Anagrafe della ricerca

Per la costruzione di gallerie, le macchine di tipo Earth Pressure Balance (EPB) ricoprono una rilevante porzione del mercato. Questa tipologia di macchina modifica il comportamento del terreno scavato tramite l’iniezione di schiume che separano i grani di terreno per renderlo un fluido viscoso e comprimibile (terreno condizionato), idoneo all’applicazione della contropressione necessaria alla stabilità del fronte di scavo. Una scorretta applicazione della contropressione può avere importanti conseguenze partendo dallo sviluppo di cedimenti in superficie con danni, più o meno gravi alle strutture, fino alla formazione di veri e propri fornelli. Perché questo non avvenga è necessario che la schiuma iniettata rispetti i parametri di progetto tra i quali il Foam Expansion Ratio (FER), che individua il rapporto di espansione della schiuma ed è collegato sia alle proprietà del terreno condizionato, sia alla stabilità di tali proprietà nel tempo. Nelle EPB, le schiume vengono prodotte miscelando in modo turbolento acqua addizionata con un tensioattivo e aria. Questi due flussi vengono regolati dal PLC dell’EPB e ne viene determinato il FER per via matematica eseguendo un rapporto volumetrico tra le componenti. Tale formulazione non considera l’efficienza di miscelazione delle componenti che potrebbero non formare una schiuma omogenea e dare luogo a laminazione: un fenomeno in cui il liquido scorre nella parte bassa della condotta e l’aria in quella superiore. Tale fenomeno, al momento non è individuabile se non tramite le conseguenze che esercita sul processo di scavo. Quindi una minor efficacia nel separare i grani con una loro segregazione e la formazione una bolla di aria nella parte superiore della camera di scavo. Non riconoscere tale fenomeno compromette lo scavo, in termini di sicurezza, aumento dei costi, maggiore impatto ambientale per i maggiori consumi della macchina (assorbimento di corrente) e l’uso di più tensioattivo per effettuare lo scavo, oltre ai problemi di sicurezza dei fornelli. La tecnologia oggetto della presente domanda di partecipazione intende fornire un metodo per la determinazione in tempo reale di fenomeni di laminazione della schiuma e quindi, un miglior controllo sul processo industriale con riscontri positivi sulla qualità dello scavo e del mantenimento delle corrette contropressioni in camera di scavo.