistungen gilt mittlerweile, was in anderen Branchen schon seit geraumer Zeit
der Fall ist: In der Schweiz können nur hochwertige Exportleistungen überleben, alle weiteren Kosten müssen dort anfallen, wo der Markt liegt und die Leistungen am effizientesten erbracht werden können.
Im Auslandgeschäft gibt es mittelfristig nur den Weg, die Ideen selbst in der Schweiz zu
behalten, während die Fabriken dort produzieren müssen, wo die Nachfrage und der
Markt bestehen. Damit die Produktqualität gewährleistet ist, braucht es effiziente Leistungs- und Kontrollsysteme sowie moderne edv-Infrastrukturen. Künftig können somit
nur noch die hochqualifizierten Leistungen in der Schweiz erbracht werden. Um die Qualität und den notwendigen Erfahrungsaustausch zu gewährleisten, müssen zudem die
Planungsleistungen vor Ort unter der Leitung hochqualifizierter Ingenieure erfolgen. Zur
praktischen Umsetzung dieser Vision braucht es eine effiziente und komplexe Struktur zur
Überwachung der Abläufe und zum möglichst effizienten Einsatz aller Kompetenzen. Alle
Kernkompetenzen müssen unbedingt intern vorhanden sein und sind geografisch dort
aufzubauen, wo dafür die besten Bedingungen herrschen. Damit die Erfahrung möglichst
innerhalb des Unternehmens bleibt, sind nur ausnahmsweise freie Mitarbeiter oder Unterakkordanten in der Kernkompetenz einzusetzen.
Das hauptsächlich in den letzten zehn Jahren aufgebaute Netzwerk erlaubt eine progressive Realisierung dieser Vision. Als Voraussetzung dafür sind in erster Linie die richtigen Leute zu finden – denn ein gutes Konzept ist notwendig, aber bei weitem nicht ausreichend.
Notwendig sind erfahrene Ingenieure, die mit den lokalen Bedingungen vertraut sind und
die Basisleistungen vor Ort erbringen. Darüber hinaus sind im Netzwerk von Lombardi
ausgewiesene Spezialisten tätig, auf deren fachliche Unterstützung die Niederlassungen
und Filialen jederzeit zurückgreifen können. Diese globale Arbeitsteilung innerhalb des
Unternehmens erlaubt Kosteneffizienz und eine optimale Ausschöpfung der eigenen Ressourcen. Sie bedingt aber auch eine wachsende Mobilität der Mitarbeitenden sowie deren
Bereitschaft zu Flexibilität und multikultureller Zusammenarbeit.
30
migliorare la sicurezza generale delle opere ma anche di garantirne la durata nel tempo. Gli
interventi realizzati in questa direzione negli ultimi anni hanno evidenziato l’importanza
crescente delle misure di mitigazione dell’invecchiamento delle opere: a volte hanno portato persino alla demolizione di parti di opera danneggiate o al loro definitivo abbandono.
Un esempio caratteristico di sostituzione totale di parte di un impianto idroelettrico è quello della diga di Sera nel cantone Vallese nella Svizzera meridionale (vedi pag. 172).
Efficienza grazie ad una struttura in rete
Nel 2007 un euro valeva 1.60 franchi svizzeri ed un dollaro americano ne valeva 1.30. Oggi
le tre valute sono quasi in parità. Nonostante le ovvie difficoltà a breve termine poste
dall’apprezzamento del franco svizzero, il gruppo Lombardi è riuscito a rafforzare la propria posizione nel mercato internazionale negli ultimi 10 anni: circa il 30% del fatturato
di Lombardi Svizzera è in valuta estera e questa percentuale è probabilmente destinata
ad aumentare.
Diversi fattori hanno contribuito a questo risultato positivo ma forse il più importante è
stato lo sviluppo di un’efficiente rete internazionale. Si applica ora per i servizi di ingegneria
quello che in altri settori già si riscontra da qualche tempo. In Svizzera possono economicamente sopravvivere solo servizi ad alto valore aggiunto, vanno per contro delocalizzati il
più possibile tutti gli altri costi che possono essere sostenuti in maniera più efficiente in
altri mercati.
Nell’ambito dell’attività internazionale, a medio termine in Svizzera potranno solamente
essere sviluppate le idee ed i concetti generali, la loro applicazione e le relative attività di
progettazione dovranno invece essere realizzate laddove il mercato lo richiede. Per garantire la qualità del «prodotto» finale sono necessarie prestazioni e sistemi di controllo efficienti oltre che infrastrutture informatiche moderne. In futuro la sede svizzera potrebbe essere
limitata a fornire all’estero unicamente servizi altamente qualificati. Naturalmente anche
l’estero necessita di una pianificazione eseguita in loco sotto la guida di tecnici esperti,
al fine di mantenere alta la qualità dei servizi offerti. Per l’attuazione pratica è necessario
operare in modo sistematico e ben organizzato, nonché disporre di adeguate strutture di
gestione amministrativa e di controllo tecnico in ogni fase del progetto. Tutte le competenze importanti devono essere disponibili all’interno del gruppo e sviluppate nel luogo più
idoneo. Lo scopo finale è quello di conservare «in casa» l’esperienza acquisita affidandosi a
liberi professionisti o subappaltatori solo per prestazioni non ritenute essenziali o richieste
solo sporadicamente.
La rete costruita negli ultimi decenni sta consentendo la progressiva realizzazione di questa
visione. Il requisito primario rimane il reclutamento di personale tecnico adeguato: le buone
idee sono necessarie ma non sufficienti, indispensabile invece è il coinvolgimento di inge-
31
Innovation, Stabilität, Kontinuität
Den Mut aufzubringen, herkömmliche Denkmuster zu durchbrechen, ist eine wesentliche
Voraussetzung für eine zukunftsweisende und erfolgreiche Tätigkeit als Bauingenieur.
Gleichzeitig prägen unverrückbare Naturgesetze das Fachgebiet und sorgen für Stabilität
und Kontinuität. Entsprechend verfolgt Lombardi mit der Firmenstrategie stets langfristige
Visionen. Die Bauwerke konzipieren die Ingenieure nicht einfach nach den aktuellen Notwendigkeiten, sondern möglichst vorausschauend, mit Blick auf den gesamten Lebenszyklus und die Auswirkungen auf die Zukunft. Mit welchen Zeithorizonten Ingenieure dabei
rechnen müssen, verdeutlicht der Eurotunnel unter dem Ärmelkanal. Es ist ein Projekt,
an dem Lombardi zwar nicht beteiligt war, das für alle Ingenieure aber Vorbildcharakter
haben dürfte: Der Tunnel wurde gewissermassen auf eine halbe Ewigkeit hin konzipiert,
im Bewusstsein der Ingenieure, dass ein solches Bauwerk einen grösseren Raum auf endgültige Weise verändert. Es erstaunt denn auch nicht, dass von der ersten Planung bis zur
Fertigstellung des Tunnels 50 Jahre vergingen. Ähnliches gilt für viele Wasserkraftprojekte,
deren Investitionen auf einem Zeithorizont von 80 bis 100 Jahren beruhen. Für die Ingenieure heisst dies, als Projektierende nicht nur die künftigen gesellschaftlichen Bedürfnisse,
sondern auch die wirtschaftlichen Entwicklungen möglichst umfassend einzuschätzen.
Die Zukunft im Fokus hat auch die Stiftung der Lombardi-Gruppe. Sie wurde anlässlich des
50-Jahre-Jubiläums – also vor zehn Jahren – gegründet, um innovative Forschungs- und
Entwicklungsprojekte junger Bauingenieure und Studenten, vorzugsweise auf den Gebieten der Felsmechanik, des Untertage- und des Wasserbaus, zu fördern. Die Grundlagenforschung soll dabei neue, ungewohnte Ausblicke auf praktische Anwendungsmöglichkeiten erlauben. Theoretische Lösungen sollen in praktische Ansätze übergehen und diese
wiederum konkreten Projektumständen vor Ort entsprechen.
Die Bilanz der nun zehnjährigen Stiftungstätigkeit lässt sich sehen: Unterschiedliche Entwicklungsbereiche wurden einander angenähert, etwa die Elektronik an die das Bauingenieurwesen, und so auf interdisziplinäre Weise Lösungsansätze erarbeitet. Beispielsweise
konnte eine Methode entwickelt werden, mit der sich das Terrainverhalten bei Erdbeben
besser bewerten lässt, und eine andere erlaubt, die durch fliessendes Wasser verursachte
Abrasion zu verringern. Dank der Stiftung sind bisher rund ein Dutzend Forschungs- und
Entwicklungsprojekte in der Schweiz und in Italien realisiert worden.
Ein gesundes, für die Zukunft gerüstetes Unternehmen
Die Verbindung von fortschrittlichen Lösungen mit bewährter Erfahrung, von Pioniergeist
mit kritischem Verstand, herausragendes Charakteristikum des Firmengründers, gehört
auch heute zu den wichtigsten Markenzeichen des Unternehmens. Lombardi präsentiert
sich heute als eine selbstbewusste Schweizer Ingenieurgruppe, die international tätig ist
und mittlerweile die Hälfte ihres Arbeitsvolumens im Ausland abwickelt. Rund die Hälfte
32
der heute 330 Mitarbeitenden sind in den ausländischen Niederlassungen und Filialen
beschäftigt. Die vergangenen zehn Jahre prägte ein starkes Wachstum, das beim Umsatz
zu einer Verdoppelung und beim Personalbestand annähernd zu einer Verdreifachung
führte. Bewährt hat sich auch das Modell der Mitarbeiterbeteiligung, das im Laufe der
Jahrzehnte weiter ausgebaut wurde. Bei den rund 30 Eigentümern, die heute als Verwaltungsräte und Aktionäre die Geschicke des Unternehmens verantworten, handelt es sich
ausschliesslich um langjährige Mitarbeiter. Diese Besitzstruktur ist ein zentraler Erfolgsfaktor und die Basis der nachhaltigen Firmenstrategie. Oder, wie es Roger Bremen formuliert:
«Unsere Aktionäre sind eben nur einen Tag im Jahr Aktionäre; die restlichen Tage arbeiten sie im Unternehmen mit vollem Engagement mit.»
Auch im sechzigsten Jahr von Lombardi ist der Mut zu Innovationen gefragt. Gefordert sind
die Intuition und der Wille des Ingenieurs, seine technischen Fähigkeiten und kulturellen
Kenntnisse. Das Zusammenspiel visionärer Ideen und fundierter Fachkenntnisse in sehr
unterschiedlichen Ingenieurbereichen ermöglicht die Realisierung herausragender Projekte. Hinzu kommen Kostendisziplin und organisatorische Effizienz als Erfolgsfaktoren für
den weiteren Ausbau der Gruppe. Die Nachfrage nach Ingenieurdienstleistungen steigt vor
allem auf den internationalen Wachstumsmärkten, während sich für die Schweiz in Zukunft eine eher bescheidene Entwicklung bei neuen Projekten abzeichnet. «Die weltweite
Urbanisierung wird uns stark beschäftigen; es gibt inzwischen viele Millionenstädte, die
noch kein nennenswertes öffentliches Verkehrsnetz haben», betont Roger Bremen. Der
Wasserbau zur Wasserversorgung, im Bereich des Hochwasserschutzes oder zur Energiegewinnung wird weiterhin gefragt sein, sodass mittelfristig kein Einbruch der Nachfrage zu
befürchten ist. «Trotz des sich seit zehn Jahren stark verändernden Umfelds werden wir es
mit motivierten und kompetenten Ingenieuren schaffen, die Lombardi-Gruppe weiter
auszubauen. Gespür, Kreativität, fundierte Fachkenntnisse und organisatorische Effizienz waren in der Vergangenheit die Zutaten des Erfolgsrezeptes – und sie bleiben es auch
in Zukunft.»
34
gneri esperti che acquisiscano familiarità con le condizioni locali e che siano in grado di fornire
ottimi servizi in loco. Gli specialisti qualificati del gruppo Lombardi possono in ogni momento appoggiarsi ai colleghi «in rete» delle varie filiali e succursali. Questa suddivisione
globale dei compiti consente un’ottimizzazione dei costi e delle risorse disponibili. L’intero
processo ha portato ad una maggiore mobilità dei dipendenti, la cui flessibilità e doti di cooperazione multiculturale sono oggi un importante valore aggiunto.
Innovazione, stabilità e continuità
Il coraggio di rompere gli schemi di pensiero tradizionali e di innovare è un requisito indispensabile per una carriera di successo nel campo dell’ingegneria. D’altro canto qualsiasi
innovazione deve basarsi su un’accurata conoscenza delle problematiche fondata
sull’esperienza. Di conseguenza Lombardi ha tentato di seguire sempre strategie con visioni a lungo termine: gli ingegneri non valutano solo le esigenze progettuali del momento ma
devono essere in grado, con una certa lungimiranza, di prevedere le necessità lungo l’intero
ciclo di vita della costruzione. Il progetto dell’Eurotunnel sotto la Manica è un esempio significativo dell’orizzonte temporale di cui gli ingegneri devono tener conto. Anche se Lombardi non vi ha partecipato, il progetto dovrebbe fungere da modello per tutti gli ingegneri.
L’opera è stata concepita per essere praticamente eterna con la consapevolezza che essa modifica per sempre l’ambiente nel quale si iscrive. Il fatto in sè non deve sorprendere più di
tanto in quanto sono passati 50 anni dalla pianificazione iniziale alla realizzazione della
galleria. Lo stesso vale per molti progetti idroelettrici i cui investimenti sono basati su orizzonti temporali di circa 80-100 anni. La realizzazione di queste opere non è quindi solo una
sfida tecnica ma richiede anche una certa fiducia nello sviluppo economico a lungo termine.
Lo sguardo rivolto verso il futuro è stato evidente con la Fondazione Lombardi, creata in
occasione del 50° anniversario della Lombardi SA. È nata con l’intento di promuovere progetti innovativi di ricerca e sviluppo di giovani studenti ed ingegneri, preferibilmente nei
settori della meccanica delle rocce, delle opere sotterranee e nell’ingegneria dell’acqua. L’obiettivo della fondazione è quello di applicare nella pratica ingegneristica le possibilità offerte dai nuovi sviluppi tecnologici. Si tratta di trasformare in realtà i risultati delle ricerche
di laboratorio nei diversi ambiti di interesse per l’ingegneria.
Il saldo della ormai decennale attività della fondazione è senz’altro positivo: diverse aree
di ricerca hanno creato delle sinergie particolari come l’unione dell’ingegneria civile
all’elettronica sviluppando soluzioni innovative. Ad esempio è stato elaborato un nuovo
metodo per meglio quantificare il rischio di liquefazione di terreni saturi in caso di terremoto. Un altro sviluppo permette di ridurre l’abrasione causata dai flussi d’acqua ad alta
velocità. Finora circa una dozzina di progetti di ricerca e sviluppo sono stati realizzati in
Svizzera e in Italia grazie alla Fondazione Lombardi Ingegneria.
35
Un gruppo solido e ben strutturato per il futuro
Soluzioni innovative in combinazione con una comprovata esperienza e uno spiccato
spirito pionieristico hanno guidato l’operato del fondatore Giovanni Lombardi e continuano ancora oggi ad essere importanti segni distintivi della società. Lombardi si presenta
come un gruppo di ingegneria svizzero solido che opera a livello internazionale sviluppando quasi la metà del suo volume di lavoro all’estero. Circa la metà degli attuali 350 dipendenti lavorano nelle filiali e nelle sedi estere. L’ultimo decennio ha registrato una forte crescita
generale portando ad un raddoppio della cifra d’affari e ad una quasi triplicazione del numero di collaboratori. Anche il modello di partecipazione diretta dei quadri è stato ampliato
nel corso degli ultimi decenni e si è dimostrato un anello vincente della catena societaria.
Gli attuali 30 «proprietari», responsabili in qualità di amministratori ed azionisti, sono a tutti gli effetti dei dipendenti a tempo pieno. Questo sistema di proprietà è una delle chiavi del
successo ottenuto e sta alla base di una strategia aziendale sostenibile nel tempo. «I nostri
azionisti lo sono solo il giorno dell’Assemblea generale. Gli altri giorni dell’anno sono collaboratori attivi nell’azienda con il massimo impegno», come ricorda Roger Bremen.
Il coraggio di innovare resta necessario anche alla soglia dei 60 anni di attività. L’intuizione
e la volontà dell’ingegnere con le sue abilità tecniche e conoscenze culturali sono una caratteristica determinante per lo sviluppo del Gruppo. L’incontro tra idee visionarie e conoscenze approfondite in aree a volte molto diversificate del campo ingegneristico permette la
realizzazione di progetti eccezionali. Il rigore e l’efficienza organizzativa sono valori aggiunti
altrettanto indispensabili. La domanda di servizi di ingegneria è in aumento, soprattutto
nei mercati internazionali in forte espansione urbanistica. In Svizzera si prevede invece un
futuro con un modesto sviluppo di nuovi progetti. «L’urbanizzazione globale ci coinvolgerà
notevolmente. Ci sono al mondo molte metropoli del tutto prive di reti efficienti per
il trasporto pubblico» sottolinea Roger Bremen. La fornitura di acqua potabile, le infrastrutture di protezione dalle inondazioni e gli impianti di produzione di energia idroelettrica
continueranno ad essere opere fortemente richieste ed è difficilmente immaginabile
un improvviso crollo a medio termine di tale domanda. «Nonostante l’ultimo decennio sia
stato per noi un periodo di grandi cambiamenti, soprattutto nella ripartizione geografica
dei mercati, sono fiducioso che potremo continuare a consolidare il gruppo Lombardi grazie
ai nostri collaboratori motivati e competenti. Intuizione, creatività, conoscenze ed efficacia
organizzativa sono stati in passato gli ingredienti della nostra formula di successo e continueranno ad esserlo anche in futuro».
37
Alpentransversalen –
Verkehrsinfrastrukturen
im Herzen Europas
Ohne leistungsfähige und sichere Verkehrswege keine Zivilisation und kein Wohlstand:
Dieser einfache Zusammenhang ist seit der Entstehung der ersten staatsähnlichen Gesellschaften bis heute gültig. Die Geschichte Europas ist auch die Geschichte seiner Verkehrswege – von der Bernsteinstrasse als Handelsweg zwischen Elbmündung und Adria vor
rund 4500 Jahren über das römische Strassennetz und die napoleonischen Heerstrassen
bis zu den heutigen Autobahnen und Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnstrecken. Bis heute bilden die Alpen ein verkehrstechnisches Hindernis, das den Ingenieuren Höchstleistungen abverlangt.
Im europäischen Wegnetz spielten die Alpen als grösstes natürliches Hindernis eine zentrale strategische Rolle. Der Fund der rund 5250 Jahre alten Gletschermumie «Ötzi» am
Südtiroler Passweg «Hauslabjoch» vor über 20 Jahren belegt, dass die Alpen bereits in der
(Jung-)Steinzeit von Menschen überquert worden sind. Seither werden die Alpen ambivalent wahrgenommen: einerseits als natürlicher Schutzwall – etwa gegen «Barbaren»
aus dem Norden oder «Piraten» aus dem Süden –, andererseits als Verkehrshindernis,
das den Transport verteuert, die Völker trennt und ihre Verständigung erschwert. Die Überquerung der Alpen, aber auch ihre Befestigung, ist deshalb seit Urzeiten eine permanente Herausforderung für Ingenieure und Baumeister.
Eisenbahn erschliesst die Alpen
Bis in die Neuzeit war der Verkehr über die Alpen allein schon durch die wenig leistungsfähigen Transportmittel stark begrenzt. Zwar konnte auf den grossen Alpenrandseen
die Kraft des Windes genutzt werden, schiffbare Kanäle gab es in den Alpen aber nicht.
Erst die Entwicklung des Eisenbahnnetzes ab den 1850er-Jahren machte die Alpen zu
einem wirtschaftlichen und kulturellen Faktor in Europa. Die Bedeutung der grossen Eisenbahntransversalen durch die Alpen kann deshalb auch aus heutiger Sicht nicht hoch
genug eingeschätzt werden.
Immer wieder wurden und werden neue Verbindungen geschaffen, die einerseits Wachstum und Wohlstand, andererseits aber auch neue Probleme und Verlierer schufen und
schaffen – man denke etwa an die Krise des traditionellen Transportgewerbes in der Ostschweiz nach der Eröffnung der Gotthardbahn 1882. Das ambivalente Verhältnis von Politik und Öffentlichkeit zu grossen Alpentransversalen ist auch aus der neusten Geschichte
ablesbar, etwa beim Eisenbahn- und beim Strassen-Scheiteltunnel durch den Gotthard. Beide wurden bei ihrer Eröffnung begeistert gefeiert, gleichzeitig aber von Beginn
weg und bis vor wenigen Jahren permanent für die Sprengung im Krisenfall vorbereitet.
In jüngerer Zeit zeigt sich das ambivalente Verhältnis der Öffentlichkeit zu grossen Alpentransversalen unter anderem daran, dass sich gegen jedes Projekt – und sei es von noch
so vielen Instanzen geprüft worden – eine im weitesten Sinn ökologisch motivierte Opposition formiert.
40
Trasversali alpine:
infrastrutture per il trasporto
nel cuore dell’Europa
Senza collegamenti efficaci e sicuri nessuna civiltà può svilupparsi e prosperare. Questo
semplice legame tra trasporti e sviluppo, presente sin dalla nascita delle prime civiltà,
è valido ancora oggi. La storia dell’Europa è la storia delle sue vie di comunicazione. La Via
dell’Ambra, circa 4500 anni fa, fu un’importantissima rotta commerciale che collegava
la foce del fiume Elbe (Mare del Nord) ai principali porti del Mar Adriatico. Dalle reti
stradali romane a quelle militari napoleoniche è stato un continuo evolversi, fino ad arrivare alle odierne moderne autostrade e linee ferroviarie ad alta velocità. Da sempre le
Alpi costituiscono un ostacolo per lo sviluppo delle vie di comunicazione e ancora oggi
mettono alla prova gli ingegneri nello studio di nuove e particolari soluzioni tecniche.
Nelle vie di comunicazione europee, le Alpi, principale barriera naturale, hanno spesso svolto
un ruolo centrale e strategico. Il ritrovamento del corpo mummificato del Similaun (comunemente detto «Ötzi»), restituito dai ghiacci del Sud Tirolo nel 1991 e datato scientificamente a 5250 anni fa, ha confermato il passaggio di genti attraverso le Alpi già nella (recente)
età della pietra. Da allora il ruolo (come pure la percezione che la gente ha) delle Alpi è ambiguo: da un lato una protezione naturale (ad esempio contro i «barbari» provenienti dal Nord
e contro i «pirati» dal Sud), dall’altro un ostacolo e causa di rincaro per il trasporto di merci,
come pure una barriera e fonte di incomprensione tra popoli. La traversata delle Alpi, ma anche
la loro fortificazione, rappresentano sin dal lontano passato una sfida per gli ingegneri e per
i costruttori.
La ferrovia scopre le Alpi
Fin nel recente passato, considerati i mezzi di trasporto disponibili, l’attraversamento delle
Alpi è sempre stato fortemente limitato. Se sui grandi laghi che si estendono alle pendici
delle Alpi la forza del vento poteva essere sfruttata, nelle Alpi non esistevano canali navigabili. Si dovette attendere lo sviluppo della rete ferroviaria, a partire dal 1850 circa, affinché le
Alpi divenissero di importanza economica e culturale in Europa.
Se da sempre la creazione di nuovi collegamenti è fonte di crescita e di prosperità, allo stesso
tempo essa è causa di nuovi problemi e inconvenienti. Si pensi per esempio alla Svizzera
orientale, che fu investita da una grave crisi del settore dei trasporti tradizionali dopo
l’apertura della ferrovia del San Gottardo nel 1882. Il contrasto tra opinione politica e pubblica in merito alle trasversali alpine è percepibile anche nella storia più moderna, come nel
caso delle gallerie di valico ferroviaria e stradale attraverso il San Gottardo: entrambe le
opere sono state celebrate con entusiasmo al momento della loro inaugurazione, seppur sin
dall’inizio progettate per poter essere fatte crollare con esplosivi in caso di conflitto.
Negli ultimi decenni questo disaccordo si manifesta sotto forma di un dissenso di principio,
legato a motivazioni di carattere ambientale, malgrado numerose istanze siano oggi incaricate alla verifica di questi grandi progetti.
41
Alpentransversale Mont Cenis –
strategisches und technologisches Husarenstück
Einer der Ersten, der die Bedeutung einer Alpentraverse erkannte und nutzte, war der karthagische Feldherr Hannibal. Vom heutigen Spanien und Südfrankreich her kommend,
überquerte er im Jahre 218 v. Chr. die Alpen mit einem Heer von rund 60 000 Mann und
37 Kriegselefanten, um quasi durch die Hintertür nach Norditalien und ins Römische Reich
einzufallen – ein historischer Überraschungscoup.
Wo genau Hannibals Heer die Alpen überquerte, ist im Detail bis heute umstritten – die
grosse Linie, die erste grosse Alpentransversale vom Rhonetal ins Tal des Po, ist aber durch
seinen Feldzug vorgezeichnet worden. Als möglichen Alpenübergang für Truppen und Elefanten betrachtet die Forschung heute unter anderem den 2083 m ü.M. gelegenen MontCenis-Pass – tatsächlich einer der kürzesten und tiefstgelegenen Wege über die Alpen,
der westlich von Turin das italienische Tal von Susa (Val di Susa) im Süden mit dem französischen Tal des Arc im Norden verbindet. Nach Hannibal – falls er tatsächlich diesen Weg
benützt hat – sind über den geschichtsträchtigen Pass römische Legionäre, fränkische Ritter und französische Soldaten unter Napoleon I. gezogen. Um seine Truppen rasch zwischen
Paris und Mailand verschieben zu können, liess der erste Kaiser der Franzosen im Jahr
1800 eine moderne Heerstrasse über den Pass bauen.
Unter dem Einfluss des Gotthard-Mythos neigt man aus Schweizer Optik dazu, den Gotthard-Eisenbahntunnel als ersten grossen Durchstich durch die Alpen und die Gotthardbahn als erste europäische Alpentransversale zu vereinnahmen. Die Anerkennung als erster
Durchstich durch die Alpen und als erste Transversale durch den westlichen Alpenbogen
gebührt jedoch dem Mont-Cenis-Tunnel – auch Fréjus-Tunnel genannt –, der bereits 1871,
elf Jahre vor dem Gotthardtunnel, in Betrieb genommen wurde. Eben an dieser Stelle
plante das aufstrebende und früh industrialisierte Königreich Sardinien-Piemont den
ersten Alpendurchstich. Mit der Projektierung und Ausführung wurden die Ingenieure
Germano Sommeiller (1815–1871), Sebastiano Grandis (1817–1892) und Severino Grattoni
(1816–1876) beauftragt. Der zweigleisige Tunnel mit einer Länge von rund 13,6 Kilometern
markiert in der Technikgeschichte eine Zeitenwende. Bei der Ausarbeitung des ersten Projekts im Jahr 1857 existierte weltweit kein Eisenbahntunnel von mehr als 500 Meter Länge.
Es fehlten also die Erfahrungen mit langen Tunneln. Kaum je in der Technikgeschichte wurde ein derart hohes Risiko eingegangen.
Erster Innovationsschub im Tunnelbau
Zur Bewältigung dieser Herausforderungen stand den damaligen Tunnelbauern ein Instrumentarium zur Verfügung, das sich nicht wesentlich von jenem des Mittelalters unterschied: Der Vortrieb erfolgte in Handarbeit mit den traditionellen Werkzeugen Hacke
und Schaufel, Fäustel und Meissel. Die Arbeitsfortschritte waren entsprechend bescheiden;
42
Helsinki
Oslo
Stockholm
København
Gdańsk
Hamburg
Warszawa
Amsterdam
London
Bruxelles
Luxembourg
Paris
München
Wien
Bern
Milano
Venezia
Genova
Napoli
Palermo
Ausschnitt Transeuropäisches Eisenbahn Hochgeschwindigkeitsnetz
Dettaglio della rete ferroviaria
ad alta velocità trans-europea
Lombardi ist bei allen sich im Bau
befindenden bzw. realisierten Alpentransversalen beteiligt
(von Westen nach Osten: FréjusBasistunnel, Lötschberg-Basistunnel, Gotthard-Basistunnel, BrennerBasistunnel, Koralmtunnel)
Lombardi partecipa o ha partecipato
alla realizzazione di tutte le trasversali ferroviarie alpine attualmente in
costruzione o già realizzate (da ovest
verso est: la linea ferroviaria LioneTorino, la galleria di base del Lötschberg, la galleria di base del San Gottardo, la galleria di base del Brennero
e il Koralm Tunnel)
43
bei den wenigen vor 1857 realisierten Tunnelbauten wurden Tagesleistungen von knapp
einem halben Meter erreicht. Der Ausbruch des 13,6 Kilometer langen Fréjus-Tunnels hätte
folglich rund 74 Jahre in Anspruch genommen.
An den Bau wagten sich die Ingenieure, weil Sommeiller an der Entwicklung einer mechanischen Bohrmaschine arbeitete, die den ersten grossen Innovationsschub im Tunnelbau
brachte. Mit deren Hilfe gelang das Werk in nur 14 Jahren. Seit dieser Initialzündung ist die
mechanische Bohrmaschine in verschiedensten Ausführungen aus dem Tunnelbau nicht
mehr wegzudenken und hat ihre heutige Vollendung in mehrarmigen, selbstfahrenden
und lasergesteuerten Bohrjumbos gefunden, die durchaus als Industrieroboter für den
Untertagebau bezeichnet werden können.
In den Anfangszeiten des Tunnelbaus wurden die Tunnelröhren wo möglich – das heisst in
gesunden, standfesten Felspartien – unverkleidet belassen. Nur Abschnitte in Erdreich,
Lockergestein oder instabilem Fels wurden mit Bruchstein- oder Backsteinmauerwerk
ausgemauert. Häufig wurden nur die potenziell gefährdeten Bereiche – je nach geologischen Bedingungen entweder das Gewölbe oder die Wände (Paramente) – verkleidet.
Später ging man dazu über, die gesamte Tunnelinnenfläche durchgehend auszumauern
und damit einheitliche Verhältnisse für das ganze Bauwerk zu schaffen.
Härteste Arbeitsbedingungen
Aus heutiger Sicht waren die Arbeitsbedingungen beim Bau des Fréjus-Tunnels unvorstellbar: Licht spendeten lediglich Öllampen, deren Öl die Arbeiter selbst bezahlen mussten.
Eine Belüftung existierte nicht, die Temperatur betrug mindestens 30 Grad Celsius, Staub
und Sprenggase waren allgegenwärtig. Die Sicherung des Gewölbes mit Holzspriessen war
kaum besser als in mittelalterlichen Erzgruben. Die Arbeitssicherheit war kein Thema.
Unter diesen Bedingungen war es wohl glücklichen Umständen zu verdanken, dass «lediglich» 22 Arbeiter ihr Leben bei Arbeitsunfällen verloren und 760 Verletzte behandelt
werden mussten. Weitere Todesopfer forderten allerdings die katastrophalen sanitären
Zustände in den völlig ungenügenden Arbeiterunterkünften.
Die Streckenführung der zweigleisig angelegten Fréjus-Gebirgslinie ist relativ unspektakulär,
wenn auch landschaftlich durchaus reizvoll. Die Linie folgt weitgehend den Windungen der
Täler der Dora Riparia im Süden und des Arc im Norden. Dieses Konzept bedingte maximale
Steigungen bis zu 30,2 Promille und minimale Kurvenradien von 345 Metern. Betrieblich besonders ungünstig war die Steigung von 22 Promille in der nördlichen Hälfte des Fréjus-Tunnels.
Mit Neukonzeption aus der Kapazitätsmisere
Die Gebirgsstrecke am Mont Cenis steht seit ihrer Erstellung weitgehend unverändert in Betrieb und wurde zwischen 1913 und 1930 elektrifiziert. Der über 140-jährige Tunnel ist
44
Attraversamento alpino del Moncenisio: passaggio strategico
e sfida tecnologica
Tra i primi a riconoscere l’importanza di una via attraverso le Alpi fu il comandante militare
cartaginese Annibale. Proveniente dall’odierna Spagna, attraversato il sud della Francia,
valicò le Alpi nel 218 a.C. con un esercito di 60 000 uomini e 37 elefanti da combattimento.
Lo scopo era invadere l’Impero Romano penetrando nell’Italia settentrionale dalle retrovie:
una storica azione a sorpresa.
Dove esattamente l’esercito di Annibale attraversò le Alpi è ancora oggi oggetto di disputa. La «Strada Maestra», la prima grande trasversale alpina, che si snoda dalla valle del Rodano a quella del Po, fu certamente tracciata da questa campagna militare. Gli esperti considerano il passo del Moncenisio (2083 m s.l.m.) la via più probabile per la traversata delle
Alpi da parte delle truppe, ma soprattutto degli elefanti. Questo passo separa la valle dell’Arc,
nel sud della Francia, dalla valle di Susa a ovest di Torino – effettivamente uno tra i percorsi più brevi e meno elevati per l’attraversamento delle Alpi. Dopo Annibale, sempre che
egli abbia effettivamente utilizzato tale percorso, attraverso questo storico passo si sono
succeduti, nei secoli successivi, legionari romani, cavalieri franchi e soldati francesi agli
ordini di Napoleone I, primo imperatore dei francesi. Quest’ultimo, per poter spostare
rapidamente le proprie truppe tra Parigi e Milano, nel 1800 fece costruire una moderna strada militare.
Influenzati dal mito del San Gottardo, in quanto Svizzeri si ha la tendenza a volere ritenere
la galleria ferroviaria di valico del San Gottardo come il primo grande traforo attraverso le
Alpi e la linea ferroviaria del Gottardo come la prima trasversale alpina europea. In realtà tale
primato spetta al tunnel del Moncenisio (conosciuto come Fréjus) inaugurato e messo in
esercizio nel 1871, ben 11 anni prima rispetto al San Gottardo. L’allora emergente ed industrializzato Regno di Sardegna e Piemonte ideò e diede il via al primo vero traforo alpino,
commissionando a tre ingegneri il non facile compito della progettazione e costruzione
della galleria. I tre ingegneri incaricati furono Germain Sommelier (1815-1871), Sebastiano
Grandis (1817-1892) e Severino Grattoni (1816-1876). La galleria a doppio binario, con una
lunghezza di 13,6 km ha segnato una svolta anche nella storia della tecnologia: quando si iniziò ad abbozzare il primo progetto nel 1857 non esisteva al mondo alcuna galleria ferroviaria
più lunga di 500 m. Mancava totalmente esperienza nella realizzazione di gallerie lunghe.
Raramente nella storia dell’evoluzione della tecnica fu assunto un rischio così elevato.
Prima spinta innovativa nella costruzione delle gallerie
Per superare queste sfide i costruttori di gallerie dell’epoca disponevano di utensili poco differenti da quelli usati nel Medioevo. Lo scavo avveniva manualmente, con l’ausilio di pale e
picconi, martelli e scalpelli. L’avanzamento giornaliero era ovviamente modesto. Nello scavo delle poche gallerie realizzate prima del 1857 furono raggiunti rendimenti giornalieri che
45
Bauausführung
Bauausführung bis 2030
Leistungen Lombardi
Überprüfung des Bauprojekts,
Koordination der Sicherheitsuntersuchungen und
des Umweltmonitorings,
Bauleitung Zugangsstollen
«Modane»
Kosten
Ca. eur 9 Mrd.
Costruzione
Realizzazione entro il 2030
Technische Details
Basistunnel:
57,5 km Länge; 2 parallele Röhren
mit kreisförmigem Querschnitt,
Innendurchmesser 8,4 m,
im Abstand von rund 40 m;
Abstand der Querschläge: 333 m;
Gefälle: max. 8,4‰; 4 Halte-/
Interventionsstellen im Tunnel
Prestazioni Lombardi
Revisione del progetto definitivo,
coordinamento delle valutazioni
in materia di sicurezza e monitoraggio ambientale, direzione lavori
discenderia «Modane».
Costo
Circa 9 Mrd eur.
Neubaustrecke Montmélian (F)
bis Chiusa San Michele (I):
Länge: rund 113 km;
Gefälle: max. 12,5‰,
Kurvenradius: mind. 3125 m
Lyon
Lione
Dati tecnici
Galleria di base:
57,5 km di lunghezza, 2 canne a sezione circolare con diametro interno
di 8,4 m con interasse di circa 40 m;
interdistanza tra i cunicoli trasversali: 333 m; pendenza: massimo
8,4‰, 4 fermate d’emergenza e di
servizio a livello galleria.
Nuova linea ferroviaria da Montmélian (F) fino a Chiusa San Michele (I):
lunghezza: circa 113 km, pendenza
massima: 12,5‰, raggio di curvatura: minimo 3 125 m.
4
Turin
Torino
4
2
2
2
1
1
3
1
57.5 km
1
1
2
3
4
Fensterstollen
Interventions-/Diensthaltestellen
Umfahrungstunnel
Ventilationsschächte
1
2
3
4
Discenderie
Nicchie di emergenza
Binari di precedenza
Pozzi di ventilazione
Basistunnel Lyon-Turin,
Frankreich/Italien
1990 hatten die EU-Länder den Bau einer neuen Eisenbahntransversale Turin–Lyon mit einem Basistunnel unter
dem Mont Cenis als zentralem Bestandteil des europäischen Bahnnetzes beschlossen. Ein baureifes Projekt von
2001 stiess auf starke Opposition. Das Projekt musste vor
allem im Bereich der südlichen Zufahrten angepasst werden.
Die Linienführung folgt im Wesentlichen der bestehenden
Fréjus-Linie. Der Basistunnel misst 57,5 Kilometer. Die beiden parallelen, durch Querschläge verbundenen Tunnelröhren werden mit Tunnelbohrmaschinen im Schildvortrieb
ausgebrochen. An den Fusspunkten der bereits ausgebrochenen vier Fensterstollen werden Interventions- oder
Diensthaltestellen mit Verbindungen nach aussen für Evakuation und Rettung eingerichtet.
Im Süden des südlichen Tunnelportals unterquert die Neubaulinie die historische Fréjus-Linie. An diesem Kreuzungspunkt entsteht der neue, vom japanischen Architekten Kengo Kuma entworfene internationale Bahnhof von
Susa. Südlich davon überquert die Bahnlinie den Talfluss
Dora Riparia auf einer 98 Meter langen Stahlbogenbrücke
mit 23 Meter hohen Bögen mit untergehängter StahlbetonFahrbahn. Weiter in Richtung Turin folgt ein zweiröhriger,
rund zwei Kilometer langer Verbindungstunnel, bevor die
Neubaustrecke in das Trassee der bestehenden Linie
einbiegt. In einer späteren Phase wird die Linie bis Turin
auf einem neuen Trassee geführt.
46
A Schacht Avrieux
Pozzo d’Avrieux
B Hochpunkt
Punto alto
0
5
1
1
C Vallon d’Etache
D Val d’Ambin
E Susa
2
10
3
S.J.D.M. de Saint
Jean Maurienne
2 Villar- Gondran
4
15
5
A
20
6
3 Saint Julien
Mont Denis
4 La Porte Saint Martin
25
7
B
30
8
9
C
35
10
5 Saint Michel
de Maurienne
6 Orelle
7 Saint André
Frankreich
Francia
D
11
40
45
Modane
Le Bourget
Avrieux
Aussois
E
50
12
8
9
10
11
Italien
Italia
55
13
12
13
14
15
Bramans
Giaglione
Venaus
Mompantero
60
14
15
65 km
16
17 18
16 Susa
17 Mattie
18 Bussoleno
Portalbereich Nord
Aktueller Zustand und
Projektendzustand mit
dem neuen Bahnhof
St. Jean de Maurienne
(inkl. Nothaltestelle)
Zona di imbocco Nord
Stato attuale e stato di
progetto con la nuova
stazione di St. Jean de
Maurienne e l’area di
sicurezza in superficie
Tunnel di base della linea Lione
Torino, Francia/Italia
Nel 1990 i paesi dell’UE decisero di costruire una nuova
trasversale ferroviaria alpina sull’asse Torino-Lione
quale elemento centrale della rete ferroviaria Europa,
comprensiva di una galleria di base sotto il Moncenisio.
Un progetto approvato, datato 2001, fu confrontato con
forti opposizioni e in particolare l’accesso sul versante sud
dovette essere adeguato.
Il tracciato segue principalmente l’esistente linea del Fréjus.
La galleria di base avrà una lunghezza di 57,5 km. Le due
canne parallele saranno scavate con l’ausilio di tbm scudate
e interconnesse da cunicoli trasversali. Al piede delle
quattro discenderie già scavate verranno realizzate fermate
d’emergenza o di servizio con collegamento alla superficie,
equipaggiate per permettere un’evacuazione e un intervento
di salvataggio.
A sud del portale meridionale la nuova linea sottoattraverserà quella storica del Fréjus. In questo punto di incrocio
verrà realizzata la nuova stazione internazionale di Susa,
progettata dall’architetto giapponese Kengo Kuma. Più a
sud di essa la linea ferroviaria attraversa il fiume Dora Riparia con un ponte ad arco in acciaio della lunghezza di 98 m,
e un’altezza dell’arco di 23 m al quale sarà appesa la piattabanda in calcestruzzo armato. Proseguendo in direzione
di Torino seguirà una galleria di collegamento a doppia
canna della lunghezza di circa 2 km, prima che la nuova
tratta si innesti sul tracciato di quella esistente. In una
fase successiva la linea fino a Torino verrà spostata lungo
un nuovo tracciato.
47
Gotthard-Basistunnel,
Schweiz
Galleria di base del
San Gottardo, Svizzera
a malapena raggiungevano il mezzo metro. Conti alla mano, per la realizzazione del nuovo
tunnel del Fréjus lungo 13,6 km ci sarebbero voluti circa 74 anni.
Gli ingegneri si avventurarono nella costruzione poiché Sommeiller lavorava allo sviluppo
di una perforatrice meccanica: ciò portò una prima spinta innovativa nella costruzione delle gallerie. Con l’ausilio di questo nuovo macchinario fu possibile realizzare l’opera in soli
14 anni. Sin dalla prima accensione la perforatrice meccanica, nelle diverse forme in cui si è
poi sviluppata, è diventata un elemento irrinunciabile nella costruzione di gallerie trovando il suo compimento negli odierni «jumbo perforanti» a braccio multiplo, semoventi e dotati di sistemi di guida laser, che potremmo definire impianti industriali robotizzati per la
realizzazione di opere sotterranee.
Agli inizi le canne furono eseguite, per quanto possibile (ossia in tratte di roccia stabile),
senza rivestimento. Solo le tratte in materiale sciolto o in roccia instabile furono rivestite in
pietra o in muratura di mattoni. Spesso furono rivestite solo quelle parti della sezione di
scavo potenzialmente a rischio: a seconda delle condizioni geologiche la sola volta oppure i
soli paramenti. Successivamente divenne usuale rivestire in muratura l’intero profilo di
scavo, in modo da ottenere per l’opera intera una condizione di uniformità.
Condizioni di lavoro estremamente gravose
Oggi le condizioni di lavoro nella costruzione della galleria del Fréjus ci sembrano inimmaginabili. L’illuminazione era fornita dalle sole lampade ad olio, i cui costi erano a carico dei
minatori. Non vi era nessun sistema di ventilazione e le temperature raggiungevano almeno i 30 gradi centigradi. Polveri erano ovunque. La messa in sicurezza della volta, tramite
travature di legno era di poco migliore di quella adottata nel Medioevo per lo scavo in miniera. La sicurezza sul lavoro era un tema sconosciuto. In queste condizioni si deve probabilmente solo alla fortuna se furono solo 22 i minatori a perdere la vita per infortuni sul lavoro
e 760 quelli che dovettero ricorrere a cure in seguito alle ferite riportate. Ulteriori lavoratori
persero la vita a causa delle catastrofiche condizioni igienico-sanitarie e dei precari dormitori di cantiere.
Il tracciato della linea di montagna a doppio binario del Fréjus è relativamente poco spettacolare, malgrado un paesaggio comunque attraente. Esso segue prevalentemente i fianchi
delle montagne delle valli della Dora Riparia a sud e della valle d’Arc a nord. Questo concetto
comportava pendenze massime del 3,02% e raggi di curvatura minimi di 345 m. Dal punto
di vista dell’esercizio ferroviario, la pendenza del 2,2% nella metà francese del traforo del
Fréjus risultava particolarmente sfavorevole.
49
durch den Güterverkehr ausgelastet. Eine Steigerung der Transportleistung ist nicht mehr
möglich, wohingegen das Transportvolumen unaufhaltsam weiter steigt. Das alpenquerende Gütervolumen zwischen Frankreich und Italien beträgt derzeit rund 43 Millionen Tonnen, wovon weniger als 15 Prozent per Bahn – im Wesentlichen durch den FréjusTunnel – befördert werden.
Noch in den 1970er-Jahren betrug im Güterverkehr zwischen Frankreich und Italien das
Verhältnis zwischen Bahn und Strasse etwa 50 zu 50. Mit der Eröffnung des 11,6 Kilometer
langen Mont-Blanc-Strassentunnels zwischen dem französischen Chamonix und dem
italienischen Courmayeur im Jahr 1965 setzte der Niedergang des Bahntransportanteils
ein. Mit dem 1980 eröffneten, parallel zum Bahntunnel gebauten 12,9 Kilometer langen
Fréjus-Strassentunnel wendete sich das Blatt endgültig zugunsten des Strassentransports.
Auch der aufwendige, von 2002 bis 2011 dauernde Ausbau des historischen Tunnels
für den Transport von Euronorm-Containern konnte diese Entwicklung nicht aufhalten,
denn die Kapazität der Fréjus-Linie bleibt wegen der starken Steigung begrenzt. So sind
alle Massnahmen, die Kapazität am Mont Cenis zu erhöhen, sowohl beim Eisenbahnals auch beim Strassentunnel Stückwerk geblieben. Zukunftsfähig ist nur eine radikale Neukonzeption: eine völlig neue, für hohe Geschwindigkeit ausgelegte Linienführung zwischen Turin und Lyon mit einem 57 Kilometer langen Basistunnel als Herzstück – der somit ebenso lang wird wie der Gotthard-Basistunnel. Die Erkundungsabeiten an diesem internationalen Grossprojekt von gesamteuropäischer Bedeutung
wurden mit dem Zugangsstollen «Modane» 2006 aufgenommen. In Kooperation mit
anderen Unternehmen erbringt dabei Lombardi in verschiedenen Bereichen bedeutende Leistungen für die Sicherheitskonzepte, das Bauprojekt und das Umweltmanagement (vgl. S.46).
Schnelles Bauen am Brenner
Noch vor der Mont-Cenis-Linie nahm im 19. Jahrhundert am anderen Ende des Alpenbogens, im damaligen Österreichisch-Ungarischen Kaiserreich, mit der Brennerbahn eine
zweite grosse Eisenbahn-Alpentransversale den Betrieb auf. Diese ist weniger spektakulär,
vor allem weil sie ohne grössere Tunnel auskommt, aber als Transitachse ebenso wichtig.
Am Brennerpass ist die Topografie dem menschlichen Mobilitätsbedürfnis weit entgegengekommen. Nur gerade auf 1371 m ü.M. liegt der sanfte Übergang zwischen dem österreichischen Innsbruck im Norden und dem italienischen Bozen im Süden.
Mit der Projektierung und Ausführung der Brennerbahn waren der erfahrene schwäbische
Ingenieur Carl von Etzel (1812–1865) und sein Assistent, der Schweizer Ingenieur Achilles
Thommen (1832–1893), beauftragt worden. Die Arbeiten an der rund 75 Kilometer langen
Gebirgsstrecke starteten 1864 – sieben Jahre nach dem Baubeginn am Mont Cenis. Da keine
50
Bauausführung
2007–2025
Leistungen Lombardi
Ausschreibungs- und Ausführungsplanung der Vortriebe
in den Losen «Ahrental» und
«Pfons–Brenner» auf österreichischer Seite (in Ingenieurgemeinschaft)
Kosten
Ca. eur 8,6 Mrd.
(inkl. Risikovorsorge, Preisbasis:
2012)
Costruzione
2007-2025
Technische Details
Länge: rund 55 km ohne
Umfahrungstunnel Innsbruck
(9 km); 2 parallele Röhren
mit kreisförmigem Querschnitt,
Innendurchmesser 8,1 m,
im Abstand von rund 70 m;
paralleler Erkundungsstollen;
Abstand der Querschläge
der Hauptröhren: 333 m;
Gefälle: 4,0‰ bis 6,7‰;
3 Nothaltestellen
4
Prestazioni Lombardi
Progettazione d’appalto ed
esecutiva degli avanzamenti per
i lotti «Ahrental» e «Pfons-Brenner» sul versante austriaco
(in consorzio con altri studi
di ingegneria).
Costo
Circa 8,6 Mrd eur
(inclusa riserva per rischi,
prezzo base 2012)
2
Dati tecnici
55 km di lunghezza (esclusa galleria di circonvallazione di Innsbruck, lunga 9 km), 2 canne parallele a sezione circolare di diametro
interno di 8,1 m, con interasse di
ca. 70 m; 1 cunicolo di esplorazione
parallelo; interdistanza tra i cunicoli trasversali: 333 m; pendenza:
massima compresa tra 4,0‰
e 6,7‰, 3 fermate d’emergenza.
1
3
1
2
3
4
Weströhre
Querschlag
Erkundungsstollen
Oströhre
1
2
3
4
Galleria ovest
Cunicolo trasversale
Cunicolo esplorativo
Galleria est
Brenner-Basistunnel,
Österreich/Italien
Galleria di base del Brennero,
Austria/Italia
Ende 1994 definierte die EU die Verbindung München–
Brenner–Verona als Projekt erster Priorität für das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz (ten-t). Anfang 2008
lag das Bauprojekt für den Brenner-Basistunnel vor,
zwei Monate später erfolgte der Anstich des Erkundungsstollens auf der Südseite. Der Basistunnel verläuft unter
der bestehenden Brennerbahn zwischen Innsbruck im
Norden und Fortezza/Franzensfeste im Süden. Die beiden
parallelen, durch Querschläge verbundenen Tunnelröhren
werden vorwiegend mit Tunnelbohrmaschinen ausgebrochen. Der Erkundungsstollen – zwischen den Hauptröhren,
aber rund 12 Meter tiefer angelegt – erstreckt sich über
die gesamte Tunnellänge.
Alla fine del 1994, l’UE ha definito il collegamento Monaco
di Baviera-Brennero-Verona quale progetto di prima priorità
per la rete ferroviaria ad alta velocità europea (ten-t).
All’inizio del 2008 il progetto della galleria di base del Brennero era concluso. Solo due mesi dopo prendevano avvio i lavori per la realizzazione del cunicolo esplorativo sul versante
meridionale. La galleria di base si snoda al di sotto dell’esistente
linea ferroviaria del Brennero tra Innsbruck sul versante nord e
Fortezza/Franzensfeste su quello sud. Le due canne parallele
saranno scavate prevalentemente con l’ausilio di tbm e interconnesse da cunicoli trasversali. Il cunicolo esplorativo, previsto su tutta la lunghezza della galleria di base è posizionato
tra le due gallerie principali ma a una quota di 12 m inferiore.
Am nördlichen Tunnelende bei Innsbruck biegt der Basistunnel in den bestehenden Umfahrungstunnel Innsbruck
der Brennerlinie ein. Dadurch ergibt sich eine Tunnelstrecke von rund 64 Kilometern.
All’estremità settentrionale della galleria, nei pressi di Innsbruck, la galleria di base si raccorda con l’esistente galleria
di circonvallazione di Innsbruck, che fa parte dell’esistente
linea del Brennero.
51
grossen Tunnel auszubrechen waren, kamen sie zügig voran, sodass die Brennerbahn bereits 1867 – vier Jahre vor der Fréjus-Linie – in Betrieb genommen werden konnte.
Dank der Streckenführung, die eng dem Geländeverlauf der Täler folgt und nur wenige
Kunstbauten erforderte, fielen die Baukosten relativ bescheiden aus. Das maximale Gefälle am Brenner beträgt 25 Promille, der minimale Kurvenradius 285 Meter. Letztlich weist
der Brenner für heutige Verhältnisse ein ungünstiges Streckenprofil auf und hat ebenfalls
seine Kapazitätsgrenze erreicht. Notwendig ist auch hier eine neue, flache und schnelle
Bahnverbindung, die sich trotz des niedrigen Passübergangs ebenfalls nur mit einem langen
Basistunnel realisieren lässt. Die Planung ergab schliesslich eine Tunnellänge von rund
55 Kilometern, was den Dimensionen des Gotthard-Basistunnels entspricht. Nach langen
Auseinandersetzungen konnten die Arbeiten an diesem internationalen Grossprojekt
ebenfalls 2013 gestartet werden. Lombardi ist an dessen Realisierung massgeblich beteiligt
und innerhalb einer Ingenieurgemeinschaft für die Ausführungsplanung der Vortriebe des
österreichischen Teils des Basistunnels verantwortlich (vgl. S. 51).
Gotthardbahn – ein Projekt der jungen Schweiz
Die Bahnprojekte am Mont Cenis und am Brenner befeuerten im 19. Jahrhundert die Pläne
für weitere Alpentransversalen. Der junge Schweizer Bundesstaat und die angrenzenden
industrialisierten Regionen Süddeutschlands und Norditaliens waren seit den 1850er-Jahren bestrebt, eine dritte – zentrale – Alpentransversale zu realisieren. Die junge Schweiz
wollte damit ihre Rolle als führendes Alpentransitland behaupten, auch wenn in den
Zentralalpen nirgends so günstige topografische Gegebenheiten für eine Durchquerung
vorlagen wie am Brenner. Ein längerer Scheiteltunnel mit Portalen auf über 1000 m ü.M.
und beidseitige Zufahrten mit künstlicher Linienentwicklung, um das Gefälle zu begrenzen,
zeichneten sich schon früh als Merkmale einer Schweizer Alpentransversale ab. Darüber, wo
diese gebaut werden sollte, herrschte allerdings lange Uneinigkeit. Schliesslich setzte sich
das Projekt einer Gotthardbahn von Luzern nach Chiasso mit einem rund 15 Kilometer
langen Scheiteltunnel zwischen Göschenen (1106 m ü.M.) und Airolo (1142 m ü.M.) durch.
1872 startete die zu diesem Zweck gegründete private Gotthardbahn-Gesellschaft mit der
Realisierung der bereits 1863 vom Zürcher Ingenieur Kaspar Wetli (1822–1889) ausgearbeiteten, später von den Bahnexperten Robert Gerwig (1820–1885) und August von Beckh (18091899) überarbeiteten Linienführung. Mit dem Bau des zweigleisigen Gotthardtunnels betraute die Gesellschaft das Unternehmen des Genfer Ingenieurs Louis Favre (1826–1879).
Der Ausbruch kam dank mechanischer, mit Druckluft betriebener Bohrmaschinen schnell
voran und erreichte eine Tagesleistung von über 2,6 Metern.
Während beim Mont-Cenis-Tunnel die Bohrmaschinen noch direkt für den Felsabbau eingesetzt wurden, stand für den Ausbruch des Gotthardtunnels bereits das 1866 von Alfred
Nobel entwickelte Dynamit zur Verfügung. Es ermöglichte den Mineuren, mit wenigen
52
Soluzioni di nuova concezione per superare le forti limitazioni
alla capacità di transito
Dalla sua inaugurazione la tratta di montagna del Moncenisio è rimasta in esercizio pressoché immutata. Tra il 1913 e il 1930 fu elettrificata. La galleria del Fréjus, con i suoi oltre
140 anni, è sfruttata appieno per il transito dei convogli merci. Un aumento della capacità
di trasporto non è però più possibile, malgrado la richiesta di volume da trasportare cresca
costantemente. Il volume di merci in transito attraverso le Alpi tra Francia e Italia raggiunge
attualmente circa 43 milioni di tonnellate, delle quali oggi meno del 15% viaggia su rotaia e
prevalentemente attraverso la galleria del Fréjus.
Ancora negli anni ‘70 del secolo scorso il trasporto merci tra Francia e Italia avveniva grossomodo per il 50% su rotaia e per il 50% su gomma. L’apertura nel 1965 della galleria stradale
del Monte Bianco (11,6 km di lunghezza), tra la località francese di Chamonix e quella italiana di Courmayeur, segnò il declino della quota di trasporto su ferrovia. Con l’inaugurazione nel 1980 della galleria stradale del Fréjus (12,9 km di lunghezza, parallela alla galleria
ferroviaria), la partita fu definitivamente chiusa a favore del trasporto su strada.
Neppure l’oneroso intervento di ammodernamento dello storico traforo, messo in opera tra
il 2002 e il 2011 allo scopo di permettere il transito di container eurocompatibili, fu in grado
di sovvertire questa tendenza, poiché la capacità di trasporto sulla linea ferroviaria del Fréjus
è limitata dalle forti pendenze. I provvedimenti adottati al Moncenisio, sia per la linea ferroviaria che per la galleria autostradale allo scopo di aumentare la capacità di trasporto, risultano quindi incompleti. Solo la realizzazione di una soluzione radicalmente nuova, con un
tracciato completamente nuovo e dimensionato per l’alta velocità tra Lione e Torino, con la
galleria di base (57 km di lunghezza, come la galleria di base del San Gottardo) quale elemento centrale permetterà di soddisfare le richieste future. I lavori di indagine per la realizzazione di questo grande progetto di respiro internazionale e d’importanza continentale
hanno preso avvio nel 2006 con la discenderia di Modane. In consorzio con altri uffici, il gruppo Lombardi esegue prestazioni significative in diversi campi d’attività, dallo sviluppo dei
piani di sicurezza alla progettazione definitiva, alla gestione degli aspetti ambientali (vedi
pag. 47).
Rapida costruzione al Brennero
Sempre nel 19° secolo, ancor prima della linea del Moncenisio ma sul lato opposto dell’arco
alpino, nell’allora regio austro-ungarica, fu messa in esercizio la seconda grande trasversale
ferroviaria alpina: la linea ferroviaria del Brennero. Meno spettacolare della prima, in particolare perché poté essere realizzata senza la costruzione di lunghe gallerie, è altrettanto importante quale asse di transito. Sul passo del Brennero la topografia è venuta decisamente
incontro alle esigenze di mobilità dell’uomo. A soli 1371 m s. m. si trova la graduale transizione dall’austriaca Innsbruck sul versante nord all’italiana Bolzano su quello a sud.
53
Bohrlöchern grosse Felsvolumen auszubrechen. Dieses Prinzip des Sprengvortriebs blieb
bis zur Einführung der Tunnelbohrmaschine die übliche Methode, um Tunnel in hartem
Gestein zu bauen. Der Gotthardtunnel wurde am 2. Februar 1880 durchschlagen und am
23. Mai 1882 eröffnet.
Begrenztes Gefälle dank Kunstbauten
Gleichzeitig mit dem Tunnelbau begannen auch die Arbeiten an den Rampen Erstfeld–Göschenen im Norden und Biasca–Airolo im Süden sowie an den Zubringerlinien.
Die Bergstrecke ist geprägt durch zahlreiche Kunstbauten und eine aufwendige künstliche Linienführung. Sie umfasst einen rund ein Kilometer langen Kehrtunnel, eine doppelte Wendeschleife mit zwei Wendetunneln auf der Nordrampe und vier Kehrtunnel auf
der Südrampe.
Heute bewältigt die Gotthard-Bergstrecke mit bis zu 350 Zügen pro Tag das grösste Transportvolumen aller Alpentransversalen – eine Leistung, die weitgehend auf dem Trassee
von 1882 erbracht wird. Seit den 1950er-Jahren sind allerdings die meisten ursprünglichen
Stahlbrücken nach und nach ersetzt worden. Trotz Ausschöpfung der technisch möglichen
Reserven ist die Gotthard-Berglinie schon lange an ihre Kapazitätsgrenze gestossen und
nicht mehr in der Lage, den Mehrverkehr aufzunehmen, der im Zuge der Schweizer Verlagerungspolitik von der Strasse zur Bahn zu erwarten ist.
Eine zukunftsfähige Lösung kann deshalb – wie bei den anderen Alpentransversalen –
nur eine Flachbahn mit einem Basistunnel bieten. Um eine durchgehende Flachbahn
durch die Alpen zu realisieren, ist bei der Gotthardlinie ein zweiter, kürzerer Basistunnel
im Süden unter dem Monte Ceneri erforderlich. Bereits in den 1940er-Jahren wurden erste
Projekte für einen solchen rund 50 Kilometer langen Gotthard-Basistunnel ausgearbeitet.
Sie scheiterten allerdings schon in den Ansätzen an der langen Bauzeit, da zu jener Zeit
noch keine Tunnelbohrmaschinen zur Verfügung standen. Die Idee eines Gotthard-Basistunnels wurde aber unbeirrt und durch alle Instanzen weiterentwickelt. Er stellt heute
das Kernstück des Schweizer Projekts der Neuen Alpentransversale (neat) beziehungsweise
des AlpTransit-Projekts dar. Der 57 Kilometer lange Gotthard-Basistunnel wird 2016 in
Betrieb genommen. Er ist nach dem bereits fertiggestellten, 35 Kilometer langen Lötschberg-Basistunnel der am weitesten fortgeschrittene Alpenbasistunnel. Lombardi ist seit
den ersten Studien in allen Projektphasen und verschiedenen Funktionen massgeblich
beteiligt (vgl. S. 56).
Simplon – ein Alpentunnel für die Westschweiz
Zu den Verlierern im Zuge des historischen Entscheids von 1869 für die Gotthardbahn
gehörten nebst der Ostschweiz auch das Wallis und die gesamte Westschweiz. Diese Landesteile verlangten dringend eine direkte Verbindung nach Italien. In der Westschweiz
54
La progettazione e la realizzazione della ferrovia del Brennero vennero affidate all’esperto
ingegnere svevo Carl von Etzel (1812-1865) e al suo assistente, l’ingegnere elvetico Achilles
Thommen (1832–1893). I lavori sui 75 km della tratta montana iniziarono nel 1864, sette
anni dopo l’inizio degli scavi per la galleria del Fréjus, e progredirono rapidamente, consentendo la messa in esercizio della linea già nel 1867, quattro anni prima di quella del Fréjus.
Grazie al tracciato, che seguiva fedelmente l’andamento dei pendii e che richiese l’esecuzione di pochi manufatti, i costi di realizzazione furono piuttosto modesti. La pendenza massima al Brennero è del 2,5%, il raggio minimo di curvatura di 285 m. Oggi il Brennero, considerando gli odierni requisiti, presenta un tracciato sfavorevole e ha raggiunto il limite della
sua capacità di trasporto. Anche qui si rende necessaria la realizzazione di una nuova
linea ferroviaria di pianura, la quale, malgrado il passo sia situato ad una quota più bassa,
può essere concretizzata solamente attraverso la costruzione di una galleria di base.
Dalla progettazione è risultata una lunghezza della galleria di base di circa 55 km, paragonabile a quella della galleria di base del San Gottardo. Dopo lunghe controversie, nel 2013
anche i lavori inerenti a questo grande progetto internazionale hanno preso avvio. Il gruppo
Lombardi è coinvolto in maniera significativa nella realizzazione di quest’opera in seno ad
un consorzio di progettisti, guidando la progettazione esecutiva degli avanzamenti sul lato
austriaco (vedi pag. 51).
Ferrovia del San Gottardo: un progetto della giovane Svizzera
Nel 19° secolo i progetti ferroviari del Moncenisio e del Brennero diedero il la alla progettazione di ulteriori trasversali alpine. Il giovane stato federale elvetico, con il concorso delle
confinanti regioni industrializzate del sud della Germania e dell’Italia del nord, già dagli
anni 1850 aspirava a realizzare una terza, centrale, trasversale alpina. La giovane Svizzera
ambiva a poter affermare il proprio ruolo di primato quale paese di transito attraverso
le Alpi, nonostante nella parte centrale della catena montuosa non vi fossero caratteristiche topografiche così favorevoli per un attraversamento come quelle presenti al Brennero.
Una galleria di valico più lunga con portali ad una quota superiore ai 1000 m s.l.m. e con linee d’accesso su entrambi i versanti caratterizzate da un importante fabbisogno di manufatti per limitarne la pendenza, emersero sin dall’inizio quali caratteristiche di una trasversale alpina svizzera. Inoltre vi fu per molto tempo disaccordo circa il percorso lungo il quale
avrebbe dovuto snodarsi il tracciato. Alla fine si impose il progetto di una linea del Gottardo
da Lucerna a Chiasso, con una galleria di valico della lunghezza di circa 15 km tra Göschenen (1106 m s.l.m.) e Airolo (1142 m s.l.m.). Nell’anno 1872, la società di diritto privato Gotthardbahn, appositamente fondata, avviò la realizzazione dell’opera. Questa fu basata sul
progetto dell’ingegnere zurighese Kaspar Wetli (1822–1889), in seguito rivisto, per quanto riguarda il tracciato, dai due esperti ingegneri ferroviari Robert Gerwig (1820–1885) e August
von Beckh (1809-1899). La costruzione della galleria a doppio binario del San Gottardo fu affidata all’imprenditore ginevrino Louis Favre (1826–1879). Grazie all’impiego di perforatrici
55
Bauausführung
1993–2016
Costruzione
1993-2016
Leistungen Lombardi
(jeweils in Ingenieurgemeinschaft)
Gesamter Tunnel:
Machbarkeitsstudien, Vorprojekt
Prestazioni Lombardi
(in consorzio con altri studi di ingegneria)
Intera galleria di base: studio di fattibilità,
avanprogetto.
Teilabschnitte Sedrun, Faido (inkl. Sondiersystem Piora-Mulde) und Bodio
(inkl. Lockergesteinstrecke und Tagbaustrecke beim Portal): Auflageprojekt,
Bauprojekt, Ausschreibung, Ausführungsprojekt, örtliche Bauleitung und Umweltbaubegleitung, Dokumentation
Tratte «Sedrun», «Faido» (incluso cunicolo di sondaggio della Piora) e «Bodio» (incluse tratte
nel materiale sciolto e a cielo aperto nei pressi
del portale): progetto di pubblicazione, progetto
definitivo, progetto d’appalto, progetto esecutivo, direzione locale dei lavori e accompagnamento ambientale, documentazione dell’opera
eseguita
Planung Rohbauausrüstung (elektromechanische Anlagen, exkl. Bahntechnik) für den
ganzen Tunnel
Kosten
Ca. chf 12,4 Mrd.
(inklusive Ceneri-Basistunnel, Stand: 2010)
Technische Details
Länge: rund 57 km; 2 parallele Röhren mit
vorwiegend kreisförmigem Querschnitt,
Innendurchmesser 7,8 m, im Abstand von
rund 40 m; Abstand der Querschläge: 325 m;
Gefälle: max. 6,76‰; 2 Multifunktionsstellen
Progettazione dell’equipaggiamento per
l’intera opera (opere elettromeccaniche,
escluso l’armamento)
Costo
Circa 12,4 Mrd chf (compreso tunnel di base
del Monte Ceneri, base 2010)
Dati tecnici
57 km di lunghezza, 2 canne parallele a sezione
prevalentemente circolare con diametro
interno di 7,8 m e un interasse di circa 40 m;
distanza tra i cunicoli trasversali: 325 m;
pendenza massima 6.76‰, 2 stazioni multifunzionali
Gotthard-Basistunnel, Schweiz
Der schweizerische Bundesrat beschloss 1989 den Bau
der Neuen Eisenbahn-Alpentransversalen (neat) mit Gotthard- und Lötschberg-Basistunnel. Im November 1999 erfolgte der Anstich des Gotthard-Basistunnels und 2010 der
Durchschlag des zentralen Abschnitts der Oströhre. Der rund
57 Kilometer lange Gotthard-Basistunnel verläuft östlich
der bestehenden Gotthardlinie zwischen Erstfeld im Norden
und Bodio im Süden. Die beiden parallelen, durch Querschläge verbundenen Tunnelröhren sind mehrheitlich mit
Tunnelbohrmaschinen, teilweise auch im Sprengvortrieb,
ausgebrochen worden. Im Tunnel sind zwei Multifunktionsstellen mit technischen Bauwerken, Spurwechseln,
Rauchabsaugungen und Nothaltestellen vorhanden.
und Materialtransport des Zwischenangriffs Sedrun;
jetzt dienen sie unter anderem der Betriebslüftung und
der Brauchwasserversorgung. Nicht realisiert wurde das
Projekt eines Tunnelbahnhofs mit Liftverbindung nach
Sedrun (Porta Alpina). Die Multifunktionsstelle Faido
ist über einen rund 2700 Meter langen Zugangsstollen
mit dem Leventinatal verbunden, über den der Zwischenangriff Faido erfolgte. Heute dient der Stollen unter anderem der Betriebslüftung und der Brauchwasserversorgung.
Südlich des Gotthard-Basistunnels wird ab 2019 der gegenwärtig im Bau befindliche, 15,4 Kilometer lange CeneriBasistunnel einen Flachbahnbetrieb zwischen Basel und
Chiasso ermöglichen.
Die Multifunktionsstelle Sedrun ist über zwei vertikale,
rund 800 Meter tiefe Schächte sowie einen rund 900 Meter
langen Zugangsstollen mit dem Vorderrheintal verbunden.
Über diese Schächte erfolgte in der Bauzeit der Aushub-
56
Multifunktionsstelle Sedrun
Stazione mulitfunzionale di Sedrun
Portal Bodio
Portale Bodio
Multifunktionsstelle Faido
Stazione mulitfunzionale di Faido
3
4
Fahrröhre
Canna di marcia
1
1
Nothalt im Tunnel
Arresto d’emergenza in galleria
2
Portal Erstfeld
Portale Erstfeld
Abluft
Aria viziata
Parallelstollen/Fluchtröhre
Cunicolo parallelo/di fuga
Frischluft
Aria fresca
Tunnelsystem einer Nothaltestelle
Sistema di tunnel in caso di fermata
d’emergenza
1
2
3
4
Nothaltestelle
Spurwechsel
Nothaltestelle
Überwerfungsstollen
1
2
3
4
Fermata d’emergenza
Cambio di corsia
Fermata d’emergenza
Cunicolo di scavalcamento
Galleria di base del San Gottardo,
Svizzera
Il Consiglio Federale svizzero decise nel 1989 la costruzione
delle nuove trasversali ferroviarie alpine (nfta), comprendenti la galleria di base del San Gottardo e quella del Lötschberg. Nel novembre 1999 presero avvio gli scavi per la galleria
di base del San Gottardo e nel 2010 è caduto il primo diaframma principale nella canna est. La galleria di base, con una lunghezza di quasi 57 km, si snoda a est dell’esistente linea ferroviaria del Gottardo tra Erstfeld a nord e Bodio a sud. Le due
canne parallele, scavate prevalentemente con l’ausilio di tbm,
ma in parte anche con avanzamento all’esplosivo, sono interconnesse da cunicoli trasversali. Due stazioni multifunzionali, comprensive di edifici tecnici, gallerie di intescambio,
estrazione dei fumi e fermate d’emergenza completano le
opere sotterranee.
La stazione multifunzionale di Sedrun è collegata con la valle
del Reno Anteriore tramite due pozzi verticali della profondità di circa 800 m e un cunicolo di accesso della lunghezza di
circa 900 m. Il trasporto del materiale di scavo e dei materiali
di costruzione durante la fase di realizzazione dell’attacco
intermedio di Sedrun è avvenuto attraverso questi due
pozzi, ora destinati tra l’altro alla ventilazione d’esercizio
e all’approvvigionamento di acqua industriale. La stazione
Porta Alpina, accessibile dalla superficie tramite un ascensore, non è stata realizzata.
La stazione multifunzionale di Faido è collegata con la valle
Leventina tramite un cunicolo di accesso della lunghezza
di circa 2700 m, in origine realizzato per permettere lo svolgimento dei lavori dell’attacco intermedio di Faido e ora anch’esso
destinato alla ventilazione d’esercizio e all’approvvigionamento di acqua industriale. A partire dal 2019, con la messa in
esercizio della galleria di base del Ceneri (posta a sud della
galleria di base del San Gottardo, lunga 15,4 km e attualmente
in fase di realizzazione) la ferrovia di pianura tra Basilea e
Chiasso sarà realtà.
57
Am Mont Cenis eingesetztes Bohrgestell mit Bohrmaschinen von Sommeiller. Diese Maschinen haben sich
im eher weichen Gestein des Mont
Cenis bewährt. Für den harten Gotthardgranit waren diese jedoch zu
schwach.
Dispositivo di perforazione usato
al Moncenisio con perforatrici del
tipo Sommeiller. Queste macchine,
adatte alle rocce prevalentemente
friabili del Moncenisio, erano invece
troppo deboli per il duro granito
del Gottardo.
Für den Gotthard Bahntunnel entwickeltes Bohrgestell mit Bohrmaschinen des Maschinenmeister
Ferroux. Die ab 1875 eingesetzten
Bohrmaschinen des Typs «Ferroux»
produzierte pro Minute 450 Schläge
auf den Bohrmeissel, was im harten
Gneis zu einer Lochtiefe von 6cm
pro Minute führte. Heutige moderne
Bohrmaschinen erreichen im selben
Gestein eine Lochtiefe von knapp
180cm pro Minute.
Dispositivo di perforazione sviluppato per la galleria ferroviaria del
Gottardo con perforatrici del tipo
Ferroux. Questo tipo di perforatrici,
impiegate a partire dal 1875, producevano 450 colpi al minuto sullo
scalpello di perforazione, permettendo una penetrazione nello gneiss
duro di 6 cm al minuto. Le attuali
moderne perforatrici raggiungono,
nelle stesse rocce, penetrazioni di
quasi 180 cm al minuto.
Ab den 60er Jahren wurden zunehmend Tunnelbohrmaschinen eingesetzt. Beim Gotthard Strassentunnel
wurden die geneigten Lüftungsschächte mechanisch mittels Tunnelbohrmaschinen ausgebrochen.
Das Bild zeigt den Bohrkopf der Pilotschachtmaschine des Schachtes
Motto di dentro. Entsprechend dem
damaligen Stand war die Maschine
mit walzenförmigen Warzenmeisseln
ausgerüstet.
58
A partire dagli anni 60 vennero impiegate sempre più frequentemente
le frese meccaniche (tbm). I pozzi di
ventilazione inclinati della galleria
stradale del San Gottardo vennero
realizzati con questo tipo di macchine. L’immagine mostra la testa fresante della macchina impiegata per
il foro pilota del pozzo di Motto di
Dentro. Conformemente allo stato
della tecnica di allora, la macchina
era munita di dischi a bottoni.
meccaniche, azionate ad aria compressa, lo scavo procedette in modo spedito e raggiunse un
rendimento superiore ai 2,6 m giornalieri.
Mentre al Moncenisio le perforatrici non furono ancora impiegate per la rimozione della
roccia, per lo scavo della galleria del Gottardo si poté già ricorrere all’uso della dinamite,
sviluppata nel 1866 da Alfredo Nobel. Ciò permetteva ai minatori di demolire grandi volumi
di roccia effettuando un numero limitato di fori. Sino all’introduzione delle macchine fresatrici, questo principio dell’avanzamento all’esplosivo è rimasto il metodo più comune per
la costruzione di gallerie in roccia dura. Il traforo della galleria del San Gottardo avvenne il
2 febbraio 1880, l’inaugurazione il 23 maggio 1882.
Limitazione della pendenza grazie a manufatti
Contemporaneamente allo scavo della galleria presero avvio anche i lavori di realizzazione
delle rampe Erstfeld–Göschenen a nord e Biasca–Airolo a sud, come pure delle relative linee
d’accesso. La tratta di montagna è caratterizzata dalla presenza di numerosi manufatti e da
un oneroso tracciato opera dell’uomo. Esso comprende sul versante nord una galleria elicoidale di quasi un chilometro di lunghezza, come pure due doppie inversioni dell’orientamento di marcia realizzate tramite gallerie; sul versante sud sono invece presenti quattro
gallerie elicoidali.
Con un transito fino a 350 treni merci al giorno, la linea di montagna del San Gottardo realizza il più grande volume di trasporto fra tutte le trasversali alpine. Si tratta di una capacità
di trasporto che si snoda perlopiù sul tracciato del 1882. A partire dagli anni 1950 si è comunque progressivamente proceduto alla sostituzione degli originari ponti in acciaio. Malgrado
lo sfruttamento delle possibili riserve tecniche, la linea di montagna del Gottardo ha già da
tempo raggiunto il limite di capacità che non può più essere incrementato per assorbire
l’aumento del traffico merci previsto nell’ambito della politica svizzera di trasferimento del
traffico merci dalla strada alla ferrovia.
Una soluzione tecnica all’altezza delle aspettative future, come nel caso delle altre trasversali alpine, può essere soddisfatta solamente da una linea di pianura e da una galleria di
base. Già negli anni 1940 furono sviluppati i primi progetti per una simile galleria di base del
San Gottardo della lunghezza di 50 km circa. La realizzazione di un tracciato di pianura
attraverso le Alpi lungo l’asse del San Gottardo necessita però la costruzione di una seconda
galleria di base, seppur di lunghezza più contenuta, a sud sotto il Monte Ceneri. A causa della lunga durata prevista per la realizzazione e poiché a quei tempi le frese meccaniche non
erano ancora disponibili, tali progetti furono scartati già in fase preliminare. L’idea di una
galleria di base del San Gottardo fu tuttavia ulteriormente sviluppata da tutte le istanze.
Oggi la galleria di base rappresenta l’elemento centrale del progetto svizzero di nuove trasversali ferroviarie alpine (ntfa) rispettivamente del progetto AlpTransit. La galleria di
59
war der entsprechende Weg aus geografischen und historischen Gründen vorgezeichnet:
Zum Simplonpass, über den die Römer bereits 196 v. Chr. eine Strasse angelegt hatten,
gab es keine Alternative. Die Bedeutung des Simplonpasses hatte auch Napoleon I.
erkannt, der zwischen 1801 und 1806 von rund 5000 Arbeitern eine aufwendige Kunststrasse bauen liess, die auch einige Tunnel mit einer Gesamtlänge von rund 500 Metern
aufwies. Durch das napoleonische Strassennetz war Mailand via Simplon direkt mit Genf
und dem Machtzentrum Paris verbunden – ein Konzept, das die späteren Eisenbahntransversalen vorwegnahm. Aus Westschweizer Sicht war der Bau eines Simplon-Eisenbahntunnels daher folgerichtig und unumgänglich.
1893 wählte ein Komitee aus 32 Vorschlägen das Projekt des Schweizer Ingenieurs Jules
Dumur aus. Es war der konzeptionell einfachste und zugleich der innovativste und kühnste Entwurf: zwei parallele, knapp 20 Kilometer lange Röhren im Abstand von 17 Metern,
die alle 200 Meter durch Stollen (Querschläge) verbunden sind – das Grundmuster der
meisten seither projektierten und gebauten langen Eisenbahntunnel. Durch die Verteilung
des Vortriebs auf zwei miteinander verbundene Röhren – eine eingleisige Hauptröhre und
einen Hilfsstollen mit etwas kleinerem Querschnitt ohne Bahngleis – wurde die Belüftung
des Hauptstollens bei Temperaturen über 50 Grad Celsius entscheidend verbessert und die
Arbeit erleichtert. Im Hilfsstollen fliesst die Abluft nach aussen, ebenso das im Hauptstollen gesammelte Bergwasser, und gleichzeitig wird darin das Druckwasser für die Bohrmaschinen zugeführt – so bleibt der Hauptquerschnitt für den Ausbruch und den Abtransport des Gesteins frei. Dieses Konzept liess höhere Vortriebsleistungen zu als der Ausbruch
eines einzigen grossen Querschnitts.
Effizienter traditioneller Tunnelbau für den längsten
Eisenbahntunnel der Welt
Die Arbeiten am 19,8 Kilometer langen Simplontunnel wurden 1898 aufgenommen.
Der Sprengvortrieb kam dank leistungsfähiger Druckwasserbohrmaschinen zügig voran und
erreichte eine mittlere Tagesleistung von 4,5 Metern, was bis heute einen guten Wert
für einen Tunnelausbruch nach traditioneller Methode darstellt. Der Durchschlag beider
Tunnelröhren erfolgte Anfang 1905. Während über 75 Jahren blieb der Simplontunnel der
längste Eisenbahntunnel der Welt und wurde erst 1982 durch den über 22 Kilometer langen Dai-Shimizu-Tunnel in den japanischen Bergen abgelöst. Die Simplon-Bergstrecke
nahm den Betrieb 1906 auf. 1912 wurde mit dem Ausbau des Hilfsstollens zu einer vollwertigen Tunnelröhre begonnen, der 1921 abgeschlossen war.
Während die nördliche Zufahrt zum Simplontunnel von Lausanne nach Brig als schnelle
Flachbahn im Talboden des Wallis verläuft, überwindet die 20 Kilometer lange Südrampe
einen Höhenunterschied von 364 Metern, was ein Gefälle von 25 Promille ergibt und einen
fast drei Kilometer langen Kehrtunnel erforderte. Die steile Südrampe stellt heute ein
60
base del San Gottardo, di 57 km di lunghezza, verrà messa in esercizio nel corso del 2016.
Dopo la galleria di base del Lötschberg lunga 35 km, già inaugurata, si tratta della galleria di
base alpina in più avanzato stato di realizzazione. Lombardi è stata coinvolta in maniera
significativa in tutte le fasi della progettazione di quest’opera, sin dagli anni 60, dagli studi
preliminari fino all’esecuzione (vedi pag. 57).
Il Sempione: un tunnel alpino per la Svizzera occidentale
Tra i perdenti a seguito della decisione storica del 1869 a favore della Ferrovia del Gottardo si
annoveravano, accanto alla Svizzera orientale, anche il Vallese e l’intera Svizzera occidentale. Queste parti del paese pretesero urgentemente un collegamento diretto con l’Italia.
Per la Svizzera occidentale il relativo percorso era predeterminato per ragioni geografiche e
storiche: non vi era alternativa al passo del Sempione, che già nel 196 a.C. serviva da strada
militare ai Romani. L’importanza del passo del Sempione era già stata riconosciuta da Napoleone I, il quale, nel periodo compreso tra il 1801 e il 1806 e con l’impiego di circa 5000 lavoratori, aveva fatto costruire un’impegnativa strada comprendente anche alcune gallerie
con una lunghezza complessiva di circa 500 m. Grazie alla rete stradale napoleonica Milano
era collegata, passando per il Sempione, direttamente con Ginevra e con Parigi, centro del
potere. Un concetto che anticipò quello delle successive trasversali ferroviarie. Dal punto di
vista della Svizzera occidentale la costruzione della galleria ferroviaria del Sempione costituiva un passo logico e inevitabile.
Nel 1893 un comitato scelse, tra i 32 presentati, il progetto dell’ingegnere elvetico Jules Dumur.
Il progetto prescelto era quello concettualmente più semplice e al contempo quello più innovativo e audace: due canne parallele, della lunghezza di quasi 20 km, con un interasse di 17 m
e unite da cunicoli trasversali ogni 200 m: lo schema base della maggior parte delle lunghe gallerie ferroviarie successivamente progettate e realizzate. Distribuendo le attività di scavo su
due canne interconnesse – una galleria principale a binario semplice e un cunicolo ausiliario
con un profilo di scavo leggermente inferiore e senza binario ferroviario – la ventilazione della
galleria principale, in condizioni di temperatura superiore ai 50 gradi centigradi, ne risultò
notevolmente migliorata ed il lavoro alleggerito. Nel cunicolo ausiliario l’aria viziata circolava
verso l’esterno, come pure l’acqua di drenaggio raccolta nella galleria principale; nello stesso
cunicolo veniva addotta l’acqua in pressione, necessaria al funzionamento delle perforatrici. In questo modo la galleria principale risultava libera per i lavori d’avanzamento e per le
operazioni di trasporto dello smarino. Questo concetto permise rendimenti d’avanzamento
maggiori rispetto a quelli caratteristici per lo scavo di un’unica canna di maggiori dimensioni.
Tecnica di scavo tradizionale per la galleria ferroviaria
più lunga al mondo
I lavori per la realizzazione della galleria del Sempione, 19,8 km di lunghezza, presero avvio
nel 1898. Grazie all’impiego di potenti perforatrici azionate ad acqua in pressione i lavori
61
grosses Hindernis für den Kapazitätsausbau und den Betrieb der Simplonbahn mit hohen
Geschwindigkeiten dar. Ende der 1980er-Jahre wurden deshalb Überlegungen zum Bau
eines rund 35 Kilometer langen Basistunnels angestellt, jedoch nicht weiter konkretisiert.
Als dringender erweist sich heute, insbesondere nach der Inbetriebnahme des Lötschberg-Basistunnels als nördlicher Zubringerlinie, die Kapazitätssteigerung der italienischen
Zufahrtslinien im Süden.
Lötschberg: letzte grosse Alpenbahn
Nach der Eröffnung der Gotthardbahn 1882 und des Simplontunnels 1906 sah sich der
schweizerische Kanton Bern vom lukrativen europäischen Nord-Süd-Verkehr abgeschnitten. Um am wachsenden Transportvolumen partizipieren zu können, beschlossen die führenden Berner Politiker den Bau einer Lötschbergbahn vom Thunersee durch das Kandertal
ins Wallis, wo der Anschluss an den Simplontunnel und weiter nach Süden hergestellt
werden sollte.
Bereits seit 1901 bestand ein erster Abschnitt durch das Kandertal bis Frutigen. 1906 startete die «Berner Alpenbahngesellschaft Bern-Lötschberg-Simplon» (bls) mit dem Bau des
Lötschbergtunnels sowie der Bergstrecken im Süden und im Norden auf der Basis eines
Projekts, das ein französisches Unternehmerkonsortium vorgelegt hatte. Der 14,6 Kilometer
lange, zweigleisige Lötschbergtunnel wurde unter der Leitung von Oberingenieur Alphons
Zollinger noch als Einzelröhre mit einem grossen Querschnitt mit Hilfe elektrischer und
pneumatischer Bohrmaschinen ausgebrochen. Der gute Baufortschritt kam 1908 auf
der Nordseite zum Erliegen, als der Tunnel einbrach und auf einer Länge von 1,5 Kilometern verschüttet wurde. Das Unglück kostete 25 Arbeitern das Leben. Der eingebrochene
Bereich musste verschlossen und der Tunnel darum herumgeführt werden. Dadurch wurde
er 800 Meter länger als geplant. Trotz dieses Rückschlags erfolgte der Durchschlag 1911 und
die Bergstrecke konnte 1913 in Betrieb genommen werden.
Die Zufahrtsrampen zum Lötschbergtunnel sind anspruchsvolle und kostspielige Bauwerke, die auch einen grossen Aufwand für Unterhalt und Schutz vor Naturgefahren erfordern.
Die 20,5 Kilometer lange Nordrampe umfasst eine langgezogene doppelte Wendeschleife
mit einem Wendetunnel, 13 Tunnel sowie 113 Brücken und Viadukte. Die 25,3 Kilometer
lange Südrampe verläuft zunächst in der Lonzaschlucht und dann hoch über dem Talboden
des Wallis. Das schwierige Gelände mit vielen tief eingeschnittenen Quertälern erforderte
den Bau von 30 Tunneln und 131 Brücken und Viadukten.
Technische Problemlösungen
Wegen der stetig steigenden Auslastung erfolgte ab 1964 etappenweise der Ausbau auf
Doppelspur, der 1992 abgeschlossen war. Im Zuge dieses Ausbaus sind zahlreiche Brücken
neu gebaut worden. Trotzdem zeichnete sich schon in den 1990er-Jahren ab, dass die
62
5. September 1980
Titelseiten von Tessiner Tageszeitungen am
Eröffnungstag des Gotthard-Strassentunnels
5 settembre 1980
Prime pagine dei quotidiani ticinesi in
occasione dell’apertura della nuova galleria
autostradale.
Bauausführung
2004–2023
Leistungen Lombardi
Einreichplanung, Ausschreibungsplanung,
Ausführungsprojekt, geotechnische Begleitung
(in Ingenieurgemeinschaft)
Kosten
Ca. eur 4,9 Mrd. (Gesamtstrecke)
bzw. eur 1,6 Mrd. (Koralmtunnel)
Technische Details
Länge: rund 32,8 km; 2 parallele, vorwiegend kreisförmige Röhren, Innendurchmesser 9,9 m,
im Abstand von rund 70 m, Abstand der Querschläge:
500 m; Gefälle: max. 6,7‰; 1 Nothaltestelle
Costruzione
2004-2023
Prestazioni Lombardi
(In consorzio con altri studi di ingegneria)
progettazione definitiva, progettazione d’appalto,
progettazione esecutiva, accompagnamento geotecnico
Costo
Circa 4,9 Mrd eur (intero tracciato)
rispettivamente 1,6 Mrd eur (galleria del Koralm)
Dati tecnici
32,8 km di lunghezza, 2 canne parallele a sezione prevalentemente circolare di diametro interno di 9,9 m,
interasse di circa 70 m; distanza tra i cunicoli trasversali:
500 m; pendenza: massima 6,7‰, 1 fermata d’emergenza
Koralmtunnel, Österreich
Tunnel Koralm, Austria
Mit der Koralmbahn wird eine neue Linie zwischen der
Steiermark im Osten und Kärnten im Westen geschaffen.
Die im Bau befindliche Neubaustrecke führt den strategischen Gedanken einer direkten Bahnverbindung von
Wien ans Mittelmeer weiter, der bereits beim Bau der
1854 eröffneten Semmeringbahn Pate stand. Die neue,
rund 130 Kilometer lange Strecke zwischen Graz und
Klagenfurt wird in wenigen Jahren ein Teil des baltischadriatischen Schienenverkehrskorridors (PontebbanaAchse Danzig–Warschau–Wien–Graz–Klagenfurt–Udine–
Venedig–Bologna) zwischen der Ostsee und der italienischen Adriaküste sein.
Con la ferrovia del Koralm viene realizzato un nuovo collegamento tra la Stiria ad est e la Carinzia a ovest. La nuova
linea, attualmente in fase di realizzazione, persegue il ragionamento strategico di una connessione ferroviaria diretta
tra Vienna e il mar Mediterraneo, già considerato con la
costruzione della ferrovia del Semmering, messa in esercizio nel 1854. Il nuovo tracciato, della lunghezza di 130 km
circa tra Graz e Klagenfurt, sarà tra pochi anni parte integrante del corridoio ferroviario Baltico-Adriatico (asse «Pontebbana»Danzica–Varsavia–Vienna–Graz–Klagenfurt–
Udine–Venezia–Bologna), che unirà l’area del mar Baltico
alla costa adriatica.
Der rund 32,8 Kilometer lange Koralmtunnel unterquert
den bis zu 2140 Meter hohen Gebirgszug der Koralpe.
Die beiden parallelen, eingleisigen Röhren sollen zu rund
zwei Dritteln mit Tunnelbohrmaschinen und zu etwa
einem Drittel im Sprengvortrieb ausgebrochen werden.
La galleria del Koralm, circa 32,8 km di lunghezza, passerà
sotto la catena montuosa del Koralpe, con quote massime di
2 140 m s.l.m. Le due canne parallele a binario unico saranno
scavate per due terzi tramite tbm e per un terzo con avanzamento all’esplosivo.
64
progredirono velocemente e raggiunsero un rendimento medio giornaliero di 4,5 m, che ancora oggi, per un avanzamento con metodo tradizionale, rappresenta un buon risultato.
Il traforo di entrambe le gallerie avvenne all’inizio del 1905. Nei successivi 75 anni la galleria
del Sempione rappresentò la galleria ferroviaria più lunga del mondo e solamente nel 1982
fu superata dalla galleria Dai-Shimizu, nelle montagne giapponesi, lunga 22 km. La linea di
montagna del Sempione fu messa in esercizio nel 1906. Nel 1912 presero avvio i lavori per
l’ampliamento del cunicolo ausiliario, allo scopo di farne una canna di circolazione a pieno
titolo, lavori che si conclusero nel 1921.
Mentre la rampa d’accesso nord alla galleria del Sempione si snoda da Losanna a Briga nel
fondovalle del Vallese sotto forma di una veloce ferrovia di pianura, i 20 km della rampa
d’accesso sud superano una differenza di quota di 364 m, comportando una pendenza del
2,5% e richiedendo la costruzione di una galleria elicoidale di quasi 3 km di lunghezza. La
ripida rampa sud rappresenta oggi un grande ostacolo per l’ampliamento della capacità di
trasporto e per un transito ad alta velocità della linea del Sempione. Alla fine degli anni 1980
furono quindi effettuate valutazioni per la costruzione di una galleria di base della lunghezza di circa 35 km, che non furono però ulteriormente concretizzate. Ben più urgente si
dimostra oggi, soprattutto dopo la messa in esercizio della galleria di base del Lötschberg
(linea d’accesso settentrionale), la possibilità di un aumento della capacità di trasporto della
linea di accesso a sud (lato italiano).
Lötschberg: ultima grande ferrovia alpina
Dopo l’apertura della ferrovia del San Gottardo nel 1882 e del tunnel del Sempione nel 1906,
il Canton Berna si vide escluso dal lucroso traffico europeo nord-sud. Per potere partecipare
al crescente volume di trasporto merci, i dirigenti politici bernesi decisero la costruzione di una linea ferroviaria del Lötschberg dal lago di Thun, passando per la valle di Kander,
fino in Vallese, con la quale realizzare l’allacciamento alla galleria del Sempione e alle regioni meridionali.
Già dal 1901 fu disponibile una prima tratta attraverso le valle di Kander fino a Frutigen. Nel
1906 la compagnia ferroviaria alpina bernese «Berna-Lötschberg-Sempione» (bls), sulla base
di un progetto presentato da un consorzio d’imprenditori francesi, diede avvio alla costruzione della galleria del Lötschberg, come pure a quella delle tratte di montagna a sud e a
nord. La galleria del Lötschberg (14,6 km di lunghezza e a doppio binario), sotto la conduzione
dell’ingegnere capo Alphons Zollinger, fu scavata a canna unica con grande sezione con l’ausilio di perforatrici elettriche e pneumatiche. La buona prestazione d’avanzamento subì
una battuta d’arresto nel 1908 sul versante settentrionale, allorquando la galleria crollò su di
una lunghezza di 1,5 km. La disgrazia costò la vita a 25 operai. La tratta occlusa fu sigillata e
il tracciato della galleria fu allungato di 800 m rispetto al progetto originale. Malgrado questo
ritardo, lo scavo si concluse nel 1911 e la linea di montagna fu messa in esercizio nel 1913.
65
Lötschberglinie an ihre Kapazitätsgrenze stossen wird und nur ein Basistunnel nachhaltig
Abhilfe schaffen würde. Dank flacher Zufahrten, insbesondere im Wallis, bietet der Lötschberg topografisch günstige und deshalb wirtschaftliche Voraussetzungen. Auch aus regionalpolitischen Überlegungen ist der rund 35 Kilometer lange Lötschberg-Basistunnel in der Planung des schweizerischen AlpTransit-Projekts vorgezogen und als erster Basistunnel durch die
Alpen bereits 2007 in Betrieb genommen worden. Im Rahmen dieses Projekts war Lombardi
an der Bauleitung beteiligt und hat die Auswirkungen auf die Talsperren im Bereich der Bahnachse untersucht.
Der Bau des Lötschberg-Basistunnels und aller anderen grossen neuen Tunnelbauten wäre
nicht möglich ohne die Entwicklung der Tunnelbohrmaschine (tbm) in den 1960er-Jahren.
Sie löste einen ähnlichen Innovationsschub aus wie vor über 100 Jahren die mechanische
Bohrmaschine. Aus den wenigen Geräten, die damals für kleine Stollendurchmesser und
grosse Steigungen beim Bau von Wasserkraftwerken eingesetzt wurden, sind die heutigen
Standardmaschinen für den Ausbruch grosser und langer, kreisrunder Tunnelröhren für die
neuen Alpentransversalen hervorgegangen. Diese Hunderte von Tonnen wiegenden Installationen – eher unterirdische Fabriken denn Baumaschinen – hinterlassen nach ihrem Durchgang eine fertige Tunnelröhre. Sie stehen für die Mechanisierung und Industrialisierung
des Tunnelbaus – und für die Leistungen der Ingenieure, die damit umzugehen wissen.
Eine der ersten Anwendungen dieser Technologie in der Schweiz war der Ausbruch der Südseite des Vereinatunnels – eines 22,5 Kilometer langen, eingleisigen Tunnels der Rhätischen Bahn (RhB) zwischen dem Prättigau und dem Unterengadin – in den 1990er-Jahren. Eine neuere Anwendung ist der Bau des 4,8 Kilometer langen Weinbergtunnels, eines
Teils der 2014 fertiggestellten Zürcher Durchmesserlinie.
Vom Zimmerwerk zur industriellen Vorproduktion
Nach dem Ausbruch muss der Tunnelquerschnitt gegen Einsturz und Niederbruch von Blöcken gesichert werden. Bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts erfolgte dies durch zimmermannsmässig vor Ort erstellte Holzeinbauten – die sogenannte «Zimmerung». Bei den
grossen Stollen- und Tunnelbauten der 1950er-Jahre genügte der Holzeinbau nicht mehr.
Vorgefertigte Stahlbögen und Bleche waren belastbarer und schneller erstellt, und sie
konnten bei Bedarf in die definitive Tunnelauskleidung integriert werden. Für die Sicherung grosser Tunnelbereiche hat sich der seit den 1930er-Jahren punktuell verwendete
Spritzbeton durchgesetzt. In der Anfangszeit wurde noch mit handgeführten Düsen «nach
Gefühl» gespritzt. Auf den heutigen Tunnelbaustellen applizieren Spritzroboter die Betonschichten mit hoher Präzision. Moderne Betonzusatzmittel sorgen dafür, dass die äussere
Schale des Tunnels nach dem Aufspritzen fast minutenschnell aushärtet.
Die grossen neuen Alpentunnel sind in Abschnitten, die vorwiegend mit Tunnelbohrmaschinen ausgebrochen werden, in der Regel mit einer inneren Schale beziehungsweise
66
Le rampe d’accesso alla galleria del Lötschberg sono costituite da strutture impegnative e
costose, che comportano anche un forte onere di manutenzione per la protezione dai pericoli naturali. La rampa nord, lunga 20,5 km, percorre una lunga doppia inversione dell’orientamento di marcia con relativa tratta sotterranea, 13 gallerie nonché 113 ponti e viadotti.
La rampa sud, lunga 25,3 km, si snoda inizialmente nella gola della Lonza, quindi prosegue in
alto al di sopra del fondovalle vallesano. La difficile conformazione del terreno, con le molte
valli laterali profonde, ha reso necessaria la costruzione di 30 gallerie e di 131 manufatti (ponti e viadotti).
Soluzioni tecniche dei problemi
A causa del crescente aumento del traffico, a partire dal 1964 si procedette all’ampliamento
della linea a doppio binario, conclusosi nel 1992. Durante le attività per questo ampliamento
diversi ponti furono ricostruiti. Ciò nonostante, già negli anni 1990 fu evidente che la linea
del Lötschberg stesse avvicinandosi al proprio limite di capacità e che solo la costruzione di una
galleria di base potesse rappresentare un rimedio duraturo. Grazie ad accessi pianeggianti,
in particolare in Vallese, il Lötschberg presentava condizioni topografiche e quindi presupposti di ordine economico favorevoli. Anche sulla base di ragionamenti politici di carattere
regionale, la progettazione della galleria di base del Lötschberg, ca. 35 km di lunghezza, fu
anticipata e la sua costruzione si concluse già nel 2007 facendola divenire la prima galleria
di base sotto le Alpi. Nell’ambito di questo progetto, Lombardi ha valutato l’influsso della
costruzione delle opere sotterranee sulle dighe e ha partecipato alla Direzione lavori.
La costruzione della galleria di base del Lötschberg, come pure di tutte le altre nuove e grandi opere sotterranee, non sarebbe stata possibile senza lo sviluppo delle frese meccaniche
(tbm) negli anni 1960. L’avvento della tbm ha provocato una spinta di sviluppo paragonabile a quella prodotta oltre 100 anni prima dall’apparizione delle perforatrici meccaniche. Le odierne macchine per lo scavo di lunghe gallerie con grande sezione circolare, come
quelle utilizzate per le nuove trasversali alpine, rappresentano l’evoluzione di quei pochi
macchinari che furono in passato impiegati per la realizzazione di cunicoli di diametro
contenuto e con grande pendenza nell’ambito di opere idroelettriche. Questi macchinari,
del peso di centinaia di tonnellate – in verità vere e proprie fabbriche sotterranee piuttosto
che macchinari per la costruzione – realizzano con il loro passaggio una canna completa.
Rappresentano la meccanizzazione e l’industrializzazione dell’odierna costruzione di
gallerie come pure la prestazione dell’ingegnere che sa come utilizzarle. Uno dei primi
impieghi di questa tecnologia nella costruzione di gallerie ferroviarie fu quello per lo
scavo del tronco sud della galleria della Vereina, lungo 22,5 km e a binario unico, commissionato dalla Ferrovia Retica (RhB) negli anni 1990, che collega la Prettigovia con la bassa
Engadina. Un recente utilizzo è rappresentato dalla costruzione della galleria del Weinberg, 4,8 km di lunghezza, parte integrante del passante ferroviario di Zurigo completato
nel 2014.
67
Auskleidung aus vorgefertigten, meist bewehrten Betonelementen (Tübbinge) ausgerüstet.
Die einzelnen Teilelemente werden ausserhalb des Tunnels unter kontrollierten Bedingungen
hergestellt und im Tunnel zu einer kreisförmigen Röhre zusammen gesetzt. Dank der dadurch
erreichten konstant hohen Qualität kann die heute geforderte Lebensdauer von 100 Jahren
für Tunnelröhren gewährleistet werden.
Politische Hindernisse
Dank der ingenieurtechnischen Leistungen ist es bisher meist gelungen, auch anspruchsvollste Herausforderungen bei den Alpendurchstichen zu meistern. Oft nimmt die Lösung
politischer oder juristischer Hindernisse aber viel Zeit in Anspruch, wie bei der Flachbahn
am österreichischen Semmering südlich von Wien am östlichen Alpenrand. Die 1854 eröffnete Semmeringbahn zwischen Wien und Bruck an der Mur gilt als weltweit erste Gebirgsbahn überhaupt und wickelt über die zweigleisige Bergstrecke mit einer Steigung von
25 Promille bis heute den Hauptteil des Verkehrs zwischen Wien und Italien ab. Seit 1989
wurde in verschiedenen Anläufen ein Semmering-Basistunnel geplant. Erst 2012 konnte
aber mit den Arbeiten an den Zufahrtsstrecken begonnen werden. Die zwei 27,3 Kilometer
langen Tunnelröhren wurden 2014 in Angriff genommen. Sie werden zusammen mit der
bereits im Bau befindlichen südlichen Fortsetzung durch den 32,9 Kilometer langen
Koralmtunnel – an dessen Planung Lombardi mitarbeitet (vgl. S. 64) – eine durchgehende
Flachbahnstrecke von Klagenfurt bis Wien schaffen.
Von der Schiene auf die Strasse
Seit der Fertigstellung der grossen Eisenbahntransversalen hat das Verkehrsvolumen, abgesehen von kriegsbedingten Unterbrüchen, kontinuierlich zugenommen. Bis in die 1950erJahre waren die Eisenbahnen auch in der Lage, den Zuwachs ohne Streckenneubauten zu
bewältigen. Seither hat sich der alpenquerende Verkehr aber zunehmend auf die Strasse
verlagert, und bei einigen Bahnlinien begann das Transportvolumen spürbar zu sinken.
Im Gegenzug stiess die Kapazität der Passstrassen rasch an ihre Grenzen, und es setzte im
Alpenraum ein reger Strassenausbau ein. Es entstanden eigentliche Gebirgsautobahnen
wie am Brenner, teilweise mit kurzen Scheiteltunneln und eindrücklichen Kunstbauten.
Dabei zeigte sich immer deutlicher, dass der wachsende Verkehr mit der offenen Überquerung der Pässe auf längere Sicht nicht sicher zu bewältigen sein würde und für die Zukunft
des alpenquerenden Strassenverkehrs der Bau langer Tunnel, wie 50 oder 100 Jahre zuvor
für die Eisenbahn, unabdingbar war. Die Machbarkeit alpenquerender Tunnel von 20 Kilometer Länge war schon bewiesen worden und der Kraftwerkbau hatte die Stollenbautechnologie inzwischen weiterentwickelt.
Den ersten Schritt hin zu langen Strassentunneln machte eine private Trägerschaft bereits
1958 mit dem Baubeginn des rund 5,8 Kilometer langen Grosser-Sankt-Bernhard-Tunnels.
68
Dai lavori di carpenteria alla prefabbricazione industriale
Dopo lo scavo, la sezione della galleria deve essere messa in sicurezza onde evitare distacchi e
crolli. A seconda della qualità della roccia, per stabilizzare lo scavo si usavano pali di sostegno
in legno messi in opera sul posto a mo’ di travatura. Per la realizzazione dei grandi cunicoli e
delle opere sotterranee degli anni ‘50, i sostegni in legno non erano più sufficienti. Centine metalliche preconfezionate e lamiere permettevano un montaggio più rapido e l’assunzione di
un carico maggiore. Inoltre, in caso di necessità, potevano essere integrate nel rivestimento
definitivo della galleria. Dopo un utilizzo puntuale sin dagli anni ‘30, per il sostegno provvisorio di grandi profili di scavo si è imposto l’impiego di calcestruzzo spruzzato. Inizialmente l’applicazione avveniva tramite un ugello gestito manualmente, affidandosi alla sensibilità dell’operatore. Nei recenti cantieri di opere sotterranee l’applicazione è delegata a spruzzatori
robotizzati in grado di mettere in opera strati di calcestruzzo con grande precisione. Moderni
additivi permettono di ottenere, pochi minuti dopo l’applicazione, un rivestimento efficace.
I nuovi grandi trafori alpini sono suddivisi in tratte il cui scavo avviene prevalentemente
con tbm, mentre il rivestimento finale è di regola realizzato tramite un anello interno in
calcestruzzo oppure garantito da conci prefabbricati. I singoli conci vengono fabbricati
all’esterno della galleria tramite un processo di produzione controllato, per poi essere assemblati in sotterraneo per formare una struttura circolare. Grazie all’alta e costante qualità
raggiunta in fase realizzativa, la durata di vita delle opere sotterranee richiesta – pari a 100
anni – può senz’altro essere garantita.
Ostacoli politici
Grazie alle prestazioni ingegneristiche è stato finora possibile gestire anche impegnative
sfide nell’ambito dell’attraversamento delle Alpi. Spesso a causa di ostacoli di natura politica o giuridica lo sviluppo di soluzioni richiede tempi troppo lunghi, come ad esempio è
stato in Austria per il progetto della ferrovia di pianura Semmering, a sud di Vienna e al
margine orientale delle Alpi. La linea del Semmering, tra Vienna e Bruck an der Mur, fu in
assoluto a livello mondiale la prima ferrovia di montagna a doppio binario, con una pendenza del 2,5%: ancora oggi assorbe il transito della maggior parte del traffico tra Vienna e
l’Italia. A partire dal 1989 la progettazione della galleria di base del Semmering è stata effettuata a più riprese. I lavori per la realizzazione delle tratte di accesso hanno preso avvio
solo nel 2012. La costruzione delle due canne della galleria, della lunghezza di 27,3 km, è
cominciata nel 2014. Insieme alla galleria del Koralm situata più a sud (32,9 km), già in fase
di realizzazione e alla cui progettazione ha partecipato anche Lombardi (vedi pag.64),
costituirà una tratta ferroviaria continua e pianeggiante tra Vienna e Klagenfurt.
Dalla rotaia alla strada
Dal completamento delle prime grandi trasversali ferroviarie alpine il volume di traffico,
fatta eccezione per le interruzioni legate ai periodi bellici, è costantemente aumentato.
69
Gotthard-Basistunnel,
Lüftungsschacht Multifunktionsstelle Faido
Galleria di base del
San Gottardo, pozzo di
ventilazione Stazione
Multifunzionale Faido
Auf einer Höhe von rund 1900 m ü.M. unterfährt der zweispurige Scheiteltunnel den Pass
zwischen dem schweizerischen Martigny im Wallis und dem italienischen Aosta nördlich
von Turin. Der 1964 eröffnete Tunnel verfügt über eine Halbquerlüftung mit Abluftventilatoren in insgesamt vier Lüftungszentralen und wird täglich von knapp 2000 Fahrzeugen
befahren. Im Unterbau der Fahrbahn ist die Ölpipeline von Genua zur Raffinerie Crissier
im Wallis untergebracht. Um die langen und steilen Rampen wintersicher zu machen,
verläuft die Strasse auf der italienischen Seite grösstenteils – auch auf Brücken – in einer
geschlossenen Galerie. Wegen der steilen und nicht für höhere Geschwindigkeiten ausgelegten Rampen und langen Anfahrtswege ist die Kapazität der grösstenteils zweispurigen Strasse aber sehr begrenzt.
Wintersichere Strassenverbindungen durch die Alpen
Ein Jahr nach Baubeginn des Grosser-Sankt-Bernhard-Tunnels startete eine ebenfalls private Trägerschaft mit dem Mont-Blanc-Tunnel ein ähnliches Projekt. Der Tunnel sollte mit
11,6 Kilometern allerdings wesentlich länger werden. Er durchquert das Mont-Blanc-Massiv
zwischen dem italienischen Aostatal und dem französischen Tal der Arve. Der einröhrige,
belüftete Tunnel wird auf zwei Spuren mit Gegenverkehr befahren und ist auf einer mittleren
Höhe von rund 1350 m ü.M. angelegt. Die erhöhte Lage des Tunnels bedingt auf beiden Seiten steile Rampen mit mehreren, offen angelegten Kehren – ein Konzept, das in einfacherer Form fast 100 Jahre zuvor am Nordportal des Fréjus-Eisenbahntunnels umgesetzt wurde.
Wie der Grosser-Sankt-Bernhard-Tunnel ist der 6,6 Kilometer lange San-Bernardino-Tunnel im Kanton Graubünden auf grosser Höhe (1600 m ü.M.) angelegt. Das 1967 eröffnete
Bauwerk verbindet Graubünden mit dem Tessin und ist Teil der mehrheitlich zweispurig
ausgebauten Nationalstrasse N13. Es ermöglichte in der Schweiz erstmals eine wintersichere Alpendurchquerung auf der Strasse. Der einröhrige Tunnel wird auf zwei Spuren
im Gegenverkehr befahren und über zwei Vertikalschächte mit architektonisch gestalteten Verteilbauwerken an der Erdoberfläche entlüftet. Die San-Bernardino-Strecke ist die
zweitwichtigste Alpen-Strassentransversale der Schweiz und die einzige valable Ausweichroute bei Unterbruch oder Überlastung der Gotthardroute. Die langen und steilen Rampen
mit Steigungen bis zu acht Prozent und ihre überwiegend zweispurige Auslegung begrenzen aber die Transportkapazität. Zwischen 1991 und 2006 ist der Tunnel umfassend instand
gesetzt worden. Bis 2022 steht eine Erneuerung der Betriebs- und Sicherheitsanlagen inklusive Ersatz der Lüftung an, woran Lombardi beteiligt ist. Dabei werden die Axialventilatoren in den Lüftungszentralen, die Strahlventilatoren im Fahrraum sowie die Lüftungssteuerung komplett ersetzt.
Erfolg mit innovativer Streckenführung
Die ersten alpenquerenden Strassentunnel aus den 1960er-Jahren sind eher singuläre Pionierbauten, die abseits der grossen Eisenbahntransversalen neue Verbindungen erschlossen
70
Bauausführung
2009–2014
Leistungen Lombardi
Bauprojekt, Anpassung Bauprojekt,
Projektierung Betriebs- und Sicherheitseinrichtungen
bohrmaschine (tbm),
Innendurchmesser
tbm-Abschnitt:
8,0 m, Längsbelüftung mit Punktabsaugungen
Kosten
Ca. eur 400 Mio.
Costruzione
2009-2014
Prestazioni Lombardi
Progetto definitivo,
aggiornamento del
progetto definitivo
impianti, progetto definitivo dell’equipaggiamento di sicurezza
mente con tbm, diametro interno della
tratta in tbm di 8,0 m,
ventilazione di tipo
longitudinale con
aspirazione puntuale
dei fumi
Costo
Circa 400 Mio eur
Technische Details
Länge: rund 12,9 km;
Ausbruch teilweise
im Sprengvortrieb,
teilweise mit Tunnel-
Dati tecnici
12,9 km di lunghezza,
scavo parzialmente
con esplosivi, parzial-
Zweite Röhre Fréjus-Strassentunnel,
Frankreich/Italien
Traforo stradale del Fréjus:
seconda canna, Francia/Italia
Der 1980 eröffnete, einröhrige Fréjus-Strassentunnel verläuft in etwa parallel zum 1872 eingeweihten Eisenbahntunnel. Einzelne Zwischenfälle haben gezeigt, dass das
Sicherheitsniveau im Tunnel, insbesondere im Brandfall,
erhöht werden muss. Möglich ist dies mit Hilfe einer zweiten Röhre, die erlaubt, dass künftig zwei Röhren im Richtungsverkehr befahren werden. Ab 2004 wurde eine zweite
Röhre projektiert und ab 2009 in Angriff genommen. Sie hat
einen Innendurchmesser von 8,0 Metern, verläuft im Abstand von 50 bis 100 Metern parallel zum bestehenden
Tunnel und ist mit diesem durch 34 Querschläge verbunden.
Die Querschläge sind als feuersicher abschliessbare Schutzräume mit je 100 Quadratmeter Grundfläche ausgebildet.
Hinzu kommen neun befahrbare Querverbindungen für
Rettungsfahrzeuge im Abstand von rund 1,5 Kilometern.
Die Schutzräume werden separat belüftet und gegenüber
den Tunneln unter leichtem Überdruck gehalten, um im
Brandfall das Eindringen von Rauch zu verhindern.
La galleria stradale del Fréjus a canna semplice, aperta al traffico nel 1980, si snoda più o meno parallelamente alla galleria ferroviaria. Singoli incidenti hanno messo in evidenza che
il livello di sicurezza del traforo, in particolare in caso di
incendio, doveva essere aumentato. A partire dal 2004 è stata
avviata la progettazione della seconda canna, i cui lavori di
realizzazione hanno preso avvio nel 2009. Questa presenta
un diametro interno di 8,0 m, è parallela alla galleria esistente dalla quale dista tra i 50 m e i 100 m ed è interconnessa
con quest’ultima tramite 34 cunicoli trasversali. I cunicoli
trasversali sono concepiti come rifugi resistenti al fuoco,
con possibilità di chiusura e con una superficie di 100 m2
per cunicolo. A questi si aggiungono 9 interconnessioni carrabili da parte dei mezzi di soccorso, con un’interdistanza
di circa 1,5 km. I rifugi sono ventilati separatamente e posti
in leggera sovrapressione rispetto alle gallerie, onde impedire una propagazione di fumo in caso di incendio.
72
Fino agli anni ‘50 le ferrovie erano effettivamente nelle condizioni di assorbire l’aumento
senza richiedere un ampliamento della rete. Dopodiché il traffico in transito attraverso le
Alpi si è vieppiù spostato dalla rotaia alla strada, comportando per alcune linee ferroviarie
una percettibile diminuzione del volume dei trasporti. La capacità di traffico dei passi stradali ha di riflesso rapidamente toccato il limite, richiedendo un rapido potenziamento della
rete stradale nell’area alpina. Furono realizzate vere e proprie autostrade di montagna, come
quella del Brennero, caratterizzate in parte da brevi gallerie di valico e impressionanti manufatti. Con la loro costruzione divenne sempre più evidente che, a lungo termine, la gestione del crescente traffico con il transito di superficie attraverso i passi non avrebbe costituito
una soluzione sicura e che pertanto la costruzione di gallerie più lunghe per il traffico stradale, come fu il caso 50 o 100 anni prima per la ferrovia, sarebbe stata inevitabile. La fattibilità di gallerie transalpine lunghe 20 km era già stata dimostrata e la costruzione degli
impianti idroelettrici aveva permesso un ulteriore sviluppo della tecnologia relativa allo
scavo di cunicoli.
Il primo passo nella direzione della realizzazione di lunghe gallerie stradali fu fatto già
nel 1958 da una società privata concessionaria con l’avvio dei lavori per la costruzione del
traforo del Gran San Bernardo lungo 5,8 km. La galleria di valico a due corsie con traffico bidirezionale si snoda ad una quota di quasi 1900 m s.l.m., al di sotto del passo che collega la
città elvetica di Martigny, in Vallese, con quella italiana di Aosta, a nord di Torino. La galleria,
messa in esercizio nel 1964, dispone di una ventilazione semi-trasversale con ventilatori
per l’estrazione dell’aria esausta installati in quattro centrali di ventilazione e presenta
un transito giornaliero di poco meno di 2000 veicoli. Al di sotto della carreggiata è installata
la condotta dell’oleodotto tra Genova e la raffineria di Crissier nel Vallese. Onde garantire
l’agibilità delle lunghe e ripide rampe d’accesso alla galleria, gran parte della strada sul lato
italiano – ponti compresi – è realizzata con gallerie artificiali. A causa della forte pendenza
e non essendo concepite per velocità di percorrenza elevate, le rampe del lungo percorso d’accesso limitano la capacità dell’intera strada, malgrado questa sia prevalentemente
a doppia corsia.
Attraverso le Alpi con collegamenti stradali a prova d’inverno
Un anno dopo l’avvio dei lavori per la costruzione della galleria del Gran San Bernardo,
grazie ad una società concessionaria, anch’essa privata, prese avvio un progetto simile
al Monte Bianco. La galleria però, con i suoi 11,6 km, risultava nettamente più lunga. Essa attraversa il massiccio del Monte Bianco tra la valle d’Aosta sul versante italiano e la valle
dell’Arve su quello francese. La galleria a canna singola, provvista di ventilazione, presenta
due corsie con traffico bidirezionale ed è posta ad una quota media di circa 1350 m s.l.m.
L’elevata quota del traforo comporta per le rampe su entrambi i versanti svariati tornanti:
un concetto che, in forma semplificata, fu messo in opera quasi 100 anni prima al portale
nord della galleria ferroviaria del Fréjus.
73
und verkehrstechnisch vernachlässigte Regionen an die wirtschaftliche Entwicklung angekoppelt haben. Ein Jahrzehnt später stellte sich heraus, dass die grossen Strassentransportströme bevorzugt in den bereits durch die Eisenbahntransversalen vorgespurten Kanälen
flossen. Als wirksamstes Mittel zur Eindämmung der anschwellenden Fahrzeuglawinen
betrachtete man deshalb Ende der 1970er-Jahre den Bau von Strassentunneln und ganzen
Autobahnen parallel zu den bestehenden und bewährten Schienenverkehrswegen.
So begann auch Lombardis eigentliches Engagement im Eisenbahn- und Strassentunnelbau – und zwar am Gotthard: Dank der langjährigen Erfahrung beim Bau von Kraftwerksstollen und einer innovativen Idee für die Linienführung wurde das Unternehmen mit der
Projektierung des 1980 eröffneten Gotthard-Strassentunnels beauftragt. Im Bereich der
Portale bei Göschenen und Airolo plante Lombardi den Strassentunnel parallel zum
Bahntunnel. Im Berg weicht er aber von dessen gerader Linienführung ab und ist deshalb
mit 16,9 Kilometern fast 2 Kilometer länger. Damit ist er der längste Strassentunnel der
Schweiz und gegenwärtig der drittlängste der Welt. Die Abweichung von der geraden Form
ermöglichte eine optimale Positionierung der vier Lüftungsschächte und der Mündungsbauwerke an der Erdoberfläche.
Der Gotthard-Strassentunnel war eigentlich zweiröhrig geplant. Durch Beschluss des
schweizerischen Bundesrates wurde jedoch nur eine Röhre mit einem Sicherheitsstollen
realisiert. Dieser einröhrige Tunnel ist Teil der ansonsten vierspurigen Nationalstrasse N2
Basel–Chiasso und weist zwei Fahrspuren mit Gegenverkehr auf. Über dem Verkehrsraum
ist an einer Trennwand die Zwischendecke aufgehängt. Die beiden dadurch gebildeten
Kanäle dienen der Belüftung über vier Lüftungszentralen im Tunnel und je eine Zentrale
bei den Tunnelportalen (vgl. S. 124). Eine Besonderheit des Gotthard-Strassentunnels bildet der in 30 Meter Abstand parallel angelegte Sicherheitsstollen, der als Flucht- und Rettungsweg sowie als Kabelkanal dient. Er ist durch 73 Schutzräume, die jeweils 248 Meter
voneinander entfernt sind, mit dem Haupttunnel verbunden. Sicherheitsstollen und
Schutzräume werden unabhängig vom Haupttunnel belüftet und permanent unter leichtem Überdruck gehalten, um das Eindringen von Rauch zu verhindern.
Der Gotthard-Strassentunnel ist mit Abstand die meistbefahrene Strassen-Alpentransversale der Schweiz: Im Jahr 2013 wurde er von durchschnittlich knapp 17 500 Fahrzeugen pro
Tag benutzt, was jährlich rund 6,4 Millionen Durchfahrten entspricht. Der Schwerverkehrsanteil beträgt 15 bis 20 Prozent.
Mehr Sicherheit
Wie schon zur Pionierzeit der Eisenbahntransversalen setzte die neue Entwicklung des
Strassenverkehrs auch am Fréjus frühzeitig ein. Ein 12,9 Kilometer langer Strassentunnel ersetzte 1980 den zuvor intensiven Autoverladebetrieb. Der praktisch parallel zum
74
Come la galleria del Gran San Bernardo, anche quella del San Bernardino nel Cantone dei
Grigioni, lunga 6,6 km, si trova in quota (1600 m s.l.m.). L’opera, aperta al traffico nel 1967,
collega i Grigioni con il Ticino ed è parte della strada nazionale A13, prevalentemente a
doppia corsia per senso di marcia. La galleria ha permesso per la prima volta un collegamento stradale alpino percorribile durante tutto l’inverno. La galleria a canna unica è provvista
di due corsie a traffico bidirezionale e di due pozzi di ventilazione verticali con in superficie
i relativi manufatti di pregio architettonico per l’espulsione dell’aria viziata. Quella del
San Bernardino è la seconda trasversale stradale alpina in ordine di importanza in Svizzera,
nonché l’unica valida alternativa a quella del Gottardo in caso di interruzione o congestionamento di quest’ultima. Le lunghe e ripide rampe d’accesso, con pendenze massime
dell’8%, e la loro prevalente realizzazione a due corsie per senso di marcia comportano però
una limitazione della capacità di trasporto. Tra il 1991 e il 2006 la galleria è stata completamente rinnovata. Entro il 2022 è previsto un aggiornamento dell’impiantistica e degli
impianti di sicurezza, inclusa la sostituzione di quelli di ventilazione, progetti nei quali
Lombardi è coinvolta. I ventilatori assiali nelle relative centrali di ventilazione, i ventilatori
a getto nel vano di circolazione e il sistema di comando saranno completamente sostituiti.
Il successo di tracciati innovativi
I primi trafori alpini stradali degli anni ‘60 rappresentano piuttosto opere pionieristiche
singolari che, in aggiunta alle grandi trasversali ferroviarie alpine, crearono nuovi collegamenti permettendo alle regioni fino a quel momento trascurate per quanto riguarda le infrastrutture di trasporto, di partecipare allo sviluppo economico. Un decennio più tardi è
emerso che i grandi flussi del traffico stradale tendono a snodarsi lungo quei canali già tracciati dalle trasversali ferroviarie alpine esistenti. Alla fine degli anni ‘70 si riteneva che il
mezzo più efficace per gestire la valanga di veicoli, fosse la realizzazione di gallerie stradali e autostrade in parallelo agli assi di traffico ferroviari esistenti.
Cominciò così anche l’impegno di Lombardi nella costruzione di gallerie ferroviarie e stradali, in particolare al Gottardo. Grazie alla pluriennale esperienza nella costruzione di cunicoli per gli impianti idroelettrici e ad un’idea innovativa, la società fu incaricata della progettazione della galleria autostradale del San Gottardo, inaugurata nel 1980. Ai portali di
Göschenen e di Airolo la galleria stradale progettata da Lombardi partiva parallela a quella
ferroviaria: all’interno della montagna, però, non seguiva un tracciato rettilineo risultando
così, con una lunghezza di 16,9 km, quasi 2 km più lunga di quella ferroviaria e la più lunga
galleria stradale svizzera, nonché attualmente la terza più lunga al mondo. La deviazione
da un tracciato rettilineo permise un posizionamento ottimale dei quattro pozzi di ventilazione e dei relativi manufatti di espulsione e di presa d’aria in superficie.
In realtà, la galleria stradale del San Gottardo fu progettata a doppia canna. Per decisione del
Consiglio federale svizzero fu però realizzata un’unica canna di circolazione con adiacente
75
Eisenbahntunnel verlaufende, aber leicht längere Strassentunnel besteht bis heute aus
einer einzelnen Tunnelröhre, die im Gegenverkehr befahren wird. Lombardi projektierte
2005 aufgrund verschiedener Ereignisse einen Sicherheitsstollen parallel zum Tunnel.
Im Zuge einer Projekterweiterung wurde eine zweite, zweispurige Tunnelröhre realisiert;
der Durchschlag fand im Herbst 2014 statt (vgl. S. 72). 2020 stehen schliesslich zwei Tunnelröhren mit je einem Fahr- und einem Standstreifen zur Verfügung.
76
un cunicolo di sicurezza. Questa galleria a canna unica, con due corsie e traffico bidirezionale,
è parte della strada nazionale a quattro corsie A2 Basilea-Chiasso. Al di sopra del vano
di circolazione, la soletta intermedia è appesa ad una parete divisoria. I due canali risultanti
servono per la ventilazione della galleria, a partire da quattro centrali di ventilazione intermedie sotterranee e una centrale supplementare a ciascun portale (vedi pag. 125). Una particolarità della galleria stradale del San Gottardo è costituita dal cunicolo di sicurezza,
parallelo e posto ad una distanza di 30 m dalla canna di circolazione, adibito a via di fuga e di
salvataggio come pure al transito cavi. Tramite 73 rifugi, posti ad un’interdistanza di 248 m,
è collegato con la galleria principale. Cunicolo di sicurezza e rifugi sono ventilati separatamente e mantenuti in leggera sovrapressione rispetto alla galleria principale, onde impedire una propagazione di fumo.
La galleria stradale del San Gottardo è di gran lunga la più trafficata strada transalpina svizzera: nel 2013 la media giornaliera dei transiti è stata di 17 500 veicoli, corrispondente su base
annua a circa 6,4 milioni di transiti. La quota del traffico pesante si aggira tra il 15% e il 20%.
Più sicurezza
Come già all’epoca pionieristica delle trasversali ferroviarie alpine, la nuova evoluzione del
traffico stradale cominciò ad osservarsi presto anche al Fréjus. Una galleria stradale della
lunghezza di 12,9 km sostituì nel 1980 la navetta, fino ad allora intensamente sfruttata.
La galleria stradale, praticamente parallela a quella ferroviaria e poco più lunga di quest’ultima, consiste ancora oggi in un’unica canna con traffico bidirezionale. Lombardi, a seguito
di diversi eventi occorsi in galleria, ha progettato nel 2005 un cunicolo di sicurezza parallelo
alla galleria esistente. Nel corso del successivo ampliamento del progetto è poi stata realizzata una seconda canna a due corsie, il cui scavo si è concluso nel 2014 (vedi pag. 72). Nel 2020
saranno finalmente disponibili due canne per traffico monodirezionale. In fase di esercizio
una corsia per canna sarà destinata alla circolazione dei veicoli, mentre l’altra fungerà
da corsia d’emergenza.
77
Lösungen für den
Agglomerationsverkehr
Weltweit wachsen Bevölkerung und Wirtschaft der städtischen Agglomerationen. Der
Platz, die damit einhergehenden Mobilitätsbedürfnisse zu befriedigen, ist je länger,
desto weniger vorhanden. Verkehrslösungen werden daher vermehrt im Untergrund
gesucht, auch wenn die dafür entstehenden Kosten ein Mehrfaches jener von oberirdischen Lösungen betragen. Der Gewinn an Mobilität und die geringeren Umweltbelastungen wiegen diesen Nachteil auf. Die Herausforderungen, die sich den Ingenieuren
beim Bauen in den städtischen Räumen stellen, sind jedoch zahlreich. Im Vordergrund
steht die Rücksicht auf die bestehende Infrastruktur, aber auch auf die Lebensqualität
der Bevölkerung.
In Agglomerationsgebieten nimmt der Bevölkerungsdruck weltweit stetig zu. In der Schweiz
leben fast 40 Prozent der Bevölkerung in einer der fünf Agglomerationen von Zürich, Basel,
Genf, Bern oder Lausanne. Gleichzeitig konzentrieren sich in diesen Agglomerationen die
Aktivitäten der Wirtschaft. Die Folge ist eine erhebliche Zunahme des Agglomerationsverkehrs sowohl auf der Strasse als auch auf der Schiene. Staus in den am dichtesten besiedelten Gebieten – etwa im Norden der Stadt Zürich, im Raum Basel, zwischen Lausanne
und Genf oder in der Südschweiz rund um Lugano – gehören zum Alltag. Platz für neue
oberirdische Verkehrslösungen ist in diesen städtischen Gebieten kaum mehr vorhanden
oder oft zu zerstückelt für grössere Projekte. «Die Tendenz, Lösungen unter der Erde zu realisieren, wird damit immer stärker», meint Roger Bremen, Verwaltungsratspräsident der
Lombardi-Gruppe. Dies betrifft in seinen Augen alle Bausektoren, aber in besonderem
Masse den Bereich des Verkehrs. Ob für Autos oder für Züge, unterirdische Verkehrswege
aller Art stellen oft eine Möglichkeit für einen Kapazitätsausbau dar.
Diese Tendenz ist auch in der Schweiz offensichtlich. Realisiert wurden und werden sowohl
Umfahrungslösungen unter Tage – etwa die Westumfahrung der Stadt Zürich – als auch
Innenstadterschliessungen. Die Zürcher Durchmesserlinie bietet der Eisenbahn mit dem
4,8 Kilometer langen Weinbergtunnel eine neue Transitachse mitten durch die Stadt Zürich.
Diese und andere unterirdische Lösungen entlasten die Bevölkerung in den städtischen
Agglomerationen stark, insbesondere wird sie von Lärm- und Luftbelastungen verschont.
Allerdings ist der Bau von Verkehrsstrukturen unter der Erde in der Regel zehnmal so teuer
wie an der Oberfläche.
Lombardi beschäftigt sich seit rund drei Jahrzehnten mit Verkehrslösungen in städtischen
Gebieten. Erste wichtige Projekte waren die Anfang der 1990er-Jahre fertiggestellte unterirdische Autobahnumfahrung bei Neuenburg in der Schweiz oder die ebenfalls unterirdische Parkplatzanlage nahe des Mailänder Doms in Italien, die vor rund 14 Jahren erstellt
wurde. Der rund tausend Meter lange Galgenbucktunnel bei Schaffhausen ist das gegenwärtig anspruchsvollste Projekt von Lombardi in der Schweiz (siehe S. 82). Diese Anschlussröhre an die Nationalstrasse A4 soll die Verkehrssituation in der Agglomeration Schaffhausen
80
Soluzioni per il trasporto
urbano
La popolazione urbana e le attività economiche ad essa associate sono in crescita a livello mondiale. Lo spazio disponibile per realizzare soluzioni che soddisfino il fabbisogno crescente di mobilità diminuisce costantemente. Le soluzioni ai problemi di trasporto vengono quindi sempre più ricercate in sotterraneo, anche se i costi sono un multiplo
di quelli per le soluzioni in superficie. I vantaggi in termini di tempi di percorrenza e il
minor impatto ambientale compensano tuttavia il maggior onere diretto. Le sfide che gli
ingegneri si trovano a dover affrontare nella costruzione di opere in aree urbane sono
numerose; tra le più importanti vi sono senza dubbio la presenza di edifici e infrastrutture e la qualità di vita della popolazione.
La pressione demografica nelle grandi aree urbane è in costante aumento. In Svizzera quasi
il 40% della popolazione è concentrata nelle cinque principali città (Zurigo, Basilea, Ginevra,
Berna e Losanna), dove si concentrano anche le principali attività economiche nazionali.
L’ovvia conseguenza è un progressivo e costante aumento del traffico urbano, sia su strada
che su rotaia. La congestione del traffico nelle zone più densamente popolate (come la parte
nord della città di Zurigo, il triangolo Basilea-Ginevra-Losanna o i dintorni di Lugano per la
svizzera italiana) è scena quotidiana nella vita degli abitanti. Lo spazio per realizzare grossi
progetti stradali o ferroviari in superficie è spesso troppo frammentato se non addirittura
inesistente. «La tendenza a realizzare soluzioni in sotterraneo si rafforza», dice Roger Bremen, presidente del gruppo Lombardi. Tendenza che riguarda a suo avviso un po’ tutti i settori della costruzione, ma in particolar modo quello dei trasporti. Che siano stradali o ferroviarie, le nuove vie sotterranee offrono spesso la sola possibilità per un aumento di capacità.
Questa tendenza è evidente anche in Svizzera, dove alcune opere in sotterraneo sono già
state realizzate e altre sono in corso di definizione, come ad esempio la tangenziale ovest di
Zurigo. Con il Weinbergtunnel di 4,8 km la «Durchmesserlinie» di Zurigo offre un nuovo
asse di transito attraverso il cuore della città stessa. Soluzioni come queste allentano la
pressione sulla popolazione nei centri urbani, che si vede sgravata da rumore e inquinamento atmosferico. Tuttavia, la costruzione di infrastrutture di trasporto sotterranee è circa dieci volte più onerosa dei progetti equivalenti in superficie.
Lombardi è attivo da circa trenta anni nel campo delle infrastrutture di trasporto in aree
urbane. Tra i primi importanti progetti realizzati vi era, all’inizio del 1990, la circonvallazione
autostradale sotterranea di Neuchâtel, in Svizzera, o la realizzazione dell’autosilo sotterraneo nei pressi del Duomo di Milano in Italia, terminato circa quattordici anni fa. Attualmente la galleria stradale «Galgenbuck» (lunga circa 1 km), nei pressi di Sciaffusa, è il progetto più impegnativo per Lombardi in Svizzera (vedi pag. 83). Questa galleria di raccordo
con l’autostrada A4 migliorerà la situazione nell’agglomerato di Sciaffusa, in prossimità del
confine con la Germania. Il nuovo tracciato passa sotto l’abitato del comune di Neuhausen
attraversando una zona caratterizzata da condizioni geologiche estremamente mutevoli.
81
Galgenbucktunnel, Neuhausen,
Schweiz
Der Startschuss für den Vortrieb des Galgenbucktunnels
fiel im Juli 2013. Seither wird von der «Engi» her die
1,1 Kilometer lange, zweispurige Unterfahrung Neuhausens
ausgebrochen. Sie mündet bei Schaffhausen Süd in die
Nationalstrasse A4 ein. Unter der Fahrbahn ist ein Werkleitungskanal in Kombination mit einem Fluchtweg vorgesehen. Bei den Portalen sowie in der Tunnelmitte werden Elektrozentralen erstellt. Der Vortrieb erfolgt in stark
heterogenen und wechselhaften geologischen Verhältnissen mit Karstphänomenen. Der Verkarstungsgrad ist sehr
unterschiedlich und schwer prognostizierbar. Der Ausbruch
erfolgt überwiegend im Sprengvortrieb und wird bei Bedarf mechanisch unterstützt. Im Kalottenvortrieb wird der
Tunnel zuerst auf etwa 85 Metern im oberen Bereich des
Tunnelquerschnittes (Kalotte) ausgebrochen, danach folgt
der untere Tunnelquerschnitt (Strosse/Sohle). Ende Januar
2015 waren rund 430 Meter der Kalotte und 390 Meter
der Strosse/Sohle ausgebrochen. Von Bahntal aus werden
im Gegenvortrieb zwei 124 Meter lange Sondierstollen
ausgebrochen. Diese auf beiden Seiten des zukünftigen
Ausbruchsprofils angeordneten Paramentstollen dienen
dazu, den Unterquerungsbereich des bestehenden
Bahntunnels der Deutschen Bahn (Charlottenfelstunnel)
zu erkunden.
82
1
3
4
1 Schloss Charlottenfels
2 Galgenbucktunnel
(Strassentunnel)
3 Charlottenfelstunnel
(Bahntunnel)
4 Ertüchtigung Charlottenfelstunnel mit
Anker
Bauausführung
2011–2019
Leistungen Lombardi
Detailprojekt, Submission,
Unterlagen für die Ausführung,
Bauleitung (in Konsortium)
Kosten
Ca. chf 240 Mio.
Technische Details
Zweispuriger, im Gegenverkehr
betriebener, 1061 m langer
Strassentunnel, der den
bestehenden Charlottenfelstunnel der Deutschen Bahn (DB)
in einem minimalen Abstand
1 Castello Charlottenfels
2 Tunnel stradale
Galgenbuck
3 Tunnel ferroviario
Charlottenfels
4 Consolidamento
Tunnel Charlottenfels
tramite ancoraggi
von rund 5,5 m unterquert.
In den Portalbereichen «Engi»
und «Bahntal» sind auf 77 m
bzw. 124 m Dreispurstrecken
angeordnet, was zu einem Ausbruchsprofil von etwa 16 m Breite und 14 m Höhe führt. Die in
der Tunnelmitte angeordnete
Ausstellbucht von rund 44 m
Länge hat einen Ausbruchsquerschnitt von rund 225 m²
2
5
10
d=5,5 m
15 m
Costruzione
2011 – 2019
Prestazioni Lombardi
Progetto definitivo, appalti,
progetto esecutivo e direzione
lavori (in consorzio)
Costo
Circa 240 Mio chf
Nella zona dei portali «Engi» e «Bahntal» si trovano corsie di preselezione, lunghe 77 m e 124 m, che richiedono una sezione di circa 16 m di
larghezza e 14 m di altezza. Al centro
della galleria si trova una nicchia
di sosta lunga 44 m. La sezione di
scavo è di 225 m2
Dettagli tecnici
Galleria stradale a due corsie,
lunga 1061 m, con traffico
bidirezionale che sottopassa la
galleria esistente Charlottenfelstunnel della Deutsche Bahn ad
una distanza minima di 5,50 m.
Galleria del Galgenbuck,
Neuhausen, Svizzera
Il via ai lavori di scavo del Galgenbucktunnel è stato dato
in luglio 2013. La galleria di circonvallazione di Neuhausen
a due corsie, lunga 1,1 km, viene scavata partendo dal portale
Engi e si congiunge con la strada nazionale A4 a Sciaffusa
sud. Sotto la carreggiata sono ubicati un canale tecnico e la
via di fuga. In vicinanza dei portali e nel centro della galleria
si trovano le centrali elettriche. L’avanzamento avviene
in condizioni geologiche molto eterogenee con fenomeni carsici. Il grado di carsicità varia molto ed è difficile da pronosticare. La galleria è scavata con avanzamento tradizionale e
dove necessario con l’aiuto del martello demolitore. Lo scavo
procede a mezza sezione. Prima è scavata la calotta per circa
85 m e dopo segue la parte inferiore della sezione (strozzo).
A fine gennaio 2015 sono stati eseguiti 430 m della calotta e
390 m dello strozzo. Dal portale «Bahntal» vengono scavati due
cunicoli di sondaggio lunghi 124 m in contro-avanzamento.
I due cunicoli si trovano a lato del futuro profilo e servono
per investigare la zona d’incrocio con la galleria esistente
della Deutsche Bahn (Charlottenfelstunnel).
83
Metro Kopenhagen,
Baugrube inmitten historischer Gebäude
Metropolitana di Copenhagen, scavo tra gli edifici
del centro storico
an der Grenze zu Deutschland verbessern. Die Linienführung verläuft unter dem Siedlungsgebiet der Gemeinde Neuhausen durch eine Zone, die von extrem wechselhaften
geologischen Verhältnissen geprägt ist. Zudem unterquert der Tunnel einen bestehenden
Tunnel der Deutschen Bahn im Abstand von nur 5,5 Metern. Das Projekt stellt Herausforderungen, die für Verkehrsanlagen in städtischen Verhältnissen typisch sind. Der Verlauf
unter dicht besiedeltem Gebiet bedingt eine vorgängige Beweisaufnahme an den verschiedenen Bauwerken an der Oberfläche und eine stetige Überwachung der Erschütterungen und der Geländebewegungen an der Erdoberfläche. Zu überwachen gilt es auch
den Lärm, insbesondere den Körperschall, der sich mit dem unterirdischen Ausbruch
ergibt. Die Gestalt des Untergrunds lässt kaum voraussehen, wo welche der verschiedenen, oft wenig stabilen Erscheinungsformen des anstehenden Malmkalks auftreten.
Notwendig ist deshalb ein permanentes Monitoring, das viel Zeit kostet und den Bauingenieuren kurzfristige Planungsleistungen abverlangt. Die geologischen Wechselfälle zwingen zur Anwendung verschiedener Vortriebsmethoden – des Sprengvortriebs sowie des
maschinenunterstützten Vortriebs in lockerem und in festem Gestein. Die kurzfristigen
Wechsel der Vortriebsart erschweren die Optimierung des Arbeitsrhythmus und somit ein
zügiges Vorankommen des Projekts. Beim Sprengvortrieb sind dabei genau festgelegte Zeitfenster für die Sprengungen einzuhalten, damit der Bahnverkehr im zu unterquerenden
Bahntunnel nicht gestört wird.
Komplexität erfordert Organisation und Kommunikation
Im urbanen Umfeld gestaltet sich die Projektierungsarbeit sehr komplex. Stets müssen alle
Detailfragen im Hinblick auf das ganze bauliche Umfeld analysiert und geklärt werden.
Dies betrifft nicht nur mögliche Bodendeformationen, sondern auch organisatorische Aspekte. So wird beispielsweise eine intensive Zusammenarbeit mit den Werken notwendig,
wenn es um die aufwendige und komplizierte Verschiebung von Wasser-, Strom- und
Gasleitungen in der Umgebung des Projekts geht. Auch die Umleitung von Verkehrsachsen
erweist sich als logistische Herausforderung, die auch auf planerischer Ebene erheblichen
Zeitaufwand erfordert.
Lombardi leistet deshalb auch viel Kommunikationsarbeit: Die Bevölkerung muss klar und
umfassend informiert werden. Das Bauingenieurbüro unterstützt hierbei die Auftraggeber
beziehungsweise die lokalen Behörden, indem es beispielsweise eine Internetseite mit
ausführlichen Angaben zu den Verkehrsumleitungen und dem Fortschritt der Arbeiten bereitstellt. Wichtig sind auch Intranethinweise für die Angestellten der betroffenen Firmen
und Behörden.
Die Sicherheitsaspekte müssen in der Planung von Beginn weg berücksichtigt werden.
Die Sicherheit eines Projekts wird dabei auch durch maschinentechnische Aspekte beeinflusst. Gerade Ausbruchgeräte müssen besondere Schutzvorrichtungen aufweisen, damit
84
sich die Maschinen unter anderem nicht zu sehr erhitzen. Besondere Aufmerksamkeit verdient auch die Wahl der unter Tag eingesetzten Materialien in Bezug auf ihre Auswirkungen bei einem Brandfall beziehungsweise der Aspekt, wo und in welcher Menge die Materialien zwischengelagert werden. Um alle möglichen Notfallszenarien berücksichtigen und
entsprechende Massnahmen erarbeiten zu können, steht Lombardi bei der Planung der
Baustellenorganisation mit der lokalen Feuerwehr und Polizei in engem Kontakt. Dies betrifft vor allem die frühzeitige und grossräumige Absperrung von Zugängen zu Baustellen
sowie alle einzelnen Schritte bei den Sicherheitsmassnahmen für die Baulüftung, die Beleuchtung und die Stromzufuhr.
Lüftungsanlagen sorgen für Umweltqualität und Sicherheit
Im Zusammenspiel mit dem Bau muss auch frühzeitig die Planung der Lüftungsanlagen
für den späteren Betrieb starten. Bei Strassentunnel in städtischen Gebieten darf es an den
Tunnelportalen zu keinen übermässigen Luftbelastungen kommen. Dabei ist zu berücksichtigen, ob in der betreffenden Tunnelröhre eher flüssiger oder stockender Verkehr zu
erwarten ist. Die jeweiligen Normen sind länderspezifisch und technische Lösungen hängen von der Tunnelgeometrie und der Geländebeschaffenheit ab. In der Schweiz besteht
aus Gründen der Sicherheit die Vorschrift, dass jeder Tunnel ab einer Länge von 500 Metern
Lüftungsanlagen aufweisen muss. Für die Lüftungskamine, aber auch für die Betriebszentralen müssen geeignete Standorte gefunden werden. Die Lüftungskamine müssen gestalterisch möglichst gut in die Landschaft eingebettet sein.
Eine Sicherheitsanlage neuster Generation projektierte Lombardi im 2013 fertiggestellten
Umfahrungstunnel «Vedeggio–Cassarate» bei Lugano im Süden der Schweiz. Potenziell gefährliche Störungen des Verkehrs werden in diesem Tunnel von Sensoren erfasst und an
die Verkehrsteilnehmer ausserhalb des Tunnels kommuniziert. Die Lüftungsanlage ermöglicht im Brandfall, den Rauch – der für die Tunnelbenutzer eine weitaus grössere Gefahr darstellt als das Feuer selbst – in der Nähe des Brandherdes durch spezifisch aktivierte Lüftungsklappen abzusaugen, die in der Regel alle 100 Meter in die Tunneldecke
eingebaut sind.
Wie jede andere Anlage sind auch Lüftungsanlagen erneuerungsbedürftig. Im Rahmen der
2013 beendeten Gesamterneuerung des «Cityrings Luzern» (vgl. S. 194) wurde unter anderem ein neues Belüftungssystem geplant und installiert. Hierbei mussten sämtliche Arbeiten nachts sowie an Wochenenden durchgeführt werden, da nur auf diese Weise bei einem
täglichen Verkehrsaufkommen von 85 000 Fahrzeugen eine Bauabwicklung möglich
war, ohne dass die Agglomeration Luzern vollständig im Stau versunken wäre. Um Staus zu
vermeiden, galt es ein genauestes Timing bei den Bauabläufen sowie der Wiederinbetriebnahme aller Infrastrukturen – insbesondere von Sicherheitsanlagen wie Signalisation,
Lüftung und Fluchtwegen – einzuhalten. Die beim Projekt «Cityring Luzern» eingeübten
86
Il tunnel, inoltre, incrocerà una galleria ferroviaria esistente della Deutsche Bahn, a soli 5,5 m
di distanza. Il progetto pone delle sfide tipiche per le infrastrutture di trasporto in ambito
urbano. Effettuare scavi al di sotto di zone densamente popolate richiede l’esecuzione di
prove e verifiche sullo stato delle infrastrutture in superficie e una sorveglianza continua
delle vibrazioni e deformazioni del terreno. Particolare attenzione va posta nel monitorare
il rumore causato dallo scavo sotterraneo, in particolare quello trasmesso tramite il terreno.
La conformazione del terreno non permette una previsione attendibile delle caratteristiche
delle formazioni calcaree presenti, spesso poco stabili. Si rende quindi indispensabile un
monitoraggio costante e continuo della situazione geologica, con il corrispondente impegno di tempo e l’indispensabile flessibilità richiesta agli ingegneri. Tale scenario richiede
continui adeguamenti dei metodi di avanzamento, alternando il metodo convenzionale
(cariche esplosive) all’avanzamento meccanico nei materiali sciolti o nella roccia. I cambiamenti a breve termine del metodo di avanzamento rendono difficile l’ottimizzazione
del ritmo di lavoro e ostacolano un’esecuzione rapida del progetto. Quando si utilizza il
metodo di avanzamento convenzionale, con il brillamento di cariche esplosive, vanno
inoltre rispettate scrupolosamente le finestre temporali concordate, per non interferire
con l’esercizio ferroviario nella galleria ferroviaria che si sottopassa.
Le situazioni complesse richiedono organizzazione e comunicazione
In ambito urbano il lavoro di progettazione è sempre molto complesso. Tutti i dettagli devono essere analizzati e risolti in funzione dell’ambiente edificato circostante. Questo riguarda non solo le deformazioni del terreno ma anche molti aspetti organizzativi di più ampio
respiro. Per esempio si rende necessaria un’intensa cooperazione con le aziende municipalizzate in caso di spostamenti complessi e onerosi di canalizzazioni, cavidotti o gasdotti.
Anche la deviazione momentanea dei flussi di traffico rappresenta spesso una sfida logistica che richiede molto tempo in sede di pianificazione.
Lombardi fornisce quindi anche le prestazioni per i servizi di comunicazione alla popolazione che deve sempre essere informata in modo trasparente e completo e sostiene il committente o gli enti locali mettendo a disposizione, ad esempio, una pagina web con le indicazioni dettagliate in merito alla gestione del traffico e all’avanzamento dei lavori.
Importanti sono anche informazioni mirate, che vengono inserite negli intranet delle ditte
e degli enti interessati e che si rivolgono ai collaboratori.
Gli aspetti di sicurezza devono essere presi in considerazione già dai primissimi stadi
della progettazione. La sicurezza di un progetto viene influenzata anche da aspetti tecnici
legati ai macchinari utilizzati. In particolare i macchinari di scavo, ad esempio, devono avere dispositivi protettivi specifici che ne evitino, tra l’altro, il surriscaldamento. Viene data
particolare attenzione anche alla scelta dei materiali impiegati nel sotterraneo in relazione
al loro comportamento in caso d’incendio, nonché alle modalità di stoccaggio. Al fine di
87
Mailänder MetroLine 5, Station
San Siro
Metropolitana di
Milano-Linea 5,
Stazione San Siro
prendere in considerazione tutti i possibili scenari di emergenza e sviluppare le misure di prevenzione adeguate, Lombardi si avvale della collaborazione dei vigili del fuoco e della polizia.
Ciò si concretizza innanzitutto in un’adeguata chiusura degli accessi al cantiere, nonché nella
gestione ottimale degli aspetti di sicurezza riguardanti la ventilazione di cantiere, l’illuminazione e l’approvvigionamento di energia elettrica.
Una ventilazione adeguata garantisce qualità ambientale e sicurezza
La pianificazione degli impianti di ventilazione per il futuro esercizio deve iniziare al più
presto e in coordinamento con la progettazione delle opere civili. L’inquinamento atmosferico in corrispondenza dei portali delle gallerie urbane deve essere limitato. Per questo occorre considerare la fluidità o l’eventuale congestionamento del futuro traffico in galleria.
Ogni paese ha specifiche norme da rispettare e le soluzioni tecniche dipendono dalla geometria della galleria e dalla morfologia del terreno. Secondo la legislazione svizzera tutte le
gallerie più lunghe di 500 m devono essere provviste di un sistema di ventilazione. Per i camini di ventilazione e i centri di comando devono essere trovati luoghi adatti che s’inseriscano
correttamente nel paesaggio circostante.
Un sistema di sicurezza di ultima generazione è stato progettato da Lombardi nella galleria
stradale «Vedeggio-Cassarate» vicino a Lugano, completata nel 2013. Perturbazioni del traffico potenzialmente pericolose vengono monitorate da appositi sensori all’interno del tunnel
e immediatamente comunicate agli automobilisti che si trovano all’esterno della galleria.
In caso di incendio il sistema di ventilazione permette l’aspirazione dei fumi (che rappresentano per gli utenti un pericolo molto maggiore del fuoco stesso) nelle immediate vicinanze dell’incendio mediante l’impiego di specifiche cappe disposte generalmente ogni 100 m
nella soletta intermedia della galleria.
Come qualsiasi infrastruttura, anche i sistemi di ventilazione devono essere rinnovati. Nel corso del 2013 si è portato a compimento il rinnovo totale della circonvallazione di Lucerna (vedi
pag. 195) dove, tra gli altri interventi, è stato progettato e installato un nuovo sistema di ventilazione. Tutti i lavori inerenti il progetto «Cityring Luzern» sono stati eseguiti di notte e
nei fine settimana. Solo così è stato possibile, con un traffico giornaliero di circa 85 000 veicoli,
eseguire i lavori senza causare pesanti ingorghi nella città. Al fine di evitare il più possibile
gli inconvenienti, la tempistica programmata degli interventi è stata scrupolosamente rispettata anche nelle progressive riaperture di tutte le infrastrutture, in particolare dei sistemi di
sicurezza come segnaletica, ventilazione e vie di fuga. Le procedure messe in atto nell’opera
lucernese hanno dimostrato come i lavori di progettazione, nonché di costruzione, dipendano fortemente dalle condizioni del traffico e rimangano impegnativi in ogni fase.
89
1
2
3
4
5
Schlitzwand
Fundamentplatte
Plattform
Lüftungsraum
Abdeckung mit
vorfabrizierten
Trägern
6 Abluftbauwerk
6
1
2
3
4
5
Diaframmi
Platea di fondazione
Piano banchina
Camera di ventilazione
Copertura con travi
semiprefabbricate
6 Torrino camera
di ventilazione
4
5
114.70
112.80
31.00
3
Bauausführung
2012–2013
Costruzione
2012-2013
Leistungen Lombardi
Stazione «Segesta»:
Ausführungsprojekt
und Bauleitung,
Stazione «San Siro»:
Ausführungsprojekt
(beide im Rahmen eines
Konsortiums)
Prestazioni Lombardi
Stazione «Segesta»:
progetto esecutivo e
direzione lavori
Stazione «San Siro»:
progetto esecutivo
(ambedue in consorzio)
Kosten
Stazione «San Siro»: eur 16 Mio.
Stazione «Segesta»: eur 10 Mio.
Technische Details
Die doppelröhrige Mailänder
Metro-Linie 5 führt vom Stadtteil «Bignami» zum Stadion
«San Siro» und ist komplett
unterirdisch; maximale Tiefe
der Haltestellen: 21 m
5
10
2
1
1
15 m
Costo
Stazione «Segesta»:
10 Mio eur
Stazione «San Siro»:
16 Mio eur
Dati tecnici
Il doppio tunnel Linea
Metro Milano 5 va dal quartiere «Bignami» allo stadio
«San Siro» ed è completamente interrato; profondità
massima raggiunta: 21 m
Mailänder Metro-Linie 5,
Italien
Die Herausforderungen beim Bau von Metro-Stationen
liegen auf der Hand: Vor Baubeginn müssen die Ingenieure genauestens über die Beschaffenheit des Untergrundes Bescheid wissen. Die Oberfläche darf sich möglichst nicht oder höchstens gleichmässig verformen,
da sonst die umgebenden Bauten Schaden nehmen.
Für Mailands doppelröhrige Metro-Linie 5, die zum Stadion San Siro führt, realisierte Lombardi zwei Haltestellen, die Stazione «San Siro» sowie die Stazione «Segesta».
Der Aspekt der geologischen Stabilität gewinnt hier zusätzliche Bedeutung, liegen doch beide Metro-Stationen in
einem Gebiet mit möglichen seismischen Aktivitäten.
Um dieser Situation Rechnung zu tragen, wurden die
horizontalen Tragstrukturen aus vorfabrizierten Elementen mit vertikalen Strukturen wie Pfeilern und Stützwänden verstärkt.
Beide U-Bahn-Stationen liegen in einer stark urbanisierten Zone. Es galt deshalb mögliche Bodenverformungen
besonders sorgfältig zu beobachten. Zur Einschätzung der
Gebäudestabilität verwendete Lombardi das «Building Risk
Assessment», eine computergestützte Simulation der
möglichen Wechselwirkung von Untergrund und Gebäudestrukturen. Bei der Stazione «Segesta» galt es nebst
den Gebäuden auch die Position von drei wichtigen Verkehrsadern direkt über der Haltestelle sowie einen ungewöhnlich hohen Grundwasserspiegel zu berücksichtigen.
90
Metropolitana di Milano–Linea 5,
Italia
Le difficoltà nella costruzione di stazioni metropolitane
sono evidenti. Prima dell’inizio dei lavori gli ingegneri
devono conoscere in dettaglio le caratteristiche del suolo.
In superfice sono accettabili solo deformazioni minime per
evitare danni agli edifici circostanti. Per la metropolitana
a due canne di Milano, Lombardi ha progettato ed eseguito
sul tratto della nuova Linea 5, che conduce in zona San Siro,
due nuove fermate «San Siro» e «Segesta». L’aspetto della
stabilità geologica ha rivestito un ruolo ancora più importante, vista l’esposizione di questa zona ad attività sismiche.
Per affrontare questo problema le strutture orizzontali
eseguite con elementi prefabbricati sono state rinforzate
con elementi verticali come pilastri o pareti.
una simulazione a computer delle possibili interazioni tra
la struttura portante degli edifici esistenti e il terreno di
fondazione. Nel progetto della fermata «Segesta», oltre alla
problematica degli edifici esistenti, si è presentata anche
la difficoltà della gestione di tre arterie viarie importanti in
superficie e del livello particolarmente alto della falda.
Entrambe le fermate si trovano in una zona densamente
urbanizzata, il che richiede un attento monitoraggio delle
deformazioni in superficie. Per valutare la stabilità degli
edifici Lombardi ha utilizzato il «building risk assessment»,
91
Prozeduren zeigen, wie Projektierungs- und Bauarbeiten stark von den Verkehrsbelastungen abhängen und in jeder Phase anspruchsvoll bleiben.
Metros – effiziente Verkehrslösung für Grossstädte
Die Herausforderungen, die die Mobilität in den Agglomerationen der Schweiz stellt, akzentuieren sich in den grossen internationalen Metropolen. Die hohe Siedlungsdichte und vor
allem die stetig wachsende Nachfrage nach Mobilität erfordern Lösungen mit einer hohen Leistungsfähigkeit. Der Bau von Metro-Linien bietet sich hier an. Lombardi projektiert und realisiert
regelmässig entsprechende Anlagen. Gerade fertiggestellt wurden zwei unterirdische Metro-Haltestellen der Mailänder Metro-Linie 5, die zum Stadion «San Siro» führt (vgl. S. 90).
Zurzeit begleitet Lombardi den Bau einer Erweiterung der Metro-Linie 1 in Turin. Diese Beispiele aus den grossen norditalienischen Agglomerationen zeigen die Herausforderungen
im Bereich des Untertagebaus. Bevor die eigentliche Projektierung und der Bau angepackt
werden können, müssen die Ingenieure detaillierte Informationen zur Geologie des Untergrunds einholen, um die oberflächennahen Deformationen so weit wie möglich unter Kontrolle zu halten und Schäden an der vorhandenen Bausubstanz auszuschliessen.
Die zentrale Aufgabe beim Bau der Metro-Linien ist die konstante Überwachung der darüberliegenden Infrastrukturen, um unzulässige Setzungen oder Setzungsdifferenzen zu vermeiden. Einen entsprechenden Auftrag führt Lombardi in der dänischen Hauptstadt Kopenhagen
aus, wo sich der «Cityringen», eine 15 Kilometer lange, ringförmige Metro mit 17 Haltestellen im Bau befindet (siehe S. 94). Die Baukosten von zwei Milliarden Euro geben einen Eindruck von der Dimension des Vorhabens. Lombardi hat für dieses Grossprojekt die Vorstudien für einzelne Abschnitte erarbeitet und ist nun mit dem «Building Risk Assessment»,
der Bewertung der Schadenrisiken an der bestehenden Gebäudesubstanz, beauftragt.
Mittels Computersimulationen werden die Auswirkungen des Aushubs auf die zum Teil bloss
zwei Meter vom geplanten Tunneltrassee entfernten Gebäude errechnet – praktisch auf den
Millimeter genau. Die Aufgabe wird dadurch erschwert, dass zahlreiche historische, besonders setzungsempfindliche Gebäude unterquert werden müssen, aber auch einige grosse
Einkaufszentren, deren Stabilitätsberechnungen ebenfalls äusserst anspruchsvoll sind.
Veränderungen erkennen und Massnahmen vorsehen
Bereits bei der Projektierung sind Massnahmen festzulegen, um die Auswirkungen von
Setzungen auf die Gebäude zu vermindern – sowohl aus Gründen der Sicherheit als auch
zur Vermeidung von Kostenfolgen. Bei historischen Gebäuden können Schäden oder bereits Risse im Millimeterbereich zu sehr hohen Schadenersatzforderungen führen. Bei noch
stärkeren Beschädigungen können die Projekte gar in Frage gestellt werden.
In Kopenhagen hatten sich bereits bei den ersten Aushubarbeiten bei einigen Gebäuden
Setzungen von 20 Millimetern eingestellt, ein Wert, der die zulässigen Grenzwerte erheblich
92
La metropolitana: soluzione efficente per i grandi agglomerati urbani
I problemi di fluidità del traffico delle aree urbane svizzere risultano fortemente accentuati
nelle grandi metropoli internazionali. L’alta densità della popolazione, ma soprattutto la
crescente esigenza di mobilità, richiedono lo studio di soluzioni alternative ad alte prestazioni. Le linee metropolitane diventano quindi sempre più richieste. Lombardi lavora regolarmente alla progettazione di strutture sotterranee, seguendone poi tutte le fasi di realizzazione e messa in servizio. Particolarmente soddisfacente è stata la realizzazione nel 2014
di due stazioni della linea 5 della metropolitana di Milano (che conduce in zona San Siro).
Lombardi sta attualmente seguendo la costruzione di un tratto di estensione della Linea 1
della metropolitana di Torino. Questi esempi, nei due grandi centri urbani del nord Italia,
mostrano bene quali siano le importanti sfide poste dalle opere sotterranee. Prima di iniziare i lavori veri e propri gli ingegneri hanno bisogno di conoscere nel dettaglio le condizioni
geologiche del sottosuolo, al fine di poter prevedere e controllare il piu possibile le deformazioni in superficie dove gli edifici presenti potrebbero subire danni anche significativi.
Un compito fondamentale nella costruzione di metropolitane è il monitoraggio costante
delle infrastrutture soprastanti per evitare assestamenti eccessivi o pericolose irregolarità. Lombardi sta collaborando a tal proposito ad un grande progetto nella capitale danese
Copenaghen, dove è in fase di esecuzione una metropolitana di 15 km di lunghezza con
17 fermate (vedi pag. 95). Si tratta di un’opera importante con un costo totale stimato pari a
due miliardi di euro. Lombardi ha sviluppato in questo progetto un primo studio preliminare per alcuni lavori di scavo, ma soprattutto fornisce le prestazioni associate alla valutazione dei rischi sugli edifici. Nello specifico si tratta di simulare l’impatto che gli scavi
avranno sugli immobili (distanti in alcuni casi solo due metri) calcolandone le possibili
deformazioni con precisione millimetrica. Il lavoro viene ulteriormente complicato dal
fatto che il tracciato sottopassa numerosi edifici storici (ovviamente più sensibili alle vibrazioni), nonché vari centri commerciali dove i calcoli di stabilità diventano estremamente esigenti.
L’importanza del rilievo e delle misure di mitigazione
Nell’ambito delle attività di progettazione vengono valutate sin dall’inizio le possibilità e le
modalità di intervento per mitigare gli effetti degli assestamenti sugli edifici, questo sia per
ragioni di sicurezza che per ragioni assicurative. Danni o fessure millimetriche in edifici di
valore storico possono portare a richieste di indennizzi molto elevate. In caso di danni ancora maggiori le conseguenze sullo sviluppo del progetto possono essere pesanti.
A Copenaghen, già durante i primissimi scavi qualche edificio ha registrato abbassamenti di
20 mm, uno spostamento significativo che supera di gran lunga i requisiti strutturali da
rispettare. Lombardi ha ridotto a soli 5 mm l’abbassamento riportando quasi in sede originale tali edifici mediante iniezioni di sollevamento sotto le fondazioni della struttura
93
1 «Magasin du Nord»
a Kongens Nytrov,
Copenhagen.
2 Edifici storici in
muratura
3 Modellazione dello scavo dei due tunnel della
nuova linea metropolitana «Cityringen».
4 Campo di spostamenti
indotto dallo scavo dei
tunnel alla quota delle
fondazioni degli edifici
~ 25 mm)
(spost. max. =
1 «Magasin du Nord»
in Kongens Nytrov,
Kopenhagen
2 Historische Gebäude
in Mauerwerk
3 Modellierung der Ausbrüche der zwei neuen
Tunnel der Metrolinie
«Cityringen»
4 Setzungsbereich infolge
der Tunnelausbrüche
auf der Höhe der Fundamente der Gebäude
(max. Setzung ≅ 25 mm)
DISPLACEMENT
DZ
UNIT (mm)
1
4
Bauausführung
2011–2019
Costruzione
2011 – 2019
Leistungen Lombardi
Projektierung der Kaverne
«Nørrebroparken»,
technische Beratung und
Überwachung der Injektionen
in den Baugrund, Durchführung von Risikoanalysen zur Abschätzung möglicher Schäden
an umliegenden Bauten,
technische Beratung für schadenregulierende Massnahmen
(z.B. Hebungsinjektionen)
Prestazioni Lombardi
Progettazione della caverna
«Nørrebroparken», consulenza
tecnica e sorveglianza delle
iniezioni nel sottosuolo,
esecuzione di analisi dei rischi
per valutare eventuali danni
agli edifici circostanti,
consulenza tecnica per misure
di risanamento (per esempio iniezioni di sollevamento)
Kosten
Ca. eur 2,1 Mrd.
2
3
Technische Details
Metro-Ringlinie von 15,5 km
Länge im historischen Zentrum;
Computersimulationen der Auswirkungen der tiefen Baugruben
auf die umliegenden historischen Bauten und des Unterfahrens des denkmalgeschützten Warenhauses «Magasin du
Nord» mit den Tunnel
Costo
Circa 2.1 Mrd eur
Dati tecnici
Metropolitana ad anello con una
lunghezza di 15,5 km nel centro
storico; simulazioni numeriche
degli effetti sugli edifici storici
circostanti degli scavi profondi e del passaggio con i tunnel
sotto il centro commerciale
«Magasin du Nord» classificato
come patrimonio artistico
Metro Kopenhagen, Dänemark
Die neue städtische Metro-Ringlinie «Cityringen» soll 2019
in Betrieb genommen werden und wird aus zwei parallelen Tunnelröhren von 15,5 Kilometer Länge bestehen.
Die Linie hat 17 U-Bahn-Stationen – viele davon im historischen Zentrum der Stadt – und soll an einem Werktag
durchschnittlich bis zu 234 000 Passagiere befördern.
Die Zugskompositionen dieser Linie werden ferngesteuert
betrieben. Eine Fahrt rund um den ganzen Ring wird
23 Minuten dauern. Die Züge folgen sich in einem zeitlichen Abstand von 200 Sekunden. Die 28 Züge zu je
3 Wagen werden mit einer Geschwindigkeit von maximal
90 km/h verkehren. Besondere bautechnische Schwierigkeiten bilden das Kreuzen schon bestehender Linien und
Stationen sowie die Erhaltung und der Schutz vorhandener Strukturen und Bauten an der Oberfläche.
Im Rahmen eines «Building Risk Assessment» wurden
auf der Grundlage von Computersimulationen die Auswirkungen von Setzungen oder Deformationen des Bodens auf die teilweise historischen Gebäude rund um
die Baugruben analysiert. Die Auswirkungen des Aushubs
dieser Baugruben wurden mit Hilfe der Finite-ElementeMethode berechnet unter Berücksichtigung der BodenStruktur-Interaktion. Ziel ist es, die Deformationen des
Bodens so weit zu reduzieren, dass die Bauten keinen
Schaden nehmen.
94
Metropolitana di Copenhagen,
Danimarca
La nuova metropolitana cittadina ad anello «Cityringen»
verrà messa in servizio nel 2019 e consisterà in due canne
parallele lunghe ciascuna 15,5 km. La linea avrà 17 fermate,
diverse di queste nel centro storico della città, e nei giorni
lavorativi dovrà trasportare in media fino a 234 000 passeggeri. I treni su questa linea saranno telecomandati. Un viaggio lungo tutto il percorso durerà 23 minuti. Fra i treni è
previsto un intervallo di 200 secondi. Le 28 composizioni a tre carrozze viaggeranno con una velocità massima
di 90 km/h. Gli incroci con le linee e le fermate esistenti,
cosí come la manutenzione e la protezione delle strutture
e degli elementi costruttivi in superficie, sono sfide tecniche
particolarmente interessanti.
Nell’ambito del «Building Risk Assessment» sono state eseguite delle simulazioni numeriche per determinare gli effetti
degli assestamenti sugli edifici, in parte storici, in prossimità
degli scavi. L’impatto dei lavori di scavo sul terreno è stato
calcolato con il metodo degli elementi finiti, considerando
l’interazione terreno – struttura. L’obiettivo è di ridurre le
deformazioni del sottofondo in modo tale da escludere danni
alle infrastrutture esistenti.
95
überschritt. Lombardi ist es gelungen, diese Setzungen auf 5 Millimeter zu reduzieren und
das betroffene Gebäude mittels Injektionen unter die Fundamente wieder so weit anzuheben, dass es sich heute wieder praktisch in der Ursprungslage befindet. Massnahmen
dieser Art müssen umgesetzt werden, bevor das ganze Gebäude Schäden erleidet oder gar
seine Stabilität gefährdet wird.
Wenn sich Metro-Linien kreuzen
Es passiert häufig, dass bei der Projektierung einer neuen Metro-Linie bestehende Linien
gekreuzt werden müssen oder sich andere Linien in unmittelbarer Nähe befinden, wie das
auch in Kopenhagen der Fall war. Um die Auswirkungen der Nähe der beiden Bauwerke
abzuschätzen, sind aufwendige numerische Berechnungen mit komplexen 3D-Modellen
notwendig. Die neue Metro-Linie in Kopenhagen hat in einem Bereich gerade mal einen
Abstand von 1,5 Metern zur bestehenden Linie. Um durch die Berechnungen optimierte
und verlässliche Resultate zu erhalten, müssen die theoretischen Berechnungen durch
Messungen und Aufnahmen vor Ort vervollständigt und die geologischen Kennwerte erfasst werden. Es kann auch vorkommen, dass die Experten nach der Bewertung der Auswirkungen eines Kreuzungspunktes keine vertretbare Lösung finden und zum Schluss kommen, dass der Betrieb des bestehenden Tunnels kurzzeitig unterbrochen werden muss.
Da immer häufiger im Untergrund gebaut wird und somit die Platzverhältnisse immer
enger werden, wird dieser Fall immer öfter auftreten.
Auch in Rumäniens Hauptstadt Bukarest konnte Lombardi die Metro projektieren und deren
Bau begleiten. Es handelt sich dabei um einen sieben Kilometer langen Doppelspurtunnel
mit acht Haltestellen (siehe S. 100). Die Ingenieure hatten auch hier Rücksicht auf bestehende ober- und unterirdische Infrastrukturen in unmittelbarer Nähe zu nehmen. Neben
diesen typischen Herausforderungen war eine weitere, kuriose Bedingung aus der Zeit
des kommunistischen Diktators Ceausescu zu erfüllen, die immer noch gültig ist: Rumänische U-Bahn-Stationen müssen absolut bombensicher sein.
Die Lüftungsanlagen in den Metro-Tunnel werden komplett anders betrieben als bei Strassentunnel. Die Installation und genaue Verteilung der Lüftungseinrichtungen hängt bei UBahnen von der Beschaffenheit einzelner Streckenabschnitte ab. Eine Faustregel gilt dennoch:
Liegen zwei Metro-Stationen mehr als 600 Meter auseinander, müssen Lüftungsschächte
gebaut werden. Diese stellen die Belüftung sicher, dienen aber auch dazu, die Luftmassen
abzuleiten, die die U-Bahn-Züge vor sich her stossen.
Metros für Lateinamerikas Metropolen
Der grösste Bedarf an neuen Metro-Linien ist in Lateinamerika zu erwarten, wo die urbanen Zentren rasch wachsen. Metros können in diesen Grossstädten helfen, die täglichen
Pendlerströme von Millionen von Menschen zu bewältigen. So könnten die täglichen Ver-
96
dal perimetro esterno. È fondamentale agire con misure correttive come queste riducendo le
deformazioni prima che l’intero edificio venga danneggiato o compromesso nella sua stabilità.
Quando più linee della metropolitana si incrociano
Capita frequentemente che nel progettare una nuova linea di metropolitana ci si trovi davanti all’esigenza di incrociare una linea già esistente o di passarvi a pochissimi metri di distanza,
come nel caso della la metropolitana di Copenhagen. Per valutare l’effetto della vicinanza
delle due opere, sono state necessarie analisi numeriche complesse con modelli tridimesionali. La nuova metropolitana passerà per un tratto a soli 1,5 m di distanza da un’altra linea già
esistente. Per raggiungere un risultato di calcolo ottimale e affidabile, è tuttavia indispensabile che le analisi numeriche vengano completate con accurati sopralluoghi e indagini sul
posto che permettano una buona definizione dei parametri geotecnici. Può anche accadere
che gli esperti, valutando l’impatto di un incrocio con una linea già esistente e non trovando
contromisure efficaci, decidano di interrompere temporaneamente l’esercizio in quel punto
della linea. Poiché sempre più spesso si costruisce in sotterraneo riducendo sempre più lo
spazio utile, questa eventualità è destinata a presentarsi con maggior frequenza.
Nella capitale della Romania, Bucarest, Lombardi ha progettato e seguito la realizzazione
della metropolitana. Si tratta di una galleria a doppia canna lunga 7 km e con 8 fermate intermedie (vedi pag. 101). Anche qui gli ingegneri si sono confrontati con strutture sotterranee e
superficiali già esistenti. Oltre alle problematiche tipiche di questo genere di lavori, si è aggiunta un’ulteriore e curiosa sfida. Il dittatore comunista Ceausescu ha lasciato un vincolo tuttora
esistente: tutte le stazioni metropolitane devono essere assolutamente a prova di bomba.
Nelle gallerie metropolitane la ventilazione viene gestita in modo molto diverso rispetto
alle gallerie stradali extraurbane. L’installazione e la distribuzione degli impianti di ventilazione dipende dalle caratteristiche di ogni singola sezione della metropolitana. Una semplice regola di base determina la necessità di pozzi di ventilazione quando la distanza tra
due stazioni supera i 600 m. I pozzi veicolano le masse d’aria che si creano all’interno del
tunnel, garantendo anche un’adeguata aerazione.
Metropolitane per l’America latina
L’area con il maggior potenziale per la realizzazione di nuove linee metropolitane è l’America
latina, dove i centri urbani stanno crescendo rapidamente. Le metropolitane potrebbero aiutare queste grandi città a smaltire il forte pendolarismo quotidiano di milioni di persone e a
ridurre gli ingorghi e gli intasamenti quotidiani nelle strade. Si stima che progetti di questo
tipo avrebbero un impatto economico dieci volte più alto di quelli realizzabili in città europee. Lombardi considera infatti del tutto reale la possibilità di realizzare progetti di lunghe
linee metropolitane al costo di decine di miliardi di franchi. Lombardi, già molto presente in
America latina con diverse sedi, sta seguendo attentamente l’evoluzione del mercato.
97
98
Pianificare in condizioni incerte
Dalla progettazione alla costruzione spesso si incorre in sorprese ed inconvenienti, soprattutto quando si tratta di scavi in sotterraneo. Bypass, gallerie stradali o metropolitane sottopongono a continue sfide gli ingegneri, che devono essere pronti a confrontarsi con situazioni ed esigenze sempre diverse. Non esistono procedure predefinite da poter applicare
sempre. Le caratteristiche locali determinano ogni volta le soluzioni da seguire. Poiché ogni
paese dispone delle proprie norme, spesso molto diverse e a volte più restrittive di quelle
svizzere, Lombardi deve adattarsi alle nuove condizioni potendo applicare le conoscenze
acquisite solo in modo parziale.
Per ridurre al minimo i possibili inconvenienti, Lombardi punta a seguire personalmente tutte le fasi della progettazione, dagli studi di fattibilità, alle possibili varianti fino ad
un’accurata e attenta stima dei costi. In fase di costruzione esegue inoltre anche la direzione
dei lavori, fino ad arrivare alla messa in esecuzione dell’opera. Molto spesso è Lombardi a
seguire anche i successivi controlli periodici dell’infrastruttura.
Le competenze tecniche come fulcro centrale
In fase di progettazione i tecnici analizzano attentamente il contesto globale nel quale si
andrà ad operare. Un ambiente rurale facilita significativamente la pianificazione rispetto a
al contesto urbano. Con l’aumento della complessità aumentano anche i problemi tecnici
nei progetti sotterranei. Per ridurre questa complessità è utile suddividere il cantiere in lotti. Il supporto dato dai software specifici è di grande aiuto in fase progettuale. Tuttavia i dati
che se ne ricavano vanno sempre attentamente valutati e utilizzati con prudenza.
Nemmeno il software più sofisticato può sostituire completamente il buon senso e la capacità di menti umane esperte del settore. Lombardi ne è pienamente cosciente e fa capo a
propri geologi professionisti per valutare le situazioni più complesse. In passato lo studio
Lombardi ha utilizzato solo software autoprodotti per simulare le interazioni terreno-rocciaacqua. Negli ultimi anni l’esperienza generale nel settore si è considerevolmente ampliata
portando sul mercato software sempre più efficienti che semplificano il lavoro di simulazione. Non va però sottovalutato l’onere per la definizione e l’applicazione dei modelli che
questi software richiedono.
Naturalmente ogni progresso tecnologico è un aiuto in più. Le macchine perforatrici, ad esempio, sono oggi dotate di controlli elettronici complessi e sono quindi in grado di operare in
modo indipendente e molto più veloce che in passato. Il guadagno in termini di risorse
umane e velocità di esecuzione è indubbio. La capacità delle macchine di gestire con l’elettronica più processi in contemporanea migliora anche la sicurezza.
99
Metro Bukarest, Rumänien
Lombardis Ausführungsprojekt im Rahmen der neuen
U-Bahn-Linie 5 in Bukarest umfasst den Bau von acht
U-Bahn-Stationen und zwei Einspurtunnel von 7 Kilometer Länge, der mit Hilfe von Tunnelbohrmaschinen
mit Erddruckschilden (engl.: Earth Pressure Balance Shield,
kurz epb) ausgebrochen wurden. Die Auskleidung erfolgte
einschalig mit 30 Zentimeter dicken und 1,5 Meter langen
Tübbingelementen mit einem Aussendurchmesser von
6,3 Metern. Durch einen geeigneten Einbau dieser vorgefertigten Betonelemente ist es möglich, die Fugen leicht
versetzt anzuordnen, sodass der horizontalen und vertikalen Linienführung des Trassees gefolgt werden kann.
Für alle bestehenden, in unmittelbarer Nähe der Stationen
liegenden ober- wie unterirdischen Strukturen wurde eine
Analyse der möglichen Auswirkungen der Baugruben und
ihres Schadenpotenzials hinsichtlich Bodendeformationen
durchgeführt. Aufgrund der hohen seismischen Aktivität,
die im Gebiet herrscht, wurden alle Strukturen erdbebensicher dimensioniert. Zudem mussten alle U-Bahn-Stationen entsprechend den rumänischen Richtlinien bombensicher konzipiert werden.
100
Bauausführung
2012–2013
Kosten
Rund eur 168 Mio.
Technische Details
Acht U-Bahn-Stationen und
zwei Einspurtunnel von 7 km
Länge; Verkleidung mit 30 cm
dicken und 1,5 m langen Tübbingelementen mit einem
Aussendurchmesser von 6,3 m
Orizont →
280
22,80
Leistungen Lombardi
Ausführungsprojekt
← Dramul
4
1
1
2
15
30
45 m
1 Schlitzwand
2 Schlitzwände zur
Abtragung der Stützenlasten
3 Technische Räume
4 Plattform
3
1 Diaframmi
2 Diaframmi centrali
a sostegno pilastri
interni
3 Sottolocali tecnici
4 Piano banchina
Costruzione
2012 – 2013
Prestazioni Lombardi
Progetto esecutivo
Costo
Circa 168 Mio eur
Dati tecnici
Otto fermate e due tunnel lunghi
7 km, rivestimento definitivo
con anelli prefabbricati con una
lunghezza di 1,50 m e uno spessore
di 30 cm; diametro di scavo pari
a 6,30 m
Metropolitana di Bukarest, Romania
Il progetto esecutivo allestito da Lombardi per la nuova linea
metropolitana 5 a Bukarest prevedeva la realizzazione di due
tubi lunghi 7 km e di otto stazioni. Il tunnel è stato scavato
tramite una tbm di tipo epb con schermature. Il rivestimento
definitivo è stato eseguito con anelli prefabbricati in calcestruzzo della lunghezza media di 1,50 m e di spessore pari a
30 cm. Il diametro dello scavo è pari a 6,3 m. Gli anelli sono
del tipo universale e consentono, mediante la semplice rotazione attorno al proprio asse, di sfalsare i giunti longitudinali
e di seguire così l’andamento plano-altimetrico del tracciato.
Per tutte le infrastrutture che si trovano in vicinanza delle
fermate è stato allestito un «Building Risk Assessment»
(valutazione degli effetti degli scavi e valutazione del danno
potenziale relativamente alle deformazioni del terreno).
Tutte le strutture sono state dimensionate per sopportare
un sisma importante, considerando l’alto rischio sismico della
zona. Le fermate sono state inoltre progettate quali luoghi
sicuri in caso di guerra, in base ad una vecchia circolare rumena
sulla sicurezza.
101
kehrsstaus auf den Strassen effizient reduziert werden. Man schätzt, dass die Impulse von
Metro-Projekten auf die Wirtschaft in diesen Ländern um den Faktor 10 grösser ausfallen
als entsprechende Projekte in Europa. Lombardi hält den Bau sehr langer U-Bahn-Linien
mit einem Kostenvolumen in zweistelliger Milliardenhöhe für realistisch. Die schon gut integrierten Niederlassungen der Lombardi-Gruppe in Lateinamerika verfolgen deshalb dieses Marktsegment.
Planen unter unterschiedlichen Rahmenbedingungen
Von der Planung bis zur Realisierung eines Bauwerks muss – vor allem im Untertagebau –
immer wieder mit Überraschungen und Schwierigkeiten gerechnet werden. Ob Umfahrung, Strassentunnel oder Untergrundbahn – jedes einzelne Projekt stellt aufgrund des
konkreten Umfelds unterschiedlichste Anforderungen und die Ingenieure sind bei jedem
Bauvorhaben vor neue Herausforderungen gestellt. Entsprechend gibt es keine vordefinierten Prozesse, die immer angewandt werden könnten. Die örtlichen Gegebenheiten
führen jedes Mal zu anderen Lösungen. Da jedes Land sein eigenes Normenwerk hat,
häufig mit erheblichen Differenzen und manchmal auch restriktiver als in der Schweiz,
muss sich Lombardi immer wieder mit anderen Anforderungen auseinandersetzen.
Um die Schwierigkeiten auf ein Minimum zu reduzieren strebt Lombardi an, alle Projektphasen, von der Machbarkeits- über die Variantenstudie bis hin zur Kostenschätzung,
selbst auszuführen. In der Bauphase kümmert sich Lombardi dann auch gerne um die Bauleitung bis zur erfolgreichen Inbetriebnahme. Sehr oft darf Lombardi schliesslich die erworbenen Kenntnisse auch in die periodischen Zustandskontrollen einbringen.
Fachexpertise – unabdingbar trotz technologischem Fortschritt
In der Phase der Projektierung orientiert sich das Bauingenieurbüro stark am konkreten
Gesamtkontext. Ob dieser urban oder rural ist, spielt dabei eine entscheidende Rolle,
denn eine ländliche Umgebung erleichtert Projektierung wie auch Ausführung merklich.
Mit wachsender Komplexität nehmen die technischen Probleme speziell bei Untertageprojekten rasch zu. Der Einsatz spezifischer Computersoftware kann die Planung unterstützen, doch ist mit deren Einsatz und deren Ergebnissen mit Bedacht umzugehen.
Auf gesunden Menschen- und Expertenverstand kann bei aller ausgeklügelten Software
nie verzichtet werden. Lombardi zieht deshalb bei schwierigen Baugrundproblemen immer seine eigenen Geologen bei, die für die Einschätzung der gelieferten Terraindaten
zuständig sind. In früheren Jahren verwendete Lombardi ausschliesslich selbstentwickelte
Software, um das Zusammenwirken von Boden, Felsen und Wasser zu simulieren. Heute erleichtern marktgängige Standardprogramme, die aufgrund der wachsenden Allgemeinerfahrung in der Branche immer zahlreicher angeboten werden, die Simulationsarbeit.
Trotz allem darf der Aufwand für den Einsatz dieser Modelle nicht unterschätzt werden.
102
Umfahrung Neuenburg, Einmündung
der Schrägschächte
in die unterirdische
Lüftungszentrale
Circonvallazione di
Neuchâtel, imbocco del
pozzo inclinato nella
centrale di ventilazione
interrata
Umfahrung Neuenburg, Unterquerung
der Bahnlinie und
die dahinter liegende
Häuserreihe mit nur
5-8 m Überdeckung
in hetrogenen Bodenverhältnissen
Circonvallazione di
Neuchâtel, passaggio
sotto la ferrovia e
il gruppo di case soprastanti, copertura
di 5-8 m in terreno
eterogeneo
103
Selbstverständlich ist aber jeder technologische Fortschritt willkommen. Vortriebsgeräte
beispielsweise sind heute mit einer komplexen elektronischen Steuerung ausgestattet und
agieren daher deutlich selbständiger und schneller. Gewinn an Zeit und menschlichen
Denkressourcen ist die positive Folge. Indem die Maschinen mehr Prozesse automatisch
bewältigen, kann sich bei geeignetem Einsatz auch die Sicherheit erhöhen.
Effiziente Verkehrslösungen schaffen Lebensqualität
Moderne Verkehrsstrukturen – insbesondere die unterirdischen – ermöglichen eine schnellere Fortbewegung und entlasten die Umwelt. In den grossen Agglomerationen wird naheliegenderweise vor allem der Personenverkehr gefördert. Man fördert in erster Linie den
öffentlichen Verkehr und verlegt ihn – sofern die Rahmenbedingungen gegeben sind –
zunehmend unter die Erde. Allerdings besteht die Gefahr eines Bumerangeffekts: Je mehr
effiziente Mobilitätsangebote auf Schiene und Strasse zur Verfügung stehen, desto mehr
Leute nutzen sie, was zusätzliches Verkehrsaufkommen generiert.
In den urbanen Zentren zeichnet sich langfristig eigentlich nur eine Lösung ab: Der öffentliche Verkehr kann im Vergleich zum privaten merklich ausgebaut werden, ohne dass es zu
einer allzu expansiven Raumbeanspruchung kommt. Ausserhalb von Agglomerationen
jedoch findet eher eine blosse Verschiebung der stetig wachsenden Verkehrsströme statt,
weil dank des grosszügigeren Raumangebots laufend neue Infrastrukturen für den Privatverkehr sowie neue Einkaufszentren entstehen, die wiederum mehr Menschen anziehen und
den Verkehr steigern. Hier muss noch viel grundsätzliche Lösungsarbeit geleistet werden.
Am Ende führen aber alle modernen Verkehrsinfrastrukturen zu einem besonderen, nicht bezifferbaren Gewinn. Verbesserte Mobilität erzeugt nämlich eine schnellere Fortbewegung
mit sozialen Folgen über Jahrzehnte hinweg, steigert sie doch die individuelle Lebensqualität
der einzelnen Menschen.
104
Efficienti soluzioni di trasporto migliorano la qualità della vita
Moderne infrastrutture di trasporto, in particolare quelle sotterranee, velocizzano gli spostamenti e tutelano l’ambiente. Nelle grandi città viene quindi promosso soprattutto il trasporto di persone. Per altrettante ovvie ragioni nei nuovi progetti si tende ad investire nelle
realizzazioni in sotterraneo laddove possibile. Tutto ciò può portare però a un effetto boomerang: più l’offerta di mobilità su strada e ferrovia aumenta, più interessante diventa per
nuovi utenti, aumentando nel suo complesso il volume totale di traffico.
Nel lungo periodo, l’unica soluzione ai problemi di mobilità nei centri urbani è data dal trasporto pubblico che, rispetto a quello privato, può essere ampliato in modo significativo
senza causare grande impatto sugli spazi a disposizione. Tuttavia, fuori dalle grandi aree
urbane, si assiste invece ad uno spostamento del traffico crescente: grazie alle ampie possibilità di trovare spazi liberi, infatti, si costruiscono in continuazione nuove infrastrutture
di traffico privato e centri commerciali che generano a loro volta un ulteriore aumento del
traffico privato. In questo ambito vanno ancora ricercate soluzioni adeguate.
Alla fine tutte le infrastrutture moderne per la mobilità portano ad un profitto, anche se difficilmente quantificabile. Migliorare la mobilità e velocizzare gli spostamenti porta a risultati sociali positivi con effetti che durano per decenni, migliorando in modo duraturo la
qualità di vita dei cittadini.
105
Sicherheit trotz Mehrverkehr
Solange kein grösserer Unfall geschieht, ist in der Öffentlichkeit die Frage nach der
Sicherheit von Verkehrsanlagen kaum ein Thema. Für die Ingenieure hingegen, die sich
mit der Planung, dem Bau und dem Betrieb von Tunneln beschäftigen, ist die Sicherheitsfrage omnipräsent. Bei jedem Arbeitsschritt, bei jeder Überlegung schwingt sie
mit oder spielt gar die entscheidende Rolle. Das anzustrebende Sicherheitsniveau regelt ein Katalog gesetzlicher Richtlinien, die deutlich verschärft worden sind, nachdem
sich um die Jahrtausendwende eine Reihe grösserer Unfälle ereignet haben. Viele bestehende Tunnel sind seither technisch nachgerüstet und damit sicherer geworden,
obwohl sie heute eine höhere Verkehrsbelastung bewältigen müssen, als ursprünglich
angenommen. Die Verkehrsdichte ist dabei aber nur einer von vielen Faktoren, die die
Sicherheit beeinflussen. Entsprechend greifen die Ingenieure für die Ausgestaltung der
Sicherheit auf ein umfangreiches Instrumentarium zurück. Erst wenn diese Massnahmen an der Infrastruktur, im Betrieb, an den Fahrzeugen und bei den Verkehrsteilnehmenden zusammenspielen und ineinandergreifen, kann ein Tunnel sicher betrieben
werden. Lombardi bietet das gesamte Spektrum von Ingenieurleistungen an, um die
von der Öffentlichkeit gewünschte und vom Gesetzgeber definierte Sicherheit von Tunneln zu gewährleisten.
«Es geschah am hellichten Tag»: Der vom Schweizer Schriftsteller Friedrich Dürrenmatt für
einen Kinothriller erfundene Titel ist bis heute hochaktuell. Er eignet sich als Schlagzeile
für die meisten Verkehrsunfälle. Denn: An Kreuzungen, Einmündungen oder bei Tunneleinfahrten ist das Unfallrisiko im Strassenverkehr am grössten, in Tunneln am geringsten.
Offene Strecken sind jedenfalls viel gefährlicher als Tunnel, die zu den sichersten Strassenabschnitten überhaupt gehören.
Ein unvorhersehbares Ereignis erschütterte am 24. März 1999 diese statistisch nachweisbare Tatsache. Im französisch-italienischen Mont-Blanc-Tunnel geriet der Motor eines Lkw in
Brand. Die Flammen griffen sofort auf die Ladung aus Margarine und Mehl über, und das
Feuer breitete sich rasch aus. Der Brand konnte erst nach 50 Stunden gelöscht werden und
forderte 39 Menschenleben. Rund zwei Monate später, am 29. Mai 1999, fuhr im österreichischen Tauerntunnel ein Lkw auf eine vor einer Baustelle wartende Fahrzeugkolonne
auf. Dabei wurden drei Autos auf einen mit Spraydosen beladenen Lkw geschoben. Bei der
Kollision entzündete sich Treibstoff, und das Feuer erfasste auch die Lkw-Fracht. Wegen der
gewaltigen Hitze bis zu 1200 Grad konnte die Feuerwehr erst zwölf Stunden nach dem Unfall
mit den Löscharbeiten beginnen. Zwölf Menschen verloren ihr Leben.
Erkannte Gefahren und Schwachstellen
Die Brandkatastrophen deckten ein bislang unterschätztes Gefahrenpotenzial auf und
entlarvten Schwachstellen bei der Tunnelsicherheit. Sie führten zudem vor Augen, welche
grossräumigen Verkehrsumlagerungen und volkswirtschaftlichen Folgeschäden der längere
108
Sicurezza nonostante
l’incremento del traffico
La sicurezza nei sistemi di trasporto è un aspetto che la popolazione tende a dare per
scontato fino a quando accadono incidenti gravi. Per i tecnici impegnati nella progettazione, realizzazione e gestione delle gallerie, la questione della sicurezza è un fattore
onnipresente e assume un ruolo fondamentale in ogni fase e in ogni decisione. Il livello
di sicurezza ambìto è alla base di un catalogo di direttive legislative che sono state notevolmente irrigidite dopo una serie di gravi incidenti accaduti al volgere del millennio.
Diverse gallerie sono state rese più sicure tramite interventi mirati, pur dovendo continuare a sostenere carichi di traffico ben superiori a quelli originariamente previsti in fase
di progettazione. La densità del traffico è soltanto uno dei fattori che influiscono sulla
sicurezza. Di conseguenza, per la sua implementazione, gli ingegneri ricorrono ad un
vasto strumentario. Solamente quando tutte le misure di sicurezza relative all’infrastruttura, all’esercizio, ai veicoli ed agli utenti sono state prese e lavorano in concerto
tra loro, si può operare la galleria in modo sicuro. Lombardi è in grado di offrire ogni
servizio di ingegneria atto ad assicurare i livelli di sicurezza richiesti dagli utenti e dagli
organi legislativi.
«È successo in pieno giorno» è il titolo immaginato dallo scrittore svizzero Friedrich
Dürrenmatt per un thriller ancora oggi attuale. Ed è un titolo che ben si sposa alla maggior
parte degli incidenti stradali. Le statistiche descrivono gli incroci, le confluenze e gli ingressi alle gallerie come i punti più a rischio di incidenti, mentre all’interno della galleria l’incidenza si abbassa notevolmente. Le tratte a cielo aperto sono nettamente più pericolose di
quelle in galleria, che sono tra i tratti stradali più sicuri in assoluto.
Il 24 marzo 1999 un evento imprevedibile ribaltò i dati statistici. Il motore di un camion si
incendiò all’interno del traforo del Monte Bianco sul confine Italia-Francia. Le fiamme si
diffusero rapidamente aiutate dal carico di farina e margarina che l’automezzo trasportava.
Il fuoco e i fumi riempirono velocemente la galleria. Ci vollero 50 ore per domare l’incendio e a pagarne il prezzo più alto furono 39 persone, che persero la vita. Circa due mesi dopo,
il 29 maggio 1999, nella galleria Tauren in Austria, a causa di un tamponamento, tre auto
furono spinte contro un camion carico di bombolette spray che immediatamente prese
fuoco. Si sprigionò un tremendo calore (fino a 1’200 gradi) tale da consentire l’accesso ai vigili
del fuoco solo 12 ore dopo l’evento. 12 persone morirono carbonizzate.
Rilevare le minacce e le vulnerabilità
I due eventi tragici del Monte Bianco e del Tauren, oltre ad altri episodi di incendi in galleria,
hanno rivelato un potenziale di pericolo fino a quel momento sottovalutato, rivelando le vulnerabilità generali della sicurezza nelle gallerie stradali. Oltre agli ingenti costi in vite umane, questo tipo di incidenti e la relativa chiusura della galleria coinvolta comportano pesanti ripercussioni logistiche per la riorganizzazione del traffico e causano importanti danni
economici. L’incidente del Monte Bianco scatenò un dibattito pubblico sulla sicurezza delle
109
Ausfall wichtiger Tunnel verursacht. Die Unfälle lösten eine öffentliche Diskussion über die
grundsätzliche Sicherheit von Strassentunneln aus. Expertengruppen der UNO und der
Europäischen Kommission nahmen sich des Themas an. In der Schweiz setzte das Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (uvek) eine eigene Taskforce ein,
die alle Sicherheitsaspekte in Tunneln von über 600 Meter Länge untersuchte. Im Schlussbericht, den die Experten im Mai 2000 veröffentlichten, attestierten sie den Strassentunneln in der Schweiz zwar ein gutes Sicherheitsniveau und warnten vor Panikmache.
Gleichzeitig betonten sie aber, dass die Gefahr schwerer Unfälle wie jenes im Mont-BlancTunnel ernst genommen werden müsse. Sie schlugen 31 Massnahmen zur Erhöhung der
Tunnelsicherheit vor.
Die Taskforce sprach damit der Geschäftsleitung des Gotthard-Strassentunnels gleichsam
aus dem Herzen. Bei seiner Eröffnung 1980 war der Tunnel zwar nach damaligem Stand
der Technik auf höchste Sicherheit ausgelegt. Er war nicht nur der längste, sondern auch
der modernste Strassentunnel der Welt. Bei einer Katastrophe hätte den Benutzern ein
paralleler Sicherheitsstollen, der alle 250 Meter über Quergänge mit dem Fahrtunnel verbunden ist, rettende Zuflucht geboten. Auch die Lüftung galt in jeder Beziehung als vorbildlich. Doch im Jahre 1999 – der Tunnel war nun knapp zwanzig Jahre alt – zeigten sich
Spuren der Abnützung, beschleunigt auch durch das unerwartete Verkehrswachstum.
Mit jährlich 6,5 Millionen Autos und Lkws passierten deutlich mehr Fahrzeuge die Röhre,
als ursprünglich prognostiziert. Die enormen technischen Fortschritte, vor allem in der
Steuerungs- und Sensortechnik, liessen überdies einen Teil der elektromechanischen
Anlagen nach zwei Jahrzehnten reichlich veraltet aussehen. Über all dem stand die Frage
im Raum, ob Unfälle wie im Mont-Blanc- oder Tauerntunnel im Gotthard-Strassentunnel
ebenso katastrophale Auswirkungen hätten.
Angesichts eines solchen Szenarios beauftragte die Geschäftsleitung des Gotthard-Strassentunnels Lombardi, Möglichkeiten zur Verbesserung der Sicherheit im Tunnel auszuarbeiten. Die Ingenieure richteten ihr Augenmerk auf die Lüftung. Diese hatte bis anhin
im Normalbetrieb zwar gut funktioniert. Auch bei Zwischenfällen wie glimpflich verlaufenen Fahrzeugbränden hatte sie sich bestens bewährt. Bei einem grösseren Brand würde
sie aber, wie die Ingenieure bald erkannten, schnell an ihre Grenzen stossen. Im
schlimmsten Fall drohte die ungehinderte Ausbreitung giftiger Rauchgasschwaden über
grössere Tunnelabschnitte.
Lombardis Ingenieure schlugen vor, diese Schwachstelle durch den Einbau von 178 steuerbaren Lüftungsklappen zu beseitigen. Die im Normalbetrieb halboffenen Lüftungsklappen – so das Konzept – würden im Brandfall komplett geschlossen, bis auf die drei im Bereich der Brandzone liegenden Klappen. Diese würden vollständig geöffnet und mit der so
erzeugten Strömung die gefährlichen Rauchgase direkt an ihrer Quelle konzentriert absaugen.
110
gallerie stradali, a cui parteciparono attivamente gruppi di esperti delle Nazioni Unite e rappresentanti della Commissione Europea. In Svizzera, il Dipartimento federale dell’ambiente, dei trasporti, dell’energia e delle comunicazioni (datec) istituì una speciale task
force per esaminare gli aspetti legati alla sicurezza di tutte le gallerie nazionali lunghe più
di 600 m. Nella relazione finale, pubblicata nel maggio 2000, gli esperti certificarono un livello di sicurezza delle gallerie svizzere generalmente buono e misero in guardia contro
possibili allarmismi. Contemporaneamente sottolinearono che il rischio che gravi incidenti come quello del Monte Bianco si ripetessero andava analizzato e considerato con la giusta
attenzione, proponendo 31 misure per aumentare ulteriormente la sicurezza nelle gallerie.
La taskforce tolse, per così dire, le parole di bocca alla Direzione della galleria stradale del San
Gottardo. Quando venne inaugurato nel 1980, il tunnel era dotato di sistemi di sicurezza all’avanguardia. Non solo era il più lungo ma anche il più moderno traforo al mondo. In caso di
emergenza, gli utenti avrebbero potuto disporre di una galleria di sicurezza parallela collegata
alla galleria principale tramite cunicoli trasversali distribuiti ogni 250 m. Anche i sistemi di
ventilazione erano considerati di ottimo livello. Nel 1999, dopo 20 anni di esercizio caratterizzati da un imprevedibile e costante aumento del carico viario, la galleria iniziò a mostrare i
primi segni di usura. In quel periodo si contava un passaggio annuo totale di 6,5 milioni di
veicoli, tra auto e mezzi pesanti: un numero significativamente più alto di quello stimato in
fase progettuale. I progressi della tecnologia occorsi in quel ventennio, soprattutto per ciò
che concerne la strumentazione di controllo, avevano reso obsolete e sorpassate gran parte
delle attrezzature elettromeccaniche. La questione su come avrebbe reagito la galleria ad un
evento catastrofico come quello nel Monte Bianco si fece quindi pressante.
Lombardi fu incaricata di sviluppare soluzioni che migliorassero la sicurezza della galleria.
I tecnici si concentrarono immediatamente sulla ventilazione, anche se fino a quel momento
aveva sempre funzionato bene. Gli ingegneri si resero però conto che un grosso incendio avrebbe messo a dura prova gli impianti, che mostravano ormai i propri limiti. Lo scenario peggiore prevedeva la diffusione di grandi quantità di fumo tossico per lunghi tratti della galleria.
Lombardi propose di eliminare questa vulnerabilità con l’installazione di 178 cappe di ventilazione controllabili elettronicamente. Normalmente semi-aperte, le cappe si chiudono immediatamente in caso di grosso incendio, ad eccezione delle tre più vicine alla zona colpita,
che si aprono completamente. Tutta la potenza di aspirazione dell’impianto si concentra
quindi nella zona dell’incendio, sgravandola rapidamente dal fumo tossico ed evitando così
la propagazione dello stesso.
Incendio nella galleria stradale del San Gottardo
I preparativi per l’installazione delle nuove cappe d’aspirazione (nuovi vani nella volta e
posa del cavo principale) erano già stati eseguiti quando si verificò il tanto temuto evento
111
Bauausführung
2010–2014
Costruzione
2010-2014
Leistungen Lombardi
Projektleitung Elektromechanik,
Bauleitung
Prestazioni Lombardi
Progettazione elettromeccanica
e direzione lavori
Kosten
Ca. chf 17 Mio.
Costo
Circa 17 Mio chf
Technische Details
Länge des Tunnels 1417 m,
Inbetriebnahme 1984
Dati tecnici
Lunghezza della galleria: 1417 m,
anno della messa in servizio: 1984
4
2
1
3
2
1
2
3
4
Strahlventilator
Brandmeldekabel
SOS-Nische
Adaptionsbeleuchtung
1
2
3
4
4
6m
Acceleratore
Sensore fumi freddi
Nicchia SOS
Lampada illuminazione di adattamento
Nationalstrassentunnel
Monte Ceneri, Schweiz
Galleria autostradale del
Monte Ceneri, Svizzera
Die Erneuerung der elektromechanischen Ausrüstungen im
Monte-Ceneri-Tunnel war vor allem eine organisatorische
und logistische Herausforderung. Die Arbeiten wurden
unter laufendem Verkehr durchgeführt, mit Schliessungen
der Tunnelröhren in der Nacht und Wiederherstellung ihrer
Verkehrsfunktion am Morgen, da eine längere Sperrung
des doppelröhrigen zweispurigen Autobahntunnels auf der
Nord-Süd-Achse der A2 Basel–Chiasso nicht in Frage kam.
Die bestehende Lüftung wurde vollständig durch eine
neue Anlage mit einem effizienteren Belüftungskonzept
mit Strahlventilatoren ersetzt. Das Brandmeldesystem und
die SOS-Notruftelefone wurden modernisiert, das Kontroll- und Steuerungssystem wurde erneuert, die Beleuchtung optimiert, die Beschilderung an den Portalen angepasst und im Tunnel selbst ersetzt. Nachgerüstet wurde
auch das Stromverteilungsnetz. Besondere Aufmerksamkeit erforderten die Abstimmung der Einzelsysteme und
die nahtlose Ablösung der alten durch die neuen Anlagen.
Il rinnovo delle apparecchiature elettromeccaniche nella galleria è stato soprattutto una sfida organizzativa e logistica.
I lavori si sono svolti senza interruzioni della circolazione.
La canna interessata dai lavori veniva chiusa di notte mentre
il traffico veniva deviato in quella libera. Al mattino la situazione originaria andava di nuovo ripristinata in ogni suo aspetto.
La tratta in questione, sull’A2 Basilea-Chiasso, in particolare l’asse nord-sud, contribuisce in maniera determinante
alla fluidità del traffico della regione. La chiusura totale delle
due canne, entrambe a due corsie, fu un’ipotesi immediatamente scartata. Il sistema di ventilazione esistente è stato
interamente sostituito da un nuovo impianto più efficiente
dotato di ventilatori a getto. Sono stati modernizzati i sistemi
di rilevamento incendio ed i telefoni di emergenza sos,
l’intero sistema di monitoraggio e di controllo, l’illuminazione, la segnaletica in galleria e presso i portali, nonché l’intera rete di distribuzione energetica.
112
Ereignisdienste ausgerüstet mit Atemschutzgeräten im Einsatz
Forze d’intervento
in impiego, equipaggiate di apparecchi
per la protezione della
respirazione
Fluchtwegsignalisierung zur Sicherstellung
der Selbstrettung im
Ereignisfall
Segnalazione delle
uscite di sicurezza
per garantire la fuga
in caso di incidenti
Lüftungsanlagen als
zentrales Sicherheitselement bei einem
Brandfall
Gli impianti di ventilazione sono l’elemento principale
in caso di incendio
113
Brandkatastrophe im Gotthard-Strassentunnel
Die Vorarbeiten zur Installation der Lüftungsklappen, unter anderem die Verlegung der
Hauptkabel und Ausschnitte in der Decke, hatten die Arbeiter bereits erledigt, da wurde
deren Fortsetzung am 24. Oktober 2001 um 9.39 Uhr jäh unterbrochen. Ein belgischer Lkw
touchierte knapp einen Kilometer nach der südlichen Einfahrt die Tunnelwand und geriet
auf die Gegenfahrbahn. Er kollidierte mit einem italienischen Lkw, dessen Fahrer mit einem
Brems- und Ausweichmanöver das Unheil verzweifelt abzuwenden versuchte. Beim Aufprall der Fahrzeuge barst ein Tank, Diesel floss aus, und ein Kurzschluss bei einem elektrischen Kabel entzündete die Flüssigkeit. Innert Kürze standen die Ladungen der beiden
Laster – unter anderem Hunderte von Pneus – in Flammen. Das Feuer griff auf weitere
Fahrzeuge über, die nördlich des Unfallortes blockiert waren. Sieben Lastwagen brannten
vollständig aus, weitere sechs Lkws und zehn Personenwagen wurden beschädigt. Eine Person verbrannte, und zehn Menschen starben an Rauchvergiftungen.
Der Brand traf das verkehrspolitisch sensibelste Objekt der Schweiz. Er riss Wunden auf, die
andernorts noch nicht verheilt waren. Der Mont-Blanc-Tunnel war wegen des Unfalls von
1999 immer noch geschlossen. Der Gotthardtunnel, der täglich von 5500 Lastwagen durchfahren wurde, durfte nicht auch noch längere Zeit ausfallen. Das auf einer Länge von rund
750 Metern beschädigte Bauwerk musste so schnell wie möglich repariert werden. Lombardis Planung und Bauleitung hat zusammen mit den fast pausenlos im Einsatz stehenden Bauarbeitern dazu beigetragen, dass der Tunnel zwei Monate nach dem Unfall,
noch vor dem Jahreswechsel 2001/2002, wiedereröffnet werden konnte.
Lkw-Fracht als Gefahrenherd
Beinahe hätte man nun zur Tagesordnung übergehen können, wäre da nicht die emotionale Betroffenheit der Öffentlichkeit geblieben. Erneut rückte die Frage der grundsätzlichen
Sicherheit von Strassentunneln in den Brennpunkt. Die extremsten Stimmen forderten
lautstark ein Lkw-Verbot in allen längeren Tunneln. Experten hielten dem entgegen, dass der
Schwerverkehrsanteil am Gesamtverkehr keinen Einfluss auf die Unfallhäufigkeit in Tunneln
habe, wie verschiedene Studien belegten. Einräumen mussten sie allerdings, dass der mehrstündige Brand zweier kollidierter Lastwagen katastrophale Folgen haben könne. Die eigentliche Gefahrenquelle sind die schweren Fahrzeuge selbst. Je nach Tankfüllung und Fracht
entwickelt allein ein einziger brennender Laster eine Brandleistung von 30 bis 200 Megawatt.
Auch wenn sich um die Jahrtausendwende schwere Unfälle dieser Art häuften, blieben sie
weltweit über einen längeren Zeitraum gesehen glücklicherweise selten: Von 1978 bis 2006
ereigneten sich weltweit 13 Grossbrände in Strassentunneln, die insgesamt 120 Tote forderten. Es verbietet sich zwar, Tragödien mit Tragödien zu vergleichen. Um die Relationen aufzuzeigen, sei aber daran erinnert, dass allein im EU-Raum Jahr für Jahr über 40 000 Verkehrstote im Strassenverkehr zu beklagen sind.
114
catastrofico. Il 24 ottobre 2001 un camion belga, dopo aver percorso circa un chilometro
sull’asse sud-nord della galleria, urtò la parete laterale e si rovesciò sulla corsia opposta.
Il camion che sopraggiungeva in senso inverso cercò invano di evitare l’impatto con una
manovra disperata. Al momento della collisione, un serbatoio scoppiò e un cortocircuito di
un cavo elettrico incendiò il gasolio che usciva copiosamente. In un attimo i due camion e il
carico di centinaia di pneumatici presero fuoco coinvolgendo gli altri veicoli bloccati in
coda. Il bilancio fu terribile: una persona morì carbonizzata e altre dieci morirono soffocate
dai fumi. Gli automezzi coinvolti furono 23 (7 camion completamente bruciati, 6 camion e
10 auto seriamente danneggiate).
Il catastrofico incendio aveva toccato l’oggetto più sensibile per la politica svizzera dei trasporti. Una nuova ferita si aprì laddove altre non erano ancora guarite. Il traforo del Monte
Bianco era ancora chiuso a causa dell’incidente del 1999. Fu subito chiaro che la galleria del
San Gottardo, con un traffico giornaliero di circa 5500 automezzi pesanti, non poteva permettersi una chiusura altrettanto prolungata. La tratta danneggiata si estendeva su circa
750 m e andava risanata il più velocemente possibile. Lombardi contribuì quasi senza sosta
alla programmazione e alla gestione dei lavori che permisero la completa riapertura della
galleria dopo appena due mesi dall’incidente.
Autotrasporto di merci potenzialmente pericolose
Si sarebbe potuti tornare alla normalità, se non fosse per il coinvolgimento emotivo sempre
vivo della popolazione. Ancora una volta la questione della sicurezza in galleria divenne il
punto focale dei dibattiti. Le voci più estreme chiesero la totale chiusura delle gallerie al traffico pesante. Gli esperti si opposero a queste voci, mostrando chiaramente che le statistiche
non evidenziavano alcuna correlazione tra la quota di mezzi pesanti rispetto al traffico totale
e la frequenza di incidenti nelle gallerie. Tuttavia fu chiaro a tutti che la sfortunata eventualità di uno scontro tra due camion carichi avrebbe potuto avere conseguenze disastrose se
avesse provocato un incendio di parecchie ore di durata. Gli stessi veicoli pesanti, non necessariamente a pieno carico, sono una fonte di pericolo. A dipendenza della capacità del serbatoio e della quantità e tipologia di carico, un singolo mezzo può sviluppare una potenza di
fuoco dai 30 ai 200 megawatt.
Anche se a cavallo dell’anno 2000 si è verificata una serie di eventi tragici, a livello globale
questi episodi restano fortunatamente rari. Nel periodo 1978-2006 si sono verificati in tutto
il mondo 13 grandi incendi nelle gallerie stradali che hanno fatto 120 morti. Una regola
morale impone che nessuna tragedia possa essere confrontata con un’altra. Tuttavia, a titolo comparativo va detto che ogni anno in Europa gli incidenti stradali causano oltre
40 000 vittime. La percezione del pericolo è quindi assai soggettiva.
115
Bauausführung
Sicherheitsstollen: 2014–2017;
Erneuerung Elektromechanik:
2018–2020
Leistungen Lombardi
Bauherrenunterstützung,
Termin- und Kostenkontrolle,
externe Oberbauleitung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Kosten
Ca. chf 140 Mio.
Technische Details
Länge des Tunnels 5191 m,
Inbetriebnahme 1997
Costruzione
Galleria di sicurezza 2014-2017,
risanamento impianti elettromeccanici 2018-2020
Prestazioni Lombardi
Supporto all’appaltante,
controllo tempi e costi,
direzione generale dei lavori
nell’ambito del consorzio
Costo
Circa 140 Mio chf
Dettagli tecnici
Lunghezza della galleria: 5191 m,
anno della messa in servizio: 1997
Nationalstrassentunnel
Sachseln, Schweiz
Galleria autostradale
di Sachseln, Svizzera
Der zweispurige Gegenverkehrstunnel «Sachseln» ist eine
Schlüsselstelle der Nationalstrasse A8, die die Zentralschweiz über den Brünig mit dem Berner Oberland verbindet. Im Rahmen eines Gesamterneuerungsprojekts
wird die Sicherheit im 1997 eröffneten Tunnel angepasst.
Im Zentrum steht der Bau eines 5,2 Kilometer langen,
bergseitigen Sicherheitsstollens. Der Sicherheit dient auch
die Erneuerung der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen, besonders der Lüftung. Die Leistung der Ventilatoren
wird verstärkt, das Brandmeldesystem erneuert, steuerbare
Lüftungsklappen werden eingebaut. Überdies wird der
bestehende Tunnel baulich instand gesetzt. Die Umsetzung der Massnahmen bedingt nächtliche Sperrungen des
Tunnels während rund zweier Jahre.
La galleria bidirezionale a due corsie di Sachseln è un anello
fondamentale dell’A8 che collega la Svizzera centrale con
l’Oberland bernese attraversando il Brünig. La galleria, aperta
nel 1997, sta attualmente subendo una ristrutturazione completa delle opere di sicurezza. Il progetto prevede la creazione
di una galleria di sicurezza lunga 5,2 km che si sviluppa dal
centro della galleria principale. Le altre opere comprendono
l’ammodernamento delle attrezzature di sicurezza ed esercizio, soprattutto la ventilazione. Verrà aumentata la potenza
dei ventilatori, rinnovato l’impianto di rilevamento incendio
e la galleria sarà equipaggiata con cappe di aspirazione del
fumo motorizzate. Oltre a questi interventi elettromeccanici,
la galleria dovrà essere risanata. Il risanamento comporterà
brevi chiusure totali per un totale di 9 settimane distribuite
sull’intero periodo del cantiere.
116
Il traffico come fattore di rischio
Analizzando le dinamiche degli incidenti in galleria, non si può fare a meno di considerare
il carico di traffico come fattore che compromette la sicurezza. In effetti, molti dei trafori
stradali aperti negli anni ‘80, in breve tempo si sono ritrovati a dover smaltire il doppio del
traffico previsto in fase progettuale. Tale tendenza perdura ancora oggi. Tra il 1990 e il 2012 la
rete stradale svizzera (compresa la galleria più lunga del paese) si è estesa del 113%. Un aumento ancor più rilevante è quello del traffico pesante. Nel 1981, primo anno di apertura,
la galleria del San Gottardo registrò 171 000 passaggi di automezzi pesanti. Nel 1990 erano
già circa 500 000 e nel 2000 sono stati raggiunti 1 187 000 passaggi.
Il volume di traffico è indiscutibilmente un fattore di rischio rilevante per la sicurezza.
Ciò che riguarda le tratte a cielo aperto vale anche per le gallerie: la crescente densità di
traffico aumenta il rischio di collisioni. Uno studio commissionato dall’Ufficio svizzero per
la prevenzione degli infortuni (upi) ha calcolato che ad un raddoppio del carico di traffico
corrisponde in media il triplicarsi degli incidenti.
I progettisti e costruttori di gallerie conoscono da sempre l’importanza del volume del traffico, che rappresenta un parametro primario nella progettazione di ogni infrastruttura. Oltre i 10 000 veicoli giornalieri, i tecnici valutano come migliore garanzia per la sicurezza la
creazione di una galleria a doppia canna. La sicurezza nelle gallerie non segue purtroppo
parametri di valutazione assoluti, ma si basa piuttosto su una combinazione di fattori. Molti
rischi, come quello del traffico pesante o dell’utenza in costante aumento, possono tuttavia
essere ben gestiti con misure tecniche corrette.
La regolamentazione dopo gli incendi
In risposta agli incendi in galleria, l’UE ha emanato nel 2004 la direttiva 2004/54/CE che
stabilisce i requisiti minimi di sicurezza per le gallerie della rete stradale trans-europea.
Le norme coprono tutte le variabili determinanti per la sicurezza: geometria e dettagli
della costruzione, segnaletica, servizi di emergenza, gestione del traffico e degli eventuali
incidenti, informazioni agli utenti circa il comportamento in galleria, sistemi di comunicazione tra le autorità competenti in caso di emergenza (polizia e squadre di soccorso). Pur fissando solo requisiti minimi, le norme implicano una serie più o meno lunga di misure correttive per le gallerie esistenti, in funzione del loro grado di sicurezza.
La direttiva 2004/54/CE è stata recepita nelle norme nazionali di molti paesi dell’Europa
occidentale. Di conseguenza, dal 2008 in Svizzera vengono applicate le «Istruzioni relative
ai requisiti di sicurezza per le gallerie della rete stradale nazionale». Le norme impongono un
nuovo concetto di sicurezza per tutte le gallerie di lunghezza superiore ai 300 m (esistenti o di
nuova costruzione) e fanno riferimento a quattro aspetti principali: infrastrutture, esercizio,
veicoli ed utenti della strada. Per i soli capitoli infrastrutture ed esercizio vanno considerati
117
Risikofaktor «Mehrverkehr»
Über die Unfallanalyse hinaus rückte die Frage in den Mittelpunkt, wie sehr der stetig
zunehmende Verkehr die Tunnel überlastet und ihre Sicherheit beeinträchtigt. Tatsächlich
mussten viele der in den 1980er-Jahren eröffneten Strassentunnel bald das Doppelte des
ursprünglich prognostizierten Verkehrs schlucken – eine Entwicklung, die bis heute andauert. Die Fahrleistung auf dem schweizerischen Nationalstrassennetz, zu dem auch die
meisten längeren Strassentunnel des Landes gehören, ist von 1990 bis 2012 um 113 Prozent
gewachsen. Ein noch stärkeres Wachstum verzeichnete der Lkw-Verkehr: Im ersten Jahr
nach der Eröffnung querten 171 000 Lkws den Gotthardtunnel. 1990 waren es bereits über
eine halbe Million, und 10 Jahre später 1 187 000 Lastwagen.
Das Verkehrsaufkommen ist unbestritten ein entscheidender Risikofaktor. Wie für die offenen Strecken gilt auch für die Tunnel: Mit zunehmender Verkehrsdichte erhöht sich das
Kollisionsrisiko überdurchschnittlich. Wie eine Studie im Auftrag der Schweizerischen
Beratungsstelle für Unfallverhütung (bfu) ermittelt hat, bewirkt in Tunneln mit Gegenverkehr eine Verdoppelung des Verkehrs annähernd eine Verdreifachung der Unfälle.
Die Tunnelbauer wissen längst um die Bedeutung des Verkehrsvolumens. Es ist ein wichtiger
Parameter für die Auslegung jeder Anlage. Ab 10 000 Fahrzeugen pro Tag stellt sich für die
Ingenieure die Frage, ob der Verkehr aus Sicherheitsgründen nicht besser richtungsgetrennt über zwei Tunnelröhren geführt werden sollte. Dies zeigt auch, dass die Tunnelsicherheit keine absolute Grösse ist. Vielmehr beruht sie auf einem Zusammenspiel verschiedener Faktoren. Viele Risiken, wie sie etwa Schwer- und Mehrverkehr mit sich bringen,
lassen sich mit den richtigen technischen Massnahmen durchaus wieder kompensieren.
Regulierungswelle nach den Brandkatastrophen
Als Reaktion auf die verschiedenen Brandkatastrophen erliess die EU im Jahre 2004 die
Richtlinie 2004/54/EG, die Mindestanforderungen an die Sicherheit von Tunneln im transeuropäischen Strassennetz festlegt. Die neuen Normen betreffen alle für die Tunnelsicherheit
verantwortlichen Grössen: Tunnelgeometrie und -konstruktion, Sicherheitseinrichtungen,
Verkehrsmanagement, Schulung der Einsatzdienste, Störfallmanagement, Orientierung der
Nutzerinnen und Nutzer über das Verhalten in Tunneln, Verbesserung der Kommunikation
zwischen den zuständigen Behörden und Einsatzdiensten wie Polizei und Rettungskräften. Obwohl es sich bei den neuen Normen um Mindestanforderungen handelt, lösen sie
je nach Sicherheitsstand der bestehenden Tunnel eine mehr oder weniger lange Reihe von
Massnahmen aus.
Über die Richtlinie 2004/54/EG hinaus verabschiedeten viele westeuropäische Staaten länderspezifische Bestimmungen. So gelten in der Schweiz seit 2008 die «Weisungen betreffend Sicherheitsanforderungen an Tunnel im Nationalstrassennetz». Das Regelwerk setzt
118
in dettaglio i seguenti parametri: lunghezza e larghezza della galleria, numero di canne e di
corsie, tracciati orizzontali e verticali, tipo e direzione del traffico, volume del traffico e sua
distribuzione temporale, rischi di congestione giornaliera o stagionale, tempo di accesso ai
servizi di emergenza, quota di traffico pesante, percentuale e tipologia di passaggio di merci
pericolose, caratteristiche delle strade di accesso e velocità, contesto geografico e meteorologico. L’obiettivo delle misure derivate da questi parametri è il raggiungimento di un livello standard di protezione mirato a prevenire eventi critici e a creare condizioni ottimali per
l’autosalvataggio delle persone coinvolte in incidenti. Altri aspetti importanti riguardano il
comportamento degli utenti, l’uso efficiente dei servizi di emergenza, la protezione dell’ambiente e il contenimento dei danni.
Conseguenze di vasta portata
In Svizzera l’Ufficio federale delle strade (ustra) ha predisposto un controllo della conformità alle nuove linee guida di tutte le gallerie della rete nazionale lunghe più di 600 m.
L’esito di questa indagine fu che oltre la metà delle gallerie presentava problemi a livello di
sicurezza, soprattutto negli aspetti riguardanti la ventilazione, le vie di fuga, la segnaletica e
l’approvvigionamento elettrico. Questi risultati hanno condotto all’elaborazione di un programma di adeguamento della sicurezza dal costo stimato di 1,2 miliardi di franchi. I lavori
sono tuttora in pieno svolgimento ed i tecnici impegnati stimano di concluderli entro il
2020. Il cronogramma segue una regola non scritta: più una galleria si allontana dalle nuove
norme di sicurezza più rapidamente va risanata e rinnovata.
La segnaletica dei dispositivi di sicurezza, la ventilazione e la distanza delle vie di fuga sono
i tre aspetti che richiedono maggior attenzione nell’opera di rinnovamento. Una migliore
segnaletica, che comprende anche le vie di fuga e le uscite di emergenza, è relativamente facile da realizzare. Rinnovare adeguatamente gli impianti di ventilazione implica invece un
lavoro più complicato e soprattutto più costoso. I costi salgono anche perché spesso, in concomitanza, si procede al rinnovo dell’intera apparecchiatura elettromeccanica. L’intervento
di maggior impatto strutturale è l’adattamento delle vie di fuga alle direttive. Il requisito,
che impone un massimo di 500 m tra i vari cunicoli di fuga, ha conseguenze strutturali decisamente importanti.
Il ruolo salvavita di una ventilazione efficiente in caso di incendio era da tempo conosciuto e
aveva comportato, per la galleria del San Gottardo, il progetto precedentemente menzionato
di installazione di cappe motorizzate di aspirazione del fumo. L’incendio del 24 ottobre 2001
confermò drammaticamente l’esigenza di un’efficace, puntuale e veloce estrazione dei fumi
tossici. Gli ingegneri di Lombardi accelerarono il lavoro di installazione di questi dispositivi.
Svilupparono algoritmi per controllare l’intero sistema e adeguati simulatori per testarlo.
Una serie di prove aerodinamiche e funzionali conclusero la fase di test e permisero così di
dare il via alla fase di installazione nella galleria. Il nuovo sistema è in funzione dal 2003.
119
Cityring Luzern,
Tunnel nach baulicher
Instandsetzung und
vollständigem Ersatz
der elektromechanischen Einrichtungen
Cityring Lucerna,
galleria in seguito ai lavori
di risanamento e alla completa sostituzione degli
impianti elettromeccanici
den neuen Sicherheitsrahmen für alle bestehenden und zu erstellenden Tunnel des
Nationalstrassennetzes ab einer Länge von 300 Metern. Es bezieht sich auf die vier wesentlichen Einflussfaktoren der Tunnelsicherheit: Infrastruktur, Betrieb, Fahrzeuge und
Verkehrsteilnehmer. Allein für die Einflussfaktoren «Infrastruktur» und «Betrieb» sind folgende Parameter im Detail zu berücksichtigen: Länge des Tunnels, Anzahl Tunnelröhren,
Anzahl Fahrstreifen, Breite der Fahrstreifen, horizontale und vertikale Linienführung, Bauart, Richtungs- oder Gegenverkehr, Verkehrsaufkommen und dessen zeitliche Verteilung,
Gefahr täglicher oder saisonaler Staubildung, Zugriffszeit der Einsatzdienste, Anteil des
Lkw-Verkehrs, Anteil und Art des Gefahrengutverkehrs, Charakteristiken der Zubringerstrassen, geschwindigkeitsbezogene Aspekte, geografisches und meteorologisches Umfeld.
Das erklärte Ziel der aus diesen Parametern abgeleiteten Massnahmen ist ein einheitliches
Schutzniveau, das kritische Ereignisse verhindern und optimale Bedingungen für die Selbstrettung der von Unfällen betroffenen Menschen schaffen soll. Weitere wichtige Aspekte
betreffen das unmittelbare Agieren der Verkehrsteilnehmenden, den effizienten Einsatz
der Rettungsdienste, den Schutz der Umwelt und die Eingrenzung von Sachschäden.
Weitreichende Konsequenzen
In der Schweiz liess das Bundesamt für Verkehr (astra) in der Folge alle Tunnel des Nationalstrassennetzes ab einer Länge von 600 Metern hinsichtlich der neuen Richtlinien überprüfen. Die Bilanz dieser Untersuchung: Über die Hälfte der bestehenden Tunnel wiesen
Sicherheitsmängel auf, am häufigsten bei der Lüftung, den Fluchtwegen, der Signalisierung und der Energieversorgung. Der Befund löste ein umfangreiches Programm zur
sicherheitstechnischen Nachrüstung aus, dessen Kosten auf 1,2 Milliarden Franken veranschlagt werden. Die Realisierung ist seit einigen Jahren in vollem Gang und wird die Ingenieure und Bauspezialisten noch weit übers Jahr 2020 hinaus beschäftigen. Massgebend ist
dabei die Devise: Je stärker ein Tunnel von den neuen Sicherheitsnormen abweicht, umso
schneller ist er zu sanieren.
Besondere Aufmerksamkeit aus dem Katalog der Massnahmen geniessen die Signalisierung der Sicherheitseinrichtungen, die Tunnellüftung und der Fluchtwegabstand. Eine
bessere Signalisierung, unter anderem der Fluchtwege und Notausgänge, ist verhältnismässig einfach zu bewerkstelligen. Als weitaus aufwendiger erweist sich die Nachrüstung
der Lüftung. Sie erfolgt häufig zusammen mit einer weitgehenden Erneuerung der elektromechanischen Einrichtungen. Die grössten baulichen Konsequenzen hat die Vorgabe,
dass der Fluchtwegabstand von maximal 500 Metern auch in bestehenden Tunneln strikt
einzuhalten ist.
Die lebensrettende Rolle, die eine effiziente Lüftung im Brandfall spielt, ist zwar keine
neue Erkenntnis, hat sie doch seinerzeit das erwähnte Projekt für den Einbau von steuerbaren Lüftungsklappen im Gotthardtunnel ausgelöst. Der Brand vom 24. Oktober 2001
120
1 Fluchtweg und Werkleitungskanal
2 Abluftkanal
3 Verbindungsstollen
4 Lüftungsklappe
5 Kerenzerbergtunnel
(bestehend)
6 lokale Anpassung
Gewölbe und Abbruch Zwischendecke
Bauausführung
Baubeginn voraussichtlich 2021
Costruzione
Inizio presumibile dei lavori nel 2021
Leistungen Lombardi
Ausführungsprojekt, Detailprojekt, Ausschreibung, Unterlagen
für die Ausführung, Bauleitung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Prestazioni Lombardi
Progettazione esecutiva e di
dettaglio, documenti di appalto,
direzione lavori e supervisione
(nell’ambito di un consorzio)
Kosten
Ca. chf 250 Mio.
Costo
Circa 250 Mio chf
Technische Details
5,7 km langer, im zweispurigen
Richtungsverkehr betriebener
Autobahntunnel
Dati tecnici
Lunghezza della galleria 5,7 km
con due corsie autostradali
unidirezionali
2
3
4
1 Cunicolo di sicurezza
e cunicolo tecnico
2 Canale di ventilazione
3 Cunicolo di collegamento
4 Cappa di ventilazione
5 Galleria Kerenzerberg
esistente
6 Demolizione locale
della volta e della
soletta intermedia
6
5
1
2
4
6m
Nationalstrassentunnel
Kerenzerberg, Schweiz
Galleria autostradale del
Kerenzerberg, Svizzera
Die Sicherheit im stark frequentierten Nationalstrassentunnel «Kerenzerberg» auf der A3-Strecke Zürich–Chur
wird im Rahmen der Gesamterneuerung mit Hilfe eines
5,7 Kilometer langen Sicherheitsstollens wesentlich erhöht.
Dieser wird in einem Abstand von 20 Metern zum Tunnel
verlaufen und alle 300 Meter mit Querverbindungen
versehen. Die innovative Besonderheit ist in diesem Falle
die Doppelfunktion des Sicherheitsstollens: Die Röhre mit
einem Durchmesser von sieben Metern wird zweigeteilt.
Der untere Teil dient als Fluchtweg und Werkleitungskanal,
der obere Teil wird zum Abluftkanal für den Haupttunnel.
Zu diesem Zweck wird er alle 100 Meter über Verbindungsstollen an dessen Kalotte angeschlossen. Mit der Gesamterneuerung kann voraussichtlich 2021 gestartet werden.
La sicurezza nella trafficata galleria del Kerenzerberg sull’A3
Zurigo-Coira aumenterà significativamente dopo la ristrutturazione completa prevista, grazie soprattutto alla costruzione
di un nuovo tunnel di sicurezza lungo 5,5 km. Distante 20 m
della galleria principale, sarà accessibile tramite cunicoli trasversali posti ogni 300 m. In questo progetto la caratteristica
innovativa sarà la doppia funzionalità del nuovo tunnel di
sicurezza. La canna di 7 m di diametro sarà divisa in due parti.
La parte inferiore servirà da via di fuga e cunicolo tecnico,
mentre quella superiore fungerà da canale di ventilazione per
l’aria viziata della galleria principale. Ogni 100 m il canale sarà
collegato alla volta per mezzo di cunicoli. L’inizio dei lavori è
previsto per il 2021.
122
Più sicurezza nella galleria del San Gottardo
Le cappe motorizzate di aspirazione sono state solo una delle numerose misure migliorative del sistema di ventilazione e di sicurezza generale per la galleria del San Gottardo. Gli altri interventi implementati nella galleria sono in particolare:
. Illuminazione e segnaletica: le entrate dei rifugi e delle vie di fuga sono segnalate in maniera più chiara con delle bande verdi luminose e dei flash che si attivano in caso di evento.
I marciapiedi sono illuminati con delle guide ottiche; dei semafori posizionati lungo le corsie di marcia permettono una gestione settoriale del traffico. Le informazioni agli utenti
della galleria sono disponibili in quattro lingue, sia per ciò che riguarda i cartelli informativi
che gli annunci radiofonici.
. Gestione del traffico: nuovi avanzati sistemi di controllo automatizzati consentono di regolare il volume del traffico in massima sicurezza. A dipendenza dalla densità di traffico,
i mezzi pesanti vengono bloccati in appositi centri di controllo posti prima della galleria.
Dal 2002 uno speciale contatore ai due portali rileva il traffico pesante che accede alla galleria. Il numero massimo di veicoli ammessi nella galleria per ogni direzione e per ora è limitato a 60 automezzi pesanti e 150 autoveicoli. Un sistema semaforico «conta-goccia» permette di regolare separatamente il numero di automezzi pesanti ed il numero di automezzi
leggeri in entrata nella galleria in modo da permettere il mantenimento della distanza minima di sicurezza tra i veicoli.
. Sistemi di rilevamento incendio: nella soletta sono stati installati dei sensori lineari termici atti al rilevamento costante della temperatura lungo lintera galleria, capaci di segnalare immediatamente eventuali anomalie e di determinarne l’esatta posizione. Ogni 100 m
sono stati posti rilevatori di fumo. Grazie ad uno speciale algoritmo sviluppato da Lombardi, è possibile determinare se una fonte di fumo si trova ancora in movimento o se invece è
stazionaria. Nel caso di un incendio causato per esempio dalla rottura di un motore di un
automezzo pesante, il sistema di rilevamento è in grado di identificare e di classificare immediatamente l’entità e la posizione dell’incendio facendo scattare le misure corrispondenti,
come ad esempio quella dell’aspirazione concentrata dei fumi.
. Controllo della ventilazione: il nuovo sistema di ventilazione misura la velocità longitudinale del flusso d’aria regolandola in base alla situazione. Vista la sua efficacia, questo sistema, concepito da Lombardi per il controllo e la regolazione del flusso longitudinale d’aria in
galleria, verrà applicato anche nella galleria del Fréjus.
Il test di operatività globale della sicurezza del 2010 ha dimostrato che l’interazione tra strumenti ed attrezzature intelligenti può funzionare. In caso di incidente i tempi di risposta
sono oggi molto più brevi. La ventilazione è in grado di aspirare anche grandi quantità di
123
Bauausführung
2000–2014
Opere di risanamento
2000 - 2014
Leistungen Lombardi
Diagnose, Vorprojekt, generelles Projekt, Detailprojekt,
Ausschreibung, Bauleitung
Prestazioni Lombardi
Valutazione dello stato attuale, progetto preliminare e
di dettaglio, redazione dell’offerta e della gara d’appalto,
direzione lavori
Kosten
Ca. chf 35 Mio. für Massnahmen «Lüftung» und
«Tunnelsicherheit»
Technische Daten
Autobahntunnel mit einer zweispurigen Röhre mit
Gegenverkehr, ohne Standspuren, Betriebsaufnahme
1980, Länge ca. 16,3 km, Querbelüftung mit Zu- und
Abluftkanal über der Zwischendecke
Costo
Circa 35 Mio chf per gli interventi di ventilazione
e di sicurezza
Dati tecnici
Galleria autostradale ad una sola canna con due corsie, senza
corsia di emergenza, operativa dal 1980; 16,3 km di lunghezza,
sistema di ventilazione trasversale con flusso aria e gas di
scarico attraverso condotti sopra il controsoffitto in volta
Gotthard-Strassentunnel
(Ertüchtigung der Lüftung)
Während 20 Jahren war der 1980 eröffnete, rund 16,3 Kilometer lange, einröhrige Gotthard-Strassentunnel der längste Strassentunnel der Welt. Dieses Bauwerk setzte neue
Massstäbe im Tunnelbau, unter anderem mit einem parallelen Sicherheitsstollen, Querschlägen in Abständen von
250 Metern und einer leistungsfähigen Belüftungsanlage.
Nach 30 Betriebsjahren, in denen das jährliche Verkehrsaufkommen auf nahezu 7 Millionen Fahrten angestiegen
ist – wovon rund 20 Prozent auf den Schwerverkehr entfallen –, sind Anpassungen an den Tunneleinrichtungen
unumgänglich geworden. Das Brandereignis von 2001 hat
den Bedarf für die Erneuerung der Belüftung klargemacht.
sich bewährt. Es war aber nicht in der Lage, den Rauch
an einer Brandstelle gezielt abzusaugen. Deshalb sind
zwischen 2000 und 2003 insgesamt 178 elektrisch betätigte
Abluftklappen in die Decke unter dem Abluftkanal eingebaut worden. Im Normalbetrieb sind diese Klappen teilweise geöffnet und saugen die Abluft gleichmässig ab.
Im Brandfall werden alle Klappen geschlossen bis auf jene
drei, die dem Brandort am nächsten sind; diese werden
ganz geöffnet. Durch die konzentrierte Absaugung wird
der Rauch am Ort seiner Entstehung entfernt und der restliche Tunnel rauchfrei gehalten. Die Funktionalität des Entrauchungskonzepts ist in Versuchen nachgewiesen worden.
Das ursprüngliche Querlüftungskonzept mit zwei Lüftungszentralen bei den Portalen, vier Zentralen im Tunnelinneren sowie Zu- und Abluftkanälen im Gewölbescheitel hat
124
Traforo stradale del San Gottardo,
Svizzera: adeguamenti della
ventilazione
Per 20 anni la galleria stradale del San Gottardo, aperta nel
1980, con i suoi 16,3 km è stata la più lunga al mondo. Per la
sua costruzione sono state utilizzate nuove metodologie
di progettazione, tra cui la creazione di un cunicolo parallelo
di sicurezza, passaggi trasversali a intervalli di 250 m e sistemi di ventilazione potenti e raffinati. Dopo 30 anni di attività in cui il volume di traffico annuo è cresciuto fino a quasi
7 milioni di passaggi (dei quali quasi il 20% composto da traffico pesante), nuovi adattamenti ai servizi della galleria si
sono resi inevitabili. Il grave incendio del 2001 ha evidenziato
la necessità di un rinnovamento importante alla ventilazione.
L’originale concetto di ventilazione, composto da due centrali
di ventilazione ai portali e quattro all’interno della galleria e da
condotte di approvvigionamento ed estrazione dell’aria posti
nella soletta intermedia in volta, è stato efficace nella gestio-
ne ordinaria della ventilazione, ma si è rivelato insufficiente
per l’estrazione dei fumi nella zona dell’incendio. Pertanto,
tra il 2000 e il 2003 sono state installate 178 cappe di aspirazione con azionamento elettrico, posizionate alla base del
canale di aspirazione presente nella soletta intermedia.
Durante il loro funzionamento ordinario queste cappe sono
impostate con un’apertura intermedia e aspirano l’aria in maniera uniforme. Le cappe si chiudono immediatamente in caso
di grosso incendio, ad eccezione delle tre più vicine alla zona
colpita, le quali si aprono completamente. Attraverso questo
sistema di aspirazione concentrata, il fumo viene estratto più
velocemente senza contaminare il resto della galleria.
125
bestätigte nun auf drastische Weise die Notwendigkeit einer leistungsfähigen und konzentrierten Rauchgasabsaugung. Die Lombardi-Ingenieure beschleunigten in der Folge die
Installationsarbeiten. Sie entwickelten Steuerungsalgorithmen für das System und Simulatoren, um es zu testen. Eine Serie aerodynamischer Versuche und Funktionskontrollen
lieferte schliesslich den Beweis, dass die Klappen in jeder Situation einwandfrei funktionieren, sodass sie 2003 definitiv in Betrieb gehen konnten.
Mehr Sicherheit im Gotthardtunnel
Die motorisierten Lüftungsklappen waren lediglich eine von verschiedenen Massnahmen
und Projekten, um das Lüftungssystem und die Sicherheit im Gotthardtunnel zu verbessern. Im Folgenden die wichtigsten:
. Beleuchtung und Signalisierung: Die Fluchtwege sind heute deutlicher beschildert, die
Eingänge zu den Schutzräumen mit grünen Markierungsleuchten gekennzeichnet, die Bankette mit optischen Leiteinrichtungen ausgeleuchtet. Ampeln beidseits der Fahrspuren
ermöglichen eine sektorielle Verkehrssteuerung. Sowohl auf Informationstafeln wie auch
über das Tunnelradio werden die Tunnelbenützer in vier Sprachen informiert.
. Verkehrsmanagement: Modernste Steuerungs- und Leittechnik macht es möglich, das Verkehrsaufkommen unter dem Aspekt der grösstmöglichen Sicherheit zu regeln. Je nach Verkehrsdichte werden die Lkws auf den Transitachsen in speziellen Schwerverkehrskontrollzentren zurückgehalten. Ein «Tropfenzählersystem» dosiert seit 2002 den Lkw-Verkehr
an den Tunnelportalen. Abgestimmt auf den übrigen Verkehr wird die Anzahl der Lkws,
die den Tunnel pro Richtung und Stunde passieren dürfen, auf 60 bis maximal 150 Fahrzeuge beschränkt. Ein Ampelsystem schleust jeden Lkw einzeln in den Tunnel, unter Einhaltung eines strikten Sicherheitsabstandes.
. Brandmeldeanlagen: Zur intelligenten Branddetektion gehören heute lineare Temperaturfühler an der Decke, die in der Lage sind, Temperaturauffälligkeiten an jeder Stelle
des Tunnels zu erfassen. Hinzu kommen schnell reagierende Rauchmelder im Abstand
von jeweils 100 Metern. Dank eines von Lombardi entwickelten Detektionsalgorithmus kann mit ihnen eine mobile von einer stehenden Rauchquelle unterschieden werden. So lässt sich ein Feuer im Tunnel, zum Beispiel der Motorenbrand eines Lkw, umgehend richtig einordnen und der entsprechende Alarm auslösen. Dazu gehört bei einem
Brand die Umschaltung der Tunnelbelüftung von verteilter auf konzentrierte Absaugung
der Rauchgase.
. Lüftungssteuerung: Mit dem neuen Belüftungssystem wird die Geschwindigkeit der Luftströmung gemessen und je nach Situation beschleunigt, gebremst, zum Stillstand gebracht
oder umgelenkt. Das von Lombardi 2009/2010 konzipierte System zur Kontrolle und Be-
126
fumo direttamente dal focolaio dell’incendio. Uno dei principali pericoli delle gallerie è stato quindi drasticamente ridotto.
Il sistema di ventilazione del cunicolo parallelo di sicurezza è stato parzialmente rinnovato
tra il 2012 e il 2014. Nella stagione più calda, l’aria necessaria per la sovrappressione del cunicolo viene aspirata direttamente dai portali anziché dal pozzo di ventilazione, permettendo
un risparmio energetico pari a circa 100 000 franchi annui. Ciò dimostra come l’ottimizzazione energetica assuma un’importanza sempre maggiore.
Cicli di risanamento più frequenti per gli impianti d’esercizio e sicurezza
Un buon funzionamento dell’impianto di ventilazione è indispensabile per la sicurezza di
una galleria ma è solo uno degli otto settori di intervento delle «attrezzature per l’esercizio
e la sicurezza» (bsa). Il progresso tecnologico è talmente rapido che molti dispositivi elettromeccanici installati prima del 2005 vanno sostituiti, molto spesso per incompatibilità
con altre e più moderne installazioni. Molti sistemi della complessa rete elettromeccanica comunicano tra loro: l’allarme antincendio, la rete elettrica, la ventilazione, l’illuminazione, la segnaletica, la videosorveglianza, i sistemi di sonorizzazione, il telefono e la radio di
emergenza, fino ai sistemi di drenaggio e smaltimento delle acque. Nonostante l’utilizzo
di moderni software di gestione, di reti di comunicazione con cavi a fibra ottica e di sensori
intelligenti, la sfida rimane impegnativa. Ciò che complica ulteriormente il compito dei
tecnici costruttori è che i lavori su queste apparecchiature vengono svolti principalmente
di giorno (a parte qualche chiusura notturna), quindi a pieno volume di traffico. Per i lavori
di rinnovo degli impianti elettromeccanici della galleria autostradale del Monte Ceneri,
conclusi nel 2014 (vedi pag. 112), Lombardi ha applicato le disposizioni dell’ustra per un
rinnovo notturno degli impianti mediante la chiusura di una canna e la deviazione del traffico
all’interno della canna opposta. Al mattino successivo, il traffico deve essere ristabilito in
modo normale in entrambe le canne. Coordinare i lavori rispettando le richieste dell’utenza
costituisce sempre una grande sfida per la gestione della costruzione, dell’organizzazione e
della logistica.
Vie di fuga sicure grazie al cunicolo di sicurezza
Un’altra misura strutturale decisiva per la sicurezza all’interno di una galleria è il rispetto
della distanza massima di 500 m tra le vie di fuga. Questa regola deve valere anche per
le gallerie esistenti, costruite prima dell’applicazione di queste disposizioni. Di conseguenza, molte gallerie a canna singola devono essere dotate di un cunicolo di sicurezza laterale.
In parole povere, questo significa progettare e costruire una nuova galleria con tutte le conseguenze che questo lavoro comporta.
La galleria di circonvallazione di Flüelen nel Canton Uri è stata tra le prime opere in cui
è stato realizzato a posteriori un cunicolo di sicurezza. I lavori iniziariono nel giugno 2005 e
127
herrschung der Längsströmung im Tunnel funktioniert so effizient, dass es die Ingenieure
jetzt in ähnlicher Weise auch im Fréjus-Tunnel einsetzen.
Der Gesamtfunktionstest 2010 hat gezeigt, dass das Zusammenspiel der intelligenten Instrumente und Anlagen funktioniert. Im Ereignisfall wären die Reaktionszeiten heute
wesentlich kürzer. Die Lüftung wäre im Brandfall in der Lage, auch grössere Rauchmengen
direkt beim Brandherd abzusaugen. Eine der wesentlichen Gefahren im Tunnel ist also
massiv reduziert worden.
Die Lüftung des Sicherheitsstollens ist 2012 bis 2014 teilweise erneuert worden. In der wärmeren Jahreszeit erfolgt die Luftzufuhr neu über die Portallüftungen – eine kleine Änderung, mit der aber jährlich rund 100 000 Franken Energiekosten gespart werden können.
Das Beispiel zeigt, wie sehr die energetische Optimierung an Stellenwert gewinnt.
Straffer Erneuerungszyklus bei Betriebs- und Sicherheitsanlagen
Das Lüftungssystem ist zwar in jedem längeren Tunnel ein wichtiger Aspekt, letztlich aber lediglich einer von insgesamt acht Bereichen der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen (bsa).
Der technologische Fortschritt ist inzwischen so rasant, dass viele vor 2005 installierte elektromechanische Einrichtungen heute komplett zu ersetzen sind – auch wegen mangelnder
Kompatibilität. Viele Einzelsysteme sind dabei zusammenzuführen, von der Stromversorgung,
Lüftung und Beleuchtung über die Videoüberwachung, die Lautsprecher-, Notruf- und Radioanlagen, Brandmeldesysteme bis hin zur Entwässerung. Auch wenn smarte Software,
Glasfaserkabel und intelligente Sensoren vieles erleichtern, die Herausforderung bleibt gross.
Was die Aufgabe für die Ingenieure und Bauleute zusätzlich erschwert: Die Arbeiten erfolgen heute – abgesehen von Nachtzeitschliessungen – meist unter Verkehr. Bei der von Lombardi geleiteten und 2014 abgeschlossenen Erneuerung der elektromechanischen Ausrüstungen im Monte-Ceneri-Tunnel (vgl. S. 112) wurde nachts jeweils eine Röhre geschlossen;
tagsüber musste sie aber wieder verfügbar sein, und zwar unter Aufrechterhaltung des
gewohnten Sicherheitsniveaus. Die Koordination sämtlicher Ansprüche und Aufgaben bedeutete für die Bauleitung organisatorisch und logistisch eine grosse Herausforderung.
Sichere Fluchtwege dank Sicherheitsstollen
Die grössten baulichen Massnahmen löste – wie erwähnt – die Bestimmung aus, dass der
Abstand zwischen den Fluchtwegen von maximal 500 Metern auch in bestehenden Tunneln strikt einzuhalten ist. Viele einröhrige Tunnel müssen deshalb mit einem Sicherheitsstollen ausgestattet werden. Praktisch bedeutet dies in jedem Fall ein neues Tunnelprojekt
mit einem öffentlichen Auflageverfahren.
Als eines der ersten Bauwerke dieser Art wurde der Umfahrungstunnel von Flüelen im Kanton
Uri nachgerüstet. Die im Juni 2005 begonnenen Bauarbeiten konnten dank mechanischem
128
Bauausführung
2010
Leistungen Lombardi
Diagnose, Vorprojekt,
generelles Projekt, Detailprojekt,
Ausschreibung, Bauleitung
Kosten
Ca. eur 0,8 Mio.
Technische Daten
Autobahntunnel mit einer
zweispurigen Röhre mit Gegenverkehr, ohne Standspuren,
Betriebsaufnahme 1980,
Länge: 12,9 km, Querbelüftung
mit Zu- und Abluftkanal über
der Zwischendecke
Costruzione
2010
Costo
Circa 0,8 Mio eur
Prestazioni Lombardi
Valutazione dello stato attuale,
progetto preliminare e di dettaglio,
redazione dell’offerta e della gara
d’appalto, direzione lavori
Dati tecnici
Tunnel autostradale ad un’unica
canna con due corsie, operativo
dal 1980; 12,9 km di lunghezza,
ventilazione trasversale con canali
di immissione e aspirazione aria
nella soletta intermedia
Fréjus-Strassentunnel,
Frankreich/Italien (Erneuerung
der Schutzraumlüftungen)
Traforo stradale del Fréjus,
Francia/Italia: rinnovo della
ventilazione dei rifugi
Der 1980 eröffnete, rund 12,9 Kilometer lange, einröhrige
Fréjus-Strassentunnel zwischen Frankreich und Italien wird
in Querrichtung belüftet.
Je ein Zuluft- und ein Abluftkanal, die im halbrunden Scheitel des Tunnelgewölbes verlaufen und durch eine Stahlbetondecke vom Fahrraum getrennt sind, halten die
Luftzirkulation im Tunnel aufrecht. In der in Stahlbeton
ausgeführten Trennwand zwischen den beiden Kanälen
waren ursprünglich 25 kleine Stahltüren für Inspektionsund Unterhaltsarbeiten angeordnet. Sie wurden 2010 durch
doppelt so viele grössere Stahltüren ersetzt, um häufigere
Inspektionen und die Reinigung des Abluftkanals zu ermöglichen und so die Sicherheit im Tunnel im Brandfall zu
erhöhen. Gleichzeitig wurde eine neue, unabhängige
Belüftung der Schutzräume installiert, um deren Funktion
auch bei schweren Brandereignissen aufrechtzuerhalten.
Il traforo stradale del Fréjus a una canna, lungo 12,9 km e
inaugurato nel 1980 tra la Francia e l’Italia, dispone di una
ventilazione trasversale.
Le condotte di approvvigionamento ed aspirazione dell’aria,
che mantengono il flusso d’aria nella galleria, sono separate
dal vano traffico per mezzo di una soletta intermedia in calcestruzzo armato. Tra i due canali sono state installate 25 porte
di acciaio che permettono le attività di ispezione e manutenzione degli stessi. Nel corso del 2010 questi collegamenti tra i
condotti di ventilazione sono stati ingranditi in modo da permettere ispezioni e pulizia dei canali con maggior frequenza,
aumentando in questo modo il livello generale di sicurezza
del traforo in caso di incendio. Nel contempo è stata installata una nuova ventilazione indipendente per i rifugi
in modo da garantire la sicurezza anche in caso di incendi
molto gravi.
129
Sicherheitsstollen Brienzersee, Westportal Tunnel
Giessbach mit Votriebsinstallationen
Cunicolo di sicurezza
Brienzersee, portale Ovest
galleria di Giessbach con
le installazioni di avanzamento
proseguirono velocemente grazie all’utilizzo di frese meccaniche (tbm). Nel settembre 2007
il cunicolo di sicurezza lungo 2,5 km fu terminato. Esso corre parallelo alla galleria principale ad una distanza di circa 20 m e si collega ad essa tramite 9 cunicoli trasversali posti a
250 m di distanza l’uno dall’altro. Lombardi ha eseguito per questo lavoro la parte di progetto d’appalto, la direzione locale e la direzione generale dei lavori.
Lombardi è attualmente coinvolta in un progetto simile nell’Oberland bernese, sulla riva
sinistra del lago di Brienz. Due gallerie lungo l’autostrada A8, «Giessbach» (3341 m) e «Chüebalm» (1332 m), saranno dotate di un cunicolo di sicurezza parallelo. Il vicino e più corto
«Senggtunnel» (864 m) è invece già dotato di un cunicolo di fuga trasversale, che sbocca
direttamente all’esterno partendo dal centro della galleria. Nella galleria «Giessbach» viene
utilizzata una fresa meccanica, che scava la roccia durante tre turni giornalieri; la galleria
di sicurezza di «Chüebalm», invece, viene scavata mediante tecnica convenzionale. Una sfida importante è stata la creazione di cantieri sul pendio ripido. La nuova galleria sarà
messa in funzione nel 2017. Lombardi è responsabile della direzione generale dei lavori per
la parte di genio civile ed elettromeccanica. Terminati i lavori riguardanti i cunicoli di sicurezza, cominceranno quelli di rinnovo della tratta.
Lombardi, dal 2014, è inoltre impegnata nei lavori di costruzione della galleria «Sachseln»,
sull’A8 nel Canton Obvaldo (vedi pag. 116). Lunga 5,2 km, con due corsie di marcia in una
canna, è in funzione dal 1997 e sarà ora dotata di un cunicolo di sicurezza laterale e nuove
attrezzature operative che la renderanno più sicura e moderna.
Le procedure operative per la galleria del Kerenzerberg (vedi pag. 122) sono invece particolari.
La galleria a due corsie è stata aperta nell’aprile 1986 e conduce a Coira lungo l’autostrada A3.
Il traffico nella direzione opposta, verso Zurigo, si dirama invece lungo una strada che costeggia la riva del lago di Walen, alternando piccole gallerie a tratte a cielo aperto. Ad oggi la galleria del Kerenzerberg, lunga 5,76 km, è dotata di un’unica via di fuga costituita da un cunicolo
di 500 m al centro della galleria. Nel progetto del nuovo cunicolo di sicurezza, che verrà realizzato presumibilmente a partire dal 2021, sarà integrato anche un nuovo sistema di ventilazione.
In seguito, l’intera galleria viaria sarà rinnovata. In collaborazione con un altro studio di ingegneria, Lombardi si occupa della parte di pianificazione e direzione lavori.
Cambi di programma nel traforo del Fréjus
A volte può accadere che un cunicolo di sicurezza venga promosso a galleria viaria ufficiale:
le norme di progettazione sono infatti sostanzialmente le stesse. È quanto accaduto al traforo
del Fréjus che, con i suoi 12,9 km, costituisce una fondamentale via di collegamento tra Lione in Francia e Torino in Italia. Per questo traforo a canna unica e con una corsia per senso di
marcia, Lombardi sviluppò nel 2005 un primo progetto per una galleria di sicurezza parallela.
Quello stesso anno, tuttavia, un incidente tra due camion e altri veicoli, che costò la vita a
131
Ausbruch mittels Tunnelbohrmaschine zügig vorangetrieben werden. Im September 2007
war der 2,5 Kilometer lange Sicherheitsstollen betriebsbereit. Er verläuft im Abstand von
20 Metern parallel zum Haupttunnel, mit dem er alle 250 Meter über insgesamt neun
Querstollen verbunden ist. Lombardi war bei diesem Bauvorhaben für das Submissionsprojekt, die örtliche Bauleitung und die Oberbauleitung verantwortlich.
In ähnlichen Aufgaben engagiert sich Lombardi bei den Massnahmen auf der A8 am linken Ufer des Brienzersees im Berner Oberland. Die beiden längeren Tunnel «Giessbach»
(3341 m) und «Chüebalm» (1332 m) erhalten je einen Sicherheitsstollen, der parallel zur
Hauptröhre verläuft. Der kürzere Senggtunnel (864 m) wird mit einem Fluchtstollen ausgestattet, der von der Tunnelmitte quer zur Fahrtrichtung ins Freie führt. Während sich
beim Giessbachtunnel seit 2014 eine Tunnelbohrmaschine im Dreischichtbetrieb mechanisch durchs Gestein kämpfte, wurde der Sicherheitsstollen für den Chüebalmtunnel aus
dem Fels gesprengt. Eine grosse Herausforderung war die Einrichtung der Bauplätze im
steilen Gelände. Die neuen Stollen werden bis im Jahr 2017 in Betrieb gehen. Danach soll
mit der Gesamterneuerung dieses Abschnittes begonnen werden. Lombardi ist in der Oberbauleitung für die Leistungen «Bau» und «Elektromechanik» verantwortlich.
Ebenfalls seit 2014, und zwar mit ähnlichem Aufgabenkatalog für Lombardi, laufen die Bauarbeiten im Tunnel «Sachseln» auf der A8 im Kanton Obwalden (vgl. S. 116). Der 5,2 Kilometer lange Gegenverkehrstunnel ist seit 1997 in Betrieb und wird nun mit einem bergseitigen Sicherheitsstollen und neuen Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen sicherer gemacht.
Speziell ist die Situation beim Kerenzerbergtunnel (vgl. S. 122). Der im April 1986 eröffnete Autobahntunnel führt auf der A3 entlang des Walensees im zweispurigen Richtungsverkehr Richtung Chur, hat aber keine Parallelröhre. Der Gegenverkehr Richtung Zürich erfolgt
auf einer Strasse entlang des Seeufers, die teils in kleineren Tunneln und Galerien verläuft.
Bis heute verfügt der 5,7 Kilometer lange Kerenzerbergtunnel bloss über einen 500 Meter
langen Fluchtstollen in der Tunnelmitte. In den neuen Sicherheitsstollen, der voraussichtlich im ab 2021 realisiert wird, soll der Entlüftungskanal integriert werden. Im Anschluss
daran wird der Tunnel gesamterneuert. Lombardi ist zusammen mit einem anderen Ingenieurbüro mit der Planung und Bauleitung beauftragt.
Rollende Planung beim Fréjus-Tunnel
In manchen Fällen wird aus einem ursprünglichen Sicherheitsstollen auch ein richtiger Tunnel, einfach weil sich die Situation noch in der Planungsphase verändert. Dies geschah beim
12,9 Kilometer langen Fréjus-Tunnel, einer Schlüsselstelle der wichtigsten Strassenverbindung zwischen Lyon in Frankreich und Turin in Italien. Für den einröhrigen doppelspurigen
Gegenverkehrstunnel erarbeitete Lombardi 2005 ein erstes Projekt für einen Sicherheitsstollen. Ein Lkw-Brand im gleichen Jahr, der zwei Todesopfer forderte, war der Auslöser,
132
Ausführungszeitraum
2006–2015
Leistungen Lombardi
Überwachung, Inspektion, Auswertung
und Interpretation der Resultate,
Dokumentation des Zustandes, Vorschläge
für Interventionen, Sicherheitsbeauftragter
(seit 2006) gemäss Richtlinie 2004-54-EG
Periodo
2006-2015
Prestazioni Lombardi
Monitoraggio, controllo, valutazione e
interpretazione dei risultati, redazione
di documenti sullo stato attuale e relative
proposte di intervento, responsabile per
la sicurezza (dal 2006) conformemente alla
direttiva 2004/54/CE
Sicherheitsbeauftragter
Mont-Blanc-, Fréjus- und
Grosser-Sankt-Bernhard-Tunnel,
Frankreich/Italien/Schweiz
Responsabile della sicurezza
nei tunnel transalpini
del Monte Bianco, Fréjus
e Gran San Bernardo
Lombardi erbringt als Sicherheitsbeauftragter sämtliche
Dienstleistungen gemäss Richtlinie 2004-54-EG. Die Arbeit
umfasst die Koordination der Präventiv- und Sicherheitsmassnahmen, einschliesslich der Dokumentation und Analyse
von Unfällen und Bränden. Zudem ist der Sicherheitsbeauftragte Beisitzer in sämtlichen internationalen Kommissionen und Arbeitsgruppen. Zu seinem Pflichtenheft gehören auch Audits und Inspektionen aller sicherheitsrelevanten Anlagen und Organisationseinheiten. Bei Bedarf ist er
unabhängiger Berater der Tunnelbetriebsleitung. Die Arbeit
des Sicherheitsbeauftragten ist personengebunden
und wird beim Mont-Blanc-Tunnel von Andrea Mordasini
wahrgenommen. Lombardi stellt ihm einen Expertenpool
zur Verfügung.
Lombardi fornisce tutti i servizi come responsabile della
sicurezza ai sensi della direttiva 2004/54/CE. Il compito
prevede il coordinamento delle misure preventive e di sicurezza includendo l’analisi degli incidenti e degli incendi.
Il responsabile per la sicurezza si trova coinvolto in tutte
le commissioni nazionali ed internazionali e nei gruppi di
lavoro relativi. Le sue funzioni includono quindi regolari
audit ed ispezioni di ogni sistema di sicurezza, nonché la
gestione ottimane di tutte le unità organizzative coinvolte.
Se necessario, la gestione del traforo viene supportata da
consulenti indipendenti. Il lavoro del responsabile della
sicurezza è personale ed è svolto, per il Monte Bianco,
dall’ingegnere Andrea Mordasini, che è affiancato da un
team di esperti.
133
die Pläne nochmals zu überdenken. In einem abgeänderten Projekt wurde der Sicherheitsstollen anschliessend von fünf auf acht Meter verbreitert, was die Option für eine
vollwertige Tunnelröhre offenhielt. 2011 entschieden die zuständigen Politiker, den geplanten Sicherheitsstollen tatsächlich als zweite Tunnelröhre zu bauen. Inzwischen sind die
Arbeiten nach dem Durchstich im November 2014 gut fortgeschritten. Die neue Röhre kann
voraussichtlich schon 2016 eröffnet werden. Vorgesehen ist, die beiden Tunnelröhren dann
einspurig mit Standspur im Richtungsverkehr zu betreiben. Das bedeutet im Vergleich zum
bisherigen Gegenverkehrstunnel den grösstmöglichen Sicherheitsgewinn.
Innovativ ist das Belüftungskonzept: Lombardis Ingenieure setzen auf eine Längslüftung
ohne Zwischendecke. Den Luftstrom steuern 75 Strahlventilatoren, die im Brandfall den
Rauch zu einem der beiden Abluftschächte treiben. Dieses schlanke und trotzdem effiziente System ermöglichen die französischen Richtlinien. Sie gestatten, auch in einer längeren im Richtungsverkehr betriebenen Tunnelröhre auf den Einbau einer Zwischendecke zu
verzichten, wie sie in den meisten Ländern verlangt wird (vgl. S. 72).
Neben den Aufträgen im Bereich der elektromechanischen Einrichtungen und der Lüftung
nimmt Lombardi beim Fréjus-Tunnel auch die Aufgabe des Sicherheitsbeauftragten wahr.
Dieser wird von der Verwaltungsbehörde ernannt. Er agiert als eine übergeordnete und unabhängige Instanz, die an keine Weisungen eines Arbeitgebers gebunden ist. Der Aufgabenkatalog des Sicherheitsbeauftragten ist gemäss Richtlinie 2004-54-EG genau definiert.
Er koordiniert alle Präventiv- und Sicherungsmassnahmen, die dazu dienen, die Sicherheit
der Nutzer und des Betriebspersonals zu gewährleisten. Lombardi hat diese Aufgabe auch für
den Mont-Blanc-, den Grosser-Sankt-Bernhard- und zahlreiche weitere Tunnel (vgl. S. 133)
vor allem in Italien und Frankreich übernommen. Damit verbunden sind häufig Dienstleistungen in den Bereichen «Monitoring» und «Sicherheit» wie Risikoanalysen und Sicherheitsdokumentationen sowie die Erstellung von Fachberichten, Audits und Inspektionen.
Schutz vor Naturgefahren
Ob all der Diskussionen über die Risiken in Tunneln geht leicht vergessen, dass ein Tunnel
gegen manche Gefahren selbst die beste Sicherheit bietet. Diese Überlegung führte zum
Bau des Kirchenwaldtunnels im Kanton Nidwalden (vgl. S. 136), der einen einstmals gefährdeten Abschnitt der A2 vor Steinschlag und Felssturz schützt. An der besonders exponierten Stelle am Lopper-Nordhang entlang des Vierwaldstättersees waren in der Vergangenheit immer wieder teils tonnenschwere Felsbrocken auf den Autobahnviadukt
gedonnert. Die Geologen schätzten das Risiko als hoch ein, dass das meist auf Brücken verlaufende Bauwerk innerhalb seiner Lebensdauer von herabstürzenden Felsen schwer beschädigt oder sogar zerstört werden könnte. Das hätte für den Verkehr auf der Nord-SüdHauptachse, die hier von über 37 000 Fahrzeugen pro Tag passiert wird, über Jahre gravierende Folgen gehabt. Aufgrund dieses Szenarios erarbeitete Lombardi eine Lösung, die von
134
due persone, spinse a rivedere il progetto in corso. La galleria, inizialmente concepita per la
sicurezza, passò così da 5 a 8 metri di larghezza in modo da poter essere utilizzata come seconda canna del traforo principale. Nel 2011 gli organi politici decisero di avviare l’opera di
costruzione così come da progetto rinnovato. I lavori iniziati nel 2014 sono tuttora in esecuzione e si prevede di inaugurare l’opera entro l’inizio del 2016. Entrambe le canne saranno
allora percorse da traffico monodirezionale su una singola corsia, mentre la seconda corsia
verrà chiusa al traffico e sarà adibita a corsia d’emergenza per i veicoli dei soccorritori. Si tratta di un notevole aumento della sicurezza rispetto al traforo bidirezionale esistente.
Anche gli aspetti inerenti la ventilazione all’interno della galleria saranno innovativi. I tecnici Lombardi hanno sviluppato un concetto di ventilazione longitudinale senza soletta
intermedia. Il flusso d’aria verrà gestito da 75 ventilatori assiali longitudinali che, in caso di
incendio, possono convogliare i fumi tossici verso uno dei due pozzi di estrazione dei fumi.
Questo semplice ma efficace sistema è ancora permesso dalla normativa nazionale francese
che non impone, come in altri paesi europei, l’installazione di una soletta intermedia con
canali di ventilazione e le rispettive aperture per l’estrazione dell’aria viziata (vedi pag. 72).
In aggiunta all’incarico per l’ammodernamento della ventilazione e delle apparecchiature
elettromeccaniche, Lombardi riveste per il traforo del Fréjus anche il ruolo di responsabile
per la sicurezza, nominato direttamente dalle autorità di gestione della galleria. Si tratta di
una funzione super partes ed indipendente, svincolata da qualsiasi obbligo nei confronti
dei committenti. Le attività del responsabile della sicurezza sono regolamentate dalla direttiva europea 2004/54/CE che definisce tutte le misure di prevenzione e di controllo atte a
garantire la sicurezza alle utenze e agli operatori. Lombardi assume questo ruolo anche per
i trafori del Monte Bianco, del Gran San Bernardo e per altre gallerie soprattutto in territorio francese e italiano (vedi esempio «Responsabile sicurezza nei trafori transalpini del
Monte Bianco, Fréjus e Gran San Bernardo», pag. 133). Tale compito comporta ulteriori servizi
nei settori di sorveglianza e di sicurezza, come l’analisi dei rischi, l’allestimento di documentazione inerente la sicurezza, la preparazione di rapporti tecnici e di audit, nonché regolari ispezioni dello stato generale della galleria.
Protezione dai pericoli naturali
Quando si discute dei rischi legati all’utilizzo delle gallerie, occorre ricordare che queste infrastrutture possono proteggere da altri pericoli. Questa considerazione ha portato alla costruzione della galleria «Kirchenwald» nel Canton Nidvaldo (vedi pag. 137) che protegge un
tratto dell’autostrada A2 dalla caduta di massi e pietrisco. Il viadotto autostradale lungo il
Lago dei Quattro Cantoni, nella sua parte particolarmente esposta sul versante nord del
Lopper, fu interessato in passato da numerose cadute di massi. I geologi valutarono alto il
rischio che una caduta rovinosa di grossi massi potesse causare addirittura la distruzione
dell’opera. Un evento rovinoso avrebbe compromesso gravemente il traffico sull’asse viario
135
Nationalstrassentunnel
Kirchenwald, Schweiz
Mit der Verlegung eines über 1,6 Kilometer langen Abschnitts
der Nationalstrasse A2 am Lopper bei Hergiswil im Kanton
Nidwalden am Vierwaldstättersee in einen doppelröhrigen
zweispurigen Tunnel wurde ein exponiertes Teilstück der
schweizerischen Nord-Süd-Hauptverbindung gegen die
permanente Gefährdung durch Steinschlag und Felssturz
abgesichert. Ins Projekt integriert wurde der Bau der bis
anhin fehlenden Verbindung zwischen der A2 aus Richtung
Süd zur A8 in Richtung Obwalden/Brünig. Die Realisierung
des komplexen Vorhabens begann nach über zehnjähriger
Planung im Jahre 1999. Mehrere bestehende Tunnel für
Strasse und Eisenbahn engten den Spielraum in der Planung
ein. Wegen der Nähe zu diesen Tunneln mussten die
Bauarbeiten mit grösster Vorsicht durchgeführt werden.
Beim Nordportal in Hergiswil war Lockermaterial zu durchqueren, das vor dem Tunnelausbruch mittels Zementinjektionen verfestigt werden musste. Zum komplexen Projekt
gehörten auch einige Nebenbauwerke, so ein vertikaler
Abluftschacht von 140 Meter Höhe, eine unterirdische Lüftungszentrale, zwei unterirdische Trafostationen sowie
eine unterirdische Verzweigung zweier Nationalstrassen.
Elf Querverbindungen zwischen den beiden Röhren sorgen dafür, dass der Tunnel den aktuellen Sicherheitsnormen entspricht.
136
Bauausführung
1999–2012
Costruzione
1999-2012
Leistungen Lombardi
Vorprojekt, Bauprojekt, Ausführungsprojekt,
Bauleitung
Prestazioni Lombardi
Progetto preliminare, esecutivo,
costruttivo e direzione lavori
Kosten
chf 232 Mio.
Costo
232 Mio chf
Technische Details
Erschwerte Planung infolge des bestehenden
Lopper-Strassentunnels sowie der Eisenbahntunnels
Dettagli tecnici
Difficile progettazione dovuta alla presenza
di gallerie stradali e ferroviarie
Brünig
Gotthard
San Gottardo
Luzern
Lucerna
Bestehende Bauwerke
Tunnel Kirchenwald mit
Verbindungstunnel A2-A8
Gallerie esistenti
Galleria del Kirchenwald con
tunnel di collegamento A2-A8
Galleria autostradale
Kirchenwald, Svizzera
Il tratto nord-sud sull’autostrada A2 compreso tra Lopper
e Hergiswil nel Canton Nidvaldo lungo il lago di Lucerna
era particolarmente esposto a pericolose cadute di massi
e detriti. La costruzione di una galleria lunga 1,6 km a doppia canna e doppie corsie ha risolto la pericolosa situazione.
I lavori sono stati avviati dopo 10 anni di progettazione,
resa difficile dalla presenza di varie gallerie stradali e ferroviarie. Trovandosi in prossimità dell’area di cantiere, i lavori
andavano svolti con estrema cautela. Il nuovo portale nord
a Hergiswil è stato costruito in condizioni geologiche di
materiale sciolto che hanno richiesto iniezioni di cemento
propedeutiche ai lavori di scavo. Il progetto prevedeva anche
altre opere accessorie come un pozzo di ventilazione alto
140 metri per l’aria viziata della galleria, una centrale di
ventilazione sotterranea, due stazioni sotterranee per la
distribuzione elettrica ed una biforcazione in sotterraneo.
La conformità alle direttive sulle vie di fuga é garantita da
11 cunicoli trasversali fra le due canne.
137
1999 bis 2008 realisiert wurde. Der gefährdete Strassenabschnitt wurde in zwei Tunnelröhren und damit in den schützenden Berg verlegt. Zusätzlich wurde ein zwei Kilometer
langer Verbindungstunnel zwischen der A2 und der A8 in Richtung Obwalden/Berner Oberland erstellt.
In mancher Hinsicht vergleichbar mit der A2 am Lopper vor dem Bau des Kirchenwaldtunnels ist die Situation an der Axenstrasse (vgl. S. 141) in den Kantonen Schwyz und Uri.
Felsstürze und Murgänge haben diesen Abschnitt der A4 auf der anderen Seite des Vierwaldstättersees immer wieder unterbrochen. 1992 zum Beispiel musste die Strasse wegen
eines drohenden Felssturzes gesperrt werden. Während der Stabilisierungsarbeiten, die acht
Monate dauerten, wurde der Verkehr grossräumig umgeleitet. Dabei zeigte sich, wie wichtig diese Verbindung für die Region ist. Zudem dient die Axenstrasse als Ausweichroute zur
A2. Insbesondere bei einer Sperrung des Seelisbergtunnels auf der anderen Seeseite sollte
sie in jedem Fall verfügbar bleiben. Aus diesen Gründen beschloss der Schweizer Bundesrat 2009, die Axenstrasse neu zu bauen. Die Bauherrschaft, die Kantone Schwyz und Uri,
beauftragte eine von Lombardi angeführte Ingenieurgruppe mit der Ausarbeitung eines
Ausführungsprojektes. Nach 2017 soll mit dem Bau gestartet werden. Und 2025 könnte die
grösstenteils in zwei neuen Tunneln verlaufende neue Axenstrasse eröffnet werden.
Tunnel schützen also vor Felssturz und Steinschlag. Sie sind deshalb die weitaus sicherste
und überdies eine energiesparende Variante, um mächtige Gebirgsmassive zu überwinden,
sicherer und bequemer jedenfalls als der Weg über den Pass. Die Idee, gut geschützt durch
die zweithöchste Gebirgskette der Welt zu fahren, steht auch hinter dem Projekt «Agua Negra» (vgl. S. 144). Der 13,9 Kilometer lange Tunnel durch die Anden wird Chile und Argentinien miteinander verbinden. Statt über den Pass, eine Schotterpiste mit Kulminationspunkt auf über 4750 m ü.M., soll es künftig durch zwei Röhren gehen – geschützt vor
Steinschlag, Lawinen, Glatteis, Murgängen und ohne ablenkende Blicke auf das bezaubernde Panorama. Die Bauherren haben Lombardi mit der Gesamtplanung beauftragt. Das
komplette Projekt für den Bau und den Betrieb des neuen Tunnels liegt inzwischen vor. Wie
beim Fréjus-Tunnel verzichten die Ingenieure auch beim Agua-Negra-Tunnel auf den Bau
einer Zwischendecke. Beim Ausbruch des Tunnels fällt dadurch ein geringeres Volumen an
und die Baukosten können im Vergleich zu einer konventionellen Lösung – ohne Sicherheitsverlust – um rund einen Drittel gesenkt werden. Dank der Längslüftung mit zwei statt
vier Lüftungszentralen lässt sich der Tunnel dereinst auch wesentlich wirtschaftlicher betreiben. Zudem wird er, im Gegensatz zum im Winter geschlossenen Pass, das ganze Jahr
geöffnet sein.
Bleibende Risiken trotz erfolgreicher Massnahmen
Die in der Schweiz vor über zehn Jahren verschärften Sicherheitsvorschriften tragen zweifellos Früchte, auch wenn sie noch längst nicht in allen Tunnel umgesetzt sind. Sie vermögen
138
nord-sud, interessato allora da 37 000 veicoli al giorno. Sulla base delle previsioni dei geologi, Lombardi fu incaricata di progettare un’adeguata soluzione che si concretizzò tra gli anni
1999 e 2008. La tratta particolarmente esposta alla caduta di massi è stata spostata in due
nuove gallerie protette dalla montagna. È stata inoltre costruita una galleria di collegamento di due chilometri tra l’A2 e l’A8 in direzione Obvaldo/Oberland bernese.
Uno scenario simile alla situazione geologica che portò alla costruzione della galleria
«Kirchenwald» sull’A2, è la condizione della Axenstrasse (vedi pag. 141) nei Cantoni Svitto e
Uri. Cadute di detriti e frane hanno ripetutamente interrotto questo tratto dell’A4 sul lato
opposto del Lago di Lucerna. Nel 1992, ad esempio, la strada fu chiusa a causa di un crollo imminente. I lavori di messa in sicurezza durarono otto mesi durante i quali si dovettero predisporre deviazioni su ampia scala. L’evento confermò quanto importante fosse questa tratta
per i collegamenti tra le due regioni. L’Axenstrasse è utilizzata da sempre anche come percorso alternativo all’A2 e diventa addirittura indispensabile nel caso di una chiusura della
galleria «Seelisberg», sulla sponda opposta del lago. Per questi motivi, nel 2009 il Consiglio
federale dispose la costruzione di una nuova Axenstrasse. I Cantoni di Svitto e Uri (proprietari della struttura) commissionarono ad un gruppo di studi di ingegneria guidati da Lombardi lo sviluppo del progetto esecutivo. L’inizio delle opere è previsto dopo il 2017 ed entro
il 2025 la nuova Axenstrasse, arricchita di due nuove gallerie, potrebbe già essere realtà.
La costruzione di gallerie per proteggere infrastrutture stradali dalla caduta di massi e pietre è la soluzione di gran lunga più sicura, conveniente e anche più vantaggiosa dal punto di
vista energetico, per superare catene montuose imponenti. Le gallerie sono indubbiamente
più sicure e più comode delle strade dei passi, come ben dimostra il progetto «Agua Negra»
(vedi pag. 145) attualmente in fase di progettazione. Il cuore delle Ande, seconda catena
montuosa più alta del mondo, sarà attraversato da una galleria di 13,9 km che collegherà Cile
e Argentina. L’attuale strada di valico, sterrata e con culmine a 4750 m s.l.m., sarà sostituita
dalla nuova galleria a doppia canna che proteggerà l’utenza dalla caduta di massi, valanghe,
ghiaccio e colate detritiche oltre che dai disturbi per l’alta quota e, anche se meno positivo,
dalle distrazioni per l’incantevole panorama. Il committente ha incaricato Lombardi della
progettazione generale; nel frattempo i progetti costruttivo e d’esercizio sono già stati redatti. Come per il traforo del Fréjus, gli ingegneri possono fare a meno di una soletta intermedia.
Un volume di scavo minore riduce i costi di costruzione di circa un terzo, senza sacrificare
la sicurezza. Inoltre, grazie al sistema di ventilazione longitudinale con sole due centrali di
ventilazione anziché quattro, l’impatto economico è ulteriormente contenuto. La galleria
sarà operativa tutto l’anno, contrariamente alla strada attuale che viene chiusa d’inverno.
Rischi nonostante efficaci misure di sicurezza
L’applicazione delle restrittive norme europee, iniziata in Svizzera più di 10 anni fa, ha migliorato senza dubbio la sicurezza delle gallerie nazionali, anche se le infrastrutture da
139
das steigende Unfallrisiko, das sich aus der zunehmenden Verkehrsdichte ergibt, vielerorts
mehr als zu kompensieren. Die Sicherheitsverantwortlichen sind denn auch überzeugt:
Bei schweren Bränden wie 2001 im Gotthard wären die Folgen heute weitaus weniger tragisch. Die Massnahmen haben dazu beigetragen, dass die Zahl der Unfälle im täglich von
rund 17 000 Fahrzeugen frequentierten Tunnel in den letzten Jahren stark zurückgegangen
ist. Allerdings waren zwischen 2002 und 2013 immer noch 23 Schwerverletzte und 8 Todesopfer im Gotthard zu beklagen. Lkws bleiben ein überdurchschnittlich grosses Risiko,
obwohl sie heute mit Feuerlöschern ausgerüstet sind und einer jährlichen technischen
Kontrolle unterstehen. Lkw-Motorenbrände sind eine der häufigsten Ursachen von Zwischenfällen geblieben.
Die Sicherheit verbessert haben auch die zahlreichen Massnahmen im Verkehrs- und
Störfallmanagement, in der Kommunikation zwischen zuständigen Behörden und Einsatzdiensten wie Polizei, Feuerwehrleuten und Rettungskräften. Diese können heute in
Übungstunnel – in Lungern im Kanton Obwalden und in Balsthal im Kanton Solothurn –
die Brandbekämpfung realitätsnah trainieren. Die professionell ausgebildeten Feuerwehrleute, die am Nord- und Südportal des Gotthards stationiert sind, verfügen über technisch
einzigartige Löschfahrzeuge. Sie können dank einer Sprinkleranlage auch hohen Temperaturen trotzen und sehr nahe an den Brandherd herangefahren werden. Die Einsatzkräfte
sind innerhalb von 3 Minuten einsatzbereit und können innerhalb von 15 Minuten jede
Unfallstelle im Tunnel erreichen.
Infrastrukturen nach dem neusten Stand der Technik und der korrekte Betrieb garantieren
ein hohes Sicherheitsniveau. Darüber hinaus spielen aber andere Einflussgrössen eine zentrale Rolle. Das grösste Risiko bleibt der unberechenbarste Faktor, der Mensch. Für 95 Prozent der Unfälle ist Fehlverhalten von Verkehrsteilnehmenden verantwortlich. Auch im technisch und baulich modernsten Tunnel gibt es deshalb letztlich keine absolute Sicherheit.
Welche Lösung für den Gotthard?
Menschen sind es schliesslich auch, die darüber befinden, welche Sicherheit sich die Gesellschaft in Zukunft wünschen und leisten will. Die gesellschaftlich brisante Frage wird derzeit wiederum am Beispiel des Gotthardtunnels heftig diskutiert. Fest steht, dass der Tunnel zwischen 2025 und 2035 umfassend saniert und erneuert werden muss. Um eine lange
Unterbrechung der wichtigen Nord-Süd-Verbindung zu verhindern, haben der Bundesrat
und das Parlament vorgeschlagen, eine zweite Röhre zu bauen. Die bestehende Röhre soll
dann anschliessend, nach Überleitung des Verkehrs in die neue Röhre, saniert werden.
Lombardi ist in der Funktion der Bauherrenunterstützung des astra in das Vorhaben involviert. Ob das Sanierungskonzept wie vorgesehen realisiert werden kann, ist vorerst jedoch
offen. Eine Rahmenbedingung, die nicht verletzt werden darf, ist die Einhaltung des
140
Bauausführung
Baubeginn voraussichtlich 2018
Leistungen Lombardi
Generelles Projekt, Ausführungsprojekt, Detailprojekt,
Submission, Unterlagen für
die Ausführung, Bauleitung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Costruzione
Inizio presumibile dei lavori
nel 2018
Prestazioni Lombardi
Progetto esecutivo e di dettaglio,
progetto d’appalto e documenti
per l’esecuzione, direzione lavori
(come parte di un consorzio)
Costo
Circa 980 Mio chf
Kosten
Ca. chf 980 Mio.
Technische Details
Hohe prognostizierte Karstwasserzuflüsse, verschiedene
unterirdische Querungen der
sbb-Linien, Abtransport des
Ausbruchmaterials des Sisikoner
Tunnels auf dem Seeweg,
sehr beengte Platzverhältnisse
für die Bauinstallationen
Dettagli tecnici
Alto rischio di venute d’acqua
carsica, vari attraversamenti
sotterranei di linee ferroviarie,
rimozione del materiale di
scavo della galleria di Sisikon
via lago, spazio limitato per
le installazioni di cantiere
4
5
1
3
2
1
2
3m
1 Fluchtweg und Werkleitungskanal
2 Gewölbedrainage
3 Kabelpritschen und
Löschwasserleitung
4 Abluftkanal
5 Lichtraumprofil
1 Cunicolo tecnico
e via di fuga
2 Drenaggio della volta
3 Mensole portacavo
4 Canale di ventilazione
5 Spazio utile per
il traffico
Neue Axenstrasse, Schweiz
Nuova Axenstrasse, Svizzera
Die zurzeit geplante neue Axenstrasse wird ein Teilstück
der Nationalstrasse A4 längs des Urnersees ersetzen.
Kernstück sind der 2,8 Kilometer lange Morschacher und
der 4,4 Kilometer lange Sisikoner Tunnel, die die Strasse
vor äusseren Gefahren wie Steinschlag und Murgängen
schützen werden. Die Tunnel sollen sprengtechnisch
vorangetrieben und nach ihrer 8-jährigen Fertigstellung
als zweispurige Gegenverkehrstunnel betrieben werden.
Eine spezielle Lösung haben die Ingenieure für die Fluchtwege entworfen: Auf den Bau eines parallelen, auf Fahrbahnhöhe liegenden Sicherheitsstollens wird verzichtet.
Stattdessen führt der Fluchtweg der beiden Tunnel
über Treppengänge in den Werkleitungskanal unter dem
Fahrraum – eine kostengünstige Lösung, wie sie auch
beim San-Bernardino-Tunnel der A13 realisiert wurde.
La nuova Axenstrasse, ora in fase di progettazione,
sostituirà una sezione attuale dell’autostrada A4 lungo
il lago di Uri. Le componenti chiave saranno due nuove
gallerie («Morschach» lunga 2,8 km e «Sisikon» lunga 4,4 km)
che proteggeranno la strada dai pericoli esterni costituiti
da cadute di massi e colate detritiche. Le gallerie, realizzate mediante tecnica convenzionale, saranno terminate
in 8 anni. Si tratterà di gallerie bidirezionali con una
corsia per senso di marcia. Gli ingegneri hanno studiato
delle speciali soluzioni per le vie di fuga. Si è da subito
rinunciato all’eventualità di un cunicolo di sicurezza parallelo preferendo lo sfruttamento dello spazio sotto la carreggiata, accessibile tramite scale poste in apposite nicchie laterali. Questa conveniente soluzione è già stata collaudata nella
galleria del San Bernardino lungo l’autostrada A13.
141
Gotthard Strassentunnel, Lkw Brand nach
elektrischem Kurzschluss im Fahrzeug,
25. Oktober 2012
Galleria autostradale
del San Gottardo,
Incendio di un veicolo
pesante dopo un presunto cortocircuito elettrico,
25 ottobre 2012
Blitzleuchten zeigen
bei verrauchtem Fahrraum die Fluchtwege an
Lampade indicano le vie
di fuga in caso di fumo
142
risistemare sono ancora molte. Il rischio di incidenti strettamente collegato al costante
aumento della densità del traffico è stato in parte compensato dalle nuove misure di sicurezza. Gli esperti del settore sono certi che oggi un evento disastroso come quello del San
Gottardo del 2001 avrebbe delle conseguenze molto meno tragiche. Gli incidenti accaduti
negli ultimi anni all’interno della galleria sono nettamente diminuiti a fronte di un carico
quotidiano di 17 000 veicoli. Tuttavia tra il 2002 e il 2013 ci sono stati ancora 8 morti e 23 feriti gravi. Il traffico pesante comporta sempre un rischio medio-alto di incidenti anche se oggi
i camion sono tutti dotati di estintore e sottoposti a controllo tecnico annuale. L’incendio
del motore del camion rimane ancora una delle cause più frequenti di gravi incidenti.
Al miglioramento della sicurezza globale nelle gallerie, concorre anche una più ottimale e
coordinata comunicazione tra i servizi di emergenza e le autorità competenti quali polizia,
vigili del fuoco e soccorritori. Nei cantoni di Obvaldo e Soletta sono state persino costruite
delle gallerie per permettere alle squadre addette alla sicurezza di effettuare esercitazioni
sotto forma di simulazioni di incendi. I vigili del fuoco, di stanza presso i due portali del
San Gottardo, sono dotati di camion antincendio all’avanguardia. Grazie a un potente sistema a spruzzo d’acqua, possono avvicinarsi molto al fuoco resistendo alle alte temperature.
L’intera squadra è allenata per essere pronta in soli 3 minuti e per raggiungere qualunque
punto della galleria entro 15 minuti.
Infrastrutture costruite ed equipaggiate a regola d’arte e correttamente funzionanti garantiscono un elevato livello di sicurezza, ma altri fattori possono entrare in gioco all’interno di una
galleria. Nulla si può contro la natura umana e i suoi gesti imprevedibili. Il 95% degli incidenti sono riconducibili a errori o a comportamenti errati degli utenti della strada. Anche
nella galleria più moderna e meglio equipaggiata non esiste quindi una sicurezza assoluta.
Soluzioni per il San Gottardo
L’uomo è responsabile del grado di sicurezza che vuole per sé e per i propri figli in futuro.
La galleria del San Gottardo è oggi oggetto di accesi dibattiti sul suo futuro. Da tempo si è a
conoscenza della necessità di una sua completa e lunga ristrutturazione programmata tra
il 2025 e il 2035. I lavori saranno di un’entità tale da non permettere contemporaneamente il
regolare transito del traffico. La galleria dovrà quindi essere completamente chiusa per
un lungo periodo. Per evitare la totale chiusura del più importante asse nord-sud, il Parlamento federale ha proposto la preventiva costruzione di una seconda canna nella quale
deviare il traffico durante i lunghi lavori di ristrutturazione.
Lombardi è coinvolta nel progetto in qualità di supporto all’appaltante (ustra). Resta aperta la questione di sapere se il concetto di risanamento possa essere realizzato così come
previsto. La condizione fondamentale da rispettare tassativamente è l’articolo costituzionale sulla protezione delle Alpi che proibisce l’aumento della capacità totale di transito
143
Bauausführung
Baubeginn voraussichtlich 2016
Leistungen Lombardi
Vorstudien, Projektierungen «Bau» und
«Elektromechanik», Bauherrenunterstützung
(2012–2015)
Kosten
Ca. usd 1,3 Mrd.
Technische Details
Höhe Tunnelportale auf 3605 beziehungsweise 4080 m ü.M., grosse Luftdruckunterschiede zwischen den Portalen; extreme
meteorologische Verhältnisse und seismische
Risiken; die Entfernung der Baustelle zur
nächsten Stadt, La Serena in Chile, beträgt
rund 230 km, nach San Juan (Argentinien)
über 270 km.
Tunnel Agua Negra,
Argentinien/Chile
Der geplante Tunnel «Agua Negra» soll zum Kernstück einer
transkontinentalen Verkehrsachse quer durch Südamerika
werden. Diese wird Porto Alegre (Brasilien) am Atlantik mit
Coquimbo (Chile) am Pazifik verbinden. Der Tunnel «Agua
Negra» erspart den Verkehrsteilnehmern dereinst den
Weg über den 4750 Meter hohen «Paso de Agua Negra»,
den höchstgelegenen Übergang in den Anden zwischen
Argentinien und Chile. Die Passstrasse ist nur als Schotterpiste ausgebaut und lediglich in den Sommermonaten
geöffnet. Der neue, zweiröhrige und doppelspurige Tunnel
wird 13,9 Kilometer lang. Die beiden Röhren werden
über Querschläge alle 250 Meter miteinander verbunden.
Es wird mit einem Verkehrsaufkommen von rund 4000 Fahrzeugen pro Tag gerechnet, 55 Prozent davon Lkw-Verkehr.
Der Tunnel wird gleichzeitig von beiden Portalen her im
Sprengvortrieb ausgebrochen. Für das Lüftungssystem ist
eine Längslüftung vorgesehen, entsprechend dem FréjusTunnel in Frankreich. Dabei kann auf den Bau einer
Zwischendecke verzichtet werden. Die Baukosten lassen
sich dadurch wesentlich reduzieren. Vorgesehen sind zwei
unterirdische Lüftungszentralen: Die eine wird über einen
500 Meter hohen vertikalen Schacht mit der Aussenwelt
verbunden, und die andere über einen 4,5 Kilometer langen parallelen Lüftungsstollen.
144
Dettagli tecnici
I portali della galleria saranno uno a quota 3605
m s.l.m. e uno a quota 4080 m s.l.m. creando importanti differenze di pressione tra i due portali,
condizioni meteorologiche estreme e rischi
sismici elevati, cantieristica molto distante dai
più vicini centri abitati (città La Serena sul lato
cileno distante circa 230 km e città San Juan sul
lato argentino distante circa 270 km).
Costruzione
Inizio presumibile dei lavori nel 2016
Prestazioni Lombardi
Studi preliminari, progetto costruttivo
ed elettromeccanico, supporto al cliente
(2012-2015)
Costo
Circa 1.3 Mrd usd
A
A Portal Chile
Portale cileno
B Portal Argentinien
Portale argentino
Chile
Cile
B
Argentinien
Argentina
5 525 m.ü.M./m.s.m.
2
3
3 605 m.ü.M./m.s.m.
4 080 m.ü.M./m.s.m.
3,4%
4
1
5
13.9 km
1
2
3km
1 Strassentunnel
2 Lüftungsschacht
3 Lüftungszentrale
West
4 Lüftungszentrale Ost
5 Lüftungsstollen
1 Galleria stradale
2 Pozzo di ventilazione
3 Centrale di ventilazione Ovest
4 Centrale di ventilazione Est
5 Cunicolo di ventilazione
Galleria Agua Negra,
Argentina/Cile
La galleria «Agua Negra» diventerà il fulcro della rotta transcontinentale del Sud America che parte da Porto Alegre in
Brasile sull’Oceano Atlantico e arriva a Coquimbo in Cile
sulla costa dell’Oceano Pacifico. La nuova infrastruttura
offrirà un’alternativa all’attuale strada di valico che raggiunge quota 4750 m s.l.m. sul passo «Paso de Agua Negra»
(il passaggio viario più alto nelle Ande tra Argentina e Cile).
In realtà, la strada è una pista sterrata che viene chiusa in
inverno. La nuova galleria a doppia canna e a doppie corsie
sarà lunga 13,9 km. Le due canne saranno collegate da passaggi intermedi ogni 250 m. Si prevede un carico viario di
circa 4000 veicoli giornalieri, il 55% dei quali costituiti da
camion. La galleria verrà scavata con metodo convenzionale contemporaneamente dai due portali. La ventilazione
sarà di tipo longitudinale simile al già collaudato sistema
nel tunnel del traforo del Fréjus in Francia. Non sarà quindi
necessaria una soletta intermedia, il che comporterà un notevole risparmio economico. Saranno create due centrali
di ventilazione principali, una munita di un pozzo verticale
lungo 500 m e una di un cunicolo parallelo lungo 4,5 km che
sfocia direttamente all’esterno.
145
Alpenschutzartikels der schweizerischen Bundesverfassung. Ihm zufolge darf am Gotthardtunnel keine Kapazitätserweiterung der Verkehrswege erfolgen. Um dies zu garantieren,
hat der Bundesrat eine Gesetzesänderung verabschiedet. Sie soll sicherstellen, dass dem
Verkehr auch nach der Sanierung des bestehenden Tunnels stets nur eine Spur pro Fahrtrichtung zur Verfügung stehen wird. Wie beim Fréjus - sollen dann auch beim Gotthardtunnel beide Röhren im einspurigen Richtungsverkehr (mit Standspur) betrieben werden.
Wie angesprochen bringt diese Verkehrsführung im Vergleich zu einem Gegenverkehrstunnel den grösstmöglichen Sicherheitsgewinn – ein Argument, das auch der schweizerische
Bundesrat in der politischen Diskussion über die richtige Sanierungsvariante stark betont.
Doch gegen das Projekt ist mittlerweile das Referendum ergriffen worden. Nach welchem
Verfahren das Bauwerk saniert werden kann, wird also die Schweizer Stimmbevölkerung
entscheiden. Der Tunnel bleibt, vor allem wenn es sich um den für die Schweiz mit Emotionen verknüpften und symbolbeladenen Gotthard handelt, ein heisses Politikum.
146
all’interno della galleria del San Gottardo. Per garantirlo, il Consiglio federale ha approvato una modifica legislativa che prevede l’uso di una sola corsia di marcia per ogni direzione anche dopo i lavori di ristrutturazione. Così come al Fréjus, al San Gottardo si potrebbe
ripartire il traffico in due canne monodirezionali, dotate ognuna di una sola corsia di marcia
e di una corsia d’emergenza
Come già accennato in precedenza, questa soluzione porterebbe un grande miglioramento
per quanto riguarda la sicurezza, un aspetto che il Consiglio federale tende a sottolineare
sempre nelle discussioni inerenti le possibili modalità d’intervento. Nel frattempo, però,
contro il progetto è stato indetto un referendum. Saranno gli elettori svizzeri a decidere quale procedura sarà adottata per la ristrutturazione del San Gottardo. Considerata la carica
emotiva e simbolica del Gottardo per la Svizzera, gli interventi alla galleria rimangono per
ora una questione politica scottante.
147
Die Kraft des Wassers
Der Wasserbau gehört zu den grundlegenden Technologien, die die kulturelle Entwicklung begleitet haben. Er leistet bis heute einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Nutzung der Ressource Wasser. Seit dem Bau der «Contra»-Staumauer im Verzascatal im Süden der Schweiz – einem der ersten und gleichzeitig bedeutendsten Aufträge – begleitet
der Wasserbau die Geschichte von Lombardi. Nach der Blütephase in der Schweiz hat
sich das Tätigkeitsgebiet auf die ganze Welt ausgedehnt. Nach einer Phase, in der
Wasserbau-Grossprojekte kritisch beurteilt wurden, behauptet sich die Wasserkraft im
21. Jahrhundert unbestreitbar in führender Position im Bereich der erneuerbaren Energiequellen – für Lombardi Grund genug, weiterhin aktiv an der Entwicklung dieser Technologie mitzuwirken.
Ohne Wasser kein Leben: So einfach und klar ist das – und wird gleichzeitig so schnell vergessen! Denn das Problem mit dem Wasser bleibt seit Jahrtausenden das gleiche – die Zähmung der Hochwasser und das Vermeiden von Dürren. Ohne Wasserbauingenieure wäre
wohl die Entwicklung der frühen Hochkulturen nicht denkbar gewesen. Mit Hilfe von
Schöpfrädern wurden in Mesopotamien schon vor mehr als 5000 Jahren Felder bewässert,
und im 4. Jahrhundert v. Chr. gelang es, Wasserräder für den Antrieb von Mühlsteinen zu
nutzen und so die Wasserkraft in mechanische Energie umzuwandeln. Schon 2600 v. Chr. –
also noch vor dem Bau der grossen Pyramiden – wurde in der Nähe von Kairo der 14 Meter
hohe und 113 Meter lange «Kafara»-Damm erstellt mit einem Stauvolumen von einer halben Million Kubikmetern. Die Existenz antiker Staudämme und Bewässerungsnetze ist
bei allen Hochkulturen ohne Ausnahmen belegt – von den Ägyptern über die Perser und
Griechen bis hin zu den asiatischen und amerikanischen Kulturen. Bis aus Holzrädern
schliesslich Turbinen entstanden, die den Ausbau der Mechanisierung erlaubten, dauerte
es allerdings bis zur Neuzeit. Im 19. Jahrhundert spielte die mechanische Übertragung
der hydraulischen Kraft beim Ausbau der Textilindustrie die zentrale Rolle für die industrielle Revolution.
Synergien von Trinkwasserversorgung und Energiegewinnung
Der Bedarf an Wasser als Lebens- und Energiequelle ist je nach regionaler Verfügbarkeit
und Lebensstandard äusserst verschieden. Wo das blaue Gold knapp ist oder seine Reserven extrem schwanken, wo die Wasserversorgung schlecht oder unzureichend ist, sind Verbesserungsmassnahmen eine Frage des Überlebens. Die grössten Investitionen im Wasserbau erfolgen entsprechend in den Bereichen «Bewässerung» und «Hochwasserschutz»,
eine Tatsache, die seit Jahrtausenden unverändert ist und oft vergessen geht.
Der Staudamm «an der Mageren Au» (franz. «Maigrauge») bei Freiburg (CH) beispielsweise
spielte sowohl für die Wasserversorgung als auch die industrielle Entwicklung der Stadt eine
wichtige Rolle. Er wurde 1872 fertiggestellt und war somit eine der ersten Talsperren der
Schweiz. Das gestaute Wasser der Saane diente einerseits dazu, die Stadt mit Trinkwasser
150
La forza dell’acqua
L’ingegneria idraulica appartiene a quelle tecnologie fondamentali che hanno accompagnato lo sviluppo di tutte le civilizzazioni. Anche oggi il suo contributo si rivela essenziale per garantire un utilizzo duraturo di questa risorsa fondamentale per la nostra
vita. Da uno dei primi e più significativi mandati, quello relativo alla costruzione della
diga di Contra in Val Verzasca a sud delle Alpi, l’ingegneria idraulica è rimasta una costante nello sviluppo di Lombardi. Dopo una fase di grande sviluppo in Svizzera, le attività in questo settore sono proseguite principalmente all’estero. A seguito di un periodo
di stagnazione, durante il quale i progetti idroelettrici venivano valutati in modo critico, a partire dal 21° secolo l’energia idroelettrica si conferma nuovamente come la maggiore fonte di energia rinnovabile: per Lombardi un motivo sufficiente per continuare
le sue attività in questo settore.
Senza acqua non c’è vita. Un principio semplice e chiaro ma così spesso dimenticato! Il problema è rimasto lo stesso per millenni: contenere le alluvioni ed evitare le siccità. Senza
sapienti esperti idraulici lo sviluppo delle prime civiltà sarebbe stato impensabile. Con l’aiuto di primitive ruote idrauliche furono irrigati i campi in Mesopotamia più di 5000 anni fa,
mentre nel 4° secolo a.C. si riuscì a utilizzare la capacità idraulica di queste ruote come forza
meccanica. Già nel 2600 a.C., prima quindi della costruzione delle grandi piramidi, vicino al
Cairo fu costruita la diga di Kafara, lunga 113 m e alta 14 m, capace di contenere mezzo milione di m3 di acqua. La costruzione di dighe e di sistemi di irrigazione è di antica memoria ed è
appartenuta indistintamente a tutte le civiltà, senza eccezione: egizi, persiani, greci fino alle
culture asiatiche e americane. Il processo evolutivo dalle iniziali ruote di legno alle più moderne turbine è durato fino ai tempi moderni. Solo nel 19° secolo, infatti, la forza idraulica è
stata definitivamente trasformata in energia meccanica, contribuendo allo sviluppo dell’industria tessile come motore della rivoluzione industriale.
Sinergie per uso potabile, irriguo ed energetico
Il fabbisogno di acqua per uso potabile, irriguo o per scopi energetici muta enormemente a
seconda del luogo e del livello di sviluppo della società. Dove l’oro blu scarseggia o la sua disponibilità risulta fortemente variabile e dove la sua fornitura è insufficiente, gli interventi
dell’uomo diventano una questione di sopravvivenza. I maggiori investimenti in opere
idrauliche rimangono ancora quelli legati alla fornitura di acqua per uso potabile e irriguo e
per il controllo delle inondazioni, un’esigenza immutata da millenni e spesso dimenticata.
La diga della Maigrauge, sul fiume Sarine a Friburgo (Svizzera), ad esempio, ha avuto un ruolo fondamentale sia per l’approvvigionamento idrico che per lo sviluppo industriale della
città di Friburgo. Completata nel 1872, è una delle prime dighe costruite in Svizzera. L’invaso
serviva sia per rifornire di acqua potabile la città sia per generare forza meccanica che,
trasmessa via cavo fino alla Pianura di Pérolles, alimentava le industrie tessili. Oggi l’impianto della Maigrauge fa parte del gruppo di impianti sul fiume Sarine. Nel 2000, Lombardi
151
Talsperre San Giacomo
di Fraele nach den von
Lombardi projektierten
Sanierungsmassnahmen
Diga di San Giacomo di
Fraele a seguito degli
interventi di risanamento
(Progetto Lombardi)
ha realizzato un ampio progetto di ristrutturazione, che mirava tra l’altro a migliorare la sicurezza dell’opera in caso di piena o di eventi sismici garantendo di fatto le condizioni di
sicurezza dell’opera a lungo termine (vedi pag. 155).
Costruzione di dighe in Svizzera
Ma procediamo con calma, non giriamo la ruota della storia troppo velocemente! Prima di
ristrutturare occorre costruire. Nel 1955 il giovane ingegnere Giovanni Lombardi, insieme
ad un compagno di università, fonda lo studio d’ingegneria Lombardi & Gellera a Locarno
(Svizzera). Una prima sfida importante si presenterà di lí a breve: la progettazione della
diga di Contra nella vicinissima valle Verzasca, a pochi chilometri da Locarno (vedi pag. 156),
un’opera che ancora oggi, con i suoi 220 m di altezza, si colloca al quarto posto tra le dighe più
alte della Svizzera. È dal suo coronamento che James Bond si lancia nel film Golden Eye. Una
prima centrale elettrica, ai piedi del fiume, fin dal 1950 aveva soddisfatto pienamente le esigenze energetiche della vicina città di Lugano, ma un costante incremento della
domanda di energia unito ad un inevitabile invecchiamento delle macchine, rese necessaria
la ricerca di nuove risorse di approvvigionamento elettrico. Il progetto della nuova diga di
Contra, sviluppato dallo studio Lombardi & Gellera, diede origine alla Verzasca SA che nel
1959 ottenne la concessione per la costruzione e la gestione del futuro nuovo impianto. È di
quello stesso periodo la decisione del Canton Ticino di costituire una propria società elettrica, nacque così l’aet (Azienda elettrica ticinese).
Fino alla fine degli anni ‘60 la costruzione di dighe in Svizzera conobbe un’euforia senza precedenti e non solo in termini prettamente numerici. Vennero messe in opera coraggiose e
audaci scelte ingegneristiche accompagnate dalla continua ricerca per il miglioramento
della qualità nella costruzione. Furono raggiunti nuovi record: nel 1957 si completò la costruzione della diga «Mauvoisin» (237 m) in Vallese, che in quel momento era la diga ad arco
più alta del mondo, mentre nel 1961 venne completata sempre in Vallese la «Grande-Dixence», la quale detiene tutt’oggi con i suoi 285 m il record mondiale di altezza per una diga
a gravità. Questi cantieri giganteschi in mezzo alle Alpi suscitarono ammirazione e stupore
nella popolazione locale e internazionale. Le dighe e le centrali idroelettriche divennero
presto il simbolo dello sviluppo della Svizzera. Quando la costruzione di nuovi impianti idroelettrici iniziò a rallentare in Svizzera, Lombardi volse il suo interesse al settore nazionale
delle opere sotterranee, privilegiando per le opere idroelettriche i progetti all’estero.
Il progetto della diga di «Kops» nel Vorarlberg (Austria), conclusosi nel 1969, segna l’inizio delle attività dello studio Lombardi anche al di fuori dei confini nazionali. Vennero progettate e
costruite, tra le altre, la diga di «Karakaya» sul fiume Eufrate in Anatolia (vedi pag. 160), e circa
dieci anni più tardi, la diga «Zimapán» sul fiume Moctezuma in Messico (vedi pag. 163) che
diede avvio ad una presenza continua e sempre più marcata di Lombardi in America Latina.
Da quell’opera in poi, fu un susseguirsi di progetti in tutta l’America latina, dal Messico fino al
153
zu versorgen; andererseits lieferte es den Industriebetrieben auf der Pérolles-Ebene die
nötige Antriebskraft. Heute bildet die Anlage ein Glied in der Kette verschiedener Wasserkraftanlagen und Staudämme, die entlang der Saane errichtet wurden. Im Jahr 2000 zeichnete sich Lombardi verantwortlich für ein umfangreiches Sanierungsprojekt, um die Talsperre
«Maigrauge» hochwasser- und erdbebensicher zu machen und die langfristige Betriebssicherheit zu gewährleisten (vgl. S. 155).
Aufbruch im Schweizer Talsperrenbau
Doch halt, drehen wir das Rad der Geschichte nicht zu schnell! Bevor saniert werden
konnte, musste gebaut werden. Nachdem Ingenieur Giovanni Lombardi 1955 mit seinem
Studienkollegen in Locarno im Süden der Schweiz das Bauingenieurbüro Lombardi & Gellera gegründet hatte, zählten Planung und Bau der «Contra»-Staumauer zu den ersten
und gleichzeitig bedeutendsten Aufträgen. Die «Contra»-Staumauer liegt von Locarno wenige Kilometer talaufwärts an der Verzasca (vgl. S. 156). Mit ihren 220 Metern ist sie noch
heute die vierthöchste Staumauer der Schweiz – bekannt nicht zuletzt auch dafür, dass
James Bond im Film «Golden Eye» auf der Flucht vom hohen Damm springt. Ein altes
Flusskraftwerk hatte den Bedarf der Stadt Lugano an elektrischer Energie bis in die 1950erJahre gedeckt. Eine gewaltige Steigerung des Energiebedarfs und die Alterung der Maschinen machten es nötig, sich nach neuen Energiequellen umzusehen. Ein im Gründungsjahr
von Lombardi erarbeitetes Projekt diente als Grundlage dafür, dass im Jahre 1959 der zu
diesem Zweck gegründeten Verzasca AG die Konzession für den Bau und Betrieb des neuen
Kraftwerks erteilt wurde. Inzwischen hatte der Kanton Tessin auch beschlossen, mit der
Azienda Elettrica Ticinese (aet) eine eigene Elektrizitätsgesellschaft zu gründen.
Bis Ende der 1960er-Jahre erlebte der Talsperrenbau in der Schweiz einen nie da gewesenen Aufschwung – nicht nur bezüglich der Anzahl gebauter Sperren, sondern auch der
Kühnheit und Qualität der Ausführung. Rekorde wurden aufgestellt: Die Staumauer «Mauvoisin» (237 m) war bei ihrer Inbetriebnahme (1957) die grösste Bogenmauer der Welt, und
die «Grande Dixence» (285 m), eine 1961 fertiggestellte Gewichtsmauer, hält noch heute
den weltweiten Höhenrekord für diesen Talsperrentyp. Diese gigantischen Alpenbaustellen
fanden die Bewunderung eines grossen Teils der Bevölkerung. Der Staudamm wurde zum
Schweizer Prestigeobjekt. Als der Bau von Wasserkraftwerken in der Schweiz ins Stocken
geriet, konzentrierte sich die Firma Lombardi hierzulande auf den Tunnelbau und wandte
sich in Sachen Wasserkraft mehr und mehr dem Ausland zu.
Die Projektierung der 1969 fertiggestellten Bogenstaumauer «Kops» in Vorarlberg (A) öffnete
dem Unternehmen Lombardi die Türen in verschiedenen anderen Ländern. Es folgten unter anderem der Bau der «Karakaya»-Talsperre am Euphrat in Südostanatolien (vgl. S. 160)
und, rund zehn Jahre später, der Entwurf und Bau der mexikanischen Stauanlage «Zimapán» am Río Moctezuma (vgl. S. 163). Letztere stellt den Beginn einer kontinuierlichen und
154
1
2
3
4
5
6
Saane
Pérolles-See
Hochwasserentlastung
Bestehende Zentrale
Talsperre
Wasserfassung
1
2
3
4
5
6
La Sarine
Lago di Pérolles
Sfioratore
Centrale esistente
Diga
Captazioni
40 60 m
4
6 6
1
5
3
2
Bauausführung
2000–2003
Esecuzione dei lavori
2000–2003
Leistungen Lombardi
Vorprojekt, Bauprojekt, Ausführungsprojekt,
technische Bauleitung, hydraulische Studien,
Struktur- und Stabilitätsanalyse
Prestazioni Lombardi
Progetto di massima, progetto di appalto
e progetto esecutivo; direzione lavori
e analisi idrauliche e strutturali
Kosten
Ca. chf 25 Mio.
Costi
Circa 25 Mio chf
Technische Daten
Gewichtsstaumauer, 1942 erstmals
modernisiert; jährliche Energieproduktion
ca. 54 000 MWh
Dati tecnici
Diga a gravità, ammodernato per la
prima volta nel 1942, produzione annua
ca. 54 000 MWh
Staudamm an der Mageren Au,
Schweiz
Sbarramento Maigrauge,
Svizzera
Die in der Stadt Freiburg liegende Wasserkraftanlage
«an der Mageren Au» (franz. «Maigrauge») wurde 1872
in Betrieb genommen und 1910 erweitert. Sie nutzt den
Abfluss der Saane, die täglich aufgestaut wird. Das Projekt
zur Sanierung des Kraftwerks sowie der Staumauer hatte
zum einen das Ziel, die hydraulische Kapazität der
Hochwasserentlastungseinrichtungen zu erhöhen und
zum anderen die Erdbebensicherheit zu gewährleisten.
Dazu wurden alle Betonstrukturen abgebrochen und
wieder aufgebaut. Zudem galt es, die Sperre mittels
54 vorgespannter Anker zu verstärken, die Krone zu erhöhen und die Spritzbetonverkleidung auf der Luftseite
zu erneuern. Das Sanierungsprojekt umfasste zudem den
vollständigen Umbau der Wasserfassung sowie eine
Generalrevision und den teilweisen Ersatz der hydromechanischen und elektrischen Einrichtungen.
L’impianto idroelettrico della «Maigrauge», ubicato in centro
Friburgo, è stato messo in servizio nel 1872 e ampliato nel
1910. L’impianto utilizza le acque del fiume Sarine che vengono accumulate giornalmente nell’invaso. Il progetto di
risanamento della centrale idroelettrica e della diga aveva
lo scopo di adeguare le opere alle esigenze di sicurezza e
di esercizio attuali, in particolare per quanto concerne la
gestione delle piene e il comportamento in caso di terremoto.
Oltre alla ricostruzione completa dello scarico di superficie,
la diga è stata rinforzata con 54 ancoraggi precompressi
e il suo coronamento innalzato. Il progetto ha comportato
infine la ricostruzione completa delle captazioni e la revisione e/o sostituzione delle installazioni idromeccaniche
ed elettromeccaniche.
155
1 Bestehende Zentrale
2 Neues Pumpspeicherkraftwerk
1 Centrale esistente
2 Nuovo impianto di
pompaggio e turbinaggio
2
1
Auftragsausführung
2003–2004
Leistungen
Lombardi
Vorstudie zum
Bau eines Pumpspeicherwerks
Kosten des Projekts
Ca. chf 190 Mio.
Technische Daten
Neu installierte
Leistung von
300 MW
Periodo di esecuzione del mandato
2003–2004
Prestazioni
Lombardi
Studio di fattibilità
per un impianto di
pompaggio-turbinaggio
Costo del progetto
Circa 190 Mio chf
Dati tecnici
Potenza installata
300 MW
Pumpspeicherwerk Verzasca II,
Schweiz
Impianto di pompaggio-turbinaggio Verzasca II, Svizzera
Die doppelt gekrümmte Bogenstaumauer «Contra» wurde
1965 fertiggestellt. Sie liegt wenige Kilometer oberhalb der
Einmündung der Verzasca in den Lago Maggiore. Ihre stattlichen 220 Meter Höhe in relativ geringer Höhenlage und
südlichem Klima verleihen ihr eine besondere Faszination.
Das bestehende Speicherwerk hat eine installierte Leistung
von 105 Megawatt. 2003 beauftragte die Tessiner Elektrizitätsgesellschaft aet Lombardi mit einer Machbarkeitsstudie
zum Bau eines neuen Pumpspeicherwerks. Die Kavernenzentrale mit einer neu installierten Leistung von 300 Megawatt sollte dabei auf der rechten Talseite – gegenüber der
bestehenden Anlage – erstellt werden.
La diga ad arco a doppia curvatura di Contra è stata ultimata nel 1965. La diga si situa a pochi chilometri dall’immissione del fiume Verzasca nel lago Maggiore. La sua altezza
di 220 metri e la sua ubicazione a quota relativamente bassa
nel clima sudalpino le danno un aspetto affascinante. La potenza installata dell’impianto è di 105 MW. Nel 2003 l’Azienda
elettrica ticinese ha incaricato Lombardi di realizzare uno
studio di fattibilità per la costruzione di un impianto di
pompaggio-turbinaggio. La centrale in caverna doveva essere
ubicata sulla sponda opposta a quella della centrale esistente
e avere una potenza installata di 300 MW.
156
Cile. In questa regione, assieme all’Africa e all’Asia, si situano oggi i maggiori potenziali di sviluppo nel settore idroelettrico. Non da ultimo grazie ad una certa vicinanza culturale, Lombardi
ha incrementato in modo significativo la sue attività in questa regione durante l’ultimo decennio.
Sostenibilità: opportunità per l’energia idroelettrica nel 21° secolo
Il periodo di splendore nella costruzione delle dighe, che in Europa occidentale si verificò
nella seconda metà del 20° secolo, fu seguito a partire dagli anni ‘80 da un ventennio segnato da molti dubbi. Rappresentativa in questo senso fu la decisione presa dalla Banca mondiale a metà degli anni ‘90. In effetti, in risposta alle sempre più crescenti critiche verso presunti danni ambientali e violazioni dei diritti umani, la banca si impose una moratoria
sui finanziamenti alle grandi dighe durata fino agli inizi di questo secolo. Il continuo aumento dei prezzi del petrolio negli anni ‘90, unito ad una maggiore consapevolezza ambientale, ha fatto sì che l’energia idroelettrica conoscesse l’attuale rinascita.
Grazie al rispetto di severe normative ambientali e alla sua posizione dominante nel settore
delle energie rinnovabili, l’energia idroelettrica è oggetto di un rinnovato interesse. Considerando l’intero ciclo di vita, l’energia idroelettrica è, in effetti, la fonte con il minor impatto
ambientale e quindi la più sostenibile di tutte le energie rinnovabili. Di fatto, solo
il risparmio di energia ha un impatto sull’ambiente inferiore a quello creato con l’energia
idroelettrica. Inoltre, un utilizzo ponderato e accuratamente programmato delle risorse
idroelettriche permette un miglioramento duraturo dello standard di vita. In questo senso
la Svizzera è un buon esempio.
Con il miglioramento dello standard di vita, sono cambiate anche le priorità della nostra
società. Non dobbiamo tuttavia dimenticare che, ancora oggi, circa 2 miliardi di persone non
hanno accesso all’energia elettrica e spesso nemmeno all’acqua. I loro fabbisogni devono
essere attesi e soddisfatti nel migliore dei modi.
La costruzione di una diga non suscita più oggi lo stesso entusiasmo che suscitava negli anni
‘70, ad eccezione di alcuni pochi progetti come la diga «Delle Tre Gole» in Cina. Completata nel
2008 e con una potenza di 18,2 gigawatt, è il più grande impianto idroelettrico al mondo. Oggi,
fortunatamente, i progetti non sono più pensati così giganteschi come un tempo. Rispetto
alle centrali termiche e nucleari costruite per esempio in Brasile, Argentina e Giappone negli
anni ‘90, gli impianti idroelettrici presentano vantaggi che vengono sempre più posti in primo
piano. La Banca mondiale ha sospeso la sua moratoria e partecipa nuovamente al finanziamento di molteplici progetti idroelettrici nel mondo, in particolare in America Latina, Africa e Asia.
Rete multiculturale come fattore di successo
All’inizio degli anni ‘80 apparve in una pubblicazione della Svizzera romanda, a cura della
sia (Società svizzera degli ingegneri e architetti), uno scritto di Giovanni Lombardi sul tema
157
weiter im Ausbau stehenden Tätigkeit von Lombardi in Lateinamerika dar – von Mexiko bis
Chile. Dort findet sich heute – zusammen mit Afrika und Asien – das grösste Potenzial für
den Ausbau der Wasserkraft. Nicht zuletzt wegen der kulturellen Nähe von Lateinamerika
zu Europa hat Lombardi besonders im letzten Jahrzehnt den Ausbau der Projektierungstätigkeiten in dieser Region vorangetrieben.
Nachhaltigkeit – Chance für die Wasserkraft im 21. Jahrhundert
Auf die Blütezeit des modernen Talsperrenbaus in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts
folgte ab den 1980er-Jahren eine vom Zweifel geprägte Periode, die rund 20 Jahre andauerte. So erlegte sich die Weltbank – als Reaktion auf die wachsende Kritik an Umweltschäden und Menschenrechtsverletzungen bei Staudammprojekten – Mitte der
1990er-Jahre ein Moratorium bei der Finanzierung von Grossstaudämmen auf. Seit dem
kontinuierlichen Anstieg der Ölpreise während der 1990er-Jahre und im Zuge des erhöhten Umweltbewusstseins erfährt die Wasserkraft wieder ein stetig wachsendes Interesse.
Den Wiederaufschwung seit Beginn des 21. Jahrhunderts verdankt die Wasserkraft strengen
Kriterien in Bezug auf die Nachhaltigkeit und der unbestreitbar führenden Position im Bereich der erneuerbaren Energiequellen. Sie ist über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage
betrachtet die ökologischste aller regenerativen Energiequellen. Im Allgemeinen erweist sich
nur das Energiesparen als nachhaltiger und umweltfreundlicher als der Einsatz von Wasserkraft. Zudem führt eine umsichtig geplante Wasserkraftnutzung zu einer nachhaltigen
Steigerung des Lebensstandards – die Schweiz ist dafür ein sehr gutes Beispiel. Mit der Prosperität haben sich aber auch die Bedürfnisse geändert und somit die gesellschaftlichen
Anforderungen. Dabei darf nicht vergessen gehen, dass noch immer zwei Milliarden Menschen
in ländlichen Gebieten der Erde ohne Stromversorgung und oft ohne direkten Wasserzugang
leben. Auch deren Bedürfnisse gilt es ernst zu nehmen und in angemessener Weise zu erfüllen.
Der Bau eines Staudamms an sich löst heute zwar kaum mehr dieselben enthusiastischen
Reaktionen aus wie in den 1970er-Jahren. Vielleicht mit Ausnahme der Drei-SchluchtenTalsperre in China – 2008 fertiggestellt und mit einer Leistung von 18,2 Gigawatt das grösste
Wasserkraftwerk der Erde – sind die Projekte heute glücklicherweise nicht mehr derart
gigantisch wie früher. Im Vergleich zu den Wärme- und Atomkraftwerken, wie sie etwa in
Brasilien, Argentinien und Japan in den 1990er-Jahren erstellt wurden, treten heute die
Vorteile der Wasserkraft wieder stärker in den Vordergrund. Die Weltbank hat denn auch
ihr Moratorium aufgehoben und spricht wieder Kredite für Projekte in verschiedenen Ländern, insbesondere in Lateinamerika, Afrika und Asien.
Multikulturelles Netzwerk als Erfolgsfaktor
Schon Anfang der 1980er-Jahre schrieb Giovanni Lombardi in einem vom Westschweizer
Organ des Schweizerischen Ingenieur- und Architektenvereins (SIA) publizierten Artikel zur
158
Innenausbau der Zentrale Cerro del Aguila
(ohne Elektromechanik)
Einbaustudie der Elektromechanischen Ausrüstung der Zentrale Cerro
del Aguila
Strutture interne della
centrale Cerro del
Aguila (senza forniture
elettromeccaniche)
Pelton Turbine des
Kraftwerkes Navizence
(Schweiz)
Studio dei montaggi
delle forniture elettromeccaniche della Centrale Cerro del Aguila
159
Girante Pelton della
centrale Navizence
(Svizzera)
693.00 698.00
25
50
Bauausführung
1976–1987
Periodo di esecuzione dei lavori
1976–1987
Leistungen Lombardi
Ausführungsprojekt, Koordination der
Ingenieurgemeinschaft, Struktur- und
Stabilitätsanalyse, lokale Bauleitung
Prestazioni Lombardi
Progetto costruttivo, coordinazione del consorzio di progettazione, analisi strutturali e di stabilità e assistenza alla direzione locale dei lavori
Kosten
Ca. usd 1,2 Mrd.
Costi
Circa 1,2 Mrd usd
Technische Daten
173 m hohe Bogengewichtsmauer,
installierte Leistung von 1800 MW
Dati tecnici
Diga ad arco-gravità di 173 m di altezza e
centrale con potenza installata di 1800 MW
75 m
680.50
624.90
590.00
543.00
535.00
529.50
525.00
50.00
max. 86.50
Talsperre Karakaya, Türkei
Diga di Karakaya, Turchia
Die Wasserkraftanlage «Karakaya» liegt am Euphrat und ist
Teil des Anfang der 1980er-Jahre lancierten Südostanatolien-Projekts (türkisch «gap»), das nach seiner Fertigstellung insgesamt 22 Staudämme, 19 Wasserkraftwerke und
mehrere Bewässerungsanlagen entlang des Euphrat und
des Tigris umfassen soll. «Karakaya» wurde 1987 in Betrieb
genommen und erzeugt eine Leistung von 1800 Megawatt.
Es ist eines der grössten in der Türkei gebauten Wasserkraftwerke. Die Talsperre liegt zwischen dem Keban(stromaufwärts) und dem Atatürk-Staudamm (stromabwärts), ist als Bogengewichtsmauer ausgeführt und über
ihrer Gründungssohle 173 Meter hoch. Die Zentrale ist
mit sechs Francis-Turbinen ausgestattet. Die Hochwasserentlastung verfügt über eine Kapazität von 17 000 m3/s.
Als Leiterin der beauftragten Ingenieurgemeinschaft zeichnete sich Lombardi verantwortlich für die Bauplanung der
Staumauer und der zugehörigen Nebenbauwerke, für den
Bau der Zentrale und nahm an der lokalen Bauleitung teil.
L’impianto idroelettrico di «Karakaya» si situa sul fiume
Eufrate in Turchia ed è parte del progetto gap lanciato
all’inizio degli anni ‘80 per lo sviluppo dell’area sudovest dell’Anatolia. Il piano di sviluppo comprendeva
la realizzazione di 22 sbarramenti, 19 centrali e una moltitudine di sistemi di irrigazione lungo i fiumi Eufrate e
Tigri. La diga di «Karakaya» è stata completata nel 1987
con una potenza installata di ben 1800 MW. Si tratta di
uno dei maggiori impianti costruiti in Turchia. La diga,
situata tra gli sbarramenti di Keban a monte e quelli di
Atatürk a valle, è del tipo ad arco-gravità con un’altezza
complessiva di 173 m. La centrale è munita di 6 gruppi di
tipo Francis. La portata di dimensionamento dello sfioratore
è pari a 17 000 m3/s. In qualità di capofila del gruppo di
progettazione, Lombardi era responsabile della progettazione costruttiva della diga e di tutte le opere annesse,
partecipando anche alle attività di direzione lavori.
160
dell’energia idroelettrica nei Paesi in via di sviluppo, dove si legge: «il bisogno di acqua e di
energia nei paesi più poveri è enorme ed in costante aumento […] all’ingegnere che se ne
vuole occupare vengono necessariamente richieste delle doti di integrazione al diverso ambito sociale nel quale si troverà. Qualità personali che non si trovano in nessun curriculum
delle nostre scuole superiori. Il tecnico dovrà stare lontano da casa frequentemente e per
lunghi periodi oltre che disporre della padronanza di lingue straniere per poter capire e farsi
capire in una realtà assai diversa dalla sua. Questa attività richiede un certo spirito di avventura e sarebbe auspicabile che tale spirito fosse maggiormente diffuso tra i nostri ingegneri».
Nella sede principale di Lombardi, a Minusio, il settore delle opere idrauliche impiega attualmente una trentina di collaboratori. Nelle sedi dislocate in Guatemala, Ecuador e Perù
se ne contano altri 70. Le attività in America latina sono attualmente tra le più importanti
per il gruppo. L’impianto idroelettrico «Cerro del Aguila», in costruzione nelle Ande peruviane, è oggi il progetto più grande in assoluto di Lombardi fuori dai confini nazionali. Per il
progetto, che include una diga, gallerie di adduzione e una centrale sotterranea, Lombardi
fornisce tutti i servizi di progettazione e di direzione lavori per le opere civili e le forniture
elettromeccaniche (vedi pag. 167).
La collaborazione quotidiana tra dipendenti provenienti da culture e continenti diversi ha
sicuramente contribuito ad una lenta ma progressiva evoluzione all’interno della società.
La presunzione, molto presente nell’ingegneria svizzera di qualche decennio orsono, che per
ottenere un certo successo sui mercati esteri sia sufficiente il marchio svizzero ha progressivamente lasciato il posto ad un approccio più modesto nel confronto con gli altri. Il vantaggio di cui le società di ingegneria svizzere godevano in questo campo a livello internazionale fino agli anni ‘80, si è ormai esaurito, tramutandosi anzi in ritardo in alcuni settori
specifici. Solo una stretta collaborazione tra diverse culture permette di costruire una rete
di conoscenze adeguata e garantisce la flessibilità necessaria per operare con successo sul
mercato internazionale dell’ingegneria idraulica.
Dalla costruzione di nuovi impianti al risanamento
e potenziamento di quelli esistenti
Ritornando all’interno dei confini nazionali, Lombardi partecipa al grande progetto «Linthal 2015», che prevede la costruzione di un impianto di pompaggio-turbinaggio tra i bacini
di Limmernsee e Muttsee nel Canton Glarona. La capacità di accumulo che si raggiungerà
con la nuova diga (per ora l’unica in costruzione in Svizzera) sarà triplicata rispetto a quella
attuale (vedi pag. 171). L’impianto, appartenente alla società Axpo, sarà messo in servizio
verso la fine del 2015. Fornirà energia di punta pregiata e servirà da «batteria» per il mercato elettrico centroeuropeo. Nel mese di agosto 2014, la società elettrica Axpo ha celebrato
il proprio centenario nel sito della futura centrale. Da rilevare che, a causa della recente caduta dei prezzi dell’energia, la redditività dell’impianto non è garantita a breve termine,
161
Wasserkraft in der Dritten Welt: «Der Bedarf an Wasser und Wasserkraft in den Drittweltländern ist enorm – und er wird ständig zunehmen. […] Der Ingenieur wird so dazu veranlasst, sich einem jeweils neuen, lokalen Umfeld einzugliedern, was charakterliche Qualitäten erfordert, die nicht Teil der Lehrpläne unserer Hochschulen sind. Diese Entwicklung
führt zweifellos dazu, dass jene, die in diesem Bereich arbeiten wollen, immer häufiger und für längere Zeitspannen auswandern müssen. Erneut gilt es dann, zahlreichen
Anforderungen zu genügen, verschiedene Sprachen zu beherrschen, das jeweilige Land
und seine Bewohner zu verstehen – und eine gewisse Abenteuerlust sein Eigen zu nennen. Wie sehr wäre uns übrigens daran gelegen, dass eben jene etwas grösser und weiter
verbreitet wäre!»
Arbeiten am Hauptsitz in Minusio in der Schweiz 30 Personen im Bereich der Wasserkraft,
so beschäftigt Lombardi in den Büros in Guatemala, Ecuador und Peru heute 70 Mitarbeitende in diesem Bereich. Die Unternehmenstätigkeit in Lateinamerika gehört inzwischen zu
den wichtigsten der Firma, und das Wasserkraftwerk «Cerro del Aguila» in den peruanischen
Anden – Planung und Bau umfassen einen Staudamm, die dazugehörenden unterirdischen
Triebwasserstollen, die Zentrale sowie die hydro- und elektromechanische Ausstattung des
Werkes – ist das zurzeit grösste Projekt der Firma ausserhalb der Schweiz (vgl. S. 166).
Die tägliche Zusammenarbeit der Mitarbeitenden aus sehr unterschiedlichen Kulturen und
verschiedenen Kontinenten hat zu einem progressiven Umdenken beigetragen. Der Glaube,
die Schweizer Fahne genüge im Ausland für den Erfolg, der Schweizer Ingenieuren vor
einigen Jahrzehnten noch selbstgefällig zu eigen war, ist einer gesunden Zurückhaltung
gewichen sowie einer gewissen Bescheidenheit in der Art, sich mit den anderen zu vergleichen. Der Wissensvorsprung, dank dem viele Schweizer Spezialisten in den 1980erJahren im Bereich der Wasserkraft international führend waren, ist heute weitgehend aufgebraucht und hat sich in gewissen Fachbereichen sogar in einen Rückstand verwandelt:
Eine erfolgreiche internationale Zusammenarbeit basiert auf einem engen multikulturellen Netzwerk und der zunehmenden Mobilität aller Mitarbeitenden.
Vom Neubau zur Erneuerung von Wasserkraftwerken
Im Rahmen des Grossprojektes «Linthal 2015» projektierte Lombardi ein neues Pumpspeicherwerk zwischen dem Limmern- und dem Muttsee im Kanton Glarus (CH), dessen Speicherkapazität durch den Bau einer neuen Staumauer – bis auf Weiteres die einzige im Bau
befindliche Talsperre in der Schweiz – ungefähr verdreifacht wird (vgl. S. 170). Ende 2015
wird die Axpo das neue Werk ans Netz nehmen. Es soll nach Bedarf teuren Spitzenstrom
liefern und im Idealfall der mitteleuropäischen Stromwirtschaft als «Batterie» dienen. Im
August 2014 feierte der Stromkonzern auf der Baustelle des Kraftwerks sein 100-jähriges
Bestehen. Die Rentabilität des neuen Pumpspeicherwerkes ist aufgrund der gesunkenen
Strommarktpreise in Europa kurzfristig nicht gesichert, aber langfristig gesehen erlauben
162
Bauausführung
1990–1994
Periodo di esecuzione
1990–1994
Leistungen Lombardi
Vor-, Bau- und Ausführungsprojekt,
felsmechanische Studien und Bemessung
des Injektionsschirmes,
Spezialstudien während des Baus
Prestazioni Lombardi
Progetto di massima, di appalto ed esecutivo,
studi di meccanica delle rocce e diversi studi
speciali
Costi
Circa 200 Mio chf
Kosten
Ca. chf 200 Mio.
Technische Daten
207 m hohe Bogensperre, Wasserkraftanlage
mit installierter Leistung von 292 MW
Dati tecnici
Diga ad arco alta 207 m, centrale con una
potenza installata di 292 MW
1560.00 1565.00
1
2
3
1
2
3
4
5
Zufahrtstunnel
Zugangsschacht
Überwachungsstollen
Grundablass
Umleitstollen
1
2
3
4
5
Galleria di accesso
Pozzo di accesso
Cunicoli di controllo
Scarico di fondo
Galleria di deviazione
25
50
4
1373.00
5
75 m
Bogensperre Zimapán, Mexiko
Diga ad arco di Zimapán, Messico
Die Talsperre «Zimapán» im Norden Mexikos schliesst mit
einem stark gekrümmten Bogen eine Schlucht mit praktisch vertikalen Wänden. Für den Bau wurden 220 000 m3
Beton benötigt – ein erstaunlich geringes Volumen für eine
Mauerhöhe von 207 Metern. Die extreme Enge der Schlucht
verlangte innovative Baumassnahmen, um die Bauphasen
zu optimieren. An der rechten Talflanke wurden zwei
Zugangsstollen im Felsen ausgebrochen, dank deren der
Aushub an der Oberfläche beschränkt werden konnte.
Seitlich der Sperre dienten zwei Vertikalschächte dazu,
Zugang zur Mauerkrone zu erlangen und die Bauarbeiten
in befriedigender Weise ausführen zu können.
La diga ad arco di «Zimapán», ubicata nel nord del Messico,
chiude con un arco fortemente incurvato una gola con
pareti praticamente verticali. Per la costruzione furono
impiegati 220 000 m3 di calcestruzzo, volume assai ridotto per una diga di 207 m di altezza. La gola estremamente
stretta ha richiesto l’impiego di metodi costruttivi innovativi ottimizzando le diverse fasi esecutive. Sulla sponda
destra sono state scavate due gallerie di accesso che hanno
permesso di ridurre gli scavi in superficie. Grazie ai due pozzi
verticali, realizzati ai due lati della diga, era possibile accedere al suo coronamento ed eseguire le lavorazioni in condizioni accettabili.
163
Verzasca, Hochwasserentlastung in Betrieb
Talsperre Verzasca
während des Baus
Sfioratore della diga
della Verzasca
Diga della Verzasca
durante la
sua costruzione
164
mentre a medio termine questi progetti offrono la possibilità di un ulteriore sviluppo delle
energie solari ed eoliche, come dimostra un recente studio allestito dall’Ufficio federale
dell’energia (bfe).
Nell’autunno del 2013 la Conferenza dei cantoni di montagna svizzeri ha definito l’energia
idroelettrica come risorsa principale nella strategia degli investimenti per i prossimi decenni. Nell’ambito della «Strategia energetica 2050» l’obiettivo del Consiglio federale svizzero è
di aumentare la produzione media annua di energia idroelettrica del 7,5%. In un lasso di tempo di circa 35 anni si intende portare la capacità dagli attuali 35 916 GWh a circa 38 600 GWh.
Per ottenere questo risultato si prevede il potenziamento di alcuni impianti esistenti e la
costruzione di nuovi, sempre nel rispetto del quadro normativo e ambientale attuale.
I progetti di risanamento di impianti assumono quindi anche per Lombardi un’importanza
sempre maggiore. Per la diga ad arco di «Sera», situata nelle vicinanze di Gondo, in Vallese
(Svizzera), Lombardi ha svolto tutte le attività di progettazione finalizzate al rinnovo completo della struttura. Il calcestruzzo della diga, messa in servizio nel 1952, presentava un rigonfiamento di origine alcali-aggregato (asr) con deformazioni irreversibili verso monte
che hanno portato alla scelta di una ricostruzione completa dell’opera (vedi pag. 172). Per lo
stesso fenomeno Lombardi ha proposto per la diga di «Pian Telessio» a Lucana, presso Torino (Italia), una soluzione diversa. Al fine di liberare le tensioni di compressione dovute al
rigonfiamento, per la prima volta al mondo una diga ad arco-gravità è stata tagliata mediante filo diamantato e i tagli iniettati con cemento, permettendo così di ristabilire l’effetto
arco (vedi pag. 227).
Contributi allo sviluppo di nuovi metodi di analisi e di costruzione
Oltre alla progettazione di nuove opere e al risanamento di quelle esistenti, durante l’ultimo ventennio Lombardi si è dedicata in particolare allo sviluppo di metodi di calcolo e di
costruzione migliori e più efficienti. Progressi significativi sono stati ottenuti in particolare
nell’ambito della meccanica delle rocce, con l’esame del comportamento degli ammassi rocciosi, così come nella progettazione di dighe e di opere sotterranee. La maggior parte di questi sviluppi sono oggi comunemente applicati nel settore della progettazione e realizzazione di questa tipologia di opere. Il metodo gin (Grouting Intensity Number) è, ad esempio,
diventato lo standard nella realizzazione di schermi di iniezione per dighe.
A confronto con altre scienze, il settore delle opere idrauliche e quello del genio civile in
generale non spiccano certo per innovazione o sviluppi tecnologici frenetici. La durata di
vita delle infrastrutture idrauliche è indicativamente di almeno 100 anni. Si prediligono
quindi soluzioni comprovate e possibilmente semplici che offrono una migliore garanzia
di durabilità.
165
Wasserkraftanlage
Cerro del Aguila, Peru
«Cerro del Aguila» – auch bekannt als «Mantaro 3» –
in den Anden Perus, ungefähr 270 Kilometer östlich von
Lima, ist zurzeit die grösste Wasserkraftanlage, die von
Lombardi geplant wurde und sich derzeit im Bau befindet.
Die installierte Leistung beträgt 510 Megawatt. Etwas mehr
als 20 Personen arbeiten heute in der Lombardi-Niederlassung in Lima für dieses Projekt. Das unterirdische Kraftwerk
liegt auf etwa 1250 m ü.M. und ist von Lima aus in acht bis
neun Stunden Fahrzeit erreichbar.
Auftrag an Lombardi umfasst die Planung einer 80 Meter
hohen Gewichtsmauer, eines 5,7 Kilometer langen Zuleitungsstollens, einer Kavernenzentrale und eines 1,9 Kilometer langen Unterwasserstollens, der das Wasser in den
Rio Mantaro zurückführt. Das unterirdische Kraftwerk ist
86 Meter lang, 46 Meter hoch und 18 Meter breit und wird
mit drei Francis-Turbinen ausgestattet.
Das Projekt wird in Form eines epc-Vertrages durchgeführt,
der an das Konsortium der Gruppen Astaldi (Italien) und
Graña y Montero (Peru) vergeben wurde. Der multidisziplinäre
166
Bauausführung
2012-2015
4
1
Leistungen Lombardi
Bau- und Ausführungsprojekt,
technische Unterstützung
während des Baus für Bau
und Elektromechanik
2
1278.53
1265.00
3
1251.95
5
1 TransformatorenKaverne
2 Dammbalken-Lager
3 Unterwasserstollen
4 Kavernenkraftwerk
5 Francis Turbine
10
20
Kosten
Ca. usd 680 Mio.
Technische Daten
Installierte Leistung von 510 MW
30 m
Periodo di costruzione
2012-2015
1 Caverna trasformatori
2 Galleria panconi
3 Galleria di restituzione
4 Centrale in caverna
5 Turbina Francis
Prestazioni Lombardi
Progettazione costruttiva e
direzione lavori di tutte le opere
civili ed elettromeccaniche
Costi
Circa 680 Mio usd
Dati tecnici
Potenza installata di 510 MW
Impianto idroelettrico
Cerro del Aguila, Perù
Il «Cerro del Aguila», conosciuto anche come «Mantaro 3»,
è situato nelle Ande peruviane e dista circa 270 km da Lima.
Si tratta del maggior impianto idroelettrico attualmente in
costruzione in Perù con una potenza installata di 510 MW, e
del maggior cantiere di Lombardi all’estero. Attualmente
una ventina di persone lavora al progetto nella sede di Lima.
L'impianto, che si situa circa a quota 1250 m s.l.m., può essere
raggiunto in circa 8-9 ore di macchina dalla capitale.
Concrete) di 80 m di altezza, una galleria di adduzione di
5,7 km, una centrale in caverna e una galleria di restituzione
di 1,9 km di lunghezza che restituisce le acque al fiume Mantaro. La caverna sotterranea è lunga 86 m, alta 46 m e larga
18 m e verrà equipaggiata con 3 unità Francis. Il contratto di
Lombardi è comprensivo di tutte le attività di progettazione
e direzione lavori di tutte le opere civili ed elettromeccaniche
dell’impianto.
Il progetto viene realizzato nella forma di un contratto epc
(Engineering, Procurement and Construction) dal consorzio di imprese Astaldi (Italia) e Graña y Montero (Perù).
L’impianto comporta una diga in rcc (Rolled Compacted
167
Staumauer Cambambe
in Angola
Diga di Cambambe
in Angola
diese Anlagen eine weitere Förderung der Wind- und Sonnenenergie, wie eine Studie des
Schweizerischen Bundesamtes für Energie (bfe) nachweist.
Im Herbst 2013 setzte die Konferenz der Schweizer Gebirgskantone die Wasserkraft als zentrale Ressource auf die Liste ihrer räumlichen Strategie für die nächsten Jahrzehnte. Im Rahmen der «Energiestrategie 2050» will der schweizerische Bundesrat die durchschnittliche
Jahresproduktion von Elektrizität aus Wasserkraft in den nächsten 35 Jahren um zirka 7,5 Prozent erhöhen – von 35 916 auf 38 600 Gigawattstunden (GWh). Dazu sollen – unter Berücksichtigung strenger ökologischer Anforderungen – sowohl bestehende Werke erneuert und
ausgebaut als auch neue Wasserkraftwerke realisiert werden.
Sanierungsarbeiten an Wasserbauwerken nehmen deshalb auch bei Lombardi einen immer
grösseren Platz ein. Für die Bogenstaumauer «Sera» in der Nähe von Gondo im Wallis (CH)
führte Lombardi alle Projektierungsleistungen im Hinblick auf eine Instandsetzung des
Bauwerkes aus. Die 1952 in Betrieb genommene Mauer hatte sich durch das Quellen des
Betons zur Seeseite hin irreversibel verformt, sodass der Entscheid schlussendlich zugunsten
eines Neubaus ausfiel (vgl. S. 172). Für dasselbe Problem bei der Staumauer «Pian Telessio»
in Locana, nördlich von Turin (IT), schlug Lombardi eine andere Lösung vor: Die Alkali-Silikat-Reaktion erhöhte die Druckspannungen der Mauer. Lombardis Sanierungsprojekt sah
vor, mittels Diamantseil Vertikalschnitte im oberen Teil der Mauer auszuführen mit anschliessender Zementinjektion. Auf diese Weise lässt sich die Bogenwirkung wiederherstellen (vgl. S. 227).
Entscheidende Beiträge zur Entwicklung der Planungs- und Baumethoden
Nebst dem Ausbau und der Erneuerung bestehender Werke konzentriert sich Lombardi seit
etwa zwanzig Jahren zunehmend auf Innovationen für bessere Planungs- und Baumethoden. Besondere Fortschritte konnte sie etwa in der Felsmechanik – beim Verhalten von
Gesteinsmassen in künstlichen Bauten – sowie bei den Planungsmethoden für Talsperren
und Untertagebauten erzielen. Die meisten dieser Verfahren haben zu neuen Industriestandards geführt. Die gin-Methode (von «Grouting Intensity Number», Injektionsintensität) beispielsweise gilt als Standard für die Untergrundabdichtung von Stauanlagen
durch Injektionen.
Im Vergleich zu anderen Wissenschaften sind auf dem Gebiet der Wasserbauten und im Bauingenieurwesen im Allgemeinen aber eher wenig revolutionäre technologische Fortschritte
zu verzeichnen. Die Bauten von Stauanlagen sind für 100 und mehr Jahre angelegt. So sind es
manchmal einfache, fast banale Ideen, die es erlauben, effiziente Lösungen zu entwickeln.
Die Kumulation von Spezialisten ergibt zwar ein beeindruckendes Potenzial an Fachkompetenz, ist aber normalerweise nicht dazu geeignet, neue Konzepte und Ideen zu entwickeln.
168
Bauausführung
2009–2015
Periodo di costruzione
2009–2015
Leistungen Lombardi
Bauprojekt und Ausschreibungsunterlagen,
Ausführungsprojekt, Baubegleitung
Prestazioni Lombardi
Progetto di appalto ed esecutivo, piani di costruzione e assistenza alla direzione lavori
Kosten
Ca. chf 1 Mrd. (Gesamtprojekt),
davon chf 250 Mio. für die Staumauer
Costi
Circa 1 Mrd chf (progetto completo),
di cui 250 Mio chf per la diga
Technische Details
Längste Staumauer der Schweiz (Länge 1054 m,
Höhe 35 m). Pumpspeicherwerk mit installierter
Leistung von 1000 MW
Dati tecnici
Diga a gravità più lunga della Svizzera, alta 35 m e
lunga 1054 m. Potenza della centrale 1000 MW
2480
R.N. 2474.00
2476.00
1
2470
2460
2
3
2450
4
5
2440
5
1
2
3
4
5
Hochwasserentlastung
Inspektionsstollen
Schieberkammer
Tosbecken
Grundablass
1
2
3
4
5
10
Sfioratore
Cunicolo d’ispezione
Camera paratoie
Bacino di smorzamento
Scarico di fondo
Pumpspeicherwerk Linthal,
Schweiz
Dank einer Erhöhung der Stromproduktion von 480 auf
rund 1480 Megawatt befindet sich das Kraftwerk der
Linth-Limmern AG auf Augenhöhe mit anderen Schweizer
Grosskraftwerken. Im neuen, unterirdisch angelegten
Pumpspeicherwerk «Linthal» wird Wasser aus dem Limmernsee in den 630 Meter höher gelegenen Muttsee
zurückgepumpt und bei Bedarf zur Stromproduktion
genutzt. Auf der Muttenalp, auf 2500 m ü.M., verunmöglichen Winde, eisige Kälte und Schnee die Bauarbeiten
während mehr als der Hälfte des Jahres. Über Strasse
und Schiene ist zudem lediglich der Installationsplatz
in Tierfehd, im südlichsten Zipfel des Tals auf 811 m ü.M.,
erreichbar. Von dort müssen die Baumaschinen per Luftseilbahn in die Höhe transportiert werden.
Als Leiterin der Ingenieurgruppe els war Lombardi mit
der Planung des neuen Staudamms beauftragt. Die Gewichtsmauer wurde in sechs Sommern erstellt und ist
mit 1054 Metern die längste der Schweiz. Sie ist bis zu
35 Meter hoch und besteht aus 68 je 15 Meter breiten
Blöcken. Das Baumaterial stammt aus dem Ausbruch des
unterirdischen Pumpwerkes und wurde mit der Seilbahn
zum Muttsee transportiert. Eine besondere Schwierigkeit lag in der Wasserdurchlässigkeit des Untergrundes.
Ihr wurde mit einer entsprechenden Linienführung der
Mauer und gezielten Injektionen in die Gesteinsschichten begegnet.
170
15m
Impianto di pompaggio-turbinaggio di Linthal, Svizzera
Grazie all’incremento della potenza installata, dagli attuali
480 MW ai futuri 1480 MW, l’impianto di Linth-Limmern sarà
tra i maggiori impianti in Europa. Nella nuova centrale sotterranea di pompaggio-turbinaggio di «Linthal» l’acqua del
bacino di Limmernsee, situato a quota 630 m s.l.m., verrà
pompata fino nel nuovo bacino di Muttsee, situato a quota
2500 m s.l.m. Sull’Alpe di Mutt i lavori di costruzione della
nuova diga possono essere realizzati unicamente durante circa
5 mesi all’anno, a causa delle avverse condizioni climatiche.
L’accesso stradale è possibile solo fino a Tierfehd, a quota
810 m s.l.m., da dove tutto il cantiere viene rifornito attraverso teleferiche che trasportano sia le persone che i materiali e gli impianti di cantiere.
Come capofila del consorzio di ingegneria els, Lombardi è
responsabile della progettazione della nuova diga di Muttsee. La costruzione è stata sviluppata sull’arco di 6 anni e
con i suoi 1054 m sarà la diga più lunga in Svizzera. Con la
sua altezza massima di 35 m la diga è costituita da 68 blocchi larghi 15 m. Gli aggregati utilizzati per il calcestruzzo
provengono dallo scavo della stazione di pompaggio sotterranea e sono trasportati sul sito della diga mediante teleferica. Un aspetto particolare è costituito dalla tenuta idraulica
della fondazione della diga, che ha richiesto lo sviluppo di un
tracciato ottimizzato e la realizzazione di uno schermo d’iniezione particolare.
171
Bauausführung
2009–2011
Leistungen Lombardi
Variantenstudium, Bauprojekt,
Ausführungsprojekt, Ausschreibungsunterlagen, Bauleitung
Kosten
Ca. chf 8,9 Mio.
Technische Daten
Doppelt gekrümmte Bogenmauer
Periodo di costruzione
2009–2011
Prestazioni Lombardi
Studio di varianti, progetto di appalto, progetto
esecutivo, piani costruttivi e direzione lavori
Costi
Circa 8,9 Mio chf
Dati tecnici
Diga ad arco di doppia curvatura
Staumauer Sera, Schweiz
Diga di Sera, Svizzera
Die Bogenstaumauer «Sera» liegt im Zwischbergen-Tal bei
Gondo auf der südlichen Seite des Simplonpasses und wurde
1952 in Betrieb genommen. Sie ist von einer Alkali-SilikatReaktion betroffen, die den Beton quellen lässt und eine
irreversible Verformung zur Seeseite hin sowie eine diffuse
Rissbildung bewirkt. Lombardi untersuchte drei Varianten
für die Sanierung: Die erste Möglichkeit – die Wiederinstandsetzung durch Vertikalschnitte mittels Diamantseil und
anschliessender Injektion – wäre zwar die kostengünstigste
gewesen, hätte jedoch über Jahre hinweg ein periodisches
Eingreifen nötig gemacht. Die zweite Variante – ein Wiederaufbau der Mauer auf den bestehenden Fundamenten –
hätte eine Stilllegung des Kraftwerks während der Bauarbeiten erfordert. Nur die dritte Lösung – ein Neubau
flussabwärts – ermöglichte es, das Werk in Betrieb zu halten. Dank der Verwendung von Hochofenzement und einer
sorgfältigen Auswahl der eingesetzten Zuschlagstoffe wird
zudem die mögliche Entwicklung einer erneuten AlkaliSilikat-Reaktion in der neuen Mauer stark eingeschränkt.
La diga ad arco di «Sera» è situata nella valle Zwischbergen
vicino a Gondo, sul versante sud del passo del Sempione
e vicino al confine con l’Italia. L’impianto, che utilizza le
acque del bacino, è stato messo in servizio nel 1952.
Il calcestruzzo della diga subisce da molti anni gli effetti del
rigonfiamento legato alla reazione alcali-aggregato (asr) che
comporta una deformazione irreversibile della diga verso
monte, accompagnata dallo sviluppo di fessure. Nell’ambito
delle attività preliminari sono state valutate 3 varianti, delle quali
la meno onerosa era quella di tagliare la diga mediante filo diamantato e di iniettare in seguito i tagli realizzati. Tale soluzione avrebbe tuttavia richiesto periodici interventi in futuro.
La seconda opzione prevedeva la ricostruzione della diga sulle
fondazioni esistenti, ciò che avrebbe comportato un fuori
servizio prolungato dell’impianto. Solo la terza soluzione,
che comportava la costruzione di un nuovo sbarramento a
valle, avrebbe permesso di mantenere l’impianto in esercizio,
permettendo anche di escludere qualsiasi problema futuro
legato al rigonfiamento della fondazione.
172
Nel settore del genio civile le idee progettuali valide sono sempre interdisciplinari. Non
basta cumulare le capacità tecniche ma sono necessari ingegneri generalisti, che hanno
una visione d’insieme delle problematiche. Per quanto concerne le dighe e gli impianti
idroelettrici, il progetto migliore è quello che riesce a coniugare al meglio le diverse esigenze di ubicazione, geologia e programmazione dei lavori, non privilegiandone nessuna ma
cercando nell’insieme di ottenere una soluzione progettuale ottimizzata.
La concezione secondo cui solo una visione d’insieme di tutte le problematiche permette
realmente di identificare le soluzioni progettuali più idonee ha portato Lombardi ad ampliare negli ultimi anni la tipologia di prestazioni fornite. Pur limitando le prestazioni a
tipologie di opere ben definite, Lombardi copre oggi tutte le fasi di progetto: dagli studi di
massima fino all’esercizio e alla manutenzione, includendo tutte le tipologie di servizi
richiesti sia per le opere civili sia per le forniture elettromeccaniche. L’indipendenza da
imprese o fornitori ha contribuito ai risultati ottenuti, che devono tuttavia essere solo il
punto di partenza della continua ricerca di miglioramento.
La società cerca nicchie di mercato nelle quali profilarsi promuovendo la specializzazione ad esempio nell’ambito dei fenomeni di invecchiamento delle dighe in calcestruzzo o della
gestione dei rischi - ma nel contempo osserva e monitora con occhio critico gli sviluppi nel
settore del genio civile. E con questo si chiude il cerchio tra lo spirito pionieristico da una
parte e quello critico sugli sviluppi futuri dall’altra. Il fondatore di Lombardi ha senza dubbio improntato la società del suo instancabile approccio imprenditoriale e spiccato spirito
critico. La continua ricerca di innovazioni tecnologiche è indispensabile per il progresso.
È però indispensabile mantenere un adeguato equilibrio tra ingegneri specialisti e generalisti. Inoltre, come diceva Giovanni Lombardi in una recente intervista, è necessario
contenere la deriva burocratica e normativa della nostra società dove direttive, raccomandazioni, norme e controlli vari assorbono tutte le energie e tendono a trascurare gli elementi essenziali.
Le costruzioni idrauliche assicurano il futuro
L’utilizzo delle risorse idriche nelle sue diverse forme rappresenta senza dubbio una delle
maggiori conquiste dell’umanità, senza la quale lo sviluppo sarebbe stato impossibile.
Da vari millenni ha permesso alle culture più avanzate di sostituire la forza muscolare
dell’uomo e degli animali con quella meccanica. Oggi, nell’ambito delle energie rinnovabili,
l’utilizzo delle risorse idriche ai fini energetici ritrova a pieno titolo il ruolo che gli spetta,
sia mediante il risanamento di impianti esistenti sia con la costruzione di nuovi. Nei paesi
emergenti l’utilizzo delle risorse idriche è normalmente una questione di sopravvivenza.
La popolazione cresce più rapidamente degli sviluppi nell’ambito dell’approvvigionamento
idrico e, malgrado i notevoli progressi a livello mondiale, ogni anno muoiono circa 1.5 milioni
di bambini per aver bevuto acqua contaminata
173
Gute Projektideen überspannen immer verschiedene Fachbereiche und erfordern somit Fachleute mit Weitblick. Im Falle von Staudämmen heisst dies, dass ein Projekt oft nicht aufgrund
einer besonderen technologischen Lösung überzeugt, sondern weil sein präzis gewählter
Standort, seine detaillierte Form oder ein spezifischer, stufenweiser Planungs- und Bauablauf es erlauben, zahlreiche Anforderungen zu erfüllen und eine hohe Übereinstimmung
aller beteiligten Partner zu erzielen.
Eine solche Lösungssuche schlägt sich in der Art der Aufträge und der Organisation der Firma
Lombardi nieder. So liefert das Unternehmen heute massgeschneiderte und umfassendere
Dienstleistungen als früher. In den vergangenen Jahrzehnten ist sein Leistungsumfang stetig
gewachsen. Die Firma ist in allen Projektphasen tätig, von der Konzept- und Machbarkeitsstudie über die Planungs- und Bauphase bis hin zum Betrieb und Unterhalt. Lombardis Unabhängigkeit von Unternehmern, Liefer- und Beratungsfirmen ist Teil des Unternehmenserfolgs – eines Erfolgs, der jedoch nie als gegeben betrachtet, sondern regelmässig
hinterfragt und so konsolidiert wird.
Einerseits sucht das Unternehmen gezielt nach Marktnischen und fördert eine gewisse
Spezialisierung – beispielsweise im Bereich der alterungsbedingten Krankheitsbilder von
Betontalsperren oder im Risikomanagement –, andererseits wirft die Firma kontinuierlich ein wachsames und kritisches Auge auf die aktuellen Entwicklungen im Ingenieurwesen.
Damit schliesst sich der Kreis zur erwähnten Verknüpfung von Pioniergeist und kritischem
Verstand. Ohne Zweifel ist Lombardis Unternehmenskultur bis heute von unermüdlichem
unternehmerischem Denken und der Kritikfähigkeit seines Gründers geprägt. In einem Interview erklärte Giovanni Lombardi im Jahre 2011, es gehöre zu den Plänen, in den nächsten Jahren ein Konzept zur Erstellung hoher Steinschuttsperren mit Betonparament zu
entwerfen. Im gleichen Artikel warnte er vor einer zu hohen Spezialisierung der Bauingenieure und einer überbordenden, geradezu grotesken Bürokratie – vor lauter Gesetzen,
Richtlinien, Empfehlungen, Normen und Kontrollen beziehe sich die Qualitätskontrolle
von Projekten heute immer mehr nur noch auf Detailfragen und verpasse das Wesentliche.
Wasserbau sichert Zukunft
Die Nutzung des Wassers kann ohne Zweifel als eine der bedeutendsten technischen Innovationen der Menschheit betrachtet werden. Sie ermöglichte es vor Tausenden von Jahren,
die Muskelkraft von Menschen und Tieren zu ersetzen. Heute gewinnt sie im Zusammenhang mit den erneuerbaren Energien und der zunehmenden Bedeutung von Erneuerung
und Instandsetzung bestehender Bauwerke wieder an Aktualität. In den Schwellen- und
Entwicklungsländern bleibt eine Technologie zur nachhaltigen Wassernutzung eine Frage
des Überlebens: Die Bevölkerung wächst schneller als die Trinkwasserversorgung, und trotz
weltweiter Fortschritte sterben weiter jedes Jahr 1,5 Millionen Kinder, weil sie verschmutztes Wasser getrunken haben.
174
Bauausführung
2011–2015
Periodo di esecuzione
2011–2015
Leistungen Lombardi
Vorprojekt; Bauprojekt; Ausführungsprojekt; Bauleitung
Prestazioni Lombardi
Progetto di massima, progetto definitivo, progetto esecutivo, direzione lavori
Kosten
Ca. eur 5,6 Mio.
Costo
Circa 5.6 Mio eur
Technische Daten
Gewölbereihenmauer
Dati tecnici
Diga a volte multiple
1 Ponte in acciaio
(coronamento)
2 Paratoie di sicurezza
e di mantenimento
3 Rivestimento in
acciaio
4 Cunicolo d'ispezione
e di drenaggio
1 Stahlbrücke (Krone)
2 Sicherheits- und
Revisionsschützen
3 Stahlverkleidung
4 Kontrollgang und
Entwässerung
5 Drainageschirm
6 Tosbecken
1
5 Schermo di drenaggio
6 Fossa di smorzamento
662.74
656.99
2
643.24
3
4
6
633.78
5
20
40
60 m
Talsperre Riolunato, Italien
Diga di Riolunato, Italia
Die Talsperre «Riolunato» befindet sich am Scoltenna-Fluss
in der Provinz von Modena (Italien) und ist Bestandteil
der Wasserkraftanlage Strettara, die der enel green power
S.p.A. gehört. Die Staumauer besteht aus acht geneigten
Stahlbetonbögen, die durch Gegenpfeiler aus Sandsteinmauerwerk abgestützt werden (Abstand Pfeiler 9.5 m).
Die maximale Höhe beträgt 30,5 Meter, während die Krone
ungefähr 90 Meter lang ist. Die 1918–1920 gebaute Staumauer weist hydraulische und statische Mängel auf.
Obwohl diese Mängel die Sicherheit der Anlage nicht wesentlich gefährden, erfüllet sie nicht alle Anforderungen gemäss
den heute geltenden Vorschriften. Besonders zu erwähnen
sind der Risszustand der Bögen, die unzureichenden hydraulischen Kapazitäten der Hochwasserentlastung und des
Grundablasses sowie der beschränkte Widerstand gegen
erdbebenbedingte Einwirkungen.
La diga di Riolunato, situata sul fiume Scoltenna, si trova in
provincia di Modena (Italia) ed è parte integrante dell’impianto idroelettrico di Strettara, di proprietà di enel green
power S.p.A. Lo sbarramento è costituito da otto volte inclinate in calcestruzzo armato, sostenute da contrafforti in muratura di arenaria posti ad un interasse di 9.5 m. L’altezza massima è di 30.5 m, mentre lo sviluppo del coronamento è pari a
ca. 90 m. La configurazione della diga esistente, risalente al
periodo 1918-1920, presenta carenze di carattere idraulico e
strutturale che, seppur non compromettendo in modo essenziale la sicurezza, non permettono di adempiere tutti i requisiti
prescritti dalla normativa attuale. Tra queste si menzionano lo
stato fessurativo delle volte, l’insufficiente capacità dello
scarico di superficie e dello scarico di fondo e la limitata resistenza della struttura alle azioni sismiche, in particolare in
direzione spalla-spalla.
175
Die Geschichte des Unternehmens Lombardi hat ihre Wurzeln 1955 bei einem Staudamm.
Zusammen mit dem Tunnelbau zählt der Wasserbau bis heute zu den wichtigsten Tätigkeitsbereichen der Firma. Die Erfahrung in diesem Bereich wird von Generation zu Generation weitergereicht und durch neue Entwicklungen fortwährend bereichert. Und weil die
Wasserkraft noch für viele Jahre eine der sichersten, zuverlässigsten und umweltfreundlichsten erneuerbaren Energiequellen bleiben wird, sind der weiteren Entwicklung des
Unternehmens keine Grenzen gesetzt.
176
La storia del gruppo Lombardi è iniziata con la costruzione di una diga. Tuttora, a distanza di
60 anni, le costruzioni idrauliche rappresentano, accanto alla progettazione di opere sotterranee, uno dei settori portanti dell’attività. L’esperienza in questo campo, arricchita dagli
sviluppi contemporanei, viene trasmessa di generazione in generazione. Poiché l’energia
idroelettrica per molti anni ancora rimarrà la più sicura ed ecologica fonte energetica, vi è da
presumere che il gruppo potrà continuare anche in futuro a cogliere tutte le opportunità che
il mercato offrirà.
177
Erneuerte Verkehrsanlagen –
für die Zukunft gerüstet
Nach 40 bis 50 Betriebsjahren sind bei Hochleistungsstrassen und nach mehr als 100 Betriebsjahren bei der Bahn umfangreiche Erneuerungsarbeiten im baulichen und betriebstechnischen Bereich notwendig. Seine Erfahrungen aus Neubauprojekten und Inspektionen kann Lombardi gewinnbringend in die Erhaltung von Infrastrukturanlagen einbringen. Die hohe Belastung dieser Infrastrukturen erfordert ein Bauen unter Verkehr,
was organisatorisch und bautechnisch Innovationen verlangt. Auch wenn bei der Bahn
noch zahlreiche grosse Neubauprojekte anstehen und Eisenbahntunnel weniger schnell
altern als Strassentunnel, verschiebt sich die Bautätigkeit auch in diesem Bereich in den
nächsten Jahren deutlich hin zur Erneuerung.
Das Netz der bestehenden Strassen und Bahnen in Europa ist Tausende Kilometer lang.
Vor allem in Gebirgsräumen wie den Alpen werden die offenen Strecken in kurzen Abständen
durch Kunstbauten wie Galerien, Rampen, Stützmauern, Brücken und Unterführungen unterbrochen, sodass zu den grossen Strecken Tausende von Tunnel hinzukommen. Ein grösserer Teil der Strasseninfrastrukturen sind zwischen 1960 und 1980 erstellt worden. Viele Tunnel und andere Kunstbauten weisen inzwischen Spuren der Abnutzung und Alterung auf.
Sanierungsbedürftig sind zahlreiche kürzere und vor allem auch die längsten Tunnel auf der
Nord-Süd-Achse durch die Alpen – etwa die Tunnel durch den Gotthard, den Seelisberg, den
San Bernardino, den Grossen Sankt Bernhard, den Mont Blanc oder den Kerenzerberg. Alle
diese Tunnel sind mittlerweile 35 bis 50 Jahre in Betrieb. Als zentrale Bestandteile wichtiger
Verkehrsachsen des alpenquerenden Transitverkehrs sind sie enormen Belastungen ausgesetzt. Die Erneuerung und Instandsetzung dieser stark befahrenen Tunnel stellt höchste Anforderungen an die planenden Ingenieure. Die Vorgabe lautet, dass die Tunnel auch während
der Arbeiten tagsüber in ihrer vollen Kapazität den Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stehen.
Die Arbeiten selber sollen möglichst ohne Behinderungen, Lärm und Umweltbelastung abgewickelt werden. Um diese gesellschaftlichen Erwartungen erfüllen zu können, sind projektspezifisch individuelle Lösungen gefragt. Begrenzte Ausweich- und Umfahrungsmöglichkeiten und die kaum verhandelbare volle Verfügbarkeit tagsüber beschränken die Bauzeit: Den
Ablauf bestimmen auf die Nacht ausgelegte und den Ferienverkehr nicht tangierende Zeitfenster, so zum Beispiel beim Erhaltungsprojekt im Seelisbergtunnel in der Zentralschweiz.
Bei langen Tunnel ist es aufgrund der hohen Komplexität bei umfangreicheren Instandsetzungsmassnahmen sogar sinnvoller, vorgängig eine neue Tunnelröhre zu erstellen. Nur so
lässt sich die Verfügbarkeit jederzeit sicherstellen. Nach diesem Konzept wird gegenwärtig
der 3,3 Kilometer lange Belchentunnel der Nationalstrasse A2 zwischen Basel und dem schweizerischen Mittelland erneuert. Erst wenn die Sanierungsröhre fertiggestellt ist – voraussichtlich im Jahr 2022 –, werden auch die beiden bestehenden Tunnelröhren umfassend saniert.
Bekanntlich soll dereinst eine zusätzliche Tunnelröhre auch die Gesamterneuerung des
Gotthard-Strassentunnels ermöglichen. Gegen das Konzept und die dafür notwendige,
180
Infrastrutture di trasporto
rinnovate e funzionali anche
in futuro
Trascorsi ormai 40-50 anni dalla messa in esercizio delle autostrade e oltre 100 anni
da quella della ferrovia, è necessario intervenire su ambedue le infrastrutture con massicci provvedimenti di rinnovamento sul piano sia gestionale che costruttivo. Grazie
alla vasta esperienza acquisita nella progettazione di nuove opere e nelle attività ispettive di opere esistenti, Lombardi può contribuire efficacemente a colmare l’attuale
bisogno di rinnovo delle infrastrutture. Il carico sempre più intenso sugli assi stradali
e ferroviari richiede inoltre che i lavori di rinnovo siano svolti mantenendo il traffico in
esercizio e quindi con l’adozione di provvedimenti tecnici e organizzativi all’avanguardia. Sebbene la rete ferroviaria preveda ancora la realizzazione di numerosi grandi progetti e le gallerie ferroviarie si deteriorino più lentamente di quelle stradali, nei prossimi anni prevarranno anche in questo settore gli interventi di rinnovamento.
La rete stradale e ferroviaria in Europa si estende su migliaia di chilometri. Soprattutto nelle
zone di montagna, come le Alpi, le tratte a cielo aperto sono frequentemente interrotte da manufatti come gallerie, rampe, muri di contenimento, ponti e sottopassi. Ne risulta che su grandi distanze si susseguano migliaia di gallerie. Una parte consistente dell’infrastruttura stradale è stata costruita tra il 1960 e il 1980. Oggi molte gallerie e altri manufatti mostrano evidenti
segni d’usura e invecchiamento. Numerose gallerie di piccole dimensioni e soprattutto i lunghi trafori sull’asse nord-sud attraverso le Alpi, come le gallerie del San Gottardo, del Seelisberg, del San Bernardino, del Gran San Bernardo, del Monte Bianco e del Kerenzerberg, necessitano di interventi di risanamento. Tutte queste gallerie sono in servizio da 35-50 anni e,
in qualità di componenti fondamentali delle principali vie di transito alpino, sono sollecitate
da carichi di traffico enormi. Il rinnovo e la ristrutturazione di gallerie stradali molto trafficate
pongono agli ingegneri sfide particolarmente impegnative. Durante l’esecuzione dei lavori,
nelle ore diurne, le gallerie devono poter essere utilizzate dagli utenti senza limitazioni di capacità. La popolazione si aspetta che i lavori si svolgano possibilmente senza perturbazioni,
rumori e carichi ambientali. A tale scopo vanno studiate per ogni progetto soluzioni individuali. Le possibilità limitate di deviare i tracciati, assieme all’esigenza di mantenere la capacità viaria durante le ore diurne rendono difficile la pianificazione dei lavori e ne limitano la
durata. Le finestre temporali disponibili per gli interventi si concentrano quindi sempre più
durante le ore notturne e al di fuori dei periodi di vacanza, come ad esempio previsto per il
risanamento della galleria del Seelisberg, nella Svizzera centrale. Nel caso di interventi di ristrutturazione estesi, nelle gallerie più lunghe è addirittura più sensato realizzare preliminarmente una galleria aggiuntiva che contribuisca ad assorbire il traffico durante i lunghi
interventi di risanamento e a garantire la piena capacità della via di transito. I lavori di rinnovamento della galleria del Belchen, lunga 3,3 km, sull’autostrada A2 tra Basilea e l’Altipiano,
si svolgono seguendo questo concetto. Solo quando la costruzione della nuova canna sarà
terminata, indicativamente nel 2022, le due gallerie esistenti saranno completamente
risanate. Anche per il lungo intervento di rinnovo totale della galleria stradale del San Gottardo si prospetta la realizzazione di una canna supplementare. Contro questo progetto e la
181
vom schweizerischen Bundesparlament verabschiedete Gesetzesänderung ist jedoch das
Referendum ergriffen worden. Entsprechend wird die Schweizer Stimmbevölkerung das
letzte Wort in der Frage haben, nach welchem Verfahren der Gotthard-Strassentunnel erneuert werden wird – ein Beispiel dafür, zu welch heissem Politikum die Erneuerung eines
Strassentunnels überhaupt werden kann.
Tunnelbauerfahrung in die Erneuerung einbringen
Für Lombardi als Tunnelbauer ist es nichts als naheliegend, das über die Jahrzehnte erworbene Tunnelbau-Know-how auch bei den Sanierungen einzusetzen und weiterzuentwickeln. Als sich 2001 die Brandkatastrophe im Gotthard-Strassentunnel ereignete, war
Lombardi gerade mit der Planung zur Ertüchtigung des Lüftungssystems beschäftigt – ein
Projekt, das nach dem Brandereignis beschleunigt wurde und dem bald eine Reihe weiterer Massnahmen folgten.
Eine Gesamterneuerung, bei der Lombardi die Projektleitung übernahm, war die Sanierung des 1,56 Kilometer langen Loppertunnels am schweizerischen Alpenrand bei Luzern.
Beim 1984 eröffneten Bauwerk galt es nach knapp zwanzig Jahren die Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen auf den neusten Stand der Technik zu bringen. Um die Arbeiten bei laufendem Verkehr ausführen zu können und die Sperrzeiten im Tunnel zu minimieren, setzten
die Ingenieure auf eine ungewöhnliche Methode: Mittels einer Schutzwand wurden die
Fahrspuren getrennt und so Platz zum Arbeiten geschaffen. Die Gesamterneuerung des
Loppertunnels, die in den Jahren 2004 bis 2006 erfolgte, ist ein vergleichsweise kleineres
Projekt. Solche Objekte wie auch der Taverne-Tunnel (siehe S. 183) oder der Tunnel Melide–
Grancia (Tessin) der Autobahn A2 stellen grosse Herausforderungen in Bezug auf Verkehrsführung, Logistik und die effektiv nutzbaren Arbeitszeiten. Die Ingenieure sammeln dabei
wertvolle Erfahrungen in der minutiösen Bau- und der komplizierten Verkehrsplanung an
neuralgischen Stellen.
Erneuerung der Strasseninfrastruktur – eine komplexe Aufgabe
Erhaltung und Ausbau des bestehenden Verkehrsnetzes sind mittlerweile zu einem ausgewachsenen Segment des Verkehrsinfrastrukturbaus geworden, das heute eine beträchtliche Grösse erreicht. Allein im Jahr 2014 hatte das schweizerische Bundesamt für Strassen
(astra) rund 150 Projekte und grössere Einzelmassnahmen am Laufen. Die verschiedenen
Länder stellen für Erneuerungsarbeiten inzwischen Mittel in Milliardenhöhe bereit. Viele entsprechende Projekte befinden sich allerdings erst in der Planungsphase. Insgesamt dürfte
der Erneuerungsbedarf in den nächsten Jahren weiter wachsen.
In der Praxis zeigt sich: Bei einer Erneuerung sind die zu lösenden Aufgaben meist komplexer als bei einem Neubau. Das bestehende Bauwerk setzt den Rahmen, nach dem sich
die Ingenieure bei der Suche nach einer sicheren, wirtschaftlichen und zukunftsorientier-
182
Bauausführung
2013–2015
Leistungen Lombardi
Vorstudien, Projektierungen
«Bau», Gesamtplanung/-leitung,
Bauleitung (im Rahmen eines
Konsortiums)
Kosten
Ca. chf 21,8 Mio.,
davon chf 11,8 Mio. für Betriebsund Sicherheitsanlagen
Technische Details
Sämtliche Arbeiten im Fahrbahnbereich des Tunnels wie die
Grabungsarbeiten für die neue
Löschwasserleitung mittels Felsfräse wurden an jeweils zwei
Sperrwochenenden (pro Tunnel)
durchgeführt. Sie wurden gezielt
auf den Spätherbst beziehungsweise in den Winter gelegt,
also ausserhalb der SommerHauptreisezeit. Die Arbeiten ausserhalb des Fahrbahnbereichs
wurden in den Sperrnächten
unter der Woche ausgeführt.
Costruzione
2013-2015
Prestazioni Lombardi
Studi preliminari, progetto costruttivo, pianificazione generale e
direzione lavori (come parte di un
consorzio)
Costo
Circa 21,8 Mio chf,
dei quali 11,8 Mio chf per
gli impianti di esercizio e
di sicurezza
Dati tecnici
Tutti i lavori alla carreggiata e
i lavori di scavo per la nuova
condotta dell’acqua sono stati
eseguiti in due fine settimana
di chiusura totale al traffico.
Sono stati scelti dei periodi
di tardo autunno-inverno per
evitare la stagione turistica di
maggiore affluenza. I lavori al
di fuori della carreggiata sono
stati effettuati sempre in
notturna durante la settimana.
Nationalstrasse A2,
Taverne-Tunnel, Schweiz
Autostrada A2,
galleria di Taverne, Svizzera
Mit dem Erneuerungsprojekt für den Taverne-Tunnel wird
die Sicherheit des in den 1970er-Jahren gebauten Autobahntunnels den aktuellen Normen angepasst. Die Autobahn A2 ist von zentraler Bedeutung für den Verkehr auf
der Nord-Süd-Achse und weist tagsüber ein grosses Verkehrsaufkommen auf. Die Erneuerungsarbeiten werden
deshalb ausschliesslich nachts und an wenigen Wochenenden ausgeführt, ohne den Verkehr an Werktagen tagsüber zu beeinflussen. Das Projekt umfasst unter anderem
den Bau eines neuen Sicherheitsverbindungsstollens, neue
SOS- und Hydrantennischen, den Bau von Löschwasserleitungen innerhalb des bestehenden Tunnels sowie eines
neuen Löschwasserbeckens.
Il progetto di ristrutturazione della galleria di Taverne ha
permesso di adattare la struttura costruita negli anni ‘70 agli
standard di sicurezza attuali. L’autostrada A2 è d’importanza
centrale per il traffico nord-sud e assorbe un grande volume
di traffico giornaliero. Pertanto, i lavori di rinnovamento
sono stati eseguiti solo di notte e in alcuni fine settimana,
senza perturbare il traffico diurno dei giorni feriali. Il progetto ha compreso, tra le altre attività, la costruzione di una
nuova via di fuga e di nuove nicchie sos con idranti. La galleria è stata dotata anche di una nuova condotta di acqua antincendio e di un nuovo serbatoio di acqua.
183
Gesamterneuerung
Cityring Luzern,
Instandsetzung Lehnenviadukt
Ristrutturazione totale
Cityring Lucerna,
riparazioni strutturali
del viadotto
necessaria modifica legislativa approvata dalle Camere federali è stato indetto con successo
un referendum. Saranno quindi gli elettori svizzeri a decidere con quale procedimento realizzativo sarà risanata la galleria. Questo è un esempio significativo di come il rinnovo di una
galleria stradale possa diventare una delicata questione politica.
Sfruttare l’esperienza maturata nella costruzione di gallerie
per gli interventi di rinnovamento
Per Lombardi è naturale utilizzare e sviluppare le conoscenze tecniche maturate sull’arco
di decenni per gli interventi di rinnovamento e risanamento. Quando nel 2001 si verificò il
tragico incendio all’interno del traforo stradale del San Gottardo, Lombardi si stava occupando della pianificazione in vista dell’ammodernamento del sistema di ventilazione.
A seguito dell’incidente il progetto subì un’accelerazione e fu integrato insieme a una serie
di altri provvedimenti.
Lombardi ha assunto la gestione del progetto di ristrutturazione completa della galleria
del Lopper, nei pressi di Lucerna (1,56 km di lunghezza). La struttura, inaugurata nel 1984,
dopo soli 20 anni ha dovuto subire interventi per adeguare gli equipaggiamenti d’esercizio
e sicurezza allo stato della tecnica più attuale. Durante l’esecuzione dei lavori, per mantenere il flusso veicolare in esercizio e minimizzare i tempi di chiusura al traffico si è proceduto in
modo inconsueto: è stata costruita una parete di separazione tra le corsie di marcia, creando
uno spazio di lavoro sicuro. La ristrutturazione completa della galleria del Lopper, realizzata
tra il 2004 e il 2006, è un progetto relativamente modesto. Progetti simili, come anche quelli
delle gallerie autostradali di Taverne (vedi pag. 183) e di Melide-Grancia sull’A2, sono grandi
sfide in termini di gestione del traffico, logistica e fasce orarie effettivamente sfruttabili per
l’esecuzione dei lavori. Gli ingegneri hanno potuto acquisire anche preziose esperienze nella pianificazione minuziosa dei lavori e nella complessa gestione del traffico in punti nevralgici della rete stradale.
Rinnovo delle infrastrutture stradali: un compito complesso
La conservazione e il potenziamento della rete viaria esistente sono diventati un segmento
vero e proprio del settore delle costruzioni infrastrutturali. Solo nel 2014, l’Ufficio federale
delle strade (ustra) ha gestito circa 150 progetti e interventi puntuali maggiori. Diversi paesi
stanziano miliardi per i lavori di rinnovamento infrastrutturale. Tuttavia molti dei progetti
corrispondenti sono ancora in fase di progettazione. Si prevede comunque che nei prossimi
anni la necessità di rinnovamento continuerà a crescere.
L’esperienza insegna che i lavori di ristrutturazione presentano problematiche generalmente più complesse di quelle riscontrabili nelle nuove costruzioni. La struttura esistente
definisce le condizioni quadro e i vincoli entro cui gli ingegneri devono ricercare una soluzione tecnica, economica e orientata al futuro. Allo stesso tempo, lavorare mantenendo
185
ten Lösung auszurichten haben. Gleichzeitig stellt das Bauen unter Verkehr eine besondere
Herausforderung dar. Aufgrund der stetigen Verkehrszunahme stellt sich vermehrt die Frage,
ob eine Erneuerung über die blosse Instandsetzung hinaus nicht gleichzeitig zur Beseitigung von Engpässen und damit zum Ausbau des Netzes genutzt werden soll.
Schwindende Risikotoleranz – wachsende Sicherheitsanforderungen
In jedem Fall sind bei einem Erneuerungsprojekt die Betriebs- und Sicherheitsanlagen
dem neusten Stand der Technik anzupassen. Wegweisend sind die von der Europäischen
Union 2004 erlassenen neuen Sicherheitsbestimmungen. Nicht zuletzt widerspiegeln die
Richtlinien, wie sich der Umgang der Gesellschaft mit Unfällen und Naturgefahren im Laufe
der Jahre und Jahrzehnte verändert. Die Risikotoleranz schwindet und die Risiken selbst
werden neu bewertet. Brandschutz und Fluchtwegmöglichkeiten in den Tunnel sind zu verbessern, exponierte Strassenabschnitte mit zusätzlichen Schutzbauten gegen Naturgefahren abzusichern. Die grösste Konsequenz erwächst aus der Bestimmung, dass Strassentunnel in der Schweiz alle 300 Meter, in manchen Ländern alle 500 Meter, einen Fluchtweg
aufweisen müssen (siehe Kapitel «Sicherheit trotz Mehrverkehr», S. 106). Zahlreiche einröhrige Tunnel müssen deswegen mit einem Sicherheitsstollen ergänzt werden, was einige
aufwendige Nachrüstungsprojekte auslöst.
Die Aufgabe der Planer und Ingenieure wird durch den Umstand erschwert, dass die verschiedenen Elemente eines Tunnels längst nicht im selben Tempo altern. Kann ein Betongewölbe auch nach Jahrzehnten durchaus noch intakt sein und in dieser Zeit kaum etwas
von seiner Tragfähigkeit eingebüsst haben, ist der Lebenszyklus der elektromechanischen Ausrüstungen deutlich kürzer. Sie sind spätestens nach 15 bis 20 Jahren zu ersetzen. Eine kritische Beurteilung der Restnutzungsdauer sämtlicher Bauteile und elektromechanischen Ausrüstungen ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Zu berücksichtigen sind der
Lebenszyklus des Tunnels, das von den Bauherren geforderte Intervall (in dem nach Abschluss der Erneuerungsarbeiten ein interventionsfreier Betrieb möglich sein soll) sowie
wirtschaftliche Aspekte.
Erneuerungsbedarf durch Inspektionen ermitteln
Doch wer entscheidet im Einzelfall, wann eine Infrastruktur tatsächlich abgenutzt und
überlastet ist und folglich ein Sicherheitsrisiko darstellt und erneuerungsbedürftig geworden ist? Zum Infrastrukturmanagement gehören regelmässige Inspektionen. Die meisten
Anlagen werden alle fünf Jahre detailliert unter die Lupe genommen. So kontrollieren die
Lombardi-Ingenieure etwa die erwähnten Tunnel «Kirchenwald», «Lopper» und «Mont
Blanc» sowie den «Gotthard-Strassentunnel».
Das Ziel einer Inspektion ist es, den Ist-Zustand systematisch zu bewerten, die Zustandsentwicklung des Tunnels zu dokumentieren und die notwendigen Massnahmen zu er-
186
il traffico in esercizio rappresenta una sfida particolare. Il continuo aumento del traffico
apre il dibattito sull’opportunità che il rinnovamento non si limiti al mero ripristino, ma si
estenda all’eliminazione delle criticità e quindi a un ampliamento della capacità viaria.
Minore accettazione del rischio: esigenze di sicurezza crescenti
In ogni progetto di rinnovamento è richiesto l’adeguamento degli impianti d’esercizio e di
sicurezza agli standard tecnici attuali. Le nuove norme di sicurezza imposte dall’Unione europea nel 2004 sono innovatrici. Le direttive in materia di sicurezza rispecchiano anche il
cambiamento, nel corso degli anni e dei decenni, dell’approccio e della gestione degli incidenti
e dei pericoli naturali da parte della società. La propensione al rischio diminuisce e i rischi
vengono rivalutati. Le protezioni antincendio e le vie di fuga all’interno delle gallerie vanno
migliorate e i tratti stradali esposti ai pericoli naturali messi in sicurezza. La disposizione
di maggior impatto prevede che in Svizzera le gallerie stradali siano dotate di vie di fuga
ogni 300 m, mentre in altri paesi la distanza prescritta è di 500 m (vedi capitolo «Sicurezza
malgrado l’incremento di traffico» pag. 106). Molte gallerie a canna unica sono quindi interessate da importanti oneri progettuali, dovendo essere completate con la realizzazione di
un cunicolo di sicurezza.
Il compito degli ingegneri e dei progettisti è ostacolato dal fatto che i vari elementi di una
galleria invecchiano con velocità molto diverse. Una volta in calcestruzzo può apparire
ancora intatta e garantire la piena capacità strutturale anche dopo decenni, mentre gli
equipaggiamenti elettromeccanici hanno una durata di vita più breve e devono essere sostituiti al più tardi dopo 15-20 anni. La valutazione critica della durata d’impiego residua di
ogni parte d’opera ed equipaggiamento elettromeccanico è un compito assai impegnativo.
In particolare è necessario considerare il ciclo di vita della galleria, la durata d’esercizio
senza interventi richiesta dal committente a partire dalla conclusione del rinnovamento,
nonché aspetti di natura economica.
Determinare la necessità di interventi di rinnovamento tramite ispezioni
Chi decide se una determinata infrastruttura è effettivamente vetusta, usurata, sovracca–
rica e quindi rappresenta un rischio a livello di sicurezza e necessita d’interventi di rinnovamento? Una corretta gestione delle opere include controlli regolari. La maggior parte
delle infrastrutture viene analizzata in dettaglio a cadenza quinquennale. Gli ingegneri di
Lombardi seguono questa cadenza per le ispezioni delle gallerie «Kirchenwald», «Lopper»,
«Monte Bianco» e «San Gottardo».
Lo scopo delle ispezioni è di valutare sistematicamente lo stato effettivo della galleria documentandone lo stato di consistenza e individuando le misure d’intervento necessarie. Dalla valutazione dei dati raccolti si deduce la necessità di rinnovamento e si determina la priorità
e l’urgenza con cui i singoli interventi andranno affrontati nell’ambito di un rinnovamento.
187
Bauausführung
2013–2015
Kosten
Ca. chf 10 Mio.
Costruzione
2013-2015
Costo
Circa 10 Mio chf
Leistungen Lombardi
Massnahmenprojekt, Ausführungsprojekt, Submission, Ausführungsunterlagen, Bauleitung,
Dokumentation des Bauwerks
(in Konsortium)
Technische Details
Die Arbeiten erfolgten jeweils
im Winterhalbjahr nachts.
Dabei wurde der Verkehr in
die Nachbarröhre umgeleitet.
Die Sperrung eines Fahrstreifens während des Tages war in
keiner Bauphase zugelassen.
Prestazioni Lombardi
Piano d’intervento, progetto
esecutivo, documentazione
di appalto, direzione lavori,
documentazione dell’opera
(in consorzio)
Dati tecnici
Il lavoro è stato realizzato di notte,
durante il periodo invernale,
deviando il traffico nella canna
adiacente. In nessuna fase
realizzativa è stato possibile
chiudere al traffico una corsia
durante il giorno.
1
2
3
4
1
2
3
4
Separatore a lamelle
Griglia grossolana
Chiusura risparmio in parete
Nuovo volume di contenimento
5 Afflusso dalla galleria
Lamellenklärer
Grobrechen
Schliessen Wandöffnung
Neues Rückhaltevolumen
5 Zufluss aus Tunnel
12.80
Sec. A–A
12.80
8.80
4
5
4
A
A
3
1
2
2
3
1
4
6m
2
Nationalstrasse A2,
Seelisbergtunnel, Schweiz
Der 9,3 Kilometer lange Seelisbergtunnel, ein Teilstück
der Nord-Süd-Achse der Nationalstrasse A2, ist nach dem
Gotthard der zweitlängste Strassentunnel der Schweiz.
Er besteht aus zwei richtungsgetrennten, doppelspurigen
Tunnelröhren mit Querverbindungen als Fluchtwegen alle
300 Meter. Der Tunnel wurde 1980 eröffnet und wird täglich von über 20 000 Fahrzeugen benutzt. Bereits zwischen
2000 und 2010 erfolgten wichtige Massnahmen zur Instandhaltung: Im Baulos «Huttegg» wurde die Hinterfüllung der
Tübbingelemente (Betonsegmente der Tunnelschale) systematisch injiziert. Mit Blick auf ein langfristiges Erhaltungskonzept analysierten die Ingenieure den Zustand des Tunnels und schätzten die Restnutzungsdauer der einzelnen
Bauteile ab. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse lösten
ein Instandsetzungsprojekt mit einem Paket dringlicher
Massnahmen aus. Verbessert, erneuert und instand gesetzt
wurden im Zeitraum 2009–2015 die Betriebs- und Sicher-
heitseinrichtungen, ein vier Kilometer langer Abschnitt des
Fahrbahnbelags, die Aufhängung der Zwischendecken,
die Fassung und Ableitung von Wassereintritten, ein Schachtkopfgebäude, die Lüftungszentralen sowie die Ölrückhaltebecken (siehe Abbildung oben). Ergänzend zu diesen Massnahmen wurden die vier Lüftungszentralen und die Tunnelentwässerung sowie die Zwischendecke auf Zustand und
Brandsicherheit hin zwecks Risikoabschätzungen untersucht.
188
Autostrada A2,
galleria del Seelisberg, Svizzera
Con i suoi 9,3 km di lunghezza, la galleria del Seelisberg,
sull’autostrada A2 lungo l’asse nord-sud, è la seconda galleria
stradale più lunga della Svizzera dopo quella del San Gottardo. Si tratta di una galleria a doppia canna con doppie corsie di percorrenza e con collegamenti trasversali adibiti a vie
di fuga ogni 300 metri. L‘opera è stata aperta al traffico nel
1980 ed è utilizzata ogni giorno da oltre 20 000 veicoli. Tra il
2000 e il 2010 è stata oggetto di importanti misure di rinnovamento. I conci prefabbricati che costituiscono il rivestimento della galleria e il loro riempimento posteriore sono
stati attentamente esaminati alfine di individuare eventuali
deformazioni strutturali. Finalizzando l’intervento ad una
conservazione a lungo termine, gli ingegneri hanno analizzato lo stato generale della struttura e stimato, per ogni suo
componente, la vita utile residua. Dalle informazioni ottenute è emersa la necessità di avviare un progetto di riparazione con una serie di misure urgenti. Nel periodo 2009-2015
sono stati risanate e rinnovate le attrezzature operative
e di sicurezza, il manto stradale lungo un tratto di 4 km,
i sostegni della soletta intermedia, le captazioni e gli scoli
delle infiltrazioni d’acqua, un edificio alla testa del pozzo,
i pannelli di ventilazione e il serbatoio di ritenzione degli
oli (vedi schema pag. 188). Oltre a queste misure, le quattro
stazioni principali di ventilazione, le gallerie di drenaggio
e i controsoffitti sono stati esaminati ai fini di una valutazione della sicurezza antincendio.
189
kennen. Aus der Auswertung der gesammelten Informationen lässt sich der Erneuerungsbedarf ableiten und entscheiden, welche Arbeiten bei einer Erneuerung in welcher
Dringlichkeit vorzunehmen sind.
Unter Umständen beschränken sich die notwendigen Ausbesserungen auf Massnahmen,
die sich im Rahmen des Unterhalts realisieren lassen. Spontane Schäden nach Unfällen,
lokale Mängel im Belag, Bergwassereintritte usw. können in der Regel ziemlich schnell
durch die für den Tunnelbetrieb und -unterhalt verantwortlichen Equipen behoben werden.
Keine Nachsicht tolerieren die Inspektoren in Bezug auf die Sicherheit: Werden beispielsweise
an der Zwischendecke Schäden entdeckt, die die Tragsicherheit beeinträchtigen und den
Betrieb möglicherweise gefährden können, sind diese Fehlstellen unverzüglich zu beseitigen.
Summieren sich bei einer Inspektion die Schäden, löst der Eigentümer Erhaltungs- oder
Erneuerungsprojekte aus. Auch Änderungen in der Nutzung, Norm- und Richtlinienanpassungen, neue Gesetze oder mangelhafte Tragsicherheit können ein Erhaltungsprojekt initiieren. Damit verbunden ist ein höherer organisatorischer, zeitlicher und finanzieller Aufwand. Allein die Planung eines solchen Vorhabens kann Jahre beanspruchen. Oft werden
dabei sogenannte «Überbrückungsmassnahmen» fällig, wie im Seelisbergtunnel zwischen
2013 und 2015 (siehe S. 188). Die vorgezogene Instandsetzung schuf den notwendigen Spielraum, um mit der Gesamterneuerung noch zuwarten zu können.
Eine etappenweise Erneuerung erfährt auch der Kerenzerbergtunnel entlang des Walensees
im Osten der Schweiz. Der zwischen Zürich und Chur liegende, zweispurige Tunnel der A3
wurde 1986 eröffnet. 2009 wurden erste Sofortmassnahmen eingeleitet, 2011/2012 waren
als Überbrückungsmassnahmen die Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen zu ersetzen.
Lombardi projektiert, koordiniert und leitet das Erneuerungsprojekt in einer Planergemeinschaft. Gleichzeitig analysierten die Ingenieure den Zustand des Tunnels im Hinblick
auf die Gesamterneuerung, die für den Zeitraum 2017 bis 2019 vorgesehen ist. Kernstück
dieses Projektes wird ein neuer Sicherheitsstollen sein, der im Brandfall als Fluchtweg und
abgetrennt davon auch als Luftabzug aus dem Haupttunnel genutzt werden soll.
Kostspielige Massnahmen für ungehindert rollenden Verkehr
Fast mehr Kopfzerbrechen als die bei den Inspektionen entdeckten Alterserscheinungen,
technischen Mängel und Sicherheitsrisiken bereiten den Ingenieuren zuweilen die gesellschaftlichen Ansprüche und Erwartungen. Selbstverständlich sollen die Infrastrukturen
immer funktionieren, sogar in den schwierigsten Bauphasen. Also kommen die Ingenieure
nicht darum herum, zwischen Faktoren wie Baumassnahmen, Baukosten, Bauzeit, Verkehrsbehinderungen, Arbeits- und Verkehrssicherheit sorgfältig abzuwägen. Für jeden
einzelnen Bereich soll das Optimum resultieren. Gewisse Zielkonflikte sind unvermeidlich.
Einerseits sollen die Bau- und Betriebskosten möglichst tief bleiben. Knappe Zeitfenster,
190
A volte gli interventi di miglioria possono essere eseguiti nell’ambito delle attività di manutenzione ordinaria. Danni lievi provocati da incidenti, difetti locali della pavimentazione, venute d’acqua ecc. possono essere eliminati o risolti velocemente dalle squadre incaricate della manutenzione e dell’esercizio della galleria. Gli ispettori di sicurezza non
tollerano situazioni di pericolo: se, per esempio, nella soletta intermedia vengono rilevati
elementi con danneggiamenti tali da rappresentare un pericolo, questi devono essere rimossi immediatamente.
Sulla base dell’entità e della tipologia dei danni riscontrati nel corso delle ispezioni, i gestori
della galleria attivano progetti di manutenzione o danno vita a progetti di ristrutturazione
più ampi. Anche cambiamenti delle condizioni di utilizzo, modifiche del quadro normativo
o insufficienze strutturali possono dare avvio a progetti di conservazione. Questi progetti
richiedono un elevato dispendio organizzativo, temporale e finanziario. La sola pianificazione di un progetto del genere può richiedere anni. Spesso vengono messe in atto misure
transitorie, come per la galleria del Seelisberg tra il 2013 e il 2015 (vedi pag. 189). Interventi
mirati e anticipati creano il margine di manovra necessario in attesa che sia possibile attuare una ristrutturazione completa.
Anche nella galleria «Kerenzerberg», lungo il Walensee nella Svizzera orientale, si è proceduto con interventi di rinnovamento graduale. La galleria bidirezionale, situata sull’autostrada A3 in direzione di Coira, è stata inaugurata nel 1986. Nel 2009 sono state avviate
le prime misure immediate e negli anni 2011-2012, quale misura transitoria, sono stati sostituiti gli equipaggiamenti d’esercizio e di sicurezza. Lombardi pianifica, coordina e
gestisce il progetto di ristrutturazione in consorzio con altre società d’ingegneria. Parallelamente gli ingegneri hanno analizzato lo stato di conservazione dell’opera in vista
del rinnovamento generale previsto tra il 2017 e il 2019. Il fulcro del progetto sarà la costruzione di un nuovo cunicolo di sicurezza che sarà utilizzato per l’evacuazione dell’aria in
caso d’incendio.
Misure costose per garantire la fluidità del traffico
Anche se gli ingegneri sono preparati ad affrontare i segni di degrado riscontrati durante
le ispezioni, i difetti tecnici e i rischi per la sicurezza, a volte è davvero difficile trovare
le giuste risposte alle richieste e alle aspettative della collettività. Naturalmente l’infrastruttura dovrebbe essere sempre operativa, anche nelle fasi d’intervento più difficoltose.
I tecnici sono così obbligati a valutare i diversi fattori in gioco: i provvedimenti costruttivi,
i costi, i tempi, gli ostacoli alla circolazione, la sicurezza dei lavoratori e degli utenti sono
elementi che vanno minuziosamente soppesati. Per ognuno andrebbe trovata la soluzione
ottimale, ma è inevitabile che sorga qualche conflitto. Se da un lato gli oneri di costruzione e di gestione dovrebbero rimanere più bassi possibile, dall’altro le tempistiche limitate,
il lavoro a turni, le apparecchiature speciali e il maggior impiego di personale sono fattori
191
Mehrschichtbetrieb, Spezialmaschinen und hoher Personaleinsatz sind allerdings Faktoren, die alles verteuern. In der Abwägung zwischen den Projektvarianten schlägt das Pendel
heute fast immer zugunsten der geringsten Verkehrseinschränkungen aus. Die Verantwortlichen setzen mit dieser Philosophie um, was die breite Öffentlichkeit fordert: Die stete
Verfügbarkeit der für Bevölkerung und Wirtschaft so wichtigen Verkehrsinfrastrukturen.
Tunnel bilden im Strassennetz Nadelöhre, von deren Funktionieren die Mobilität ganzer
Regionen abhängt. Staustunden auf Autobahnen werden in Franken umgerechnet. Sie gelten als volkswirtschaftliches Ärgernis, und die dadurch verursachten Produktivitätsverluste
belaufen sich inzwischen allein in der Schweiz auf über 800 Millionen Franken pro Jahr.
Die Totalsperrung einer wichtigen Verbindung akzeptiert die Bevölkerung nur dann, wenn
eine gleichwertige Alternative geboten wird. Doch die Topografie erlaubt häufig keine
oder nur beschränkte Ausweich- und Umfahrungsmöglichkeiten.
Die Aufrechterhaltung des Verkehrs auch während der Bauarbeiten macht ein Projekt nicht
günstiger. Beim von Lombardi geleiteten Projekt «Cityring Luzern», einem die Stadt Luzern
querenden Teilstück der A2 (siehe S. 194), kosteten die dafür zusätzlich notwendigen Massnahmen 100 Millionen Franken, was rund einem Viertel der gesamten Projektkosten entsprach.
Erneuerungsarbeiten erfordern Kommunikation
Die komplexen Vorgaben bei den meisten Erneuerungsprojekten zwingen die Planer und
Ingenieure zu neuen Ideen und zu Pionierarbeit. Speziell gilt dies für Abschnitte mit vielen
Kunstbauten und Tunnel in städtischem Umfeld. Vom konzeptionellen Vorgehen über die
Logistik bis hin zu den einzelnen bautechnischen Schritten sind innovative Verfahren und
Lösungen gefragt, zumal jedes Bauwerk seine Besonderheiten hat. Das Gesamterneuerungsprojekt erweist sich als eine multidisziplinäre Aufgabe, bei der die Gewohnheiten,
Wünsche, Erwartungen und Sensibilitäten verschiedenster Anspruchsgruppen zu berücksichtigen sind. Abstriche an den Sicherheitsstandards werden auch während der Erneuerung nicht geduldet. Erwünscht sind zudem umwelttechnische Verbesserungen wie energieeffiziente Beleuchtung und lärmmindernde Beläge. Selbstverständlich sollen Bauarbeiten
weder Lärm und Staub, noch Erschütterungen verursachen. Nachts und leise sanieren,
so lautet die Devise.
Die Konsequenzen dieser Ansprüche zeigte eindrücklich das Projekt «Cityring Luzern»,
ein baulich äusserst komplexer Autobahnabschnitt mit einem Verkehrsaufkommen bis zu
85 000 Fahrzeugen pro Tag. Er besteht aus einem Lehnenviadukt entlang des Flusses Reuss,
dem rund 600 Meter langen Reussporttunnel mit zusätzlichen Spuren für die Ausfahrt in
die Stadt Luzern, den Sentibrücken und dem 1,5 Kilometer langen Sonnenbergtunnel.
Weil über den Tunnel Wohngebiete liegen, schenkte die Projektleitung der Verringerung
des Baulärms höchste Aufmerksamkeit. Lärmintensive Bauarbeiten durften nur bis Mitter-
192
che fanno lievitare i costi. Oggi, nella scelta tra le varianti di progetto, l’ago della bilancia pende quasi sempre a favore della soluzione che comporta meno restrizioni al traffico.
I responsabili della committenza adottano generalmente le soluzioni richieste dall’opinione pubblica, che esige la disponibilità delle infrastrutture di traffico in qualsiasi situazione.
I colli di bottiglia che si formano all’ingresso delle principali gallerie, il cui funzionamento
è determinante per la mobilità di intere regioni, si trasformano in enormi danni economici: le ore di intasamento in autostrada vengono quantificate e convertite in moneta.
Gli ingorghi al traffico sono considerati un fastidio per l’economia nazionale e le perdite di
produttività ammontano, solo in Svizzera, a più di 800 milioni di franchi l’anno. La chiusura
totale di un importante collegamento viario è accettata dalla popolazione solo se viene proposta un’alternativa equivalente. Tuttavia la topografia spesso non lo consente o lo consente solo limitatamente.
Il mantenimento del traffico durante i lavori di costruzione o di risanamento rende un
progetto meno conveniente. Nel progetto diretto da Lombardi per il risanamento del tratto
che attraversa la città di Lucerna lungo l’autostrada A2 (vedi pag. 195) i costi per la messa in
opera delle misure volte a garantire la piena fluidità del traffico durante i lavori sono ammontati a 100 milioni di franchi, ossia circa un quarto dei costi totali.
Lavori di ristrutturazione: la comunicazione è fondamentale
La complessità che contraddistingue la maggior parte dei progetti di ristrutturazione
costringe i tecnici ad elaborare costantemente idee innovative e soluzioni talvolta pionieristiche. Questo vale in particolare per segmenti viari in ambiente urbano e comprendenti molti manufatti e gallerie. Dalla progettazione alla logistica fino alle singole lavorazioni
costruttive, gli interventi richiedono l’individuazione di procedimenti e soluzioni innovative, tenendo inoltre conto delle specificità di ogni opera. Il progetto di una ristrutturazione generale è un compito multidisciplinare che deve considerare le abitudini, i desideri, le aspettative e la sensibilità delle diverse parti interessate. Anche durante lo svolgimento dei lavori non sono tollerate infrazioni alle norme di sicurezza. Sono inoltre sempre
più apprezzate le migliorie a carattere ambientale, come l’illuminazione a basso consumo
energetico e i rivestimenti fonoassorbenti. Ovviamente durante l’esecuzione dei lavori va
evitata l’emissione di polveri, le vibrazioni e i rumori molesti. Il motto è: risanare di notte e senza rumore.
Queste aspettative sono state concretizzate nel progetto «Cityring Lucerna», un tratto
autostradale strutturalmente molto complesso, con un traffico veicolare che raggiunge
le 85 000 unità giornaliere, che comprende un viadotto lungo il fiume Reuss, una galleria di
600 metri (Reussporttunnel) con relative corsie d’uscita per la città di Lucerna, vari ponti
sopra il fiume Reuss e una galleria di 1,5 km (Sonnenberg).
193
Nationalstrasse A2,
Cityring Luzern, Schweiz
Mit dem Projekt «Cityring Luzern» wurde der 40 Jahre alte,
vor allem aus Kunstbauten und Tunnel bestehende Stadtabschnitt der A2 bei Luzern gesamthaft erneuert und den
heutigen Sicherheitsanforderungen angepasst. Kernstück
der Arbeiten war die Instandsetzung des 600 Meter langen
Reussport- und des 1,5 Kilometer langen Sonnenbergtunnels. Beide Tunnel bestehen aus jeweils zwei Röhren,
die im Sonnenberg in Doppelspur und im Reussporttunnel
wegen der Ein- und Ausfahrtstreifen für den Stadtanschluss
dreispurig angelegt sind. Zum Sanierungsabschnitt gehörten weiter der rund 1 Kilometer lange Lehnenviadukt sowie
die Sentibrücken über den Fluss Reuss. Das Projekt umfasste die bauliche Instandsetzung der Tunnel sowie
den Ersatz der Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen.
Zudem wurde der Reussporttunnel aus Lärmschutzgründen
in Richtung Norden um 130 Meter verlängert. Die Altersschäden der Brücken wurden behoben, die Tragfähigkeit
des Lehnenviadukts wurde erhöht. Zu erstellen waren
ausserdem neue Lärmschutzwände, Leitschranken, Entwässerungsleitungen, Kabelrohrblöcke usw. Vorgängig
zu den eigentlichen Erneuerungsarbeiten wurden zwei
Werkleitungsstollen für die Installation von provisorischen Betriebs- und Sicherheitsausrüstungen erstellt.
Die Gesamterneuerung an dieser täglich von über 85 000 Fahrzeugen benutzten Schlüsselstelle des schweizerischen Autobahnnetzes erfolgte während zweieinhalb Jahren nachts
sowie an knapp 50 Wochenenden. Tagsüber mussten alle
Fahrspuren wieder verfügbar sein, sodass der Verkehr
sicher und ungehindert rollen konnte.
194
Bauausführung
2009–2013
Leistungen Lombardi
Gutachten, externe Oberbauleitung,
Bauherrenunterstützung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Gesamtkosten
Ca. chf 400 Mio.
Technische Details
Die Verkehrsplanung und die Baulogistik
mussten vollständig auf Nacht- und
Wochenendarbeiten ausgerichtet werden.
An der Ausführung der Arbeiten waren
über 60 Unternehmen beteiligt.
Costruzione
2009-2013
Prestazioni Lombardi
Perizie, direzione generale dei lavori, sostegno
al committente (in un consorzio)
Costo
Circa 400 Mio chf
Dati tecnici
La gestione del traffico e la logistica d’intervento dovevano prevedere esclusivamente
lavori notturni e durante i fine settimana.
Nella realizzazione sono state coinvolte oltre
60 aziende.
Autostrada A2,
Cityring Lucerna, Svizzera
Il progetto «Cityring Lucerna» ha interessato un’importante
tratta autostradale nei pressi dell’omonina città. Dopo 40 anni
di intensa attività, sono state adattate ai nuovi standard di
sicurezza varie opere di ingegneria e gallerie che attraversano
in sotterraneo quartieri residenziali della città. I lavori si
sono concentrati sul risanamento delle gallerie di Reussport
(lunga 600 m) e Sonnenberg (lunga 1.5 km). Entrambe dispongono di due canne a doppia corsia, che diventano tre nella
galleria di Reussport per consentire l’entrata e l’uscita verso
il centro città. I lavori di ristrutturazione hanno interessato
anche un viadotto lungo circa un chilometro e un ponte
sopra il fiume Reuss. Il progetto comprendeva riparazioni
strutturali alle gallerie e la sostituzione di tutte le attrezzature operative e di sicurezza. La galleria di Reussport è stata
inoltre estesa verso nord per circa 130 metri per motivi di
protezione fonica. I danni ai ponti, causati dall’invecchiamento, sono stati riparati ed è stata aumentata la capacità
di carico del viadotto. Sono state inoltre aggiunte nuove protezioni foniche, guardrail, tubi di drenaggio, bauletti cavi ecc.
Prima dei veri e propri lavori di rinnovamento sono stati
realizzati due cunicoli tecnici per l’installazione di equipaggiamenti d’esercizio e di sicurezza provvisori.
La ristrutturazione totale di questo punto nevralgico della
rete autostradale svizzera, utilizzato quotidianamente da
circa 85 000 veicoli, si è estesa su due anni e mezzo di lavori
in notturna oltre che su una cinquantina di fine settimana.
Durante il giorno tutte le corsie dovevano di nuovo essere operative così da non causare impedimenti all’utenza stradale.
195
Gesamterneuerung
Cityring Luzern,
Erneuerung Fahrbahnübergang
Ristrutturazione totale
Cityring Lucerna,
rinnovo giunto di
transizione
nacht ausgeführt werden. Provisorische Einhausungen ermöglichten, den Schallpegel bei
Arbeiten mit Höchstdruckwasserstrahlen um 10 Dezibel zu vermindern. Ein finanzieller Bonus schuf für die Unternehmen den Anreiz, die Lärmwerte auch wirklich einzuhalten und
bei Überschreitungen sofort zu reagieren.
Die Ingenieure von Lombardi starteten in der Rolle der Oberbauleitung einen intensiven
Dialog mit der Bevölkerung. Flexibilität und Kommunikation waren dabei gleichermassen
gefragt. Zum Informationsmix gehörten eine Website mit Livekameras, sms-Botschaften,
Radiomeldungen, Bauzeitungen, ein Datenführer im Taschenformat sowie eine Wanderausstellung. Die besonders betroffenen Anwohner wurden schriftlich auf die lärmintensivsten Arbeiten vorbereitet und zum direkten Erfahrungsaustausch eingeladen.
Mit logistischen Kniffen die Komplexität meistern
Den komplexen und vielfältigen Herausforderungen von Erneuerungen begegnen die Ingenieure mit stets ausgeklügelteren Verfahren. Eines davon soll bei der ebenfalls von Lombardi geleiteten Gesamterneuerung des Belmonttunnels auf dem Abschnitt Vennes–Chexbres der A9 in der Westschweiz angewendet werden (siehe S. 198). Die Bauleute werden
hier in einer Bergflanke über dem Genfersee im Aussenraum eines Schutztunnels arbeiten,
der den Verkehrsraum von der eigentlichen Baustelle trennen wird. Innerhalb des Schutztunnels wird der Verkehr auf beiden Spuren weiterfliessen. Diese Methode eines «Tunnels
im Tunnel» ist ein in der Schweiz erstmals praktiziertes Verfahren, das schon bald Schule
machen könnte. Doch ob «Tunnel im Tunnel», Erneuerungstunnel, Erneuerungstranchen
oder einfach Zeitfenster: die logistische Herausforderung bleibt in jedem Fall enorm.
Beim Projekt «Cityring Luzern», einem Schulbeispiel für verschiedene Bereiche, wurden im
Vorfeld der Hauptarbeiten der Reussport- und der Sonnenbergtunnel mit je einem separaten Werkleitungsstollen von knapp vier Meter Durchmesser und mehreren Kabeltrassees
ausgerüstet. Die bauliche Erneuerung erfolgte anschliessend in definierten Einzelabschnitten und in auf die kurzen Zeitfenster abgestimmten Arbeitsschritten. Tagsüber rollte der
Verkehr, gearbeitet wurde nachts von 20 Uhr bis 6 Uhr morgens sowie an rund 25 Wochenenden pro Jahr ausserhalb der Hauptreisezeiten. Dafür wurde jeweils eine Tunnelröhre
gesperrt, derweil der Verkehr entweder (nachts) in der einen Richtung durch die Stadt umgeleitet oder (an Wochenenden) über die offene Röhre im Gegenverkehr betrieben wurde.
Ein neu geschaffener Fahrstreifen ermöglichte zudem, den Verkehr auf dem Lehnenviadukt
während der ganzen Bauzeit zweimal dreispurig zu betreiben.
Einen speziellen Ablauf erforderte die Erneuerung der Betriebs- und Sicherheitsanlagen.
Um die Verkehrssicherheit stets zu gewährleisten, mussten alle Einrichtungen während der
ganzen Bauphase mindestens tagsüber einwandfrei funktionieren. Die Zeit, um die alten
Systeme der Lüftung, Brandmeldeanlagen, Signalisation, Beleuchtung und entsprechenden
196
1
2
1
3
2,5
5
Verkehrsraum mit zwei verschmälerten
Spuren. Zustand vor Beginn Tunnelausweitung hinter Schutztunnel
Bauzustand nach erfolgter Tunnelausweitung und vor Innenausbau. Aufgeweiteter Tunnel bietet PLatz für drei Fahrspuren
Profilo minimo con spazio per due corsie
di larghezza ridotta. Stato prima dell’inizio dell’allargamento della galleria
Stato costruttivo dopo l’allargamento della
galleria e prima delle opere di finitura interne. La nuova galleria avrà spazio per tre
corsie complete
Bauausführung
Voraussichtlicher Baubeginn 2017
Leistungen Lombardi
Ausführungs- und Detailprojekt,
Ausschreibungs- und Ausführungsunterlagen, Bauleitung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Kosten
Ca. chf 340 Mio.
Technische Details
Die Baumethode mit einem
«Tunnel im Tunnel» ist ein in
der Schweiz erstmals angewendetes Verfahren. Bei positiven
Erfahrungen könnte die Methode
bei den zahlreichen Tunnelvergrösserungen zum Einsatz
kommen, die in den nächsten
Jahren anstehen.
5
7,5 m
4
1
2
3
4
5
Schutztunnel
Bestehender Tunnel
Aufgeweiteter Tunnel
Sohlgewölbe
Werkleitungskanal
Costruzione
Inizio presumibile dei lavori
nel 2017
Prestazioni Lombardi
Progetto esecutivo e di dettaglio,
documentazione di appalto,
direzione lavori (in un consorzio)
Costo
Circa 340 Mio chf
1
2
3
4
5
Impalcato di protezione
Galleria esistente
Galleria ampliata
Arco rovescio
Cunicolo tecnico
Dati tecnici
Il metodo di costruzione «galleria in galleria» è utilizzato
per la prima volta in Svizzera.
L’esperienza positiva di tale
metodologia potrà fungere
da esempio per numerosi altri
progetti di ristrutturazione
previsti nei prossimi anni.
Nationalstrasse A9,
Abschnitt Vennes–Chexbres,
Schweiz
Der im Jahre 1974 eröffnete Abschnitt Vennes–Chexbres
der A9 verläuft auf der rechten Seite des Genfersees durch
zum Teil steiles Gelände und in dicht besiedeltem Gebiet.
Er misst 12,5 Kilometer und wird täglich von 65 000 Fahrzeugen befahren. Im Rahmen eines Gesamterneuerungsprojektes wird die Autobahn an die aktuellen Bedürfnisse
angepasst. Der 4190 Meter lange Abschnitt des Bauloses 2
umfasst die Brücken von Chandelar und Paudèze, die zwei
doppelspurigen Tunnelröhren von Belmont (409 m bzw.
366 m lang), die Ausfahrt Vennes sowie vier Über- und drei
Unterführungen. Damit der Standstreifen künftig temporär
durch den Verkehr genutzt werden kann, müssen die Tunnelröhren vergrössert sowie die Brücken verbreitert und
verstärkt werden. Die Arbeiten zur Vergrösserung des bergseitigen Tunnels erfolgen, während der Verkehr auf beiden –
jeweils auf 3,25 Meter verschmälerten – Spuren weiterfliesst. Dabei arbeiten die Bauleute im Schutze einer Schleuse,
die den Verkehrsraum über die gesamte Länge als «Tunnel
im Tunnel» vom Gewölbe und damit der eigentlichen Baustelle trennt.
198
Autostrada A9,
tratta Vennes-Chexbres,
Svizzera
Inaugurato nel 1974, il tratto Vennes-Chexbres dell’A9 corre
sul lato destro del lago Lemano e attraversa in parte ripidi
terreni e aree densamente popolate. La tratta è lunga circa
12,5 km ed è percorsa ogni giorno da circa 65 000 veicoli.
Nell’ambito di un progetto di ristrutturazione globale,
questo tratto autostradale sarà adattato ai nuovi standard di
sicurezza. I 4190 m del lotto 2 comprendono i ponti di Chandelar e Paudèze, le due canne a doppia corsia della galleria
di Belmont (lunghe rispettivamente 409 e 366 m), l’uscita di
Vennes, quattro cavalcavia e tre sottopassaggi.
In futuro le corsie d’emergenza dovranno poter essere usate
temporaneamente dal traffico; a questo scopo le due canne
della galleria vanno ampliate e i ponti allargati e rinforzati.
I lavori di ampliamento delle canne della galleria lato montagna avverranno mantenendo il flusso di traffico lungo tutte e
due le corsie, ognuna ridotta a 3,25 m di larghezza. Gli addetti
ai lavori operano protetti da una struttura che per tutta la
lunghezza della galleria separa l’area adibita al traffico da quella
del cantiere, come una sorta di «galleria nella galleria».
199
Schalt- und Steuerungszentralen innerhalb eines baulichen Zeitfensters durch die neuen abzulösen, war aber knapp. Die Lösung der Ingenieure: Sie richteten provisorische Systeme ein, die parallel zum Aufbau der neuen Systeme zur Verfügung standen.
Komplexität erfordert hohen Koordinationsaufwand
Die Komplexität von Gesamterneuerungsprojekten findet ihren Ausdruck auch in den
Werk- und Dienstleistungsverträgen mit Baufirmen, Elektrounternehmen, Planern, Spezialisten und in den verschiedenen weiteren Instanzen. Auf der Baustelle «Cityring Luzern»
beispielsweise standen bis zu 200 Personen von über 60 Firmen gleichzeitig im Einsatz.
Die Koordination der Schnittstellen ist enorm aufwendig. Verbindliche Projekthandbücher
definieren die Zusammenarbeit aller Beteiligten, ein Gesamtterminprogramm regelt den
zeitlichen Ablauf minutiös.
Die beim Projekt «Cityring Luzern» gesammelten Erfahrungen im Umgang mit einer komplexen Aufgabe nutzt Lombardi nun auch beim Baulos «Zwischbergen» (siehe S. 202) mit
dem Casermettatunnel auf der Südseite des Simplonpasses kurz vor der Schweizer Grenze
zu Italien. Der Abschnitt besteht grösstenteils aus Kunstbauten (Galerien, Tunnel, Brücken).
Er wird bis 2019 schrittweise instand gesetzt. Die Strasse liegt in einem steilen, von felsigen
Bergflanken geprägten Gelände, was die Sanierung zu einer äusserst herausfordernden
Aufgabe macht. Lombardi ist mit der örtlichen Bauleitung beauftragt.
Hohe Effizienz dank innovativer Bauabläufe
Bedeutende technische Innovationen begleiten die Geschichte des Tunnelbaus und prägen dessen Entwicklung von den Anfängen bis heute. Ohne die Erfindung des Dynamits
und des Luftantriebs für die Bohrmaschine hätten schon die ersten grossen alpenquerenden Eisenbahntunnel durch den Gotthard und den Mont Cenis nie gebaut werden
können. Einen technischen Quantensprung bedeuteten die Tunnelbohrmaschinen (tbm).
Sie erwiesen sich oft als kostengünstigere und schnellere Alternative gegenüber dem Sprengvortrieb. Die tbm wurden ab den 1970er-Jahren immer häufiger eingesetzt, so auch beim
1976 eröffneten Sonnenbergtunnel bei Luzern. Ohne Innovationen sind auch die heutigen Sanierungsprojekte undenkbar, auch wenn diese Innovationen in kleinerem Massstab ausfallen und fast immer massgeschneidert sein müssen. Beim Projekt «Cityring Luzern» – aktuell
aber auch beim Taverne-Tunnel – erlaubte eine Grabenfräse, den Aushub für die neuen Leitungen zu beschleunigen. Der alte Füllbeton muss nicht herausgespitzt werden, sondern
kann ausgefräst werden. Die Maschine erzeugt wesentlich weniger Lärm als herkömmliche
Abbruchgeräte, sodass sie bedenkenlos die ganze Nacht eingesetzt werden kann.
Beim heute üblichen Arbeiten in kurzen Zeitfenstern ist der Zeitdruck vor allem beim Betonieren enorm. Die Unternehmer entschlossen sich deshalb, beim Projekt «Cityring Luzern»
einen schnell härtenden Beton zu verwenden. Dieser ermöglichte es, die stellenweise
200
Poiché la galleria attraversa in sotterraneo aree residenziali, la direzione del progetto ha
posto particolare attenzione alla riduzione del rumore durante le fasi di lavoro: le operazioni rumorose potevano svolgersi solo fino a mezzanotte. Il rumore causato dai lavori di idrodemolizione è stato ridotto di 10 decibel con l’applicazione di schermature provvisorie. Un
bonus finanziario ha incentivato le imprese mandatarie a rispettare meticolosamente i limiti di rumore e a intervenire immediatamente nel caso di superamenti.
Nell’ambito del suo mandato di direzione generale dei lavori, il team Lombardi ha instaurato un intenso dialogo con la popolazione. Questo ha richiesto flessibilità e comunicazione
in egual misura. L’offerta di informazioni destinate alla popolazione comprendeva un sito
web dedicato con webcam in tempo reale, messaggi sms, comunicati radio, bollettino dei
lavori, una guida tascabile e una mostra itinerante. Le persone più esposte sono state informate regolarmente e in forma scritta nel caso di lavori particolarmente rumorosi e sono
state invitate a uno scambio di opinioni costruttivo.
Gestire le complessità con accorgimenti logistici
Le sfide molteplici e complesse poste dai lavori di ristrutturazione spingono i tecnici verso
metodologie d’intervento ogni volta più sofisticate. Una di queste sarà applicata per i lavori
di ristrutturazione totale della galleria di Belmont, nel tratto Vennes-Chexbres dell’autostrada A9 nella Svizzera romanda (vedi pag. 199), la cui pianificazione è stata affidata a
Lombardi. Sul pendìo che domina il lago Lemano gli addetti ai lavori si troveranno a operare nello spazio esterno di un’apposita galleria di protezione che separerà l’area adibita al
traffico da quella del cantiere. Per l’intera durata dei lavori il traffico continuerà a scorrere
normalmente su entrambe le corsie. Questo metodo di «galleria nella galleria» è una tecnica adottata per la prima volta in Svizzera e che presto potrebbe fare scuola. Tuttavia, che si
tratti di «galleria nella galleria», di galleria di risanamento, di troncone da rinnovare senza
traffico o semplicemente di finestre temporali, le sfide logistiche restano sempre e comunque enormi.
Il progetto «Cityring Lucerna» costituisce un esempio in diversi ambiti. Prima dei lavori
principali, le gallerie Reussport e Sonnenberg sono state equipaggiate ciascuna con un cunicolo tecnico di quasi 4 metri di diametro contenente diversi cavidotti. Il risanamento è
quindi avvenuto con interventi realizzati di volta in volta lungo singole porzioni di tracciato, definite compatibilmente alle brevi finestre temporali disponibili. I veicoli transitavano
di giorno e i lavori erano eseguiti di notte dalle 20.00 alle 6.00 e durante circa 25 fine settimana all’anno, scelti al di fuori dei periodi di maggiore flusso. A questo scopo veniva chiusa
una canna e il traffico era deviato verso il centro cittadino (durante le ore notturne) o indirizzato nella canna rimasta aperta gestita con traffico bidirezionale (durante i fine settimana). Una corsia aggiuntiva permetteva inoltre di mantenere il traffico a tre corsie per ogni
senso di marcia in corrispondenza del viadotto.
201
Bauausführung
2016–2019
Leistungen Lombardi
Örtliche Bauleitung
Kosten
Ca. chf 40 Mio.
Technische Details
Die Arbeiten werden während der Sommermonate im Zweischichtbetrieb mit einspuriger Verkehrsführung und Lichtsignalanlage
durchgeführt. Von Dezember bis März bleiben die Bauarbeiten wegen der Witterungsbedingungen eingestellt, während der Pass
für den Verkehr im Winter offen bleibt.
Costruzione
2016-2019
Prestazioni fornite da Lombardi
Direzione locale dei lavori
Costo
Circa 40 Mio chf
Dati tecnici
I lavori saranno eseguiti solo durante i mesi
estivi, lavorando su due turni giornalieri.
Il traffico sarà regolato da semafori e transiterà su una sola corsia. Durante l’inverno,
da dicembre fino a marzo, i lavori saranno
interrotti a causa delle condizioni meteo,
mentre il passo rimarrà comunque aperto
al traffico.
Nationalstrasse A9 Simplon Süd,
Schweiz
Autostrada A9, tratta Sempione sud,
Svizzera
Die Nationalstrasse A9 über den Simplonpass mit ihren vielen Tunnel, Galerien und Brücken ist grossen Belastungen
durch den Verkehr, im Winter durch Schneemassen und
enormen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Der 1905
Meter lange Abschnitt «Zwischbergen» auf der Südseite
führt durch die Gondoschlucht, durch ein ausgesprochen
steiles und felsiges Gelände. 97 Prozent der Strecke verlaufen in Galerien (1497 m), Tunnel (282 m) und auf Brücken (71 m). Im Rahmen einer Gesamterneuerung wird
die Fahrbahn erneuert, werden neue Bankette, Kabelschutzrohre und Schächte erstellt sowie Betonelemente
mit Oberflächenschutz behandelt. Ausserdem wird der
Abschnitt an die aktuellen Normen angepasst. Das bedingt
den Bau zusätzlicher Sicherheitseinrichtungen wie SOSNischen und Löschwasseranlagen. Zudem ist es notwendig,
im Casermettatunnel die Entwässerung im Trennsystem
(Strassenabwasser und sauberes Bergwasser) zu führen
und das Lichtraumprofil lokal anzupassen.
Sul Passo del Sempione l’autostrada A9 scorre attraverso una
lunga serie di gallerie e ponti sottoposti a forti sollecitazioni
a causa dell’elevato carico veicolare delle forti precipitazioni
nevose e dei grandi sbalzi di temperatura. La sezione «Zwischbergen» (1905 m), collega, sul versante sud e attraverso la gola
di Gondo, l’omonima località alla galleria di Casermetta attraversando un’area molto ripida e rocciosa. Il 97% del percorso
è in galleria (1497 m). Il resto è suddiviso in gallerie artificiali
(282 m) e ponti (71 m). Nell’ambito di un vasto progetto di rinnovamento, la tratta verrà rimodernata con la posa di nuove
banchine, nuovi tubi porta-cavo e nuovi pozzetti. Le superfici
in calcestruzzo saranno trattate con protezioni. Inoltre l’intero
percorso sarà adattato alle nuove normative vigenti in materia di sicurezza. Ciò richiederà la costruzione di nuovi dispositivi di sicurezza supplementari come nicchie sos e idranti.
Inoltre, nella galleria «Casermetta» sarà modificato lo smaltimento delle acque con la realizzazione di un sistema misto
(acque della carreggiata e acque di drenaggio).
202
Il rinnovamento degli impianti operativi e di sicurezza ha richiesto un procedimento
speciale. Per garantire costantemente la sicurezza stradale, tutte le attrezzature dovevano
continuare a funzionare correttamente almeno durante il giorno. La sostituzione dei vecchi
impianti di ventilazione, allarme antincendio, segnalazione, illuminazione e i relativi centri di gestione e controllo e la messa in funzione parallela dei nuovi impianti si è però rivelata difficoltosa vista la finestra temporale molto breve a disposizione. La soluzione è stata
quella di affiancare sistemi provvisori che sono rimasti in esercizio durante l’installazione
di quelli nuovi.
La complessità richiede un grande sforzo di coordinamento
La complessità dei progetti di ristrutturazione totale si riflette anche nei mandati di prestazione, che comprendono contratti d’appalto e contratti di mandato con imprese di costruzione, installatori elettrici, progettisti, specialisti e altre aziende. Nel cantiere del «Cityring
Lucerna», ad esempio, sono state impiegate contemporaneamente fino a 200 persone di oltre 60 aziende. Il coordinamento delle interfacce è un compito molto oneroso. Le modalità
di collaborazione degli addetti ai lavori sono definite in manuali di progetto vincolanti e
un programma dei lavori generale regola in modo dettagliato la cronologia degli interventi.
Lombardi mette a frutto l’esperienza acquisita nel complesso progetto di Lucerna anche
sul cantiere «Zwischbergen» (vedi pag. 202) nei pressi del confine Svizzera – Italia, sulla strada nazionale del Sempione che collega Briga a Gondo. La porzione di tracciato è costituita
principalmente da manufatti (gallerie artificiali, galleria in roccia e ponti) e attraversa un
territorio montagnoso modellato da ripide pareti rocciose. Questo rende i lavori di ristrutturazione estremamente complessi e impegnativi. A Lombardi è stata assegnata la direzione locale dei lavori per le realizzazioni che si svolgeranno a tappe fino al 2019.
Alta efficienza grazie a procedimenti di costruzione innovativi
Importanti innovazioni tecniche accompagnano la storia della costruzione di gallerie e ne
segnano l’evoluzione avvenuta nel corso degli anni. Senza l’invenzione della dinamite e delle
perforatrici azionate ad aria compressa i primi grandi trafori ferroviari del San Gottardo e del
Moncenisio non avrebbero potuto essere realizzati. Un balzo tecnico significativo nella tecnologia di scavo fu l’impiego delle fresatrici meccaniche (tbm), che sostituirono gli avanzamenti convenzionali all’esplosivo rivelandosi spesso un’alternativa più economica e veloce.
Dal 1970 in poi furono utilizzate sempre più frequentemente, come nella realizzazione della
galleria del Sonnenberg (Lucerna), inaugurata nel 1976. Anche i progetti di ristrutturazione
odierni sarebbero di difficile attuazione senza innovazioni, malgrado esse abbiano ricadute
più contenute e vanno «confezionate su misura» per ogni singolo oggetto. Nel progetto
«Cityring Lucerna», e ora anche più a sud nella galleria di Taverne, l’impiego di moderne scavatrici «trencher» ha permesso di accelerare lo scavo delle trincee per le nuove condotte, soprattutto perché il vecchio calcestruzzo di riempimento non deve essere demolito, ma può
203
beschädigte Zwischendecke innerhalb eines Wochenendes zu ersetzen. Für die Bauarbeiter bedeutete dieses enge Zeitfenster allerdings, innerhalb von 40 Stunden abzubrechen, einzuschalen, zu betonieren und wieder auszuschalen. Dank des schnell härtenden
Betons konnten auch Fugen bei Übergängen und Brücken innerhalb eines Wochenendes
ersetzt werden – eine Arbeit, die sonst bis zu drei Wochen beansprucht hätte. Bei tiefen
Temperaturen wurden überdies die erneuerten Tunnelwände hinter einer mobilen Einhausung rund um die Uhr beheizt, sodass sie rasch aushärten konnten. Vorfabrizierte Schächte, Randsteine, Schlitzrinnen usw. trugen dazu bei, die Effizienz auf der Baustelle entscheidend zu erhöhen.
Keine bösen Überraschungen dank Monitoring des Bauablaufs
Abgesehen von den rein bautechnischen Innovationen waren neue logistische und organisatorische Lösungen zur Projektabwicklung gefragt. Dreimal pro Nacht erfassten die verantwortlichen Bauleiter mittels externer Eingabegeräte den geplanten Arbeitsfortschritt.
Sie stützten sich auf ein Monitoringsystem, das in dieser Art bei einer Tunnelsanierung
erstmals eingesetzt wurde. Zeichneten sich beim nächtlichen Baufortschritt Verzögerungen ab, erfolgte eine Lagebeurteilung, und es wurden Sofortmassnahmen eingeleitet.
Drohte trotzdem eine verspätete Freigabe des Tunnels, übernahm eine «Taskforce Verkehr»
das Kommando. Diese war auf Ausnahmesituationen wie Staus, Unfälle oder eben eine
verspätete Tunnelfreigabe vorbereitet und konnte rasch grossräumige Umleitungen anordnen. Der hohe organisatorische Aufwand lohnte sich: Lediglich nach 6 von insgesamt über
600 Baunächten war der Sonnenbergtunnel morgens um 6 Uhr nicht termingerecht frei.
Es handelte sich dabei nur um geringfügige Verspätungen von wenigen Minuten. Der morgendliche Berufsverkehr konnte somit fast immer pünktlich wieder fliessen; die wichtigste
gesellschaftliche Erwartung war damit erfüllt. Auch der Bauherr hat nach vollendetem
Werk sein Ziel erreicht: Die Verantwortlichen können davon ausgehen, dass auf diesem
schwierigen Abschnitt des Autobahnnetzes in baulicher Hinsicht für viele Jahre wieder
Ruhe herrscht.
Eisenbahntunnel altern langsamer
Die Geschichte der Eisenbahntunnel beginnt rund hundert Jahre vor derjenigen der Autobahntunnel. Doch das Zeitalter ihrer Erneuerung ist eher jüngeren Datums. Dies macht
deutlich, dass Eisenbahntunnel langsamer altern beziehungsweise einen ganz anderen
Lebenszyklus als Strassentunnel aufweisen. Die meisten der heute in Europa betriebenen
Eisenbahntunnel sind zwischen 1850 und 1930 gebaut worden. In diese frühe Blütezeit
fallen der Bau des Gotthardtunnels und der beiden Röhren des Simplontunnels, der mit
19,8 Kilometern über 50 Jahre lang der längste Verkehrstunnel der Welt blieb. Nach dieser
Pionierphase geschah zwischen 1930 und 1980 nur wenig. Erst mit dem Bau der Zürcher
S-Bahn und der Erneuerung des Netzes der Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) kam in
der Schweiz allmählich wieder Bewegung in den Eisenbahntunnelbau. Allein seit der
204
essere fresato. La macchina «trencher» scava canali producendo molto meno rumore rispetto
ai macchinari convenzionali e può quindi essere utilizzata anche nelle ore notturne.
Con la prassi esecutiva odierna, che prevede tempi di realizzazione stretti, la pressione si concentra soprattutto nelle operazioni di getto. Nel progetto «Cityring Lucerna» gli imprenditori hanno optato per l’impiego di calcestruzzo a presa rapida. Ciò ha permesso di sostituire la
soletta intermedia, localmente danneggiata, nell’arco di un solo fine settimana. In questo lasso di tempo limitato è stato necessario eseguire in sole 40 ore effettive la demolizione, la casseratura, il getto e il disarmo. Grazie al calcestruzzo a presa rapida anche le fughe dei giunti e
dei ponti hanno potuto essere sostituite in un solo fine settimana; un lavoro che generalmente richiederebbe fino a tre settimane. In presenza di basse temperature le pareti interne
delle gallerie sono state riscaldate senza interruzioni dietro a una schermatura mobile, permettendo al calcestruzzo gettato di asciugare velocemente. Pozzetti prefabbricati, cordoli,
canali di scolo ecc. hanno contribuito ad aumentare notevolmente l’efficienza sul cantiere.
Un accurato monitoraggio del processo di costruzione
per evitare brutte sorprese
Per la prima volta si è deciso di utilizzare, per il risanamento di una galleria, un sistema di
monitoraggio accurato. L’avanzamento dei lavori era rilevato tre volte a notte mediante
dispositivi esterni. Ogni qualvolta si registrava un ritardo durante la notte, si procedeva
immediatamente a una valutazione della situazione e venivano adottate misure immediate. Se non si poteva escludere un ritardo nella riapertura al traffico della galleria, un’apposita «task force» assumeva la direzione dei lavori. Questo gruppo operativo era preparato per
gestire situazioni d’emergenza come incolonnamenti, incidenti o ritardi nella riapertura
al traffico della galleria, ed era in grado di organizzare rapidamente ampie deviazioni.
Il grande sforzo organizzativo ha dato i suoi frutti. Solo per sei delle oltre 600 notti lavorative la galleria non era pronta per la sua riapertura alle 6.00 del mattino; in tutti i casi il ritardo non si è mai protratto oltre pochi minuti. Nell’ora di punta del traffico mattutino la viabilità è stata sempre garantita e con essa si è potuto soddisfare l’aspettativa più importante
della popolazione. Anche il committente ha raggiunto l’obiettivo prefissato: questa particolare e difficile tratta autostradale può ritenersi sicura ed efficiente per molti anni a venire.
Le gallerie ferroviarie invecchiano più lentamente
La storia delle gallerie ferroviarie inizia circa cento anni prima di quella delle gallerie autostradali. Eppure il loro rinnovamento è iniziato relativamente di recente. Questo dimostra
che le gallerie ferroviarie invecchiano più lentamente e che il loro ciclo di vita è completamente diverso da quello di una galleria stradale. La maggior parte delle gallerie ferroviarie
attualmente operative in Europa è stata costruita tra il 1850 e il 1930. Il traforo del San Gottardo e le due canne della galleria del Sempione, che per oltre 50 anni detenne il primato di
galleria ferroviaria più lunga del mondo (19,8 km), rientrano in questa prima fase di sviluppo.
205
Bahntunnel Coldrerio,
Schweiz
Der 1874 eröffnete Bahntunnel «Coldrerio» zwischen Mendrisio und Chiasso ist lediglich 96 Meter lang. Damit er
nicht zum Engpass auf dem 4-Meter-Huckepack-Korridor
auf der Nord-Süd-Eisenbahnstrecke Basel–Chiasso wird,
wird er wie 20 weitere Tunnel auf dieser Strecke erneuert
und vergrössert. Überdies weist das über 140-jährige Bauwerk verschiedene Wasserschäden auf. Angesichts zahlreicher Herausforderungen entschied man sich für den vollständigen Ersatz. Die Errichtung des neuen Tunnels erfolgt
in Deckelbauweise: Beidseits des bestehenden Tunnels
werden auf der ganzen Länge überschnittene Bohrpfahlwände erstellt. In deren Schutz wird eine Baugrube
bis knapp über den bestehenden Tunnel abgeteuft.
Zwischen den Bohrpfählen wird eine neue Tunneldecke eingezogen. Auf diese Weise wird der neue Tunnelquerschnitt vollständig von aussen erstellt. Im Anschluss
daran erfolgen der Abbruch des bestehenden Tunnels,
der Innenausbau des neuen Tunnels sowie die Auffüllung
der Baugrube. Dieses Vorgehen erlaubt es, den Verkehr
während insgesamt lediglich 25 Stunden – verteilt auf drei
Wochenenden – zu unterbrechen. Für den Innenausbau
wird jeweils eine Spur für rund sieben Wochen gesperrt.
Der neue Tunnel hat schliesslich ein grösseres Lichtraumprofil, einen Doppelspur-Achsabstand von 3,8 Metern
und das Trassee liegt wegen des hohen Grundwasserspiegels 60 Zentimeter höher.
206
1
1 Nagelwand
2 Abbruch Flügelwände
3 Schutztunnel
Bauausführung
2015–2016
Leistungen Lombardi
Örtliche Bauleitung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Kosten
Ca. chf 30 Mio.
Technische Details
Die wichtige Eisenbahnstrecke ist
trotz Bauarbeiten stets in Betrieb
zu halten. Auch die Aufrechterhaltung des Strassenverkehrs auf
der Kantonsstrasse, die den Tunnel überquert, die Arbeiten an
1 Parete chiodata
2 Demolizione muri d’ala
3 Galleria di protezione
den Widerlagern der Brücke
über die Autobahn A2, das Verlegen wichtiger Werkleitungen
für Gas, Wasser und Telekommunikation, das Arbeiten nahe eines
Grundwasserschutzgebietes und
nahe von Hochspannungsfreileitungen stellen besondere Herausforderungen dar, die hohen
Koordinationsaufwand verursachen und besonderer Aufmerksamkeit bedürfen. Eine wesentliche Voraussetzung ist, dass alle
am Bau Beteiligten ihren Zeitplan
strikt einhalten.
2
2
4
3
6m
Costruzione
2015-2016
Prestazioni Lombardi
Direzione locale dei lavori
(in consorzio)
Costo
Circa 30 Mio chf
Dettagli tecnici
La ferrovia rimarrà operativa durante i lavori. Il mantenimento
del traffico veicolare lungo la
strada cantonale che passa sopra
la galleria, i lavori adiacenti alla
spalla del cavalcavia autostradale,
i necessari spostamenti d’infrastrutture di aziende terze (gas,
acqua, Swisscom), l’attività a margine di una zona di falda protetta
e la presenza di linee aeree d’alta
tensione rappresentano sfide
particolari che necessitano di un
grande sforzo di coordinamento
e di particolare attenzione. Un prerequisito fondamentale sarà il
rispetto rigoroso delle tempistiche programmate.
Galleria ferroviaria Coldrerio,
Svizzera
Inaugurata nel 1874, la galleria ferroviaria «Coldrerio»,
tra Mendrisio e Chiasso, è lunga solo 96 metri. Quale parte integrante del progetto di rinnovo generale dell’intera
tratta Basilea-Chiasso, che prevede la realizzazione di un corridoio ferroviario ininterrotto di 4 metri di altezza, verrà rinnovata e ampliata, come d’altronde altre 20 gallerie lungo
il percorso. In questi 140 anni di attività l’infrastruttura ha
subito diversi danni da infiltrazioni di acqua. Alla luce delle
numerose sfide, si è optato per una sostituzione totale
dell’opera. La nuova galleria sarà realizzata secondo il metodo «cut and cover»: su entrambi i lati e per l’intera lunghezza
della galleria esistente vengono erette paratie composte da pali
secanti, che consentono di effettuare uno scavo fino ad appena sopra la volta della galleria esistente. Si procede quindi
a inserire la nuova copertura della galleria tra i pali. In tal
modo la nuova sezione della galleria viene completamente
realizzata dall’esterno. Successivamente la galleria esistente
viene demolita. Seguono quindi la sistemazione interna,
con una nuova sovrastruttura e sottostruttura, e il riempimento dello scavo. Questo metodo consentirà una ridotta
interruzione del traffico, che sarà bloccato solo per 25 ore suddivise in tre fine settimana. Le finiture interne avvengono in
alternanza sugli assi dei due binari ed è prevista la chiusura
di ciascun binario per una durata di 7 settimane. La nuova
galleria avrà una sezione maggiore, un interasse di 3,8 m tra
i binari e un tracciato rialzato di 60 cm per distanziarsi dal
livello di falda.
207
Jahrtausendwende sind über 20 neue Tunnel eröffnet worden, vor allem auf den Neubaustrecken der sogenannten «Bahn 2000», einer entscheidenden Neukonzeption des schweizerischen Eisenbahnbetriebes. Die heutigen Bahntunnel der Schweiz erreichen zusammen
eine Länge von über 550 Kilometern. Auch wenn bis 2020 weitere 100 Kilometer hinzukommen, verschiebt sich gegenwärtig der Schwerpunkt der Tunnelbauaktivitäten vom
Neubau zur Erneuerung. Das zeigt eindrücklich die Liste der sbb. Für den Zeitraum 2011 bis
2021 finden sich darauf über 50 Erneuerungsprojekte.
Fast ausschliesslich handelt es sich um Tunnel aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts,
deren Erneuerungsbedarf die SBB nach internen Inspektionen ausgewiesen hat. Die Bauten
zeigen einerseits Alterserscheinungen, sodass der Rohbau aus Gewölbe und Sohle sowie
Gleisanlage und -oberbau instand gesetzt werden müssen. Andererseits sind die Eisenbahntunnel an die neuen Nutzungsanforderungen anzupassen.
Erneuerung und Nutzungsanpassung
Das Ziel vieler Erneuerungsprojekte in der Schweiz ist es, die Bahntunnel für den Transport
von Sattelaufliegern schienentauglich zu machen, was eine Vergrösserung der Tunnelquerschnitte bedingt. Dazu bedarf es einer Absenkung der Gleise und der Aufweitungen des Gewölbes auf eine Eckhöhe von 4 Metern und einen Abstand von 3,80 Metern zwischen den Gleismitten. Die Experten sprechen in diesem Zusammenhang auch von der Anpassung der sogenannten «Lichtraumprofile» an die Normen des Internationalen Eisenbahnverbandes (uic).
Die Anforderungen, die sich bei den aktuellen Erneuerungsprojekten stellen, sind natürlich
nicht völliges Neuland. Schon in den 1980er-Jahren sammelten die Ingenieure wertvolle
Erfahrungen, wie ein stark befahrener Tunnel bei weiterlaufendem Bahnbetrieb saniert
werden kann. Lehrstück war der Hauenstein-Basistunnel, ein Nadelöhr auf der Strecke Olten–Basel. Zur Bauausführung waren im Hauensteintunnel 4 Lokomotiven und Traktoren
sowie 120 Waggons über eine Bauzeit von sechseinhalb Jahren (1980–1987) im Einsatz.
Die Erneuerung von Eisenbahntunnel stellt für Lombardi noch ein jüngeres Betätigungsfeld
dar, dem aber ein grosses Wachstumspotenzial bescheinigt wird. Etliche der gegenwärtigen
Erneuerungsprojekte in der Schweiz betreffen die Zufahrtsstrecken zu den Neuen Alpentransversalen (neat). Die Schienenverbindung Basel–Chiasso wird bis 2020 zu einem durchgängigen 4-Meter-Huckepack-Korridor ausgebaut. Dazu müssen 150 Perrons, Überführungen,
Fahrstrom- und Signalanlagen sowie 20 Tunnel angepasst werden. Einer davon ist der Coldreriotunnel (siehe S. 206) auf dem südlichsten Abschnitt der erwähnten Nord-Süd-Verbindung. Der 1874 eröffnete Coldreriotunnel ist zwar lediglich 96 Meter lang, doch der Verzicht
auf einen Ausbau würde ihn zum Stolperstein für den gesamten Huckepackverkehr machen.
Unter der Bauleitung von Lombardi wird er deshalb derzeit für seine neue Aufgabe fit gemacht.
208
Dopo questa fase pionieristica seguirono anni di scarsa evoluzione (dal 1930 al 1980). Solo con
la costruzione della S-Bahn di Zurigo e il rinnovamento della rete delle Ferrovie federali
svizzere (ffs) ci fu un ritrovato interesse per la costruzione di gallerie ferroviarie. Dall’inizio
del nuovo millennio sono state inaugurate 20 nuove gallerie, in particolare sulle nuove
linee del progetto «Ferrovia 2000», un vasto programma di ammodernamento della rete
ferroviaria nazionale. Attualmente in Svizzera le gallerie ferroviarie raggiungono una lunghezza totale di circa 550 km; entro il 2020 ne sono previsti altri 100 km. Il baricentro delle
attività nel settore dei lavori in galleria si sposta tuttavia dalle nuove costruzioni agli interventi di ristrutturazione. Per il periodo 2011-2021 il calendario delle ffs annovera attualmente oltre 50 progetti di rinnovo.
Le ispezioni regolari effettuate dai responsabili delle ffs hanno evidenziato che gran parte
degli interventi di rinnovamento saranno destinati alle gallerie costruite nella seconda
metà del 19° secolo. Da una parte le opere presentano segni di degrado legati all’età che rendono necessario il ripristino della struttura grezza a livello di calotta e fondo, così come dei
binari ferroviari e della sovrastruttura; d’altra parte le gallerie ferroviarie vanno adeguate
alle nuove esigenze d’utilizzo.
Rinnovo e adeguamento d’utilizzazione
L’obiettivo di molti progetti di ristrutturazione di gallerie ferroviarie in Svizzera è quello
di renderle idonee al passaggio di convogli che trasportano semirimorchi. Questo rende
necessario un adeguamento della loro sezione trasversale. In questi casi la procedura di
rinnovo comprende un abbassamento del livello di scorrimento dei binari, l’ampliamento
della volta su un’altezza di 4 metri agli angoli e un adeguamento dell’interasse tra i binari a
un minimo di 3,80 metri. A questo proposito gli esperti parlano di adeguamento della profilo di spazio libero alle norme dell’Unione internazionale delle ferrovie iuc.
Le esigenze legate ai progetti di rinnovo non sono comunque storia recente. Già negli anni
‘80 si erano intavolate discussioni tra gli ingegneri che avevano riunito le proprie conoscenze ed esperienze per studiare nuovi metodi di risanamento mantenendo il traffico in
esercizio, anche in gallerie molto trafficate. Il primo vero banco di prova fu la galleria di
base dell’Hauenstein, un collo di bottiglia sulla tratta Olten-Basilea. Per l’esecuzione dei
lavori furono impiegati 4 locomotori e 120 vagoni per una durata di più di sei anni e mezzo
(1980–1987).
Il rinnovo di gallerie ferroviarie è un settore d’attività relativamente recente per Lombardi,
ma con grande potenzialità di crescita. Molti dei progetti di ristrutturazione in corso in
Svizzera riguardano le vie di accesso alle nuove gallerie transalpine (nfta). Entro il 2020 il
collegamento ferroviario Basilea-Chiasso sarà ampliato in modo da garantire ininterrottamente il corridoio ferroviario di 4 metri di altezza lungo tutta la tratta. Dovranno essere
209
Bahnstrecke Zugersee Ost,
Schweiz
Das Gesamtprojekt «Infrastrukturmassnahmen Zugersee
Ost» betrifft die Eisenbahnstrecke zwischen Zug und ArthGoldau. Sie ist 1897 als Teil der Gotthard-Zubringerstrecke
aus dem Raum Zürich in Betrieb genommen worden und
wird nun im Hinblick auf die Eröffnung des Gotthardbasistunnels (siehe Kapitel «Alpentransversalen» S. 38) für
Doppelstockzüge ausgebaut. Das Vorhaben besteht aus
vier Teilprojekten: Substanzerhalt «Fahrbahn und Kunstbauten», Sicherheitsmassnahmen gegen Naturgefahren,
Doppelspurausbau Walchwil sowie Substanzerhalt «Tunnel». Letzteres umfasst sieben einspurige Tunnel von
total 1125 Meter Länge, deren Gewölbe grösstenteils aus
Natursteinwerk bestehen. Die geplanten Massnahmen sind:
Anpassung an die neuen Lichtraumprofile durch Absenkung des Trassees, Gewölbeunterfangung und -abdichtung, Mauerwerksanierung, Erneuerung des Entwässerungssystems, lokale Bergwasserfassungen, Anpassung des
Ober- und Unterbaus, neue Werkleitungskanäle und Kabelrohranlagen. Beim Teilprojekt «Doppelspur Walchwil» wird
die bisher einspurige Strecke auf einer Länge von 1,7 Kilometern auf Doppelspur ausgebaut. Dies erfordert Terrainanpassungen, Stützbauwerke, Anpassungen von Unterführungen und die Ausweitung des Büeltunnels. Während der
Bauarbeiten von rund eineinhalb Jahren wird der Bahnverkehr umgeleitet.
210
6
5
Bauausführung
2016–2018
Costruzione
2016-2018
Leistungen Lombardi
Vorstudien, Bauprojekt,
Auflageprojekt, Submission,
Ausführungsprojekt, Bauleitung
(im Rahmen eines Konsortiums)
Prestazioni Lombardi
Studi di fattibilità, progetto definitivo, progetto di pubblicazione,
appalto, progetto esecutivo,
direzione lavori (in un consorzio)
Kosten
Doppelspurausbau Walchwil:
Ca. chf 89 Mio.;
Substanzerhalt Tunnel Zug–Arth
Goldau: Ca. chf 14,5 Mio.
Costo
Galleria Walchwil 89 Mio chf
Galleria Zugo-Arth Goldau
14,5 Mio chf
Technische Details
Das topografisch schwierige
Gelände erfordert ein übergeordnetes Zufahrts- und
Bauablaufkonzept für alle
Teilprojekte.
Dettagli tecnici
Il terreno topograficamente difficile richiede una serie di interventi per le strade di accesso e
singoli processi di costruzione per
ogni sottoprogetto.
1
2
1
2
4
3
3m
Ampliamento a doppio
binario Walchwil
Doppelspurausbau
Walchwil
1
2
3
4
5
6
Schienenprofil
Betonflachschwelle
Bahnschotter
Gewölbe-Innenschale
Lichtraumprofil
Bestehender
Bahntunnel
1
2
3
4
5
6
Profilo dei binari
Traversine in cemento
Ghiaia di riempimento
Rivestimento interno
Profilo limite
Galleria attuale
Linea ferroviaria Lago di Zugo est,
Svizzera
Il progetto complessivo «Misure infrastrutturali Zugo est»
interessa la tratta ferroviaria che unisce la zona sud della
città di Zugo a Arth-Goldau. Inaugurata nel 1897, collega
l’agglomerato di Zurigo alla linea del San Gottardo. In vista
dell’apertura della galleria di base del San Gottardo (vedi capitolo «Trasversali alpine» pag. 38), saranno necessari interventi per adeguare il suo profilo al progetto di corridoio
ferroviario per treni a due piani sulla tratta Basilea-Chiasso.
L’intervento si compone di quattro sottoprogetti: conservazione della sostanza «binario e manufatti», provvedimenti di
sicurezza contro i pericoli naturali, ampliamento a doppio binario del tratto di Walchwil e conservazione della sostanza
«galleria». Quest’ultima fase riguarda sette gallerie a binario
unico con volte in pietra naturale su una lunghezza totale
di 1125 metri. Le misure previste sono: l’adattamento della
sezione con abbassamento del piano dei binari, il restauro della
muratura, il rinnovamento del sistema di drenaggio, la realizzazione di captazioni d’acqua di montagna, l’adattamento
della sovrastruttura e della sottostruttura, la realizzazione
di nuove condotte per la corrente di cantiere e di nuovi canaletti per i cavi. Il sottoprogetto «Walchwil» prevede l’ampliamento a due binari della tratta a binario singolo lunga 1,7 km.
Ciò comporterà interventi al sedime adiacente, nuove opere
di sostegno, adattamenti ai sottopassi e l’ampliamento della
galleria di Buel. Durante i lavori, che dureranno un anno e mezzo,
il traffico ferroviario sarà interamente deviato.
211
Bahntunnel «Coldrerio»,
Erstellung Bohrpfähle
unter Bahnbetrieb
Galleria ferroviaria
«Coldrerio», costruzione di pali trivellati
con linea ferroviaria
in esercizio.
Bahntunnel «Coldrerio»,
abgeschlossene
Deckelbauweise
Galleria ferroviaria
«Coldrerio»,
metodo cut-and-cover
completato
212
Bauausführung
Baubeginn voraussichtlich 2020
Baukosten
Ca. chf 15 Mio.
Leistungen Lombardi
Vorprojekt, Bauprojekt, Auflageprojekt, Submission,
Ausführungsprojekt, Bauleitung (im Rahmen eines
Konsortiums)
Technische Details
Die Bauarbeiten erfolgen unter laufendem Verkehr
(einspuriger Betrieb). Seitliche Absperrung und
Abstützung der Baugrube mithilfe von Rühlwänden.
1
2
3
4
5
6
Spritzbetonschale
Lichtraumprofil
Gewölbeunterfangung
Bahnschotter
Schotterhalterung
Rühlwand
1 Rivestimento di calcestruzzo spruzzato
2 Profilo limite
3 Sottofondazione
della calotta
4 Ghiaia di riempimento
5 Ritenuta ghiaia
6 Barriera laterale
di sostegno
Costruzione
Inizio presumibile dei lavori nel 2020
1
Costo
Circa 15 Mio chf
Prestazioni fornite da Lombardi
Progetto preliminare, progetto definitivo, progetto
di pubblicazione, appalto, progetto esecutivo,
direzione lavori (come parte di un consorzio)
2
Projekt
Progetto
Bestehend
Situazione
attuale
Dettaglio tecnici
I lavori verranno eseguiti con mantenimento del traffico
a senso unico. Saranno installate delle barriere laterali a
sostegno degli scavi mediante la realizzazione di targonate.
3
4
6
5
1
2
3m
Bahntunnel Bommerstein,
Schweiz
Galleria ferroviaria Bommerstein,
Svizzera
Die Bahnlinie L890 ist eine wichtige Verbindung zwischen
dem Raum Zürich und Graubünden sowie Österreich,
auf der täglich 180 Personen- und Güterzüge verkehren.
Der 453 Meter lange, bergmännisch erstellte Bommersteintunnel wurde 1941 in Betrieb genommen. Er hat ein Hufeisenprofil und besteht grösstenteils aus Mauerwerk. Auf rund
einem Fünftel der Tunnellänge ist das Gewölbe lediglich
mit einem Spritzmörtel versiegelt. Bei der geplanten Teilerneuerung werden die bahntechnischen Einrichtungen erneuert und die Bausubstanz wird instand gesetzt.
Mit den Arbeiten soll der Tunnel in Bezug auf die Tragund Betriebssicherheit sowie die Gebrauchstauglichkeit für
die folgenden 30 Jahre fit gemacht werden. Massnahmen:
Abdichtung Tunnelparament, Sohlen- und Gleisabsenkung,
Bau von Personenschutznischen, Sanierung Entwässerungssystem, neuer Gleisober- und -unterbau (Betonschwellen),
Anpassung Lichtraumprofil, neue Stromschiene, Anpassung
Kabelanlagen, Instandsetzung Tunnelportale.
La galleria ferroviaria «Bommerstein» lungo la linea L890
si colloca lungo un importante collegamento tra l’area di
Zurigo e i Grigioni e verso l’Austria. La tratta viene percorsa
ogni giorno da circa 180 treni tra passeggeri e merci. La galleria (lunga 453 metri) è in funzione dal 1941. Ha una sezione
tipica a ferro di cavallo ed è essenzialmente costruita in
muratura. Circa un quinto della superficie della volta è sigillata con cemento spruzzato. Il progetto di rinnovo parziale
prevede l’adeguamento degli impianti di tecnica ferroviaria
e interventi di riparazione strutturale. I lavori permetteranno di garantire la sicurezza strutturale e d’esercizio e la
capacità funzionale della galleria per i prossimi 30 anni.
I provvedimenti previsti sono: l’isolazione dei paramenti,
l’abbassamento del piano dei binari, la realizzazione di nicchie di protezione per le persone, il risanamento del sistema
di drenaggio, l’adattamento del profilo libero, la realizzazione
di una nuova catenaria rigida, l’adattamento dei bauletti cavi
e il ripristino dei portali.
213
Umleitungen oder Verkehrsreduktion
Die Methoden und Verfahren, die bei der Sanierung von Eisenbahntunneln angewendet werden, unterscheiden sich in mancherlei Hinsicht von den Vorgehensweisen bei Strassentunnel. Für das Arbeiten in Zeitfenstern mit befristeten Teilsperrungen fehlt oft der notwendige Spielraum, denn wo der Personenverkehr tagsüber rollt, ist in der Nacht auf den
meisten Strecken der Güterverkehr unterwegs. Die Eisenbahntunnel werden folglich bei
weiterlaufendem Verkehr erneuert, so auch der Coldreriotunnel: Die Bahnlinie darf während der zweijährigen Bauzeit lediglich 25 Stunden lang, verteilt auf drei Wochenenden,
unterbrochen werden. In vielen anderen Fällen entscheiden sich die sbb für sogenannte
«Clusterlösungen»: Ganze Strecken werden für eine Kompletterneuerung längere Zeit ausser
Betrieb genommen. Der Fern- und der Güterverkehr werden während der Bauarbeiten
grossräumig umgeleitet, der Personennahverkehr erfolgt allenfalls mit Bussen. Eine solche
Vollsperrung eines Tunnels ist nur dann möglich, wenn wirklich eine alternative Strecke
zur Verfügung steht. Auf dem engmaschigen Eisenbahnnetz der Schweiz ist dies öfter der Fall,
beispielsweise auf der Strecke Zugersee Ost: Bei der dort von Lombardi geleiteten Sanierung der Tunnel (siehe Beispiel Bahnstrecke «Zugersee Ost», S. 210) findet bei Walchwil
gleichzeitig ein Ausbau auf Doppelspur statt. Die Züge werden über den Eisenbahnknoten
Rotkreuz auf der anderen Seeseite verkehren.
Eine weitere Sanierungsvariante ist der Einspurbetrieb im Doppelspurtunnel, wie dies
Lombardi für die Teilerneuerung des Bommersteintunnels am Walensee plant (vgl. S. 213).
Damit während der Bauarbeiten jeweils ein Gleis weiterbetrieben werden kann, ist es
notwendig, für das in Betrieb stehende Trassee mittels sogenannter «Rühlwände» eine
parallele Schotterhalterung zu sichern. Zudem müssen Schutzwände errichtet werden.
Schritt für Schritt erfolgen schliesslich die eigentlichen Erneuerungsarbeiten: Ausbau des
bestehenden Seegleises, Erstellen von Widerlagerunterfangung und Portalnischen, Gewölbeinstandsetzung, Sohlenabsenkung, Einbau neuer Gleise, einer Stromschiene und von
Kabeln, Inbetriebnahme des Seegleises (was Halbzeit bei den Bauarbeiten bedeutet),
dann Wiederholung des gesamten Prozesses am Berggleis usw. Insgesamt 17 exakt terminierte Bauphasen sollen es ermöglichen, den Bommersteintunnel innerhalb von zwei
Jahren zu erneuern. Die Züge werden während dieser Zeit, abgesehen von kurzen Nachtsperrungen, weiter durch den Tunnel rollen.
214
adeguati circa 150 marciapiedi, cavalcavia, sistemi di alimentazione e di segnalazione oltre
che 20 gallerie, tra cui quella di Coldrerio (vedi pag. 207) nella parte più meridionale del
collegamento. Inaugurata nel 1874, quest’opera necessita di importanti lavori di adeguamento. Anche se lunga appena 96 metri, dev’essere rinnovata per non ostacolare il trasporto
combinato («Huckepack») su rotaia. Sotto la direzione lavori di Lombardi, l’adeguamento
dell’opera permetterà di espletare appieno le proprie funzioni.
Deviazioni o riduzione di traffico
I metodi e le procedure che si utilizzano per il risanamento delle gallerie ferroviarie si differenziano per alcuni aspetti dalle procedure adottate nelle gallerie stradali. Lavorare con
finestre temporali di chiusura parziale al traffico è di difficile attuazione: di giorno occorre
garantire la fluidità del traffico passeggeri, di notte quella del traffico merci. Le infrastrutture
ferroviarie devono pertanto poter essere rinnovate senza alcuna interruzione del traffico.
Questo vale anche per la galleria di Coldrerio. Durante quasi due anni di lavori di ristrutturazione la linea potrà essere chiusa al traffico per sole 25 ore, distribuite su 3 fine settimana.
In molti altri casi, le Ferrovie federali svizzere (ffs) preferiscono optare per la cosiddetta
«soluzione cluster»: la chiusura totale dell’intera tratta interessata dal rinnovamento con
relativo dirottamento del traffico. Il traffico a lunga percorrenza e quello merci sono deviati
su altre vie, mentre quello locale viene garantito con un servizio di autobus sostitutivo.
La chiusura completa di una galleria è possibile solo se è disponibile un collegamento alternativo. La fitta rete ferroviaria svizzera consente quasi sempre questa possibilità. Si pensi
ad esempio alla tratta est del lago di Zugo (vedi pag. 211). Il risanamento della galleria di
Walchwil, seguita da Lombardi e interessata dall’ampliamento a doppio binario, ha comportato la deviazione del traffico sulla sponda opposta del lago, lungo il nodo ferroviario
di Rotkreuz.
Un’altra variante per la ristrutturazione di gallerie a doppio binario è il mantenimento
dell’operatività su un binario mentre il secondo viene rinnovato. Lombardi utilizzerà tale
soluzione per il parziale rinnovo della galleria «Bommerstein» lungo il Walensee (vedi
pag. 213). Affinchè durante tutte le fasi di costruzione un binario continui a essere fruibile
dal traffico, la sicurezza della zona di lavoro sarà garantita da pareti di protezione parallele. Passo dopo passo saranno realizzate tutte le opere: ampliamento del binario esistente lato
lago, realizzazione di sottomurazioni dei piedritti e delle nicchie ai portali, risanamenti della
volta, abbassamento del piano dei binari, posa di nuovi binari, della catenaria rigida e dei cavi,
messa in esercizio del binario lato lago. Questo corrisponde alla metà dei lavori da effettuare,
che saranno ripetuti nella medesima sequenza sul binario lato monte. Diciassette fasi di
lavoro, programmate con precisione, permetteranno di rinnovare la galleria in due anni.
Durante questo periodo, a parte qualche breve chiusura notturna, i treni continueranno a
transitare in tutta sicurezza lungo la tratta.
215
Rechnen allein genügt nicht
Die Projektierung von Staudämmen und Tunneln ist keine Routinearbeit. Sie erfordert
vielmehr eine situative Auseinandersetzung mit den natürlichen Gegebenheiten vor Ort
sowie eine gute Kombination von Erfahrung und theoretischen Überlegungen. Schon bei
der Projektierung der Verzasca-Staumauer setzte Lombardi dazu in den 1950er-Jahren
erfolgreich maschinelle Rechenverfahren ein. Dank eigener Softwareentwicklungen hat
Lombardi diese Anwendungen seither stetig verfeinert. Sie erlauben sowohl für den
Staudamm- als auch den Tunnelbau detaillierte Simulationen, schaffen Sicherheit und
ermöglichen einen effizienten Ressourceneinsatz. Die vielfältigen Möglichkeiten der
heutigen Rechensysteme allein führen aber nicht zu verlässlichen Lösungen. Notwendig
sind auch der richtige Einsatz und die Überprüfung der Ergebnisse mit solider Fachkompetenz und Intuition.
Ist heute von Ingenieurbaukunst die Rede, so denkt man an erster Stelle an virtuose Tragwerke und Brücken oder elegante Glaskuppeln. An jene wenigen Ingenieure vielleicht,
die aus der anonymen Masse der Baumeister hervorstechen, an deren Namen man sich
erinnert und die durch ein gekonntes Zusammenspiel von konstruktiver Lösung und ästhetischer Gestaltung bemerkenswerte Bauten geschaffen haben. Erst beim zweiten Nachdenken wird einem bewusst – nicht zuletzt dank einem Bestseller wie «Die Brücke von
Coca» von Maylis de Kerangal, einem fesselnden Roman über eine Baustelle –, dass auch
Zweckbauten wie Tunnel oder Kraftwerke nicht auf immergleichen Standards beruhen,
sondern auch da Erfindungskraft und Scharfsinn gefragt sind, damit sozial, ökologisch und
kulturell nachhaltige Bauwerke entstehen.
Wer nun aber in Lombardis Abteilung für Spezialstudien eintaucht, dem wird erst wirklich klar, was der Begriff «Ingenieursbaukunst» auch bedeuten kann, wenn keine spektakuläre Konstruktion, keine neue Infrastruktur, kein fertiges Bauwerk als sichtbarer
Beweis einer gelungenen Projektierung greifbar ist. Im Bereich der Spezialstudien geht
es darum, Berechnungen anzustellen und zu prüfen, Risiken zu kalkulieren, auf unvorhergesehene Ereignisse oder sogar Unfälle zu reagieren, neue Rechenmethoden und
technische Lösungen zu entwickeln – kurz: weit über bisherige Erfahrungen hinauszugehen und heute Unmögliches morgen möglich zu machen. Lombardi beurteilt beispielsweise im Rahmen des europäischen Projektes «Laguna» (Large Apparatus for
Grand Unification and Neutrino Astrophysics), ob sich die tiefliegenden Kavernen mit
noch unerreichten Spannweiten realisieren lassen (siehe S. 220), oder plant einen Autobahntunnel durch eine aktive geologische Störzone, bei dem aufgrund der schwierigen
geologischen Bedingungen bereits während des Ausbruches Stabilitätsprobleme auftraten (siehe S. 234). Die Kunst des Bauens besteht in solchen Fällen darin, Erfahrung,
Intuition und Kalkulation so zu kombinieren, dass sie sich gegenseitig ergänzen. Rechnen allein genügt nicht: Eine bestimmte Erfahrung kann den Ausschlag für eine Berechnung geben, und das Kalkulieren umgekehrt dazu verhelfen, neue Kenntnisse zu
218
I calcoli da soli non bastano
La progettazione di dighe e di gallerie non è un lavoro ripetitivo. Essa richiede un costante confronto con le condizioni naturali locali, una buona dose di esperienza e solide
conoscenze teoriche. Già negli anni ‘50, durante la progettazione della diga della Verzasca, Lombardi si affidò con successo ai metodi di calcolo numerici mettendo a profitto
gli strumenti elettronici del tempo. Successivamente, grazie ai programmi di calcolo
sviluppati in sede, lo studio di ingegneria si perfezionò sempre di più nell’utilizzo di tali
applicazioni. Esse consentono, sia per le dighe che per le gallerie, simulazioni dettagliate atte a garantire gli aspetti legati soprattutto alla sicurezza, oltre che l’uso efficiente
delle risorse disponibili. Le svariate opportunità offerte dai moderni sistemi informatici non portano tuttavia da sole a soluzioni affidabili. Un loro uso corretto ed una personale operazione di convalida dei risultati, basata su solide competenze ed intuizione,
rimangono passaggi imprescindibili.
Spesso, quando si parla di ingegneria civile, l’immaginario corre verso strutture virtuose
come lunghi ponti sospesi o eleganti cupole di vetro. Si ricordano unicamente quegli ingegneri che hanno saputo cogliere il nostro interesse grazie ad un’audace combinazione di
tecnica e design estetico, realizzando opere che rimarranno per sempre strettamente legate
al loro progettista. Approfondendo le considerazioni sull’ingegneria civile si arriva però alla
consapevolezza che anche le strutture funzionali, come le gallerie o le centrali idroelettriche, non si basano su semplici standard progettuali immutabili nel tempo, ma necessitano
anch’esse d’inventiva ed ingegno, necessari per realizzare opere socialmente, ecologicamente e culturalmente sostenibili. Lo specifico tema viene raccontato in un bestseller dal titolo
«La nascita di un ponte» di Maylis de Kerangal, un romanzo accattivante che ha per protagonista un cantiere.
Chi entra nella sezione Studi speciali della Lombardi viene immediatamente confrontato con
il significato che può avere l’arte ingegneristica nella sua accezione più completa, e quindi
non necessariamente solo legata a progettazioni spettacolari o a nuove infrastrutture. Si
tratta ad esempio di allestire calcoli e test specifici per valutare rischi, di sviluppare risposte
a eventi imprevisti o incidenti e di elaborare nuovi metodi di calcolo e nuove soluzioni tecniche. In breve: andare oltre le esperienze precedenti e rendere possibile quello che oggi
sembra irrealizzabile. Nell’ambito del progetto europeo «Laguna» (Large Apparatus for Grand
Unification and Neutrino Astrophysics), Lombardi ha ad esempio realizzato uno studio sulla possibilità di costruire caverne sotterranee con dimensioni mai raggiunte fino ad oggi
(vedi pag. 221), o, in un altro contesto, ha progettato una galleria autostradale attraverso una
faglia attiva in condizioni geologiche assai precarie, come dimostrato dalle difficoltà incontrate già durante la fase di scavo (vedi pag. 234). Gli ingegneri si occupano inoltre costantemente di monitorare, e se necessario riabilitare, le dighe esistenti, rendendo sicure grandi
infrastrutture il cui cedimento sarebbe catastrofico. L’arte della costruzione è, in questi
ed altri casi, la giusta combinazione di calcolo, intuizione ed esperienza. Il calcolo da solo
219
Rechts
Hauptkavernen mit
Nebenbauwerken und
Zugangsstollen neben
dem angrenzenden
Frejus Strassentunnel.
1
Accanto
Caverne principali con
opere accessorie e cunicoli di accesso ubicate
accanto alla galleria stradale del Frejus.
5
2
6
Unten
Dimension der Hauptkavernen im Vergleich
zum schiefen Turm von
Pisa und der Freiheitsstatue
Sotto
Dimensione delle caverne a confronto con la
torre di Pisa e la Statua
della Libertà.
4
3
1 Oberer Zugangstunnel
2 Unterer Zugangstunnel
3 Neuer FréjusStrassentunnel
4 Bestehender FréjusStrassentunnel
5 Memphys 1
6 Memphys 2
1 Galleria di accesso
superiore
2 Galleria di accesso
inferiore
3 Nuovo tunnel
del Fréjus
4 Tunnel del Fréjus
esistente
5 Memphys 1
6 Memphys 2
Laguna-Projekt, Fréjus,
Frankreich/Italien
Welches ist die grösstmögliche Spannweite für einen Hohlraum im Untertagebau? An der Machbarkeit grosser Kavernen an sich wird nicht gezweifelt: Bei deren Bau wird
das Gebirge auf dieselbe Weise verformt und belastet wie
bei einem üblichen Tunnel. Bei grossen Querschnitten
sind jedoch grössere zu stabilisierende Blöcke zu erwarten.
Auch können natürlich entstandene Karsthöhlen riesige
Dimensionen – mit Spannweiten von über 300 Metern –
aufweisen. Betrachtet man die grössten von Menschen
geschaffenen Kavernen und deren Spannweite in Funktion der Überdeckung, so zeigt sich, dass alle bisher
gebauten Hohlräume deutlich unterhalb einer bestimmten Grenze liegen.
Diese Grenze soll im Rahmen des europäischen Projektes «Laguna» (Large Apparatus for Grand Unification and
Neutrino Astrophysics) deutlich überschritten werden.
Riesige, tankförmige Detektoren sollen für die Untersuchungen von Neutrinos genutzt werden. Ein potenzieller
Standort für ein derartiges Labor befindet sich in der
Nähe des Fréjus-Strassentunnels zwischen Italien und
Frankreich. Je nach Detektortyp sind verschiedene Kavernenformen vorgesehen. Die grösste Spannweite beträgt
76 Meter (Detektor «Glacier»), während für «Memphys»
zwei Kavernen von je 67 Meter Durchmesser vorgesehen sind. Diese Kavernen liegen rund 1750 Meter tief
unter der Erde.
220
Spannweite (Span) und
Tiefe unter der Erde (Depth)
diverser vom Mensch
erstellten Kavernen.
0.0
Hongrin
Kops II
lep (cern)
0.5
Larghezza (Span) e profondità sotto la superficie
(Depth) di alcune caverne
realizzate dall’uomo.
Rio Grande
Salmisaari
Vihanti
lhc (cern)
Waldeck II
Linth-Limmern
Gjøvik
Tytyri Mine
Hyper-Kamiokande
Nant de Drance
1.0
Kamiokande
1.5
Gran Sasso
Super-Kamiokande
Memphys
lena
Depth [km]
2.0
Glacier
President Steyn
Mont-Blanc tunnel
2.5
Western deep
3.0
10
20
Span [m]
30
Previous
Experience
Limit
40
50
Physics Research
Mining
Coal Repository
60
70
80
Physics Research (Project)
Power Plant
Public Use
Auftragsausführung
2009–2014
Kosten
Ca. eur 320 Mio.
Esecuzione del mandato
2009-2014
Costo
Circa 320 Mio eur
Leistungen Lombardi
Machbarkeitsstudie, Vorprojekt,
geomechanische und numerische Analyse, Kosten- und
Bauzeitabschätzung
Technische Daten
76 («Glacier») bzw. 67 m
Spannweite («Memphys»)
bei rund 1750 m Überdeckung
Prestazioni Lombardi
Studio di fattibilità, progettazione
preliminare, analisi geomeccaniche e numeriche, stima dei costi
e dei tempi di costruzione
Dati tecnici
76 m di luce interna (caverna
«Glacier») rispettivamente 67 m
di luce interna (2 caverne
«Memphis»), copertura 1750 m
Progetto Laguna, Fréjus,
Francia/Italia
Qual’è la luce massima realizzabile nella costruzione di
una caverna sotterranea? Sulla fattibilità di grandi caverne
in sé non vi sono dubbi. Durante le fasi di scavo, la roccia circostante subisce deformazioni e sollecitazioni simili a quelle
che si registrano durante la costruzione di una qualsiasi
galleria. Ovviamente grandi sezioni trasversali necessitano
di opere di sostegno imponenti. In natura ci sono grotte carsiche di dimensioni enormi con campate di oltre 300 metri.
Osservando le grandi caverne artificiali costruite fino
ad oggi si nota che le dimensioni si situano sempre entro
certi limiti.
Questi limiti saranno superati in modo significativo nel contesto del progetto europeo «Laguna» (Large Apparatus for Grand
Unification and Neutrino Astrophysics). Per gli studi sui neutrini sono infatti necessari rivelatori enormi in forma di serbtoi.
Un potenziale sito per un tale laboratorio è situato nei pressi
della galleria stradale del Fréjus tra Italia e Francia. A seconda
del tipo di rivelatore da installare, la caverna dovrà avere determinate dimensioni. La luce più grande raggiungerà i 76 m
(rivelatore «Glacier») mentre per «Memphys» sono previste
2 caverne di 67 m di diametro. Queste opere si situano ad una
profondità di circa 1750 metri sotto la superficie.
221
Statische und dynamische Berechnung einer
Bogenstaumauer.
Calcolo statico e
dinamico di una diga
ad arco.
222
non è sufficiente. Una provata esperienza può fare la differenza nel processo di calcolo e,
viceversa, il supporto dei calcoli elettronici aiuta a verificare e confermare nuove soluzioni.
Solo grazie a questa continua alternanza tra calcolo ed esperienza è possibile soddisfare le
continue e nuove sfide tecniche.
Specialisti come supporto ai progettisti
La sezione Studi speciali esiste sin da quando Lombardi fu creata, nel lontano1955. Già allora esisteva un gruppo di collaboratori specializzati nei calcoli, che venne potenziato ulteriormente nel 1967 a seguito dell’acquisizione del primo calcolatore elettronico, un ibm 1130.
Il settore «Studi tecnico-scientifici», come si chiamava in origine, fu ribattezzato più semplicemente «Studi speciali» qualche anno fa e comprende oggi una ventina di collaboratori,
inclusi due geologi e un fisico. Gli ingegneri sono specializzati in compiti specifici fra i quali la geotecnica, la meccanica delle rocce, la tecnologia dei materiali, la modellazione numerica. Il loro lavoro quotidiano consiste nel trovare e ottimizzare nuove soluzioni tecniche e
nel verificarne la valenza operativa. Questo compito di supervisione non significa però non
avere alcun contatto con i cantieri. Anzi, i tecnici della sezione «Studi speciali» eseguono
regolari sopralluoghi durante la costruzione in veste di specialisti nell’assistenza tecnica.
Una diga ad arco, ad esempio, adempie in maniera ottimale alla sua funzione specifica solo
se la sua geometria si adatta perfettamente alle condizioni geologiche del sito. Una galleria
porrà meno problemi durante la realizzazione se le previsioni geologiche e geotecniche saranno corrette. Anche se questi specialisti non vengono coinvolti nelle valutazioni contrattuali, economiche e burocratiche di un progetto, il loro contributo è costante e molto importante per la riuscita del progetto. Nei cantieri, infatti, si presentano spesso eventi
imprevisti ai quali è necessario far fronte mediante soluzioni tecniche veloci ed efficaci.
Nel 2004, ad esempio, Lombardi è stata chiamata come consulente per il risanamento e
completamento della galleria idraulica e la caverna della centrale idroelettrica «Ponte de
Pedra», sul Rio Correntes, nel sud-ovest del Brasile. L’anno prima, durante lo scavo della caverna, si era verificato un collasso totale della calotta, mentre nell’autunno 2004, durante la
prima messa in esercizio dell’impianto, si erano registrati numerosi crolli nella galleria di
restituzione. In totale erano avvenuti 5 crolli maggiori che ostruivano l’intera sezione della
galleria. Gli studi dettagliati che ne seguirono dimostrarono che le formazioni rocciose interessate erano parzialmente solubili a contatto con l’acqua e leggermente rigonfianti. Siccome la rapida rimessa in esercizio dell’impianto era prioritaria, Lombardi propose di rinforzare tutta la galleria di restituzione mediante un rivestimento di gunite in calotta e un
rivestimento gettato in opera per i piedritti e la soletta di fondo.
La progettazione e la costruzione dell’impianto «Ponte de Pedra» venne affidata ad un’impresa generale. In questi casi la minimizzazione dei costi tende a diventare prioritaria.
Le diverse parti coinvolte nel progetto sono spesso messe sotto pressione e tendono ad
223
Bauausführung
2014-2020
Costruzione
2014-2020
Leistungen Lombardi
Projektierung des Tunnels,
Dimensionierung der Tübbingelemente
Prestazioni Lombardi
Progettazione e dimensionamento del
rivestimento delle gallerie in relazione
alla casistica di incendio
Kosten
Ca. eur 380 Mio.
Technische Daten
Cefalù-Tunnel: Länge: 6,7 km, Durchmesser:
9,9 m, max. Überdeckung: 130 m;
Tunnelauskleidung aus 40 cm dicken Tübbinge
Costo
Circa 380 Mio eur
Dati tecnici
Galleria di Cefalù: lunghezza 6,7 km, diametro
interno 9,9 m; copertura massima 130 m;
rivestimento della galleria: spessore 40 cm
Tübbinge für die Auskleidung von Tunnel
Conci prefabbricati per il
rivestimento di gallerie
Cefalù-Tunnel, Sizilien, Italien
Galleria di Cefalù, Italia
Im Rahmen des Kapazitätsausbaus der Bahnlinie von
Palermo nach Messina wird die neue Strecke Cefalù–
Castelbuono auf mehr als zwölf Kilometern fast ausschliesslich unterirdisch geführt. Dazu werden drei neue
Tunnel erstellt: der Cefalù-, der Sant’Ambrogio- und der
Malpertugio-Tunnel. Im Auftrag des Generalunternehmens toto S.p.A. führt Lombardi die Projektierung und
die statischen Berechnungen der Auskleidungen der ersten
zwei Tunnel unter Berücksichtigung von möglichen Brandeinwirkungen aus. Mit Hilfe des von der Firma eigens
entwickelten Programmes kann das Verhalten eines solchen Gewölbes im Brandfall genau eingeschätzt werden.
Die Software berechnet die Temperaturverteilung in
der Tunnelauskleidung und evaluiert deren mechanisches
Verhalten unter Berücksichtigung der Interaktion mit dem
Untergrund. Es hat sich gezeigt, dass für den Brandfall auf
eine Verstärkung der Armierung verzichtet werden kann.
Al fine di aumentare la capacità della linea ferroviaria
Palermo-Messina, è stata progettata la nuova tratta CefalùCastelbuono, lunga circa 12 km, quasi interamente in sotterraneo. La tratta si compone di tre nuove gallerie: Cefalù,
Sant’Ambrogio e Malpertugio. Per conto dell’impresa generale Toto SpA, Lombardi è incaricata della progettazione
e delle verifiche statiche dei rivestimenti delle prime due
gallerie. Le verifiche comprendono anche le analisi in caso
di incendio. Con l’aiuto di un programma appositamente sviluppato, si è potuto stimare con precisione il comportamento
della struttura sottoposta al fuoco. Il programma calcola la
distribuzione della temperatura nel rivestimento della galleria e ne analizza il comportamento meccanico tenendo conto
delle interazioni tra la struttura e il terreno. Le verifiche hanno
dimostrato che non era necessario un incremento dell’armatura in caso di incendio.
224
accettare rischi eccessivi. Per un’esecuzione conforme alle aspettative diventa essenziale
l’attento monitoraggio delle diverse fasi di esecuzione, nonostante questa sia un’attività
spesso trascurata nell’ambito dei contratti di impresa generale. Naturalmente è anche indispensabile saper valutare il più realisticamente possibile il comportamento statico della
struttura interessata dagli interventi, sia nel breve che nel medio e lungo termine. La progettazione delle misure di sostegno della roccia nelle cavità sotterranee è generalmente un
compito assai impegnativo associato ad un alto grado di incertezza.
Capire e caratterizzare le rocce ed i massicci rocciosi
La determinazione dei parametri geomeccanici dell’ammasso roccioso avviene in primo
luogo attraverso lo studio di campioni di roccia sana, estratti tramite carotaggi, privi di piani
di fratturazione, fessure o di altre irregolarità. Questi campioni vengono sottoposti a prove
in appositi laboratori. Tuttavia singoli campioni privi di irregolarità o fratture non sono
rappresentativi dell’ammasso roccioso nel suo insieme, essendo questo caratterizzato da
una moltitudine di singolarità. Il comportamento dell’ammasso viene determinato anche
da queste singolarità ed è quindi importante distinguere tra le caratteristiche della roccia
intatta e quelle dell’ammasso roccioso. Poiché le fratture, le faglie e le altre discontinuità
hanno direzioni preferenziali di debolezza, le caratteristiche dell’ammasso roccioso possono
variare considerevolmente a seconda dell’orientamento considerato. I parametri dell’ammasso sono comunque sempre inferiori a quelli della matrice rocciosa, così come determinati in laboratorio. Vista la complessità della natura, questi parametri non sono quindi
direttamente misurabili, ma possono unicamente essere stimati.
Questa valutazione si basa su svariati metodi di classificazione. Il cosiddetto «indice rmr»
definisce la qualità dell’ammasso secondo cinque livelli, da molto scarsa a molto buona.
Il metodo si basa su parametri quali la resistenza della matrice rocciosa, la distanza, lo stato
e l’orientamento delle discontinuità e le caratteristiche freatiche. Il «valore-Q», invece, classifica la qualità della roccia secondo sette categorie. Si basa su parametri simili all’indice rmr,
ma tiene conto anche del comportamento previsto durante lo scavo di gallerie. Entrambi i
sistemi sono stati sviluppati a partire dagli anni ‘70 e sono ancora oggi utilizzati, talvolta in
concorrenza l’uno con l’altro. Questo è nella natura delle cose: che sia un indice rmr o un
valore Q, si tratta sempre del risultato di un’equazione che non corrisponde mai alla realtà
esatta, ma rimane sempre e comunque un’approssimazione della qualità di un materiale
mai completamente definibile.
Tali fondamenti della meccanica delle rocce servono sia per progettare cavità in sotterraneo
che per calcolare gli appoggi delle dighe o per valutare la sicurezza dei pendii naturali.
Lo sviluppo di questi concetti, come nuovo ramo dell’ingegneria, è iniziato negli anni ‘50 e
‘60, praticamente in concomitanza con la creazione della Lombardi. Se la prima metà del
secolo scorso è stata caratterizzata dalla nascita della meccanica dei terreni, la seconda è
225
erproben. Nur dank des fortlaufenden Hin und Her zwischen Empirie und Berechnen ist
es möglich, den ständig neuen technischen Herausforderungen zu begegnen.
Spezialisten in technischer Projektbegleitung
Der Bereich «Spezialstudien» existiert bei Lombardi eigentlich bereits seit der Firmengründung im Jahre 1955: Schon damals hat sich eine Gruppe von Mitarbeitern auf Berechnungen spezialisiert – ein Sektor, der 1967, nach dem Kauf der ersten Rechenmaschine,
einer ibm 1130, weiter verstärkt wurde. Die Abteilung für «technisch-wissenschaftliche Studien», wie sie damals hiess, wurde vor einigen Jahren einfachheitshalber in «Spezialstudien» umbenannt. Zu den etwa 20 Mitarbeitenden, die heute in diesem Sektor arbeiten, gehören auch zwei Geologen und ein Physiker. Die Ingenieure sind jeweils auf bestimmte
bautechnische Aufgaben spezialisiert – Statik, Boden- und Felsmechanik oder auch Materialtechnologie. Sie übernehmen weder Projektierungsarbeiten noch die Bauleitung.
Ihre tägliche Arbeit besteht darin, technische Lösungen zu entwerfen und die erforderlichen
Nachweise dafür zu erbringen. Keine Bauleitung innezuhaben, bedeutet jedoch nicht, keine
Kontakte mit den Baustellen zu haben. Vielmehr sind die Mitarbeitenden der Abteilung
«Spezialstudien» häufig auf Baustellenbesuch – als Spezialisten für die technische Begleitung: Eine Bogenstaumauer erfüllt ihre Funktion nur optimal, wenn ihre Form den Felseigenschaften vor Ort angepasst ist. Ein Tunnelausbruch bereitet weniger Probleme, wenn
die geologisch-geotechnische Prognose richtig ist. Die Fachspezialisten müssen sich jedoch nicht um die vertraglichen und ökonomischen Aspekte bei der Zusammenarbeit mit
der Bauunternehmung kümmern, erstellen verhältnismässig wenige Protokolle und tragen
im Rahmen eines grossen Bauprojektes nicht die Verantwortung für die gesamte Koordination. Dennoch ist ihr Beitrag stets präsent und äusserst wichtig, da auf Baustellen häufig unvorhergesehene Ereignisse auftreten, die technische Lösungen erfordern.
Lombardi wurde beispielsweise 2004 mit der Instandsetzung und Fertigstellung des anderweitig entworfenen Unterwasserstollens der Kraftwerkanlage «Ponte de Pedra» am Rio
Correntes im Südwesten Brasiliens beauftragt. Schon im Jahr zuvor, während des Ausbruchs der Deckenwölbung für die Kavernenzentrale, war es zum Totaleinsturz gekommen.
Beim ersten Test der Anlage im Herbst 2004 traten entlang des Unterwasserstollens zahlreiche Schäden auf. An fünf Stellen verstopften grössere Niederbrüche den Querschnitt
vollständig. Die Detailuntersuchungen zeigten: Die betroffenen Gesteinsformationen waren zum Teil wasserlöslich und leicht quellfähig. Da es galt, die Anlage möglichst rasch in
Betrieb zu nehmen, schlug Lombardi vor, den Ausbruch vorerst provisorisch zu sichern und
den Stollen auf der ganzen Länge mit einer Auskleidung aus Spritzbeton in der Kalotte
sowie aus Ortbeton in den Seitenbereichen und in der Sohle zu verstärken.
Für die Projektierung und Erstellung der Anlage «Ponte de Pedra» war ein Totalunternehmer
verantwortlich. Die Minimierung der Kosten stand deshalb im Vordergrund. Die involvierten
226
Bauausführung
2001–2003
1
2
3
4
5
Leistungen Lombardi
Expertise, Vorprojekt, Bauprojekt
und Ausschreibung, Betreuung
der Bauleitung
Kühlung mit Wasser
Umlenkrolle
Diamantseil
Treibmaschine
Bohrung
1 Raffreddamento
con acqua
2 Puleggia di rinvio
3 Filo diamantato
4 Macchina
5 Foro
Kosten
Ca. eur 3 Mio.
Technische Daten
Doppeltgekrümmte Bogengewichtsmauer, Höhe 80 m, Kronenlänge
515 m, 16 Vertikalschnitte mit
einer Gesamtfläche von 3500 m2
1
Costruzione
2001-2003
Prestazioni Lombardi
Consulenza, progetto preliminare
e di costruzione, appalto, controllo
dei costi e programma di gestione
e di costruzione
2
Costo
Circa 3 Mio eur
3
Dati tecnici
Diga ad arco-gravità a doppia
curvatura, altezza 80 m,
lunghezza del coronamento 515 m;
16 tagli verticali con una superficie complessiva di 3500 m2
4
5
10
15m
Staumauer Pian Telessio, Italien
Diga Pian Telessio, Italia
Die doppeltgekrümmte Bogengewichtsmauer «Pian Telessio» im Norden von Turin wurde in den Jahren 1950–1955
erstellt. Zwanzig Jahre später sind an ihr irreversible Verformungen Richtung Seeseite aufgetreten, die auf eine
Alkali-Silikat-Reaktion zurückzuführen sind. Das Quellen
des Betons führte zu einer leichten Erhöhung der horizontalen Bogendruckspannungen. Zudem öffnete sich auf der
Luftseite die Fuge zwischen Fundament und Staumauer.
Diese Öffnung bewirkt bei besonderen Situationen (abgesenkter Wasserspiegel, Sommertemperaturen) einen erheblichen Spannungsanstieg am wasserseitigen Mauerbereich.
Um den ursprünglichen Spannungszustand wiederherzustellen, wurden im oberen Teil der Mauer mittels Diamantseil Vertikalschnitte ausgeführt und danach wurde Zement
injiziert. Mit diesem Vorgehen wird nur den Auswirkungen
und nicht der Ursache des Problems begegnet – und somit
keine endgültige Lösung erzielt. Setzt sich das Quellen im
gleichen Tempo fort, sind in Zukunft weitere ähnliche
Massnahmen vorzunehmen.
La diga ad arco-gravità di Pian Telessio, situata a nord di Torino,
fu costruita tra il 1950 e il 1955. Vent’anni dopo la sua costruzione si sono create deformazioni irreversibili verso monte,
derivanti dalla reazione chimica tra alcali e aggregati. Il rigonfiamento del calcestruzzo ha portato ad un incremento delle
sollecitazioni di compressione orizzontali. Inoltre nei cunicoli
interni si sono sviluppate delle fessure e il giunto perimetrale si è progressivamente aperto sul lato di valle. Questa apertura comportava una concentrazione delle sollecitazioni
di compressione sul piede di monte. Allo scopo di ristabilire
le condizioni d’esercizio iniziali, la parte superiore della diga
è stata tagliata mediante filo diamantato per un’altezza di
40 m. I tagli sono stati in seguito iniettati con miscela cementizia allo scopo di ricostituire l’effetto d’arco. Questa procedura rilascia le tensioni nell’opera, trattando gli effetti senza
però affrontare le cause del problema. In effetti se il rigonfiamento continua ad avanzare, in futuro saranno necessari
nuovi interventi.
227
Kaverne für das
Kraftwerk von Cerro
del Aguila (Peru)
Caverna della centrale
idroelettrica di Cerro
del Aguila (Peru)
Parteien stehen in solchen Fällen oft unter Druck, sodass gewisse Risiken in Kauf genommen werden. Für eine planmässige und erfolgreiche Realisation ist es aber unentbehrlich,
die Ausführung sorgfältig zu überwachen und die Projektannahmen auch während der
Ausführung periodisch zu überprüfen – Aufgaben, die im Rahmen von Totalunternehmerverträgen oft vernachlässigt werden. Natürlich ist es auch unerlässlich, bereits während
der Projektierungsphase mit einem soliden Verständnis des statischen Verhaltens die Bedingungen möglichst realistisch einzuschätzen. Die Bemessung der Felssicherungsmassnahmen für unterirdische Hohlräume stellt generell eine sehr anspruchsvolle Aufgabe dar,
die immer mit grossen Unsicherheiten behaftet ist.
Fels und Gebirge verstehen und erfassen
Als Grundlage, um die Festigkeit eines Gesteins zu bestimmen, dienen Bohrproben aus intaktem Gestein, das keine Trennflächen, Klüfte oder sonstige Störungen aufweist. Anhand
der Probestücke wird die Festigkeit mit Prüfgeräten im Labor ermittelt. Doch weist eine
einzelne Probe nicht dieselben Eigenschaften auf wie die ganze Gesteinsmasse, die durch
Klüfte und Trennflächen in viele sogenannte «Kluftkörper» unterteilt ist. Das mechanische
Verhalten des Untergrunds ergibt sich insgesamt aus dem Verhalten des Gesteins an sich
und demjenigen des Gefüges. Entsprechend ist zwischen der Gesteinsfestigkeit und der
«Gesteinsmassenfestigkeit» – üblicherweise Gebirgsfestigkeit genannt – zu unterscheiden:
Letztere bezieht sich auf eine Gesteinsmasse mit ihren Trennflächen und Klüften, so wie
sie in der Wirklichkeit im grossen Massstab vorkommt. Klüfte und Störungen haben bevorzugte Richtungen. Entsprechend kann auch die Gebirgsqualität stark richtungsabhängig sein, stets ist sie aber kleiner als die eigentliche oder «ungestörte» Gesteinsfestigkeit.
Sie lässt sich nicht messen, sondern kann nur geschätzt werden.
Eine solche Einschätzung basiert auf verschiedenen Methoden beziehungsweise Klassifizierungen. Der sogenannte «rmr-Index» zum Beispiel erlaubt, die Gebirgsqualität in fünf
Stufen – von «sehr gut» bis «sehr schlecht» – einzuteilen. Er beruht auf Parametern wie
der erwähnten Gesteinsfestigkeit, dem Abstand, dem Zustand und der Orientierung der
Klüfte sowie den Gebirgswasserbedingungen. Der «Q-Wert» hingegen beurteilt die Qualität nach sieben Stufen. Er beruht auf ähnlichen Parametern, berücksichtigt jedoch zusätzlich das erwartete Verhalten während des Tunnelausbruchs. Beide Klassifizierungssysteme
wurden in den 1970er-Jahren von verschiedenen Autoren entwickelt und werden noch
heute angewendet – oft auch in Konkurrenz zueinander. Das liegt in der Natur der Sache:
Ein rmr- oder ein Q-Wert ist zwar das exakte Resultat einer Gleichung, entspricht in Wirklichkeit aber immer bloss einer Annäherung an ein nie wirklich definierbares Material.
Solche Grundlagen der Felsmechanik dienen sowohl der Projektierung von Hohlräumen im
Untergrund als auch der Berechnung der Felswiderlager von Talsperren oder der Beurteilung der Sicherheit natürlicher Hänge. Die Entwicklung dieser vor fünf bis sechs Jahrzehnten
228
Ausführung
2010–2015 (Toachi-Pilatón),
2016–2017 (Santa María)
Kosten
Ca. usd 420 Mio. (Toachi-Pilatón),
ca. usd 120 Mio. (Santa María)
Costruzione
2010-2015 (Toachi-Pilatón),
2016-2017 (Santa María)
Costo
Circa 420 Mio usd (Toachi-Pilatón),
circa 120 Mio usd (Santa María)
Leistungen Lombardi
Projektierung der Staumauer
(Toachi-Pilatón), Machbarkeitsstudie und Vorprojekt
(Santa María)
Technische Daten
50 m hohe Gewichtsstaumauer
(Toachi-Pilatón),
75 m hohe Bogenstaumauer
(Santa María)
Prestazioni Lombardi
Progettazione della diga
(Toachi-Pilatón), studi di fattibilità
e progettazione preliminare
(Santa María)
Dati tecnici
Diga a gravità ordinaria, altezza
50 m (Toachi-Pilatón),
diga ad arco altezza 75 m
(Santa María).
Wasserkraftwerke Toachi-Pilatón,
Ecuador, und Santa María
de Quipúa, Honduras
Für die Wasserkraftwerke «Toachi-Pilatón» (Ecuador) und
«Santa María de Quipúa» (Honduras) wurde Lombardi damit beauftragt, zwei Staumauern unter besonders anspruchsvollen geotechnischen Bedingungen zu entwerfen.
Beim Wasserkraftwerk «Toachi-Pilatón» im Nordwesten
Ecuadors beinhaltete die Projektierung den Nachweis der
Dammstabilität, wobei vor allem die heterogenen geologischen Strukturen bei den Dammauflagern auf beiden
Seiten zu berücksichtigen waren. Für verschiedene Fälle –
Bauphase, Normalbetrieb, Hochwasser, Erdbeben usw. –
wurde je eine zwei- und eine dreidimensionale Analyse
durchgeführt. Untersucht wurde auch die Gleitsicherheit an
der Staumauerfundation im Fels und am Fels-Mauer-Kontakt.
Bei der Staumauer «Santa María de Quipúa» stellt die geologische Situation eine besondere Herausforderung für die
Stabilitätsbedingungen der Mauerauflager und die Dichtigkeit der Fundation dar. Hier wurden verschiedene Mechanismen untersucht, die zu einem Versagen führen könnten
und – unter Berücksichtigung der diversen Kluftsysteme
und der Auflagerkräfte der Bogenstaumauer – die erforderlichen Stabilitäten nachgewiesen. Um das Verhalten
der Mauerfundation zu verbessern, sieht das Projekt nun
den Bau von Stollen an beiden seitlichen Widerlagern
vor. Diese mit Beton verfüllten Stollen dienen sowohl der
Drainage als auch der Verstärkung.
230
1 Coronamento
della diga
2 Cavità carsiche
3 Indagini
geologiche
1 Mauerkrone
2 Kluftsysteme
3 Geologische
Erkundung
25
50
75 m
2
1
24
22
31
30
0+000
0+005
29
0.01
0+015
32
11
6
10
0+025
4
7
0+030
9
0+035
10
50
(N)
20 F
0+050
45
0.3
0.3
0.3
20
30 22
0.2
0.05
10
HASTIAL
DE.
0.01
0+045
100
100
100
0
0+025
0+030
UL
20
0+035
0+040
19
27
20
40
28
20
0.01
DISTANCIA DESDE EL FRENTE (m)
10
0.05
0.1
20
0.1
8.8
40
70
22
F
0.04
40
F
0.01
50
30
50
1.1
F
0.7
1.3
8.2
60
0.01
30
0.5
50 3.2
0.01
1.3
1.4
5.6
0.4
60
30
40 4.1
0.05
50
26
25
24
21
46
23
18
12
13
17
D-3 15
13
5.3
10
0.2
F
0.7
0+050
22
36
0
37
30
0+045
0
0+020
10
9
54
18
8
70
30
53
7
81
5
16
32
14
1.9
LC 273°
30
20
6
11
3
28
4
1
HASTIAL
IZ.
1
5
0+040
30 2.8
40 1.3
3
F
0+015
50
6
42
8
14
0+020
100
0+000
2
0+010
0.8
0+005
ESQUEMA GEOSTRUCTURAL
TÚNEL
100
0+005
2
0+010
20
13
15
19
17
20 0.2
0+010
0
100
100
DISTANCIA DESDE LA ENTRADA (m)
40
12
16
0.2
21
0
0+015
10
20
23
100
0+020
I-2
32
100
D-3
T1
00
30
100
28
25
30
100
0+025
18
UL
UL
20
0+030
F
100
UL
100
0+035
29
100
6.1
0
I-3
0+040
10
26
0
UL
0
UL
0.8
F
0.01
31
0.01
0.5
1.6
0.01
0.01
0+045
18
50 F
D-1
0
0
10
0
10
20
30
40
50
0+050
UL
0
D-4
I-1
I-2
T2
1.0
0.7
3
60
0.6
80 42
54
Centrali idroelettriche ToachiPilatón, Ecuador e Santa María
de Quipúa, Honduras
Per gli impianti idroelettrici «Toachi-Pilatón» in Ecuador
e «Santa María de Quipúa» in Honduras, Lombardi è stata
incaricata di progettare delle dighe in condizioni geologiche
particolarmente complesse.
Per l’impianto idroelettrico di «Toachi-Pilatón», nel nordovest dell’Ecuador, si trattava di progettare l’opera in modo
da garantire condizioni di stabilità soddisfacenti dei blocchi
di sponda, tenendo conto delle caratteristiche geologiche assai
eterogenee. Per condizioni di carico diverse – costruzione,
condizioni normali, piena, sisma ecc. – sono state allestite
verifiche bi- e tridimensionali. Inoltre è stata verificata la
stabilità allo slittamento nella roccia di fondazione e lungo
la superficie di contatto con la diga.
Nel caso della diga «Santa María de Quipúa» (Honduras) la
situazione geologica – con la presenza di cavità carsiche prevalentemente planari – rappresenta una sfida particolare a
causa delle difficili condizioni di stabilità dei versanti e per
la complicata situazione di tenuta idraulica della fondazione.
In questo caso sono stati esaminati diversi scenari che potrebbero portare al collasso dell’opera, tenuto conto dei diversi
sistemi di discontinuità nell’ammasso e delle forze di appoggio della diga ad arco. Per migliorare il comportamento della
fondazione della diga il progetto prevede la realizzazione di
cunicoli in ambedue gli appoggi contribuendo in tal modo
al drenaggio e al miglioramento della resistenza meccanica
della roccia di fondazione.
231
noch neuen Ingenieurwissenschaft fand praktisch gleichzeitig mit dem Aufbau der Firma
Lombardi statt: Die erste Hälfte des vergangenen Jahrhunderts war durch die Entstehung
der Bodenmechanik gekennzeichnet, die zweite durch jene der Felsmechanik. Schon 1968
hielt Giovanni Lombardi an der Tagung der Schweizerischen Gesellschaft für Bodenmechanik und Fundationstechnik – heute Geotechnik Schweiz (GS) – einen Vortrag über den «Einfluss der Felseigenschaften auf die Stabilität von Hohlräumen». Die Felsmechanik gehört
heute klar zu Lombardis Stärken.
Anspruchsvolle Software für den Eigenbedarf
Lombardi hat schon früh in die Informatik investiert. In den Jahren nach der Firmengründung war jedoch noch keine kommerzielle Software verfügbar. Lombardi hat deshalb
alle Berechnungsprogramme selber erarbeitet. Die Abteilung «Spezialstudien» entwickelt
auch heute regelmässig Software, jedoch fast ausschliesslich für den internen Gebrauch.
Eine Ausnahme stellt das kommerzialisierte Programm «mic» zur Staumauerüberwachung
dar, das bei zahlreichen Anlagen in der Schweiz und im Ausland eingesetzt wird. Es erlaubte zum Beispiel, das Verhalten der Talsperre «Ferden» im Lötschental (CH) nach einem
ausserordentlichen Lawinenniedergang im Jahr 1999 zuverlässig zu prüfen.
Für den Eigenbedarf hat Lombardi in den letzten zehn Jahren etwa Programme zur
Erzeugung der dreidimensionalen Geometrie von Bogenstaumauern oder zur Berechnung der Gleitsicherheit von Gewichtsstaumauern entwickelt. Letzteres berücksichtigt,
wie sich die seitlich am Talhang stehenden Blöcke auf das gesamte Gleichgewicht auswirken. Gewichtsmauern werden üblicherweise nur anhand von 2D-Modellen dimensioniert. Für breite Täler, für die Gewichtsmauern traditionell entworfen wurden, ist dies
ausreichend. Bei der heute herrschenden Tendenz, Gewichtsmauern auch in engen
Schluchten zu erstellen, kann dies mit Risiken verbunden sein. Das Programm dient dazu,
die tatsächlichen Stabilitätsbedingungen in solchen Fällen näher zu untersuchen. Im Bereich Tunnelbau entwickelte Lombardi zudem Programme für die statische Berechnung
von Tunnelauskleidungen unter Brandeinwirkung (siehe S. 224) sowie für die Stabilitätsberechnung von Bruchkörpern, bei denen die Eigenschaften der Felsklüfte miteinbezogen werden.
Dank der Fähigkeit, Berechnungsmethoden selber zu entwickeln und zu optimieren, kann
Lombardi besser auf die wechselnden gesellschaftlichen Bedürfnisse reagieren. Die Brandkatastrophen im Mont-Blanc- (März 1999) und im Gotthard-Strassentunnel (Oktober 2001)
sind Beispiele dafür, wie sich Unfälle unmittelbar auf die herrschenden Baugewohnheiten,
Normen und Richtlinien auswirken (siehe S. 124). Als Folge dieser Ereignisse besteht – als
eine unter unzähligen Sicherheitsmassnahmen – die Auflage, die Sicherheit des Betongewölbes eines Tunnels im Brandfall zu garantieren. Vereinfachte Berechnungsmethoden
führen dabei schnell zu einer markanten Erhöhung der Betonarmierung. Mit der Software
232
stata imperniata sullo sviluppo della meccanica delle rocce. Nel 1968, in occasione della
riunione della Società svizzera di meccanica delle terre e lavori di fondazione (oggi «Geotecnica svizzera»), Giovanni Lombardi tenne una conferenza sull’influenza delle proprietà
della roccia sulla stabilità di una cavità. La meccanica delle rocce rimane un campo di attività principale di Lombardi.
Programmi di calcolo per le proprie necessità
Lombardi intuì presto l’importanza dell’informatica. Tuttavia, negli anni successivi alla sua
creazione, non era disponibile in commercio alcun programma di calcolo adeguato alle esigenze. Ciò spinse Lombardi a sviluppare in proprio i programmi di calcolo necessari.
A tutt’oggi la sezione Studi speciali crea software su misura per esclusivo uso interno. Unica
eccezione è la commercializzazione del programma «mic» per il monitoraggio delle dighe,
che viene utilizzato per diverse infrastrutture sia nazionali che estere. Esso ha svolto un
ruolo determinante, ad esempio, nel controllo del comportamento della diga di Ferden, nella
valle di Lötschen (Svizzera), sulla quale si è abbattuta una straordinaria valanga nel 1999.
Nell’ultimo decennio Lombardi ha sviluppato vari programmi ad uso interno come quello
per la generazione della geometria tridimensionale di calcolo delle dighe ad arco o quello per
la verifica della sicurezza allo scorrimento delle dighe a gravità. Quest’ultimo analizza l’influenza dei blocchi laterali sulle condizioni di stabilità generali della diga tenendo conto della
presenza del pendìo. Le dighe a gravità sono solitamente dimensionate sulla base di modelli
bidimensionali. Per le ampie vallate, tradizionalmente ottimali per le dighe a gravità, questo
modello è più che sufficiente. Tuttavia, la tendenza odierna di costruire dighe a gravità anche in strette e profonde vallate rende il calcolo bidimensionale insufficiente e rischioso.
Il programma di Lombardi permette una valutazione più realistica delle effettive condizioni
di stabilità dei singoli blocchi di una diga a gravità e dell’opera nel suo insieme. Nell’ambito
delle costruzioni sotterranee, Lombardi ha creato dei programmi per l’analisi strutturale di rivestimenti di gallerie in caso di incendio (vedi pag. 224), nonché per il calcolo della stabilità
dei blocchi di roccia il cui comportamento viene determinato dalle famiglie di discontinuità.
Grazie alla capacità di sviluppare metodi e programmi di calcolo in proprio, Lombardi ha
potuto rispondere al meglio alle mutevoli esigenze del mercato. Gli incendi nelle gallerie
del Monte Bianco (marzo 1999) e del San Gottardo (ottobre 2001) hanno influenzato direttamente l’allestimento di nuove direttive e rinnovate norme costruttive (vedi pag. 125).
Tra le innumerevoli nuove misure di sicurezza seguite agli eventi disastrosi, c’è la necessità di verificare la capacità portante della volta in calcestruzzo di una galleria in caso di
incendio. Un metodo di calcolo inappropriato porta inevitabilmente a un eccessivo rinforzo
dell’armatura. Con il software sviluppato appositamente per tale verifica, Lombardi è in
grado di configurare opportunamente l’armatura di rinforzo, ottimizzandone la quantità
nel rispetto di tutti nuovi requisiti di sicurezza.
233
Durchquerung einer
aktiven Störzone
mittels eines duktilen
Tunnelsystems aus
gelenkig verbundenen Segmenten
Attraversamento della
faglia attiva con un
tunnel flessibile realizzato ad anelli indipendenti
Bauausführung
1998–2002
Costruzione
1998-2002
Leistungen Lombardi
Optimierung der Ausbruchsicherung sowie Planung des
erdbebensicheren Ausbaus
der Tunnelröhren
Prestazioni Lombardi
Ottimizzazione dello scavo e
progettazione antisismica delle
due canne
Kosten
Ca. eur 40 Mio.
Technische Daten
50 cm breite Ausdehnungsfugen
zwischen 4,4 m langen
Ausschalungselementen
Costo
Circa 40 Mio eur
Dati tecnici
Giunti di dilatazione di 50 cm di
larghezza ubicati tra i casseri
lunghi 4,4 m
Bolu-Tunnel, Türkei
Tunnel Bolu, Turchia
Der zweiröhrige, drei Kilometer lange und dreispurige
Bolu-Tunnel ist Teil der nordanatolischen Autobahn von
Istanbul nach Ankara. Der Bau wurde 1993 begonnen
und stellte wegen der äusserst ungünstigen baugeologischen Verhältnisse in einem tektonisch hoch beanspruchten Gebirge eine besondere Herausforderung dar.
Lange Abschnitte des Tunnels verlaufen zum Teil in hochplastischen Verwerfungszonen. Aktive Störungszonen
queren das Trassee nahezu rechtwinklig. 1999 ereigneten
sich in der Westtürkei zwei grosse Erdbeben, wobei das
Düzce-Erdbeben im November erhebliche Schäden am
Bauwerk verursachte. Ein beträchtlicher Teil der im Bau
befindlichen Tunnelröhren stürzte ein. Lombardi erstellte
eine detaillierte seismische Analyse. Im Bereich bekannter,
aktiver, den Tunnel kreuzender Verwerfungszonen wurde
eine Serie von «Gelenken» eingebaut, die bei künftigen
tektonischen Ereignissen Versetzungen und Verdrehungen
der Tunnelröhre möglich machen.
La galleria di Bolu, lunga 3 km, è costituita da due canne
a tre corsie ciascuna e fa parte del collegamento autostradale anatolico tra Istanbul ed Ankara. La sua costruzione
iniziata nel 1993 ha rappresentato una sfida particolare a
causa delle condizioni geologiche estremamente sfavorevoli, con un ammasso roccioso fortemente tettonizzato.
Il tracciato attraversava diverse linee di faglia particolarmente attive, incrociandole quasi ad angolo retto. Nel 1999
ci furono due forti terremoti nella parte occidentale della
Turchia. L’evento sismico che colpì la zona di Duzce causò
ingenti danni alla galleria in costruzione facendone crollare
una parte considerevole. Lombardi ha eseguito in primo
luogo una dettagliata analisi sismica. Nelle tratte in corrispondenza delle faglie attive sono state predisposte una
serie di «cerniere» che permettono di assorbire le deformazioni dell’ammasso in occasione di eventuali futuri movimenti tettonici.
234
30
P [bar]
20
10
I
II
III
0
0
100
200
300
V [lt/m]
gin Kurve mit typischem
Volumen- Druck-Verlauf
(in blau) einer Zementinjektion in geklütfteten Fels.
Curva gin con il tipico
andamento di volume
e pressione di un’iniezione cementizia in
roccia fratturata (in blu).
Plattenkohäsimeter
von Lombardi entwickelt um die Kohäsion
einer Zementmischung
zu bestimmen.
Coesimetro a lamina
ideato da Lombardi
per la misura della
coesione di una miscela cementizia.
Injektionen im Kontrollgang einer Staumauer zur Abdichtung
der Fundation.
235
Iniezioni dalla galleria
perimetrale di una diga
per l’impermeabilizzazione della fondazione.
Gibraltar-Tunnel,
Spanien/Marokko
Seit etwa einem halben Jahrhundert ist das Gebiet von
Gibraltar Gegenstand von mehr oder weniger realistischen
Projektideen, um die Meerenge zwischen Europa und
Afrika zu überqueren. Entwürfe für eine Hängebrücke,
einen auf dem Meeresboden liegenden Tunnel oder für
einen schwimmenden Tunnel in beschränkter Tiefe mussten aus unterschiedlichen Gründen aufgegeben werden.
Einzig ein Tunnel im Felsuntergrund kommt heute infrage.
Starke Wasserströmungen in beiden Richtungen zwischen
dem Atlantik und dem Mittelmeer bereiten jedoch bei der
Sondierung des Untergrunds ernsthafte Schwierigkeiten.
Zudem wurden auf dem Meeresgrund zwei tiefe, mit tonhaltigen Brekzien gefüllte Gräben lokalisiert.
Im Rahmen einer internationalen Ingenieurgemeinschaft
beteiligte sich Lombardi an den Sondierungen und
der Ausarbeitung eines Projekts für den Bau eines Untersuchungsstollens. Die Durchquerung der erwähnten Gräben verlangt den Einsatz von Tunnelbohrmaschinen mit
geeignetem Schild. Der aussergewöhnlich hohe Wasserdruck bedingt, dass das Gebirge vorgängig durch einen
Ring von Bohrungen intensiv drainiert wird. Da solche
Verhältnisse im Tunnelbau bisher noch nirgends angetroffen wurden, sind eine numerische Simulation des Vortriebs
sowie die Entwicklung neuer Baumethoden und Baumaschinen nötig.
236
1 Spanien
2 Marokko
3 Erosionsgräben
1
1 Spagna
2 Marocco
3 Fosse di erosione
2
0.00
-200
3% (
16.1 k
-400
m)
3%
(16.8
km )
-600
3
0
5
Projektierung
2006–2011
Leistungen Lombardi
Vorprojekt für den Tunnel,
Bauprojekt für den Untersuchungsstollen
10
15
3
20
Technische Daten
Bahntunnel in fast 500 m Tiefe
(300 m Wasser/200 m Gestein),
Gefälle von 3%
25
30
35 km
Progettazione
2006-2011
Prestazioni Lombardi
Progetto di massima e progetto
preliminare per la costruzione di
un cunicolo esplorativo
Dati tecnici
Tunnel ferroviario ad una profondità di circa 500 m (300 m di acqua
e 200 m di roccia), pendenza del
tracciato 3%
Galleria di Gibilterra,
Spagna/Marocco
Da oltre mezzo secolo sono allo studio progetti più o meno
realistici in corrispondenza dello stretto di Gibilterra per il
collegamento via terra tra Europa e Africa. Proposte quali
un lungo ponte sospeso, un tunnel sul fondo del mare e uno
galleggiante in profondità limitata sono state abbandonate
per svariati motivi. L’unico progetto rimasto d'attualità è quello
di un tunnel ferroviario scavato nella roccia sotto il mare.
Tuttavia, le correnti marine molto forti in entrambe le direzioni tra l’Atlantico e il Mediterraneo rendono difficoltose
le indagini geologiche del sottosuolo. Sono state inoltre individuate due fosse profonde contenenti materiali argillosi in
corrispondenza di importanti faglie.
Come membro del gruppo di progettazione internazionale, Lombardi ha seguito le indagini e partecipato alle
attività di progettazione della galleria e alla redazione di
un progetto per la costruzione di un cunicolo esplorativo.
In effetti, l’attraversamento delle fosse marine richiede
l’impiego di frese munite di uno scudo particolare. La pressione d’acqua particolarmente elevata necessita l’esecuzione di un anello di drenaggio preventivo attorno alla galleria
per ridurne il carico. Le condizioni uniche, mai riscontrate
in altri progetti di gallerie, richiedono simulazioni numeriche di scavo e lo sviluppo di nuovi metodi di costruzione
mai utilizzati fino ad ora.
237
zur statischen Berechnung von Tunnelauskleidungen unter Brandeinwirkung entwickelte
Lombardi jedoch eine Berechnungsmethode, die es ermöglicht, Tunnel so zu projektieren,
dass sie den neuen Sicherheitsanforderungen genügen, die Armierung aber besser auf die
effektiven Ansprüche abgestimmt ist und dadurch – ohne Sicherheitseinbusse – minimal
gehalten wird.
Gesunder Menschenverstand
Rechnerisch sind die Möglichkeiten im Bauingenieurwesen heute fast unbegrenzt.
Dies bringt jedoch auch Risiken mit sich. Angesichts des breiten Spektrums an Lösungsmöglichkeiten, das sich durch die Rechnungsmethoden anbietet, können sich
schnell Fehler einschleichen, die im Umfeld des heute üblichen grossen, ja manchmal
sogar blinden Vertrauens in die Berechnungsprogramme untergehen und nur schwer
identifiziert werden können. Künftigen Ingenieuren wird oft gar nicht mehr gelehrt,
mögliche Konsequenzen anhand einfacher Modelle abzuschätzen. Die für jede Problemlösung unerlässliche gute Portion gesunder Menschenverstand wird auf diese Weise nicht gefördert. Zur täglichen Arbeit der Ingenieure des Sektors «Spezialstudien»
gehört somit auch die Prüfung der Plausibilität der Berechnungsresultate und der gewählten Berechnungsmodelle.
Im Rahmen der Fachtagung 2013 des Schweizerischen Talsperrenkomitees hat Roger Bremen, ceo der Lombardi-Gruppe, die negativen Auswirkungen des Drangs nach Messungen und die Grenzen der Risikoquantifizierung umfassend dargestellt. Von seltenen
Ausnahmen abgesehen gibt es beispielsweise bei Talsperren keine ausreichend repräsentative Datengrundlage, die es erlaubt, probabilistische Risikoanalysen durchzuführen.
Eine Verbesserung der Sicherheit kann daher im Wesentlichen nur durch systematische
Fehleruntersuchungen erreicht werden. Nur das Fehlverhalten bestehender Anlagen und
dessen genaue Untersuchung können helfen, die Dimensionierung neuer sowie die
Sicherheit bestehender Anlagen besser einzuschätzen. Entscheide, die das Risiko betreffen, beruhen im Allgemeinen auf einer Kombination von quantifizierbaren und nicht quantifizierbaren Elementen. Fehleinschätzungen sind oft darauf zurückzuführen, dass die
nicht quantifizierbaren Aspekte vernachlässigt werden. Kurz: Trotz bester technischer
Hilfsmittel muss man sich auch heute mit einem Anteil an Ungewissheit abfinden, der sich
nicht weiter reduzieren lässt.
Dennoch: Grosse Unfälle sind glücklicherweise höchst selten. Die Anzahl gravierender Unfälle bei Stauanlagen und Dammbrüchen ist im Verhältnis zur grossen Zahl derartiger Bauwerke äusserst klein. Zur Sicherheit der Talsperren trägt auch die eingehende und ständige
Überwachung und Kontrolle der Anlagen bei, infolge deren Bauten saniert oder instand
gesetzt werden müssen – Aufgaben, die bei Lombardi seit den 1980er-Jahren einen immer grösseren Anteil ausmachen.
238
Buonsenso
Le possibilità di calcolo nell’ingegneria civile sono oggi quasi illimitate. Ciò comporta anche forti rischi. Dato l’ampio spettro delle possibili soluzioni e le numerose variabili dei
metodi di calcolo, l’eventualità di commettere degli errori è sempre in agguato e la cieca fiducia nei programmi elettronici rende a volte difficile la loro identificazione. La capacità
di stimare possibili conseguenze basandosi su modelli semplici di calcolo è una disciplina
che non viene quasi più insegnata ai giovani ingegneri. Il buonsenso richiesto per valutare
l’idoneità della soluzione ai problemi dovrebbe venir stimolato maggiormente. L’indispensabile esame della plausibilità dei risultati di calcolo rientra quindi nel lavoro quotidiano
degli ingegneri della sezione «Studi speciali».
In occasione della conferenza annuale 2013 del Comitato svizzero delle dighe, Roger Bremen,
presidente del gruppo Lombardi, espose gli effetti negativi del bisogno ossessivo di misurare e i limiti della quantificazione del rischio. A parte rare eccezioni, non ci sono, ad esempio
per le dighe, casi rappresentativi che possano consentire una sufficiente analisi probabilistica dei rischi. Un miglioramento della sicurezza può essere ottenuto quindi essenzialmente tramite l’indagine degli incidenti passati. Solo l’esame delle problematiche degli
impianti esistenti può aiutare a valutare meglio il dimensionamento delle nuove strutture
e la sicurezza di quelle già esistenti. Le decisioni inerenti il rischio si basano generalmente
su una combinazione di fattori quantificabili e non. Gli errori di valutazione sono spesso il
risultato della mancata considerazione di qualche aspetto non misurabile e di un’eccessiva
fiducia nella stima dei rischi. In breve: nonostante i mezzi tecnici a disposizione vi sarà
sempre una certa quota di incertezza.
Per fortuna i grandi incidenti sono estremamente rari. Il numero di eventi disastrosi che
toccano le dighe e quello dei più semplici guasti ai loro impianti è molto piccolo, se confrontato con il numero delle dighe costruite nel mondo. Un contributo essenziale viene sicuramente dal continuo monitoraggio e controllo di queste infrastrutture con sistematici
interventi di risanamento e migliorie, attività queste che dagli anni ‘80 sono in continuo
incremento presso Lombardi.
La causa di tutte le gravi rotture di dighe si situa quasi sempre nella fondazione. La struttura
della diga «Malpasset» nei pressi di Fréjus nel sud della Francia, ad esempio, ha registrato gravi
danni durante il suo primo invaso nel dicembre 1959, dopo un periodo di forti piogge torrenziali. Successivamente fu accertata una debolezza fino a quel momento sconosciuta nella roccia di
base della fondazione della struttura. L’acqua si infiltrava e si accumulava nell’ammasso
fino a far scivolare la struttura di fondazione stessa. Al mondo vi sono sempre meno siti esenti
da problematiche a livello di fondazione adatti alla costruzione di dighe. Dove le condizioni
geologiche sono ideali, una diga è probabilmente già stata costruita. Per i futuri progetti di nuove dighe saranno quindi sempre più richieste conoscenze approfondite della meccanica
239
Oudayas-Tunnel, Marokko
Der im Mai 2011 eröffnete Oudayas-Tunnel verbindet die
Küstenstrasse mit der Altstadt von Rabat. Ziel ist es,
dadurch das Zentrum der marokkanischen Hauptstadt
wiederzubeleben und die Voraussetzungen für die Schaffung einer Fussgängerzone zwischen der Kasbah des Oudayas – einer Zitadelle aus den Jahren 1000–1600 – und der
Medina von Rabat zu verbessern. Der rund 500 Meter lange
Oudayas-Tunnel besteht aus zwei zweispurigen Röhren
und unterquert die Kasbah. Die Untertagebauarbeiten in
dem stark bevölkerten Gebiet mit einer extrem geringen
Überdeckung zwischen 3 und 15 Metern sowie die Unterquerung diverser Fundamente historischer Bauten in
unterschiedlichstem Zustand stellten eine grosse Herausforderung dar und erforderten den Einsatz von verschiedenen Bautechniken. In einem ersten Schritt wurde der Baugrund konsolidiert und die bestehenden Fundamente der
historischen Gebäude über eine Pfahlkonstruktion abgefangen. Durch den Tunnelausbruch wurden anschliessend
in einem zweiten Schritt die Lasten über die Konstruktion in den Baugrund abgetragen. Da der Tunnel teilweise
unter dem Grundwasserspiegel liegt, wurden das Sohlgewölbe und die Paramente mittels Jet Grouting abgedichtet.
Sämtliche Bauarbeiten wurden systematisch mit einem
Überwachungssystem begleitet: Sowohl die Fundamente
als auch die Setzungen wurden laufend in Echtzeit überwacht. Durch die permanente Interpretation der Messergebnisse und deren Kalibrierung konnte die Arbeitssicherheit auf der Baustelle während der ganzen Bauzeit
sichergestellt werden.
240
1
2
3
4
5
10
1
2
3
4
Historische Gebäude
Fundamentplatte
Vorgespannte Anker
Abdichtungswand
15m
1
2
3
4
Edifici storici
Platea di fondazione
Ancoraggi
Parete di impermeabilizzazione
Bauausführung
2006–2011
Kosten
Ca. eur 40 Mio.
Costruzione
2006 -2011
Costo
Circa 40 Mio eur
Leistungen Lombardi
Vorprojekt und Projekt,
Ausschreibungsdokumente,
technische Bewertung der
Offerten, Projektkontrolle
und Bauleitung
Technische Daten
Strassentunnel in der Altstadt
von Rabat mit stark reduzierter
Überdeckung (3–15 m)
Prestazioni Lombardi
Progetto preliminare e progetto
definitivo, documenti d’appalto,
controllo dei progetti e direzione
lavori
Dati tecnici
Galleria stradale nel centro
storico di Rabat con ridotta copertura (3-15 m)
Tunnel Oudayas, Marocco
Inaugurata nel maggio 2011, la galleria di Oudayas collega
la strada costiera alla città vecchia di Rabat e mira a valorizzare il cuore della capitale marocchina rendendo possibile
la creazione di una zona pedonale tra la Kasbah degli Oudayas (un borgo fortezza degli anni 1000-1600) e la Medina di
Rabat. Il tunnel ha una lunghezza di circa 500 m è costituito
da due tubi a due corsie. Il suo tracciato passa sotto la Kasbah
con bassissime coperture, sfiorando le fondamenta di diversi
monumenti storici con differente grado di conservazione.
Lo scavo delle opere sotterranee ha rappresentato una notevole sfida tecnica ed ha richiesto l’impiego di svariate tecniche costruttive. Dapprima si è proceduto al consolidamento
e al sostegno degli edifici storici mediante un impalcatura meccanica ed un rinforzo delle fondazioni; in un secondo
tempo si è proceduto al trasferimento dei carichi di fondazione su pali in vista dello scavo della galleria. Poiché il tunnel attraversa in parte una zona sotto il livello della falda,
sono inoltre stati necessari degli interventi di impermeabilizzazione mediante jet grouting sul perimetro dello scavo.
Tutte le operazioni sono state costantemente seguite da un
sistema di monitoraggio composto da diversi strumenti di
misurazione che ha garantito il controllo in tempo reale degli
assestamenti e delle deformazioni generate dai lavori di costruzione della galleria. Grazie all’interpretazione costante dei risultati acquisiti dal sistema di monitoraggio è inoltre stato possibile calibrare ed ottimizzare le attività del cantiere garantendo
il completamento dei lavori in piena sicurezza.
241
Die Ursache aller schwerwiegenden Staudammbrüche liegt fast immer im Fundament.
Die Talsperre «Malpasset» bei Fréjus in Frankreich zum Beispiel brach während des ersten
Einstauens im Dezember 1959 nach sintflutartigen Regenfällen. Nachträglich zeigte sich,
dass eine bis dahin nicht bekannte Kluft im Untergrund der Mauer für den Bruch verantwortlich war: Wasser konnte durchsickern und sich ansammeln, bis schliesslich das Widerlager der Sperre über der Kluft wegrutschte. Problemfreie Standorte für Talsperren gibt es
heute weltweit immer weniger: Wo die Verhältnisse ideal sind, wurden meist schon Staumauern gebaut. Künftige Staumauerprojekte werden demnach erwartungsgemäss höhere Anforderungen an die Felsmechanik und die Statik stellen. Wie erwähnt lassen sich
Felseigenschaften jedoch nicht anhand von Berechnungen festlegen, sodass auch in diesem Bereich eine gute Kombination von Erfahrung, Felduntersuchungen und rechnerischen Überlegungen unerlässlich ist.
Gebirge abdichten mit der gin-Methode
Seit dem Unglück in Südfrankreich wird praktisch keine Talsperre mehr gebaut, ohne dass
deren Untergrund durch Zementinjektionen abgedichtet wird. Lombardi hat zu diesem
Zweck die sogenannte «gin-Methode» entwickelt, die auch im Tunnelbau weit verbreitet
ist. Das Prinzip besteht darin, in Hohlräume oder Felsklüfte eine Flüssigkeit einzupressen,
die im weiteren Verlauf ihre physikalischen Eigenschaften ändert und die gewünschte
Verbesserung der mechanischen und hydraulischen Eigenschaften herbeiführt. Das relativ einfache Prinzip ist in Wirklichkeit nicht immer problemlos umzusetzen. Soll die Festigkeit des Gebirges verbessert werden, muss das Injektionsmaterial nicht nur erhöhte
Festigkeiten erreichen, sondern auch mit genügend Kraft an den Oberflächen haften.
Die Beschaffenheit des Festgesteins selbst ist hingegen kaum veränderbar. Das Verfüllen
von feinen Klüften ist ebenfalls nur ausnahmsweise – und nur mit mehr als einem Injektionsgang – möglich.
Theoretische Überlegungen zeigen: Für einen gegebenen Injektionsradius ist das Produkt
aus Injektionsvolumen und Injektionsdruck konstant – und zwar unabhängig von der Rissweite. Dieser Wert entspricht der Injektionsintensität – der Grouting Intensity Number
(gin) – und ist eine Energiegrösse (Einheit: Joule). Stark vereinfacht heisst dies: Zum Füllen
eines schmalen Risses sind wenig Injektionsgut und ein relativ hoher Druck notwendig,
für eine breite Kluft hingegen viel Injektionsgut und weniger Druck.
Die gin-Methode beruht im Wesentlichen auf der Idee, nicht das Injektionsvolumen oder
den Injektionsdruck zu begrenzen, sondern deren Produkt. Wird der maximale Injektionsdruck erreicht, ist dies ein Anzeichen für eine bescheidene Aufnahme des Injektionsgutes.
Eine weitere Verbesserung des Injektionsresultates ist mit der eingesetzten Mischung somit
nicht zu erreichen. Wird hingegen das maximale Injektionsvolumen bei geringem Druck erreicht, sind allenfalls Massnahmen zu treffen, um das Durchdringungsvermögen anzupassen.
242
delle rocce e dei processi statici. Poiché, come già detto, la roccia non può mai essere esattamente caratterizzata sulla base di metodi di calcolo, una buona combinazione di esperienza, studi
sul campo e considerazioni teoriche diventa essenziale ai fini di una corretta progettazione.
Sigillare ammassi rocciosi con il metodo gin
Dopo l’incidente occorso alla diga «Malpasset», praticamente nessuna diga è stata più costruita senza il trattamento della sua fondazione tramite iniezioni di cemento. Lombardi
ha sviluppato il cosiddetto «Metodo gin», ampiamente utilizzato anche nella realizzazione
di gallerie. Il principio fisico è semplice: iniettando una boiacca in una fessura rocciosa se
ne alterano le caratteristiche fisiche determinando il miglioramento desiderato delle sue
proprietà meccaniche ed idrauliche. Il concetto, seppur quasi elementare, non è sempre di
facile attuazione. Se è la resistenza della roccia a dover esser migliorata, il materiale di iniezione deve portare non solo ad un aumento della resistenza, ma deve avere esso stesso la
capacità di aderire alle superfici. La struttura della roccia stessa è tuttavia difficile da cambiare. Il riempimento di sottili fessure è solo raramente possibile e comunque raggiungibile solo a seguito di ripetute fasi di iniezione.
Riflessioni teoriche hanno mostrato che per un determinato raggio di estensione dell’iniezione, il prodotto tra pressione e volume di iniezione rimane costante, indipendentemente
dallo spessore della fessura. Questo valore definisce quindi l’intensità di iniezione, il cosiddetto Grouting Intensity Number (gin), e si misura in dimensione energetica (unità: Joule).
Semplificando, questo significa che per riempire una fessura molto sottile serve poco materiale, ma una pressione relativamente alta, mentre per intervenire su una fessura più ampia la
pressione deve essere diminuita, ma serve una maggiore quantità di prodotto.
Il metodo gin si basa essenzialmente sull’idea di non limitare solo il volume o la pressione
di iniezione, ma anche il prodotto dei due fattori. Se viene raggiunta immediatamente
la pressione massima di iniezione, si ha un volume di iniezione ridotto ed un ulteriore miglioramento dell’ammasso mediante iniezione non è quindi possibile con l’ausilio
della miscela d’iniezione utilizzata. Se si raggiunge invece il volume massimo di iniezione, sono eventualmente necessarie delle misure per contenere la diffusione della miscela.
Infine, se durante l’iniezione viene raggiunto il valore gin, prima con pressioni basse poi
con pressioni sempre maggiori, ciò significa che vengono progressivamente sigillate fessure
di spessore progressivamente minore. Questo risultato si ottiene procedendo per fasi successive durante le quali il valore gin viene raggiunto con pressioni sempre maggiori.
Anche il tipo di miscela d’iniezione gioca un ruolo importante: allo stato liquido deve
disporre di un’alta penetrabilità ed essere stabile, mentre allo stato solido deve soddisfare le
proprietà meccaniche richieste (resistenza, durabilità e adesione alla roccia). Essa deve inoltre anche essere economicamente conveniente. Nonostante i significativi progressi raggiunti
243
Infolge des Tunnelbaus
senkt sich der Grundwasserspiegel ab
(4 ursprüngliche Lage;
5 Endzustand) und
durch die Reduktion der
Wasserdrücke kommt
es zu einer Schliessung
der Klüfte (3 ursprünglicher Zustand der Klüfte,
1 und 2 Endzustand) und
damit zu einer Deformation an der Oberfläche
Abbassamento della
falda (4 posizione iniziale,
5 finale) per effetto drenante del tunnel e conseguente riduzione delle
pressioni interstiziali
nel massiccio che causa
la chiusura delle fessure
(3 stato iniziale delle fessure, 1 e 2 stato finale) e
deformazioni in superficie.
Ausführung
2000-2015
1
Leistungen Lombardi
Empfindlichkeitsanalyse,
Sanierungsprojekte im
Falle einer Verformung
über den Grenzwerten
4
Technische Daten
Nalps: Schliessung der
Talflanken von fast 20 mm
(Grenzwert: 35 mm);
Santa Maria: Öffnung der
Talflanken von 5 bis 6 mm
(Grenzwert: 45 mm)
5
2
3
Staumauern Nalps und Santa Maria,
Schweiz
Im Jahre 1978 erlitt die Staumauer «Zeuzier» im Wallis
(Schweiz) schwere Schäden, als durch einen in der Nähe
vorgetriebenen Sondierstollen eine Gebirgsentwässerung
ausgelöst wurde. Die Risse in der Mauer führten zu jahrelangen Betriebseinschränkungen und machten umfangreiche Sanierungsarbeiten notwendig. Bei der Projektierung des Gotthardbasistunnels (siehe S. 56) wurde deshalb
eine Reihe von Massnahmen getroffen, damit sich ein derartiger Zwischenfall nicht wiederholt. Bei den Staumauern
«Nalps» und «Santa Maria» führten die unterschiedlichen
Randbedingungen und der fortschreitende Erkenntnisgewinn zu zwei komplett verschiedenen Lösungsansätzen.
Im Falle der Staumauer «Nalps» wurde das Konzept
«Nettowasserentnahme» umgesetzt: Während des Tunnelvortriebs waren bei bestimmten Mengen an Gebirgswasser Injektionsmassnahmen im Tunnel auszulösen.
Bei der Mauer «Santa Maria» hingegen wurde auf die
Beobachtungsmethode gesetzt: Ausschlaggebend für
allfällige Massnahmen an der Mauer selbst – und nur
sekundär im Tunnel – ist ausschliesslich das Deformations- und Tragverhalten der Talsperre. Bisher wurde
bei der Talsperre Nalps eine Schliessung der Talflanken
von 20 mm festgestellt, während bei der Talsperre
Santa Maria die derzeitige Talöffnung 5 bis 6 mm beträgt.
244
Z
X
Esecuzione
2000-2015
Y
VT
NS
SL
697 0
00
Prestazioni Lombardi
Analisi di sensibilità,
progetti di risanamento in
caso di deformazione oltre
i limiti ammissibili
Dati tecnici
Nalps: chiusura dei fianchi
della valle di circa 20 mm
(limite ammesso 35 mm);
Santa Maria: apertura dei
fianchi della valle di 5-6 mm
(limite ammesso 45 mm)
8,58
km
707 00
0
16
45
84
156
00
0
10,
00
km
SB
Diga Nalps e Santa Maria,
Svizzera
Nel 1978 la diga «Zeuzier» nel sud-ovest della Svizzera subì
gravi danni a seguito del drenaggio a larga scala della falda
associata alla realizzazione di un cunicolo di sondaggio.
Le fessure createsi nella struttura hanno limitato per anni
le condizioni d’esercizio dell’impianto e reso necessari imponenti lavori di ristrutturazione. Quando si iniziò a progettare la galleria di base del San Gottardo (vedi pag. 57),
vennero prese una serie di misure preventive affinché il problema non si ripetesse. Gli invasi di «Nalps» e «Santa Maria»,
situati lungo il tracciato della nuova galleria, si collocano in
situazioni diverse. Questa differenza unita alle maggiori
conoscenze acquisite hanno portato a due approcci completamente differenti per le due opere.
Nel caso della diga di «Nalps» è stato attuato il concetto
di prelievo del volume di falda netto: se durante lo scavo
fossero state superate soglie massime di infiltrazioni sarebbero state efettuate iniezioni di impermeabilizzazione.
Per la diga «Sta. Maria» è invece stato adottato un metodo
osservazionale: determinante per eventuali misure costruttive era il comportamento deformativo e strutturale della
diga e solo in secondo luogo quanto succedeva in galleria.
Finora presso la diga di Nalps è stata osservata una chiusura della valle di 20 mm, mentre per la diga di Sta. Maria si
osserva un’apertura di 5-6 mm.
245
Wird schliesslich der gin-Wert erreicht, zeugt dies von angemessenen Injektionsparametern. Im Idealfall wird der gin-Wert zuerst bei eher geringen Drücken erreicht, was bedeutet, dass die breiteren Klüfte injiziert werden. In einem zweiten oder allenfalls dritten
Durchgang wird der gin-Wert dann bei höheren Drücken erreicht, was auf die Injektion der
feineren Klüfte hindeutet.
Die Art des Injektionsgutes spielt eine wichtige Rolle. Das ideale Injektionsgut weist in
flüssigem Zustand ein den Anforderungen entsprechendes Durchdringungsvermögen auf,
wird nicht ausgewaschen und weist nach Abschluss der Injektion umgehend die angestrebten mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Haftung am Injektionskörper) auf. Schliesslich muss es auch kostengünstig sein. Trotz bedeutender Fortschritte
bei der Entwicklung von Injektionsprodukten sind die idealen Eigenschaften noch längst
nicht erreicht. So stellen die Wahl eines Injektionsgutes oder dessen Zusammensetzung
stets eine Kompromisslösung dar, bei der die verschiedenen Anforderungen im flüssigen
und im ausgehärteten Zustand abzuwägen sind. Umso unverständlicher, dass aus verschiedenen Gründen immer wieder auf Injektionsversuche verzichtet wird. Die eigentlichen Injektionsmassnahmen werden dann selbst zu einem Versuch, was meist zu Verzögerungen
und qualitativ nicht optimalen Resultaten führt.
Wechselnde Ansprüche
Im Bauwesen herrschte vor allem in den Anfängen der Informatik die Tendenz, Strukturen zu verschlanken. Heute ist das Baumaterial im Verhältnis günstiger, die Bau- und
Unterhaltskosten sind jedoch höher, weshalb der Nachweis der Tragsicherheit allein
nicht mehr genügt, sondern immer mehr zusätzliche Anforderungen in der Projektierung zu berücksichtigen sind – eine Entwicklung, die sowohl den Talsperren- als auch
den Tunnelbau betrifft.
Tübbingelemente beispielsweise – vorgefertigte Betonsegmente zur Versteifung im Tunnelbau – dienen sowohl der Felssicherung als auch der definitiven Tunnelauskleidung,
zwei Anforderungen, die nicht immer kompatibel sind: So sind die Ansprüche an die Gebrauchstauglichkeit – Rissweite, Dichtigkeit, Aussehen, Verformungen – insbesondere in
den letzten Jahrzehnten zunehmend gestiegen. Dies führte dazu, dass heute für das abgeschlossene Bauwerk oft die Gebrauchstauglichkeit und weniger die Tragsicherheit massgebend ist. Dies steht ganz im Gegensatz zur Bauphase, wo normalerweise nur die Tragsicherheit für die Bemessung entscheidend ist. Eine hohe Versetzgenauigkeit der Tübbings,
die bei einschaligen Auskleidungen das tadellose Aussehen sicherstellt, steht so beispielsweise im Widerspruch zu einem schnellen und effizienten Baufortschritt.
In engen Tälern baute man früher Beton sparende Bogenmauern, die die Last des gespeicherten Wassers durch ihre sowohl vertikale als auch horizontale Krümmung optimal auf
246
nello sviluppo dei prodotti di iniezione, le caratteristiche ideali sono lontane dall’essere
raggiunte. Per questo la scelta del materiale e la sua composizione è sempre il risultato di un
compromesso, nel quale i vari requisiti sono analizzati allo stato liquido e solido. Risulta
poco comprensibile la reticenza spesso riscontrata nei confronti della realizzazione di prove di iniezione prima dell’intervento principale. Tale reticenza comporta il rischio di ritardi
e di risultati qualitativamente non ottimali durante l’esecuzione.
Esigenze mutevoli
In particolare, agli inizi dell’informatica, esisteva la tendenza a ricercare geometrie ottimali
e più snelle possibile. Oggi i materiali da costruzione sono meno costosi, ma sono gli oneri di
costruzione e di manutenzione ad essere più elevati. La verifica della sicurezza strutturale
non è quindi più sufficiente ed è necessario tenere conto di requisiti sempre maggiori già
durante la fase di progettazione. Questa evoluzione è riscontrabile sia nel campo delle dighe
che in quello delle opere sotterranee.
I conci prefabbricati, utilizzati come rivestimento interno nelle gallerie, servono ad esempio
sia come supporto della roccia in fase di scavo che come rivestimento finale della galleria:
due requisiti che non sempre sono pienamente compatibili. I requisiti dell’opera in termini di condizioni d’esercizio e durabilità, come la limitazione della fessurazione, l’impermeabilità e i requisiti architettonici, sono sensibilmente aumentati negli ultimi decenni.
Per l’opera finita sono quindi spesso determinanti i requisiti legati alle condizioni d’esercizio e meno la sua sicurezza strutturale. Questo è in netto contrasto con la fase di costruzione, in cui di solito la sola sicurezza strutturale del progetto è presa in considerazione. La precisione nel collocamento dei conci, determinante per un risultato impeccabile delle singole sezioni, è ad esempio in conflitto con un processo di costruzione veloce
ed efficiente.
Nelle vallate strette si costruivano in passato dighe ad arco, ottimizzando il volume di calcestruzzo impiegato. Queste opere trasmettono in maniera ottimale il carico dell’acqua attraverso la loro curvatura sia in direzione orizzontale che verticale sui fianchi della valle,
che presentano spesso condizioni geologiche migliori del fondovalle. Oggi vengono spesso
privilegiate dighe a gravità dai volumi sempre più imponenti che trasferiscono il proprio
peso ed il carico d’acqua esclusivamente per gravità alla fondazione. In alternativa vengono
realizzate sempre più spesso dighe in terra o rockfill. Questa tipologia di dighe, apparentemente più semplice e comprensibile nel suo comportamento statico rispetto alle dighe ad
arco, è però poco adatta per ripidi fianchi vallivi. Questa problematica viene spesso sottovalutata. Per garantire la sicurezza strutturale necessaria, i fianchi della vallata devono essere
accuratamente studiati. Considerazioni tradizionali, tratte dall’analisi bidimensionale
della sezione principale si rivelano insufficienti in questo caso. Nuovi calcoli e metodologie progettuali, sono sempre più richiesti.
247
die Talflanken übertragen – dorthin, wo im Vergleich zum Talboden bessere Felseigenschaften bestehen. Heute werden vermehrt voluminöse Gewichtsmauern gebaut, die –
wie ihr Name besagt – der Last der Wassermassen allein aufgrund ihres Eigengewichts
standhalten. Als Alternative werden zunehmend auch Erddämme entworfen. Beide dieser Talsperrentypen sind in ihrem statischen Verhalten berechenbarer als Bogenstaumauern, aber für steile Talhänge eher ungeeignet. Dies wird teilweise zu wenig berücksichtigt.
Um die notwendige Sicherheit zu gewährleisten, müssen solche Mauern genau studiert
werden. Traditionelle Überlegungen anhand zweidimensionaler Nachweise im Hauptschnitt
können sich als ungenügend erweisen. Neue Rechenmethoden – wie beschrieben – und
Denkweisen sind deshalb gefragt.
Flexibilität und Innovation
Gewichtsmauern oder Dämme werden aber oft nicht allein aus Kostengründen bevorzugt,
sondern auch wegen der heute mangelnden Erfahrung im Bau von Bogenmauern. Rund
um die Erstellung gekrümmter Mauern ist insbesondere in Europa innert weniger Jahrzehnte viel praktisches Wissen verloren gegangen. Kommt hinzu, dass bei den heutigen
Normen und Richtlinien der Bau verschiedener bestehender Sperren nicht mehr möglich
wäre. Und das nicht nur aus Sicherheitsgründen, also aufgrund einer geringeren Risikotoleranz, sondern schlicht deswegen, weil keine Ausnahmen mehr toleriert werden.
Normen basieren auf angemessenen, generellen Regeln, wohingegen jede Staumauer ihre
Besonderheiten aufweist. Dieser Gegensatz ist schwerlich aufzuheben, und so wirkt jede
Norm für gewisse Spezialfälle einschränkend. Gemäss italienischen Normen beispielsweise
ist der Überlauf einer Pfeilergewölbemauer nicht zulässig. Dadurch soll vermieden werden,
dass zwischen den Pfeilern eine Erosion des Felsuntergrundes eintreten kann. Dieses Verbot hat jedoch dazu geführt, dass die 1918–1920 erbaute Talsperre «Riolunato» (siehe S. 175)
in der italienischen Provinz Modena in den letzten Jahren saniert werden musste, obwohl
nach 90 Jahren Betrieb nicht das geringste Anzeichen von Erosion aufgetreten ist. Lombardi wurde beauftragt, für die Mauer ein Sanierungsprojekt nach den geltenden Vorschriften
zu erarbeiten. Das Umbauprojekt sieht nun vor, die Mauer zu konsolidieren, indem die
Zwischenräume zwischen den Pfeilern teilweise gefüllt werden. Aus statischer Sicht wird
die Sperre auf diese Weise in eine Gewichtsmauer umgebaut.
Staumauern werden im Rahmen internationaler und globalisierter Märkte erstellt. So ist es
heute praktisch die Regel, dass auf Baustellen in Südamerika chinesische Unternehmen
tätig sind oder dass ein Lombardi-Projekt in Afrika von einer brasilianischen Baufirma realisiert wird. Dies erfordert Flexibilität, wenn man sich den lokalen Gewohnheiten und
Baumethoden anpassen, die zur Verfügung stehenden Materialien nutzen und die geltenden Normen anwenden muss. Nicht zuletzt erfordern solche Projekte auch eine grosse
sprachliche Flexibilität.
248
Flessibilità e innovazione
Dighe in terra o a gravità sono spesso preferite non solo per ragioni di costo, ma anche
a causa della mancanza dell’esperienza necessaria nella progettazione e costruzione delle
dighe ad arco. In merito alla realizzazione di strutture curve, in Europa si è persa molta
conoscenza pratica negli ultimi decenni. A ciò si aggiungono il quadro normativo e le direttive attuali più restrittive che non permetterebbero di realizzare oggi le opere del passato.
Questo non solo per ragioni di sicurezza, o per una minor propensione al rischio, ma semplicemente perché non vengono tollerate soluzioni alternative.
Le norme si basano su concetti e regole generalmente ritenuti adeguati, mentre ogni diga
presenta condizioni e caratteristiche specifiche. Questa incompatibilità è difficilmente
risolvibile e quindi ogni norma risulta restrittiva in casi particolari. Secondo la normativa italiana, ad esempio, la tracimazione sopra una diga ad archi multipli non è ammessa,
questo per evitare il pericolo di erosione della fondazione tra i contrafforti. Questa esigenza
ha fatto sì che la diga di Riolunato (vedi pag. 175), costruita tra gli anni 1918-1920 nella provincia di Modena nel Nord Italia, venisse interessata da importanti lavori di ristrutturazione nonostante, in 90 anni di esercizio, nessun segno di erosione si fosse manifestato.
Lombardi è stata incaricata di sviluppare un progetto di risanamento conforme alla normativa attualmente vigente. Il progetto di ristrutturazione prevede il consolidamento dell’opera essenzialmente mediante il riempimento parziale dei vani tra i contrafforti.
Da un punto di vista strutturale la diga viene di fatto trasformata in una diga a gravità.
Le dighe sono costruite oggi in mercati internazionali e totalmente globalizzati. Non è quindi sorprendente che in un cantiere in Sud America operino delle imprese di costruzione cinesi
o che un progetto di Lombardi in Africa venga realizzato da una società di costruzione brasiliana. Ciò richiede flessibilità sia per l’esigenza di adattarsi alle abitudini e ai metodi di
costruzione locali sia per la necessità di realizzare i progetti impiegando i materiali disponibili sul posto. Non da ultimo risulta indispensabile una grande elasticità linguistica.
In un contesto totalmente diverso, le sempre maggiori esigenze di mobilità delle persone richiedono la realizzazione di nuove infrastrutture in ambienti che spesso non sono adatti a
tale scopo e che quindi necessitano di soluzioni uniche. Alcuni progetti, come il tunnel di «Bolu»
in Turchia, sono caratterizzati da condizioni geologiche tutt’altro che ottimali (vedi pag. 234) o
come la progettazione della galleria ferroviaria sotto lo stretto di Gibilterra (vedi pag. 237).
Capita poi a volte di incorrere in particolari difficoltà progettuali a seguito di un aumento dei requisiti e delle misure cautelative per le strutture esistenti. Questo succede spesso per le
gallerie situate in aree urbane (vedi pag. 241) o nella progettazione delle dighe (vedi pag. 245).
Strutture sempre più imponenti, come il terzo ponte sul Bosforo (una campata unica per
1,4 km con piloni di sostegno alti fino a 320 m), richiedono doti di innovazione e particolare
249
Dritte Bosporus-Brücke, Türkei
Die dritte Bosporus-Brücke, mit deren Bau im Mai 2013 begonnen wurde, wird eine kombinierte Hänge- und Schrägseilbrücke mit zwei A-förmigen, 320 Meter hohen Stützen
(Pylonen), die auf den Steilhängen der beiden Meeresufer
errichtet werden. Sie wird eine Länge von 2,2 Kilometern
und eine Breite von 59 Metern aufweisen, während die
Spannweite des zentralen Feldes 1408 Meter messen wird.
Es ist weltweit die erste Brücke, die auf einem einzigen
Niveau eine achtspurige Autobahn sowie zwei Bahntrassees führen wird. Die Pfeiler gehören zu den höchsten
der Welt. Lombardi ist verantwortlich für die geotechnische
Planung aller Gründungen (Pylonen, Ankerblöcke sowie
die Schacht- und Flächengründungen der beiden seitlichen Brückenfelder). Die Projektierung in statischer und
dynamischer Hinsicht wurde sowohl mit Hilfe der klassischen Methoden der Fels- und Bodenmechanik als auch
mit neusten 3D-numerischen fem-Modellen unter Benützung nichtlinearer Stoffgesetze durchgeführt.
Die Baugruben mit Aushüben im Umfang von rund einer
Million Kubikmeter wurden ebenfalls komplett von Lombardi entworfen.
Ferner wurde Lombardi damit beauftragt, eine thermomechanische Analyse des Verhaltens der Pylonen während des Betonierens durchzuführen. Die zylinderförmigen
Fundamente der Pylone haben einen Durchmesser von 20
Metern und eine Tiefe von 25 Metern. Sie werden vollständig aus einem Beton mit hohem Zementgehalt (400 kg/m3)
erstellt. Der Betonvorgang hat zur Begrenzung der Temperaturen im Fundament kontrolliert über 25 Tage zu erfolgen.
Lombardi konnte mit einer eigens entwickelten Software
verschiedene Lösungsvorschläge zur Vor- oder Nachkühlung mittels einbetonierter Kühlleitungen unterbreiten.
250
5
100
200
1
2
1
6
2
4
3
300m
1 Schrägseile
2 Betonbrücke
3 Stahlbrücke
4 Dialatationsfuge
5 Schleppplatte
6 Hängeseile im Bereich
der Pylone
1 Tiranti
2 Tratto ponte struttura
in calcestruzzo
3 Tratto ponte struttura
metallica
Bauausführung
2013-2016
Costruzione
2013-2016
Leistungen Lombardi
Statische und geotechnische
Analysen aller Gründungen;
thermomechanische Analysen vor dem Betonieren
der Pfeiler; Begleitung der
Realisierung
Prestazioni Lombardi
Progettazione geotechnica statica
delle opere di fondazione del
ponte, analisi termomeccanica
dei pilastri e assistenza durante
l’esecuzione
Kosten
Ca. usd 750 Mio.
4 Giunto di dilatazione
5 Soletta di transizione
6 Tensori
Costo
Circa 750 Mrd usd
Terzo ponte sul Bosforo, Turchia
I lavori per il terzo ponte sul Bosforo sono iniziati nel maggio
2013. Si tratta di una combinazione di ponte sospeso e strallato con due pilastri a forma di A alti quasi 320 m, realizzati in
corrispondenza di due pendii sulle due sponde. Il ponte sarà
lungo 2,2 km e largo 59 m, la sua campata centrale avrà una
lunghezza di 1408 m. Sarà il primo ponte al mondo a disporre
di otto corsie viarie e due linee ferroviarie sullo stesso livello.
I pilastri sono tra i più alti al mondo. Lombardi è responsabile per la progettazione geomeccanica di tutte le fondazioni
dell’opera (piloni, blocchi di ancoraggio, pozzi e fondazioni
superficiali delle due campate laterali). La progettazione,
da un punto di vista statico e dinamico, è stata eseguita sia
mediante l’ausilio di analisi della meccanica delle rocce e dei
terreni convenzionali, sia adottando nuovi approcci 3D con
metodi numerici e leggi dei materiali non lineari. Gli scavi,
con volumi di circa 1 milione di m3, sono ugualmente stati
interamente progettati da Lombardi.
In aggiunta, Lombardi è stata chiamata ad eseguire delle analisi termomeccaniche del comportamento dei pilastri durante il loro getto. Le fondazioni dei pilastri sono cilindriche
con un diametro di 20 m e un’altezza di 25 m. Sono completamente gettate con un calcestruzzo ad alto tenore di cemento
(400 kg/m3). Le fondazioni dovevano essere interamente gettate durante un periodo di 25 giorni. Grazie a propri programmi
di calcolo, Lombardi ha potuto proporre diverse alternative
per il pre-raffreddamento o post-raffreddamento mediante
serpentine nel getto per consentire la circolazione di acqua.
251
In einem ganz anderen Bereich verlangen die gestiegenen Mobilitätsbedürfnisse der Menschen nach neuen Verkehrswegen in Umgebungen, die für den Bau dieser Infrastrukturen
oft gar nicht geeignet sind und für die deshalb aussergewöhnliche Lösungen gesucht werden müssen. Alles andere als optimale Felseigenschaften erschweren etwa Projekte wie
den Bolu-Tunnel in der Türkei (siehe S. 234) oder die Planung eines Bahntunnels im Felsuntergrund in der Meerenge von Gibraltar (siehe S. 237). Besondere Schwierigkeiten in der
Projektierung ergeben sich auch aus gesteigerten Anforderungen zum Schutz bestehender
Bauwerke beim Tunnelbau im städtischen Gebiet (siehe S. 240) oder im Bereich von Talsperren (siehe S. 244).
Auch immer grössere Strukturen wie die dritte Bosporus-Brücke – eine Hängebrücke mit
einer maximalen Spannweite von 1,4 Kilometern und bis 320 Meter hohen Pylonen – rufen
nach Flexibilität und Innovation (siehe S. 250). Fundationen derartig gigantischer Bauten
benötigen immer massivere Betonkonstruktionen mit relativ hohen Zementdosierungen.
Aufgrund des grossen Betonvolumens müssen diese massiven Teile vor dem Bau auf ihr
thermisches Verhalten hin untersucht werden, weil bei der Erhärtung des Betons sogenannte «Hydratationswärme» frei wird. Bei dicken Bauteilen, die aussen schneller abkühlen als innen, kann das Abführen der Wärme zu Problemen führen. Um zu vermeiden,
dass sich dabei Risse bilden, müssen häufig Kühlleitungen in den Beton eingebaut werden, die gezielt für eine gleichmässige Abkühlung sorgen. Dieses Phänomen ist im Talsperrenbau zwar schon lange bekannt, doch vermindern eine geringere Zementdosierung
und die Tatsache, dass nicht alle Bereiche einer Mauer mit derselben Betonmischung
erstellt werden, die Problematik.
Gefühl – eine kostbare Eigenschaft
Zwar besteht die tägliche Arbeit der Ingenieure, Geologen und Physiker, die in der Abteilung «Spezialstudien» tätig sind, aus dem Entwerfen technischer Lösungen sowie aus der
Erstellung und Überprüfung von Berechnungen. Tatsächlich sind sie auf diese Weise aber
ständig mit einer erstaunlichen Vielfalt von Aufträgen konfrontiert und erhalten die Gelegenheit, das für eine effiziente Problemlösung nötige Gefühl zu entwickeln – ein Weitblick, der bei Lombardi wohl zu den kostbarsten Eigenschaften aller Mitarbeitenden gehört.
Im Rahmen eines Artikels zur gin-Methode und der Bestimmung der idealen Injektionsintensität schrieb Giovanni Lombardi in den 1990er-Jahren: «Die Antwort auf ein bestimmtes Problem kann nur darin bestehen, es auf mindestens drei verschiedenen Wegen anzugehen: theoretisch, mittels Versuchen und via empirische Forschung, sprich: Erfahrung.
Rechnen allein genügt nicht.»
252
flessibilità (vedi pag. 251). Le fondazioni per opere così grandi richiedono strutture in
calcestruzzo sempre più massicce con dosaggi elevati di cemento. Visto il grande volume di
calcestruzzo utilizzato, prima della costruzione occorre verificare il comportamento termico di queste parti strutturali durante la fase di presa. Le strutture massicce si raffreddano
prima all’esterno che al loro interno e la relativa dissipazione di calore può causare dei problemi. Per evitare la formazione di fessure vengono annegate nel getto serpentine di raffreddamento che garantiscono una dissipazione del calore uniforme. Questa problematica
è nota da tempo per le dighe, dove un dosaggio generalmente inferiore di cemento e il fatto
che non tutte le parti di una diga sono realizzate con la stessa miscela di calcestruzzo riducono in parte la problematica.
Intuito: una qualità preziosa
Il lavoro quotidiano degli ingegneri, geologi e fisici della sezione «Studi speciali» di Lombardi comprende la progettazione di soluzioni tecniche e l’allestimento e revisione dei relativi
calcoli. Questi compiti permettono ai collaboratori di essere costantemente confrontati con
problematiche molto diverse in vari ambiti geologici e geografici, sviluppando in tal modo
l’intuito necessario per la risoluzione efficiente dei problemi: una capacità di valutazione
e visione che contraddistingue gran parte dei dipendenti Lombardi e che costituisce una
preziosa risorsa. Nel contesto di un articolo sul metodo gin per determinare l’intensità di
iniezione ideale, Giovanni Lombardi disse nel 1990: «La risposta ad un problema specifico si
può trovare solo tramite tre tipologie di approcci: la teoria, la sperimentazione o in modo
empirico – in altri termini l’esperienza. Il calcolo da solo non è sufficiente».
253
Ausgewählte Projekte
der Lombardi-Gruppe
Progetti scelti del gruppo
Lombardi
Strassentunnel
Galleria stradale
Eisenbahntunnel
Galleria ferroviaria
Wasserkraftanlage
Impianto idroelettrico
Staudamm
Diga
Weitere Projekte
Altri progetti
Galgenbucktunnel (S. 82-83)
Galleria del Galgenbuck
(pag. 82-83)
Gotthard Basistunnel (S. 56-57)
Galleria di base del San Gottardo
(pag. 56-57)
Pumpspeicherwerk Verzasca II
(S. 156)
Impianto di pompaggio-turbinaggio Verzasca II (pag. 156)
Staudamm an der Mageren Au
(S. 155)
Sbarramento Maigrauge
(pag. 155)
Nationalstrasse Abschnitt
Vennes-Chexbres (S. 198-199)
Autostrada tratta VennesChexbres (pag. 198-199)
Nationalstrassentunnel Taverne
(S. 183)
Galleria Autostradale di Taverne
(pag. 183)
Bahnstrecke Zugersee Ost
(S. 210-211)
Linea ferroviaria Lago di Zugo est
(pag. 210-211)
Wasserkraftwerk Navizence
Impianto idroelettrico Navizence
Staumauer Sera (S. 172)
Diga di Sera (pag. 172)
Nationalstrassentunnel Monte
Ceneri (S. 112)
Galleria Autostradale del Monte
Ceneri (pag. 112)
Bahntunnel Coldrerio (S. 206-207)
Galleria ferroviaria Coldrerio
(pag. 206-207)
Wasserkraftwerk Dietikon
Impianto idroelettrico Dietikon
Staumauer Nalps und Santa Maria
(S. 244-245)
Diga Nalps e Santa Maria Ceneri
(pag. 244-245)
Nationalstrasse Simplon Süd
(S. 202)
Autostrada tratta Sempione Sud
(pag. 202)
Gotthard-Strassentunnel
(S. 124-125)
Traforo stradale del San Gottardo
(pag. 124-125)
Nationalstrassentunnel
Seelisberg (S. 189)
Galleria Autostradale del
Seelisberg (pag. 189)
Nationalstrassentunnel Sachseln
(S. 116)
Galleria Autostradale di Sachseln
(pag. 116)
Nationalstrassentunnel
Kerenzerberg (S. 122)
Galleria Autostradale del
Kerenzerberg (pag. 122)
Nationalstrassentunnel
Kirchenwald (S. 136-137)
Galleria Autostradale
Kirchenwald (pag. 136-137)
Neue Axenstrasse (S. 141)
Nuova Axenstrasse (pag. 141)
Bahntunnel Bommerstein (S. 213)
Galleria ferroviaria Bommerstein
(pag.213)
Bahntunnel Engelberg
Galleria ferroviaria Engelberg
Wasserkraftwerk Massongex-Bex
Impianto idroelettrico
Massongex-Bex
Wasserkraftwerk Montsalvens
Impianto idroelettrico di
Montsalvens
Bahntunnel Magnacun
Galleria ferroviaria di Magnacun
Wasserkraftwerk Wysswasser
Impianto idroelettrico
Wysswasser
Bahntunnel Svitto
Galleria ferroviaria di Svitto
Wasserkraftwerk Realp II
Impianto idroelettrico Realp II
Bahntunnel Albula
Galleria ferroviaria di Albula
Wasserkraftwerk La Tzintre
Impianto idroelettrico La Tzintre
Talsperre Muttsee (Linthal)
(S.170-171)
Diga di Muttsee (Linthal)
(pag. 170-171)
Ausgleichsbecken Marécottes
Bacino di Marécottes
Staumauer Montsalvens
Diga di Montsalvens
Talsperre Zeuzier
Diga di Zeuzier
Hühnermattdamm
Diga di Hühnermatt
Nationalstrasse Cityring Luzern
(S. 194-195)
Autostrada Cityring Lucerna
(pag. 194-195)
Bürgenstock Resort
Bürgenstock Resort
Nationalstrasse Abschnitt
Rubigen-Thun-Spiez
Autostrada tratta RubigenThun-Spiez
Umfahrung Olten
Circonvallazione di Olten
Umfahrung Lugano
Circonvallazione di Lugano
Resort Andermatt
Resort Andermatt
U-Bahn
Metropolitana
Strassentunnel
Galleria stradale
Metro Alger, DZ
Metro Alger, DZ
Tunnel Agua Negra, AR-CL
(S. 144-145)
Galleria Agua Negra, AR-CL
(pag. 144-145)
Tunnels Markuisberg-GrouftStafelter, LU
Gallerie Markuisberg-GrouftStafelter, LU
Gibraltar-Tunnel, ES-MA
(S. 236-237)
Galleria di Gibilterra, ES-MA
(pag. 236-237)
Vervierfachung Cadorna-Bovisa
FN, Milano, IT
Quadruplicamento CadornaBovisa FN, Milano, IT
Oudayas-Tunnel, MA (S. 240-241)
Tunnel Oudayas, MA (pag. 240-241)
Prüfingenieur Lüftung Arlbergtunnel, AT
Ingegnere di verifica ventilazione
della galleria dell’Arlberg, AT
Tunnel Long, CG
Galleria Long, CG
Knoten Turin-Verbindung der Linie
Turin-Ceres mit dem Netz RFI, IT
Nodo ferroviario di TorinoCollegamento della linea
Torino-Ceres con la rete RFI, IT
Metro Santiago de Chile Linie 6, CL
Metro Santiago de Chile Linea 6, CL
Metro Doha Rote Linie Nord, QA
MetroLinea rossa nord, QA
Metro Sankt Petersburg Linie 1, RU
San Pietroburgo Linea 1, RU
Metro Bukarest, RO (S. 100-101)
Metropolitana di Bukarest, RO
(pag. 100-101)
Metro Kopenhagen, DK (S. 94-95)
Metropolitana Copenhagen, DK
(pag. 94-95)
Mailänder Metro-Line 5, IT (S. 90-91)
Metropolitana di Milano-Linea 5, IT
(pag. 90-91)
Train-tram Luxembourg, LU
Train-tram Luxembourg, LU
U-Bahn Palermo, Strecke OretoNotarbartolo, IT
Metropolitana di Palermo, tratta
funzionale Oreto - Notarbartolo, IT
Metro Porto Linie C, PT
Metropolitana Porto Linea C, PT
Metro Turin Linie 1, Strecke Bahnhof Lingotto-Bengasiplatz, IT
Metropolitana Linea 1, tratta da stazione Lingotto - Piazza Bengasi, IT
Mussoorie, Uttarakhand, IN
Mussoorie, Uttarakhand, IN
Strassenkorridor Interocean
Süd, PE
Corridoio stradale interoceanico
sud, PE
Zufahrt Cerro del Aguila, PE
Accesso Cerro del Aguila, PE
Bolu-Tunnel TR (S. 234)
Tunnel Bolu, TR (pag. 234)
Fréjus-Strassentunnel, FR-IT
(S. 72 und S. 129)
Traforo stradale del Fréjus, FR–IT
(pag. 72 e pag. 129)
Tunnel Verduno, Asti-Cuneo, IT
Galleria Verduno, Asti-Cuneo, IT
Tunnels Quadrilatero MarcheUmbria, IT
Gallerie Quadrilatero MarcheUmbria, IT
Eisenbahntunnel
Galleria ferroviaria
Nationalstrasse Salerno-Reggio
Calabria, Tunnels Sardina IISerra Rotonda-Costa del Monte, IT
Autostrada Salerno-Reggio
Calabria, Gallerie Sardina IISerra Rotonda-Costa del Monte, IT
Tunnel T-48, Jammu & Kashmir, IN
Galleria T-48, Jammu & Kashmir, IN
Cefalù-Tunnel, IT (S. 224)
Galleria di Cefalù, IT (pag.224)
Koralmtunnel, AT (S. 64)
Tunnel Koralm, AT (pag. 64)
Basistunnel Lyon-Turin, FR-IT
(S. 46-47)
Tunnel di base della linea Lione
Torino, FR-IT (pag. 46-47)
Brenner-Basistunnel, AT-IT (S. 51)
Galleria di base del Brennero,
AT-IT (pag. 51)
Externe Prüfung, Follo Line, NO
Verifica indipendente, Follo Line,
NO
Tunnel HGV Bologna-Florenz, IT
Gallerie AV Bologna-Firenze, IT
Wasserkraftanlage
Impianto idroelettrico
Wasserkraftanlage Cerro del
Aguila, PE (S. 166-167)
Impianto idroelettrico Cerro del
Aguila, PE (pag. 166-167)
Wasserkraftwerk Santa Maria
de Quipúa, HN (S. 230-231)
Impianto idroelettrico Santa
Maria de Quipúa, HN (pag. 230-231)
Pumpspeicherkraftwerk
Kalayaan, PH
Impianto di pompaggio-turbinaggio Kalayaan, PH
Staudamm
Diga
Wasserkraftwerk Chiavenna, IT
Impianto idroelettrico Chiavenna,
IT
Bogensperre Zimapan, MX (S. 163)
Diga ad arco di Zimapan, MX
(pag. 163)
Wasserkraftwerk Rosport, LU
Impianto idroelettrico di Rosport,
LU
Talsperre Karakaya, TR (S. 160)
Diga di Karakaya, TR (pag. 160)
Wasserkraftwerk Acheloos, GR
Impianto idroelettrico Acheloos,
GR
Wasserkraftwerk Kárahnjúkar, IS
Impianto idroelettrico Kárahnjúkar, IS
Wasserkraftwerk Theun Hinboun,
LA
Impianto idroelettrico Theun
Hinboun, LA
Wasserkraftwerk Karakaya, TR
Impianto Idroelettrico Karakaya,
TR
Multifunktionsanlage Casecnan, PH
Impianto multifunzionale
di Casecnan, PH
Wasserkraftwerk Santu Miali, IT
Impianto idroelettrico
Santu Miali, IT
Wasserkraftwerk Estí, PA
Impianto idroelettrico Estí, PA
Wasserkraftwerk Renace IV, GT
Impianto idroelettrico Renace IV, GT
Talsperre Itisi, NG
Diga Itisi, NG
Talsperre Chespí-Palma Real, EC
Diga Chespi-Palma Real, EC
Talsperre Ojo de Agua, HN
Diga Ojo de Agua, HN
Talsperre Cambambé, AO
Talsperre Cambambé, AO
Talsperre El Cobano, GT
Diga El Cobano, GT
Talsperre Huites, MX
Diga Huites, MX
Staumauer Pian Telessio, IT (S. 227)
Diga Pian Telessio, IT (pag. 227)
Talsperre Riolunato, IT (S. 175)
Diga Riolunato, IT (pag. 175)
Weitere Projekte
Altri progetti
Talsperre Cumbidanovu, IT
Diga di Cumbidanovu, IT
Externe Prüfung, Constantine, DZ
Verifica indipendente, Constantine, DZ
Damm Kalivaç, AL
Diga di Kalivaç, AL
El Teniente, CL
El Teniente, CL
Talsperre Flumendosa, IT
Diga di Flumendosa, IT
Dritte Bosporus-Brücke, TR
(S. 250-251)
Terzo ponte sul Bosforo, TR
(pag. 250-251)
Talsperre Esch-sur-Sûre, LU
Diga Esch-sur-Sûre, LU
Talsperre Portodemouros, ES
Diga di Portodemouros, ES
Talsperre Spullersee, AT
Diga di Spullersee, AT
Veligonda Umleitungsstollen, IN
Galleria di diversione di Veligonda, IN
Laguna-Projekt Fréjus, FR-IT
(S.220-221)
Progetto Laguna Fréjus, FR-IT
(pag.220-221)
Betrieb Strasseninfrastruktur
Brüssel, BE
Concessione autostradale
Bruxelles, BE
Unterirdische Parkanlage
Platz Meda, Milano, IT
Parcheggio interrato piazza Meda,
Milano, IT
Wasserkraftwerk Nenskra, GE
Impianto idroelettrico Nenskra, GE
Brücke Nr. 20 über Kanal
Donau-Schwarzsee, RO
Ponte No. 20 sul canale DanubioMar Nero, RO
Wasserkraftwerke San Lorenzo &
Simbirizzi, IT
Impianti idroelettrici San Lorenzo &
Simbirizzi, IT
Nationalstrasse «Blanche», FR
Autostrada «Blanche», FR
Verdoppelung Eisenbahnstrecke
Milan-Mortara, IT
Raddoppio ferroviario MilanoMortara, IT
Impressum
Herausgeber
Projektteam
Lombardi
Matthias Neidhart
Rachel Niedermann
Extern
Urs Steiger, steiger texte konzepte beratung, CH–Luzern
Kurt Brunner, Martin Brunner Associés, FR–Paris
Autoren
Anna Hohler, CH–Lausanne
Aldo Rota, CH–Thalwil
Pirmin Schilliger, schilligerpress, CH–Luzern
Urs Steiger, steiger texte konzepte beratung, CH–Luzern
Fachlektorat Lombardi
Roger Bremen, Michele Fumagalli
(60 Jahre Ingenieurskunst)
Davide Fabbri, Andrea Mordasini
(Alpentransversalen)
Thomas Reber, Alessandro Damiani
(Agglomerationsverkehr)
Luca Ceresetti, Uwe Drost, Gian Paolo Nodiroli
(Sicherheit trotz Mehrverkehr)
Fabio Blasi, Roger Bremen, Philippe Lazaro
(Kraft des Wassers)
Patrick Beeler, Stefano Pedrazzini, Viviane Weller
(Erneuerte Verkehrsanlagen)
Francesco Amberg, Davide Vietti, Maren Katterbach
(Rechnen allein genügt nicht)
Support Lombardi
Matteo Borgnis (Figurenillustrationen)
Jorge Arboli, Christophe Castro Couto, Germán Peris Coret
(Übersetzungen Spanisch)
Jean François Armand, Julia Sprecher
(Übersetzungen Französisch)
Fabiana Mondada
(Unterstützung Inhalte und Bildauswahl)
Grafische Gestaltung
Kurt Brunner, Martin Brunner Associés, FR–Paris
Druck
Stipa, FR-Montreuil/Paris
«Mit Energie für die Zukunft» ist mit FF Fago und FF Tundra
gesetzt, auf Chromomat (pefc) 170 gr/m2 gedruckt und mit
Wicotex Naturlinen eingebunden.
©
Lombardi 2015
Bilder
AlpTransit Gotthard AG, CH: Seiten 15, 38-39, 56, 57, 71
Astaldi S.p.A., IT-Rom: Seiten 91, 100, 101 unten
Nicola Bormolini, IT-Bormio: Seite 152
Brenner Basistunnel BBT SE, IT-AT: Seite 51
Kurt Brunner, FR-Paris: Seiten 43, 255, 256, 257
Bundesamt für Strassen (ASTRA), CH: Seiten 25, 82 unten, 113, 116, 121, 130, 142 unten,
178-179, 184, 194, 195, 197, 199, 202
CMT (Copenhagen Metro Team), DK: Seiten 85, 95
Comet, CH-Zürich: Seite 58 unten
Gougra SA, CH: Seite 159 oben rechts
Groupe E AG, CH-Granges-Paccot: Seite 155 rechts
INGE K2, Arch. E. Imhof, CH-Luzern: Seite 122 oben
Milo Keller, CH-Lausanne: Seite 48
Priska Ketterer, CH-Luzern: Seiten 28, 88, 90 unten, 189, 206, 212
Keystone, CH: Seiten 10-11, 98 oben, 98 unten links, 106-107, 125, 141 oben,
148-149, 236, 244 oben
Lombardi AG/Matthias Neidhart, CH-Luzern: Seite 137 rechts
Lombardi AG/Stevo Rakinic, CH-Luzern: Seite 82 oben
Lombardi AG/Julia Sprecher, CH-Luzern: Seite 188 oben
Lombardi AG/Cornel Waltert, CH-Luzern: Seite 213 oben
Lombardi Ingegneria S.r.l./Luisa Alfieri, IT-Mailand: Seite 94
Lombardi Ingegneria S.r.l./Ivan Maffoni, IT-Mailand: Seite 36
Lombardi SA, CH-Minusio: Seiten 64 unten, 83, 90 oben, 101 oben, 103, 112 oben,
122 unten, 124, 129, 137 links, 141 unten, 144, 145, 155 links, 156, 160, 163, 167 oben,
169, 170, 175 oben rechts, 175 links, 183, 188 unten, 198, 207, 211, 213 unten, 216-217,
220, 224, 227, 230, 231 rechts, 234 unten, 235 unten, 237, 240, 241, 244 unten,
245 unten, 250, 251 rechts
Lombardi SA/Marco Braghini, CH-Minusio: Seite 175 unten rechts
Lombardi SA/Luca Ceresetti, CH-Minusio: Seiten 133, 142 oben
Lombardi SA/Victor Cuerdo, PE-Lima: Seite 167 unten
Lombardi SA/Maren Katterbach, CH-Minusio: Seite 235 oben
Lombardi SA/Gian Paolo Nodiroli, CH-Minusio: Seite 112 unten
Lombardi SA/Edgar Quispe, PE-Lima: Seite 159 oben links, 159 unten
Lombardi SA/Mauro Ravelli, CH-Minusio: Seite 166
Lombardi SA/Andrea Ricciardi, CH-Minusio: Seite 172 unten
Lombardi SA/Antonio Salomon, CH-Minusio: Seite 172 oben
Lombardi SA/Selim Sayah, PE-Lima: Seite 167 Mitte
Lombardi SA/Riccardo Stucchi, CH-Minusio: Seiten 221, 222
Ezio Macchione, IT-Rom: Seiten 78-79, 229
Jean Mülhauser, CH-Freiburg: Seiten 18, 164
Sylvan Müller, CH-Luzern: Seiten 8-9
ÖBB-Infrastruktur AG, Seite 64 oben
Valentin Pally, CH-Curaglia: Seite 245 oben
Porr Suisse AG/Marco Schöpf, CH-Altdorf: Seite 136
Roald Ravatn, CH-Au, Seite 171
SBB Historic, CH: Seite 210
SFTRF-SITAF, FR-IT: Seite 72
Nadja Stadelmann, Scientific Illustrator-CH: Seite 234 oben
Studio Georisk/Daniele Battaglia, IT-Triuggio: Seite 231 links
TELT, Tunnel Euralpin Lyon Turin, FR-IT: Seiten 46, 47
T Ingénierie SA, CH-Genf: Seite 251 oben
Verkehrshaus der Schweiz, CH-Luzern: Seite 58 oben, 58 Mitte
Marco Zanoni, CH-Liebefeld: Seite 33
Colophon
Editore
Team di progetto
Lombardi
Matthias Neidhart
Rachel Niedermann
Esterni
Urs Steiger, steiger texte konzepte beratung, CH–Lucerna
Kurt Brunner, Martin Brunner Associés, FR–Paris
Autori
Anna Hohler, CH–Losanna
Aldo Rota, CH–Thalwil
Pirmin Schilliger, schilligerpress, CH–Lucerna
Urs Steiger, steiger texte konzepte beratung, CH–Lucerna
Redazione specialistica
Roger Bremen, Michele Fumagalli
(60 anni di ricerca ingegneristica)
Davide Fabbri, Andrea Mordasini
(Trasversali alpine)
Thomas Reber, Alessandro Damiani
(Trasporto urbano)
Luca Ceresetti, Uwe Drost, Gian Paolo Nodiroli
(Sicurezza nonostante l’incremento del traffico)
Fabio Blasi, Roger Bremen, Philippe Lazaro
(La forza dell’acqua)
Patrick Beeler, Stefano Pedrazzini, Viviane Weller
(Infrastrutture di trasporto rinnovate)
Francesco Amberg, Davide Vietti, Maren Katterbach
(I calcoli da soli non bastano)
Supporto Lombardi
Matteo Borgnis (Illustrazioni)
Jorge Arboli, Christophe Castro Couto, Germán Peris Coret
(Traduzione in spagnolo)
Jean François Armand, Julia Sprecher
(Traduzione in francese)
Fabiana Mondada
(Supporto contenuti e scelta delle immagini)
Impostazione grafica
Kurt Brunner, Martin Brunner Associés, FR–Paris
Stampa
Stipa, FR-Montreuil/Paris
«Con energia per il futuro» è composto con i caratteri FF Fago
e FF Tundra, stampato su carta Chromomat (pefc) da 170 gr/m2
e rilegato con Wicotex Naturlinen.
© Lombardi 2015
Immagini
AlpTransit San Gottardo SA, CH: pagine 15, 38-39, 56, 57, 71
Astaldi S.p.A., IT-Roma: pagine 91, 100, 101 in basso
Nicola Bormolini, IT-Bormio: pagina 152
Kurt Brunner, FR-Paris: pagine 43, 255, 256, 257
CMT (Copenhagen Metro Team), DK: pagine 85, 95
Comet, CH-Zurigo: pagina 58 in basso
Galleria di Base del Brennero BBT SE, IT-AT: pagina 51
Gougra SA, CH: pagina 159 in alto a destra
Groupe E SA, CH-Granges-Paccot: pagina 155 a destra
INGE K2, Arch. E. Imhof, CH-Lucerna: pagina 122 in alto
Milo Keller, CH-Losanna: pagina 48
Priska Ketterer, CH-Lucerna: pagine 28, 88, 90 in basso, 189, 206, 212
KEYSTONE, CH: pagine 10-11, 98 in alto, 98 in basso a sinistra, 106-107, 125, 141
in alto, 148-149, 236, 244 in alto
Lombardi AG/Matthias Neidhart, CH-Lucerna: pagina 137 a destra
Lombardi AG/Stevo Rakinic, CH-Lucerna: pagina 82 in alto
Lombardi AG/Julia Sprecher, CH-Lucerna: pagina 188 in alto
Lombardi AG/Cornel Waltert, CH-Lucerna: pagina 213 in alto
Lombardi Ingegneria S.r.l./Luisa Alfieri, IT-Milano: pagina 94
Lombardi Ingegneria S.r.l./Ivan Maffoni, IT-Milano: pagina 36
Lombardi SA, CH-Minusio: pagine 64 in basso, 83, 90 in alto, 101 in alto, 103,
112 in alto, 122 in basso, 124, 129, 137 a sinistra, 141 in basso, 144, 145, 155 a
sinistra, 156, 160, 163, 167 in alto, 169, 170, 175 in alto a destra, 175 a sinistra, 183,
188 in basso, 198, 207, 211, 213 in basso, 216-217, 220, 224, 227, 230, 231 a destra, 234
in basso, 235 in basso, 237, 240, 241, 244 in basso, 245 in basso, 250, 251 a destra
Lombardi SA/Marco Braghini, CH-Minusio: pagina 175 in basso a destra
Lombardi SA/Luca Ceresetti, CH-Minusio: pagine 133, 142 in alto
Lombardi SA/Victor Cuerdo, PE-Lima: pagina 167 in basso
Lombardi SA/Maren Katterbach, CH-Minusio: pagina 235 in alto
Lombardi SA/Gian Paolo Nodiroli, CH-Minusio: pagina 112 in basso
Lombardi SA/Edgar Quispe, PE-Lima: pagina 159 in alto a sinistra, 159 in basso
Lombardi SA/Mauro Ravelli, CH-Minusio: pagina 166
Lombardi SA/Andrea Ricciardi, CH-Minusio: pagina 172 in basso
Lombardi SA/Antonio Salomon, CH-Minusio: pagina 172 in alto
Lombardi SA/Selim Sayah, PE-Lima: pagina 167 in mezzo
Lombardi SA/Riccardo Stucchi, CH-Minusio: pagine 221, 222
Ezio Macchione, IT-Roma: pagine 78-79, 229
Jean Mülhauser, CH-Friburgo: pagine 18, 164
Sylvan Müller, CH-Lucerna: pagine 8-9
Museo Svizzero dei Trasporti, CH-Lucerna: pagina 58 in alto, 58 in mezzo
ÖBB-Infrastruktur AG: pagina 64 in alto
Valentin Pally, CH-Curaglia: pagina 245 in alto
Porr Suisse AG/Marco Schöpf, CH-Altdorf: pagina 136
Roald Ravatn, CH-Au, pagina 171
SBB Historic, CH: pagina 210
SFTRF-SITAF, FR-IT: pagina 72
Nadja Stadelmann, Scientific Illustrator-CH: pagina 234 in alto
Studio Georisk/Daniele Battaglia, IT-Triuggio: pagina 231 a sinistra
T Ingénierie SA, CH-Ginevra: pagina 251 in alto
TELT, Tunnel Euralpin Lyon Turin, FR-IT: pagine 46, 47
Ufficio federale delle strade (USTRA), CH: pagine 25, 82 in basso, 113, 116, 121,
130, 142 in basso, 178-179, 184, 194, 195, 197, 199, 202
Marco Zanoni, CH-Liebefeld: pagina 33