Il “Pioniere” dei lavori sotterranei: una guida chiara al fronte di lavoro in avanzamento (tunneling)
Nei progetti sotterranei come l'estrazione del carbone, la costruzione di metropolitane e la costruzione di tunnel, c'è sempre una "prima linea" responsabile dell'apertura di nuove strade. È l'area con i processi più concentrati e i requisiti tecnici più elevati, ed è fondamentale per consentire il lavoro successivo. Questa prima linea è l'oggetto di questo articolo: il fronte di lavoro in avanzamento, comunemente definito nel settore "testa".
Cos'è la "fronte di lavoro in avanzamento"? In parole povere, la "fronte di lavoro in avanzamento" è la zona di prima linea nei lavori sotterranei, dove vengono aperti nuovi tunnel, camere o gallerie. Se un progetto sotterraneo fosse una "spedizione sotterranea", la "fronte di lavoro in avanzamento" sarebbe l'avanguardia: tutte le attività chiave – frantumazione della roccia, rimozione del fango e supporto iniziale – vengono svolte lì.
Che si tratti di carichi in una miniera di carbone, di lunghe gallerie ferroviarie attraverso le montagne o di tracciati metropolitani urbani, il fronte di lavoro in avanzamento deve prima "mordere la materia dura" per creare il passaggio. Solo dopo che il passaggio è stato realizzato, possono procedere le operazioni successive: trasporto, estrazione, installazione.
Tre caratteristiche fondamentali del fronte di lavoro in avanzamento, ciascuna legata alla sicurezza e all'efficienza Essendo la "gola" di un progetto sotterraneo, l'ambiente operativo e la disposizione dei processi nel fronte di lavoro in avanzamento sono altamente specializzati, il che ne determina le caratteristiche principali:
Ambiente di lavoro pericoloso: la sicurezza è la priorità assoluta. Il fronte di lavoro in avanzamento si trova in uno spazio sotterraneo confinato con una geologia complessa e variabile. Durante le operazioni può essere esposto a molteplici pericoli: accumulo di gas (soprattutto nelle miniere di carbone), crollo del tetto, improvvisi afflussi d'acqua ed eccessiva polvere. Ognuno di questi rischi può causare un incidente, quindi la gestione della sicurezza è fondamentale.
Diversi processi devono essere collegati in modo fluido: elevata richiesta di coordinamento. All'interno di uno spazio di lavoro compatto, una sequenza di attività fondamentali deve essere completata in parallelo o in successione immediata: perforazione con perforatrici da roccia o frese stradali, frantumazione primaria della roccia, ulteriore frammentazione della roccia mediante esplosioni o mezzi meccanici, rimozione e trasporto del materiale di risulta, quindi supporto della roccia esposta (ad esempio, bullonatura della roccia, calcestruzzo spruzzato, installazione di supporti in acciaio), garantendo al contempo ventilazione, drenaggio e altri lavori ausiliari. Ogni fase è interdipendente: un errore in una può ritardare l'intero avanzamento.
Attrezzature e metodi variano a seconda della geologia: requisiti tecnici elevati. Diverse condizioni del terreno richiedono attrezzature e metodi diversi per il fronte di scavo in avanzamento. Ad esempio, rocce molto dure possono richiedere l'impiego di pesanti perforatrici jumbo e di esplosivi; terreni più morbidi o giacimenti di carbone possono essere lavorati in modo efficiente da frese stradali a braccio; e per i progetti metropolitani urbani in cui il controllo dei cedimenti è fondamentale, le frese meccaniche per gallerie (TBM) sono in genere l'attrezzatura principale.
Dove viene utilizzato il fronte di scavo avanzato Il fronte di scavo avanzato si applica a quasi tutti i settori dell'ingegneria sotterranea. Gran parte delle infrastrutture che utilizziamo quotidianamente si basa sul suo lavoro:
Estrazione mineraria: nelle miniere di carbone o di metalli, lo scavo di gallerie di trasporto, vie aeree di ritorno e strade di sviluppo dipendono tutte dall'avanzamento delle superfici di lavoro.
Trasporti: gallerie di montagna per autostrade e ferrovie, gallerie metropolitane urbane e gallerie che attraversano fiumi: tutte hanno fronti di lavoro in avanzamento come zone di costruzione principali.
Risorse idriche ed energia idroelettrica: anche i tunnel di deviazione dell'acqua, le caverne delle centrali elettriche sotterranee e le pareti di intercettazione delle infiltrazioni per i bacini idrici richiedono fronti di lavoro avanzati per lo scavo.
Faccia avanzata vs. faccia di estrazione: missioni diverse, stesso sistema Spesso si confonde la faccia di lavoro avanzata con quella di estrazione (mining), ma i loro compiti principali sono diversi: in parole povere, "prima sviluppare, poi estrarre":
Avanzamento (guida) del fronte di lavoro: il compito è creare spazio, scavare gallerie e camere per consentire le successive attività di estrazione, trasporto, ventilazione, ecc.; è la fase di posa delle fondamenta.
Zona di lavoro per l'estrazione (estrazione mineraria): il compito è quello di estrarre le risorse, ad esempio la zona di taglio del carbone in una miniera dove il materiale viene effettivamente estratto e prodotto.
Senza l'avanzamento del fronte di lavoro per "aprire la strada", non ci sarebbe raccolta sul fronte di estrazione. Insieme, costituiscono la sequenza centrale dell'attività produttiva nell'attività mineraria e in molti altri progetti sotterranei.
