Visione a tunnel: le sfide nella costruzione del nuovo megaprogetto da 12,6 miliardi di dollari australiani di Melbourne

Nelle profondità dei grattacieli di vetro e acciaio del centro di Melbourne, è apparso un nuovo mondo sotterraneo.

Scale mobili scintillanti conducono a cinque stazioni simili a cattedrali e a lunghe banchine, protette da porte automatiche, mentre i treni vuoti della metropolitana blu e bianca rombano lungo un tunnel appena completato.

Si tratta del tunnel gemello della metropolitana di Melbourne, lungo 9 km, che va da South Kensington, nel nord-ovest del quartiere centrale degli affari (CBD), a South Yarra, nel sud-est, collegando tre delle dieci linee metropolitane esistenti della città per formare la sua prima linea continua est-ovest, eliminando un collo di bottiglia nella rete esistente e alleggerendo la pressione su strade e tram.

Per Jim Heron, vicedirettore dei lavori del Metro Tunnel, l'uomo che supervisiona il progetto per conto dell'agenzia statale di Victoria, Rail Projects Victoria, dall'ottobre 2021, l'ammodernamento infrastrutturale da 12,6 miliardi di dollari australiani (8,2 miliardi di dollari USA) è il simbolo delle dimensioni crescenti di Melbourne.

"Il Metro Tunnel aiuterà a soddisfare la crescente popolazione di Melbourne", ha detto a Construction Briefing . "La popolazione della città è destinata a raggiungere le dimensioni di quella di Londra [attuale] entro il 2050. L'attività economica e l'occupazione a tempo pieno sono già ben al di sopra dei livelli pre-pandemia.

Di sicuro, Melbourne sta crescendo rapidamente. La città ha ufficialmente superato Sydney diventando la più grande in Australia in termini di popolazione nel 2023, in parte grazie alla decisione del governo federale di ridisegnare i confini ufficiali, ma anche come risultato dell'immigrazione nazionale e internazionale che sta attirando nuove persone in città, affermano i demografi.

Secondo le proiezioni dell'Australian Bureau of Statistics, la popolazione di Melbourne raggiungerà gli otto milioni entro il 2053, rispetto agli attuali 5,3 milioni di persone.

Al momento, per spostarsi a Melbourne, pochissimi pendolari utilizzano la rete ferroviaria cittadina, che si estende dal CBD ai numerosi sobborghi della città, costringendo gli utenti della metropolitana a recarsi in centro e tornare indietro anche per percorrere brevi distanze, con conseguenti congestioni del traffico nelle ore di punta.

Per cambiare questa situazione, il governo dello stato di Victoria, guidato dal partito laburista, ha avviato il "Victoria's Big Build", una serie di oltre 180 importanti ammodernamenti infrastrutturali, per un valore, si dice, di circa 100 miliardi di dollari australiani, che includono anche la strada a pedaggio West Gate Tunnel lunga 4 km, il progetto autostradale a pedaggio North East Link lungo 10 km e le nuove linee di trasporto rapido Suburban Rail Loop.

Sebbene siano visti come un fattore decisivo per la vittoria del partito laburista del Victoria per un terzo mandato, i megaprogetti sono stati particolarmente impopolari tra i politici dell'opposizione che hanno spesso minacciato di eliminarli, sostenendo che stanno inutilmente accumulando debiti sui contribuenti e facendo aumentare i prezzi delle costruzioni.

Un elemento centrale del Big Build di Victoria è il Metro Tunnel della città, che fornirà una seconda linea ferroviaria sotterranea per Melbourne, completa di cinque nuove stazioni, aggirando l'attuale tunnel sotterraneo ad anello della città e consentendo per la prima volta ai pendolari di attraversare la città senza cambiare treno.

Quali appaltatori stanno lavorando al tunnel della metropolitana?

Due importanti consorzi di appaltatori hanno lavorato al progetto. Cross Yarra Partnership, un gruppo composto da Lendlease, John Holland, Bouygues Construction, John Laing e Capella Capital sta costruendo i tunnel gemelli e cinque nuove stazioni. Nel frattempo, un consorzio noto come Rail Network Alliance, composto da John Holland, CPB Contractors, Alstom, Aecom, Rail Projects Victoria e Metro Trains sta costruendo i due ingressi del tunnel e installando sistemi ferroviari tra cui sistemi di segnalazione ad alta capacità, controllo dei treni e dell'alimentazione.

Immagine: Progetto del tunnel della metropolitana

I lavori di scavo del progetto sono iniziati alla fine del 2019 e sono stati completati nel 2021 con quattro TBM che hanno scavato da entrambe le estremità dei due tunnel paralleli a 35 metri sottoterra. I primi treni hanno iniziato a circolare sulla rete a luglio 2023 e si prevede che la rete aprirà al pubblico entro la fine dell'anno.

Nel 2019 la costruzione del tunnel della metropolitana fece notizia quando, poco dopo l'inizio dei lavori di scavo, si fermò tra North Melbourne e Kensington e le TBM passarono in modalità standby a causa di una disputa tra l'appaltatore e il governo del Victoria su chi avrebbe dovuto pagare gli sforamenti finanziari.

Heron rifiuta di commentare la controversia, che è stata risolta quando l'appaltatore e lo Stato hanno concordato di dividere la quota di spesa di 2,74 miliardi di dollari australiani sul budget iniziale di 11 miliardi di dollari australiani.

"Il costo del Metro Tunnel Project è di 12,6 miliardi di dollari", afferma Heron. "Come tutti i progetti di costruzione in Australia e nel mondo, il Metro Tunnel ha dovuto affrontare sfide senza precedenti durante la pandemia, tra cui impatti sulle catene di fornitura mondiali, che nessuno avrebbe potuto prevedere. Il progetto sta procedendo come previsto e sta gestendo bene le prestazioni e i rischi".

Certamente, oltre all'aumento dei costi associati al progetto, la pandemia ha avuto un impatto importante anche sui primi lavori di scavo del tunnel nel 2020.

"Sono state adottate misure per garantire la sicurezza dei vittoriani e garantire che la costruzione del progetto potesse proseguire come previsto", afferma Heron. "Tra queste, distanziamento fisico, chiusure del sito, aumento dei DPI e pulizia del sito, turni scaglionati e limiti obbligatori di densità dei lavoratori".

E la realizzazione di un megaprogetto sotterraneo in un periodo di distanziamento sociale forzato non è stata l'unica sfida tecnica che il progetto ha dovuto affrontare.

Heron afferma che uno dei maggiori problemi che le squadre di costruzione hanno dovuto affrontare è stata la difficile geologia di Melbourne e la natura affollata della città, sia in superficie che nel sottosuolo.

"Melbourne è nota per avere condizioni geologiche più difficili rispetto ad altre città come Sydney", afferma. "A Sydney, la geologia è più coerente, essendo arenaria. La geologia unica di Melbourne, nota come 'formazione di Melbourne', presenta una maggiore variabilità ed è un ambiente molto più difficile in cui lavorare".

Vincitore del voto: Jacinta Allan, allora ministro per i trasporti pubblici e i grandi progetti (3a da sinistra) e l'allora premier di Victoria, Daniel Andrews (4° da sinistra) posano per una fotografia con i dipendenti del tunnel della metropolitana in un cantiere per una delle nuove stazioni ferroviarie del tunnel della metropolitana nel CBD di Melbourne nel novembre 2017. Foto: Reuters/James Ross

Per scavare i tunnel, i team hanno utilizzato quattro TBM per fanghi, appositamente costruite per adattarsi alle condizioni del terreno locale. Ogni TBM aveva un diametro di 7,28 metri, pesava più di 1.100 tonnellate ed era lunga 120 metri.

Oltre a dover scavare attraverso l'imprevedibile limo, argilla e basalto sotto la città, le TBM che perforavano il nuovo tunnel dovevano anche muoversi a soli 1,5 metri sotto l'attuale linea ferroviaria sotterranea City Loop, che continuava a funzionare durante la costruzione, così come il tunnel Burnley Road e decine di importanti condotte e cavi per acqua, gas ed elettricità, e attraverso il fiume Yarra di Melbourne.

"Prima di iniziare a scavare sotto lo Yarra, il team ha completato una serie di test geologici e valutazioni ambientali per verificare le condizioni del terreno", afferma Heron. "Le TBM hanno percorso circa 120 m attraverso il fiume Yarra e hanno scavato circa 12 metri sotto il letto del fiume Yarra".

E non era solo la congestione sotterranea che il team ha dovuto aggirare. Per costruire le due enormi stazioni del CBD necessarie e consentire ai tram iconici di Melbourne di continuare a circolare nel cuore della città su Swanston Street e lungo St Kilda Road, il corridoio tranviario più trafficato al mondo, Heron afferma che il team ha optato per scavare pozzi di accesso profondi fino a 11 piani per trasportare macchinari, attrezzature e lavoratori sottoterra per scavare le nuove stazioni.

Scavare stazioni sotto una città trafficata

I lavori di scavo sono stati eseguiti utilizzando sette roadheader, macchine con enormi teste di taglio che tagliano e rimuovono rocce e sedimenti sottoterra. Le roadheader sono state calate fino a 30 m sottoterra in pezzi, quindi riassemblate per lo scavo. Ogni roadheader pesava 118 tonnellate, era lunga 15 m e poteva sfondare rocce tre volte più dure del cemento. Le roadheader hanno quindi perforato le stazioni da tre tunnel sovrapposti (noto come design trinoculare) per integrare il piazzale e le banchine su un unico livello, creando banchine larghe 19 m.

Una volta scavate, le caverne sono state rinforzate con calcestruzzo spruzzato, bulloni da roccia e un rivestimento finale in calcestruzzo.

"Questo stile di costruzione è come un intervento chirurgico al buco della serratura", afferma Heron. "Abbiamo costruito dei pozzi proprio lungo Swanston Street e St Kilda Road e poi abbiamo scavato le caverne sotterranee lateralmente per ospitare le nuove stazioni".

Il punto più profondo di scavo è stato raggiunto i 40 metri presso la State Library Station nel centro di Melbourne, dove le TBM hanno rimosso 600.000 metri cubi di roccia e terreno, circa un terzo dei 1,8 milioni di metri cubi totali da scavare per l'intero progetto.

Il percorso del tunnel. Immagine: Rail Projects Victoria

Qui lo scavo è così profondo che i ricercatori dell'Università di Melbourne sono riusciti a dimostrare l'uso dell'energia geotermica per riscaldare e raffreddare gli edifici.

Durante i primi mesi di costruzione della nuova stazione, il team di ricercatori ha interrato tubi di plastica all'interno di pali di fondazione in cemento, che sono stati poi installati come parte di un muro di contenimento.

Con il terreno che rimane a una temperatura stabile durante tutto l'anno, l'acqua pompata attraverso i tubi assorbe calore dal terreno in inverno e rilascia calore nel terreno in estate. Quando l'acqua torna in superficie, il cambiamento di temperatura può essere utilizzato per riscaldare o raffreddare in modo efficiente l'edificio.

La sperimentazione ha dimostrato che una stazione ferroviaria come la Biblioteca di Stato potrebbe utilizzare il sistema per tutte le sue esigenze di riscaldamento e raffreddamento, e persino contribuire a riscaldare e raffreddare gli edifici circostanti.

Inoltre, ora che i lavori di costruzione del tunnel sono ormai completati, Heron afferma che la rete è ora entrata in una fase di test in cui tutti gli elementi, tra cui la segnalazione ad alta capacità, le porte di banchina, gli ascensori, le scale mobili, i sistemi di sicurezza, le comunicazioni, l'illuminazione, gli impianti idraulici e l'alimentazione, vengono tutti progressivamente testati insieme.

Nel 2023, il governo del Victoria ha annunciato che i lavori di costruzione delle stazioni erano così in anticipo rispetto al previsto che la rete sarebbe stata aperta nel 2025, con un anno di anticipo, mentre alcuni appaltatori affermano privatamente che la rete inizierà a trasportare passeggeri da settembre 2024.

"Il Metro Tunnel Project è in tempo e sulla buona strada per aprire ai passeggeri nel 2025, un anno prima del previsto", afferma Heron. "Il progetto ha capitalizzato il completamento di quanto più lavoro possibile nelle prime fasi del programma, consentendo al team di accelerare la costruzione. Anche i lavori alla stazione Arden sono stati accelerati per consentire al team di iniziare a testare i sistemi all'interno della stazione, in corso da alcuni mesi. Ciò ci consentirà di aumentare l'affidabilità della tecnologia e di identificare eventuali problemi nel sistema, consentendo un'implementazione più fluida della tecnologia nelle altre quattro stazioni sotterranee".