Caderile de pietre sunt evenimente obisnuite in cazul drumului care duce catre Val D’Anniviers din cantonul Valais. Pentru asigurarea unei exploatari in siguranta, au fost instalate, deja, sisteme flexibile de protectie.
La intrarea si iesirea portalului unui tunel vechi existent intr-o zona invecinata cu un perete vertical de roca, au avut loc un numar insemnat de accidente: la cca fiecare 10 ani se inregistreaza caderi masive de pietre care dezvolta energii de impact de pana la 2.000 kJ, precum si dese caderi de blocuri mai mici.
In faza preliminara de proiectare, numeroase studii au scos in evidenta faptul ca o galerie flexibila de protectie ar fi o alternativa mai economica, in comparatie cu solutia de extindere a tunelului cu o galerie din beton sau a devierii traseului drumului cantonal.
Solutie speciala in cel mai scurt timp posibil
Lipsa masurilor suficiente de protectie a drumului cantonal din Val D’Anniviers a devenit evidenta in anul 2006. Compania Nivalp SA prevazuse atunci o galerie flexibila ca solutie pentru protectia impotriva energiilor de impact de pana la 1.000 kJ. Alte variante posibile erau devierea traseului drumului sau construirea unui portal extins la tunelul existent.
Ca solutie potentiala pe termen lung, devierea traseului nu a fost complet abandonata; oricum, o solutie trebuia gasita intr-un timp cat mai scurt.
Cercetari si simulari ulterioare, efectuate in anul 2008, au dezvaluit ca nivelul determinat al energiei produse in cazul unui eveniment probabil de caderi de pietre era substantial mai mare. Aproape 2.000 kJ pot fi dezvoltati pe acest sector de drum; de pilda, un bloc de piatra de 1 m3 pana la 2,5 m3, cazut de la o inaltime mai mare de 100 m poate produce o energie de E = 2.000 kJ. Tehnologia galeriei flexibile de 1.000 kJ, propusa initial, a fost revizuita de contractantul Geobrugg AG si adaptata noilor masuri de protectie necesare.
Inginerii au inteles ca o galerie flexibila de protectie pentru 2.000 kJ este o provocare complet noua, avand in vedere ca cea mai mare galerie flexibila proiectata pana atunci era la sfertul energiei necesare acum (de exemplu, galeria de 500 kJ Elsigbachgraben din cantonul Berna si Tunelul Mosi din cantonul Schwyz). Dupa aceea, lucrurile au devenit si mai complicate din cauza luarii in calcul a posibilitatii largirii drumului, ceea ce a cauzat probleme la proiectare. A fost necesar sa se considere deschideri ale stalpilor de pana la 11 m, asteptandu-se, astfel, a fi dezvoltate forte considerabile.
Toata documentatia necesara acestui proiect, de la simulari si calcule structurale si pana la desenele pentru productia materialelor, au trebuit realizate in doar sase saptamani. In acelasi timp, Nivalp si compania de constructii au inceput procesul de curatare a versantului, permitand inregistrarea unor date precise din teren. Efectuarea unui calcul exact al geometriei tunelului a fost posibila doar dupa curatarea finala a versantului. Aceasta a condus la schimbari continue pe parcursul proiectarii. Inchiderea drumului a fost posibila doar pe parcursul zilei, astfel ca toate utilajele si echipamentele au trebuit mutate noaptea.
O proiectare buna reprezinta jumatate din reusita
Sistemul proiectat este comparabil cu o copertina care acopera drumul. Plasa inelara folosita este sustinuta de doua randuri de stalpi, prin intermediul unor cabluri de suport fixate de acestia. Cele doua randuri de stalpi formeaza campuri de acoperis cu inclinatii diferite. Primul incepe de la fata peretelui de roca si se termina aproximativ in dreptul marginii drumului din vecinatatea muntelui. Al doilea camp acopera drumul si este conectat de primul.
Intrucat nu au fost efectuate teste in teren, intregul sistem de suport a trebuit proiectat conform simularilor pe calculator. S-a recurs la simulari 3D luand in calcul dimensiunile cele mai mari posibile pentru barierele proiectate. Fiind la 1.000 m altitudine fata de nivelul marii, s-a luat in considerare si incarcarea din zapada, avandu-se in vedere ca, pe timpul iernii, aceasta sa nu ii cauzeze administratorului drumului costuri suplimentare de intretinere.
De asemenea, s-au luat in considerare si ipoteze speciale, cum ar fi impactul unui bloc de piatra asupra stalpilor sau asupra cablurilor de suport. In urma simularilor individuale ale diferitelor ipoteze de calcul au rezultat eforturile extreme corespunzatoare tuturor componentelor, inclusiv ale stalpilor, astfel ca sistemul de suport a putut fi dimensionat adecvat. Geometria a fost verificata cu un model CAD 3D, plansele de executie fiind realizate pe baza acestuia. In acelasi timp, s-au masurat ancorajele necesare iar ancorele au fost livrate in santier.
Instalarea
Forajul pentru fixarea cablurilor de suport si a celor de ancorare a putut incepe numai dupa ranguirea suprafetei versantului. Ancorajul cablurilor s-a executat cu ancore din cablu spiralat, de pana la 6 m lungime, iar pentru fixarea placilor de baza s-au folosit tije GEWI din bara plina. Chiar in conditiile in care roca era puternic fracturata, ancorele au trebuit sa transfere subsolului in care au fost incastrate forte de pana la 350 kN.
Dupa atingerea rezistentei minime a suspensiei de ciment, s-a trecut la pozitionarea stalpilor cu ajutorul unei macarale. Cel mai lung stalp, de 11 m lungime, a fost o adevarata provocare atat la transportul pe drumurile inguste si serpuite cat si la manipulare, acesta cantarind 1,8 tone. Inaintea fixarii cablurilor orizontale, cu ajutorul cablurilor corespunzatoare, toti stalpii au fost adusi la unghiurile corecte. In final, pe partea vaii, au fost instalate ancorele in forma de V. Intrucat majoritatea operatiunilor de instalare s-au desfasurat la peste 10 m inaltime fata de drum, masurile de protectie, in tot acest timp, au fost esentiale. Plasa inelara a fost taiata la fata locului, conform planului rezultat in urma procesarii CAD 3D. Apoi, panourile din plasa au fost fixate intre ele si acoperite cu doua randuri de plasa secundara, cu rol de oprire a blocurilor de piatra mai mici.
Dupa doua luni de munca intensa si dupa un total de 3 luni si jumatate cat a durat proiectul, portalul a fost finalizat iar traficul redeschis. Oficialitatile cantonului Valais au fost mandre sa prezinte proiectul ca o realizare inovativa prin intermediul careia s-a obtinut o economie de aproximativ 7 milioane de franci elvetieni. Costurile totale ale proiectului, inclusiv instalarea, s-au ridicat la 1,1 milioane de franci elvetieni, in timp ce pentru extinderea tunelului existent cu o galerie din beton s-ar fi platit in jur de 8 milioane de franci elvetieni.
Autori:
Corinna WENDELER,
Axel VOLKWEIN,
Marius Bucur,
George Corbescu – Geobrugg AG – Geohazard Solutions
Contact:
Geobrugg AG – Geohazard Solutions
Str. Zizinului, Nr. 2, RO-500414 Brasov, Romania
Tel./Fax. +40 268 317 187
Email: marius.bucur@geobrugg.com
…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 123 – martie 2016, pag. 16
Daca v-a placut articolul de mai sus
abonati-va aici la newsletter-ul Revistei Constructiilor
pentru a primi, prin email, informatii de actualitate din aceeasi categorie!
Lasă un răspuns