Nelle operazioni di scavo dei tunnel vengono utilizzati specifici cavi elettrici, realizzati con accorgimenti particolari per garantire la continuità d’esercizio e la necessaria sicurezza


Le frese per scavo di gallerie rappresentano un caso particolare di grandi macchinari alimentati in media tensione. In realtà, non si tratta di semplici macchine, ma, in un certo senso, di vere e proprie “fabbriche”.
La fresa in sè costituisce, infatti, la testa di un convoglio ferroviario chiamato “back-up”, lungo anche più di trecento metri, sul quale si trovano tutti i macchinari, le attrezzature ed i servizi ausiliari necessari per lo scavo, il rivestimento ed il consolidamento della galleria stessa. In considerazione delle potenze in gioco, l’alimentazione della fresa avviene in media tensione, utilizzando specifici cavi elettrici, realizzati con accorgimenti particolari per garantire la continuità d’esercizio e la dovuta sicurezza, tenuto conto delle condizioni ambientali molto gravose in cui devono operare.
Il caso illustrato si riferisce ad una galleria/acquedotto realizzata in Ecuador dalla SELI (Società Esecuzione Lavori Idraulici) S.p.A. di Roma, con una fresa di 4,04 metri di diametro, alimentata per mezzo di cavi progettati e prodotti dalla Aristoncavi S.p.A. di Brendola (Vicenza).
La galleria, lunga 11,5 km, è stata realizzata nella provincia di Manabì, nel periodo compreso tra marzo e dicembre 2000, per travasare tra due laghi artificiali l’acqua utilizzata per irrigazione ed uso alimentare: la fresa è avanzata scavando, nel mese di maggior produzione, 1.650 metri di rocce sfatte e friabili, con punte max di 80 m/giorno, lavorando 24 ore su 24, con turni di 14 persone ciascuno.
La potenza impegnata era di 2.000 kW, con tensione d’esercizio di 11.000 volt.

Il processo di scavo
Il processo di scavo, impressionante per le dimensioni coinvolte, è tuttavia abbastanza semplice.
La fresa demolisce la roccia avanti a sé strisciando sul suo stesso scavo ed avanzando lentamente su binari che vengono posati con il procedere della galleria. Le pareti del tunnel vengono rivestite con conci prefabbricati, montati con un erettore radiocomandato direttamente nello scudo di coda della fresa: il riempimento dello spazio tra roccia e rivestimento avviene immediatamente dopo la posa in opera.
I materiali vengono approvvigionati in continuo dal cantiere retrostante per mezzo di un treno navetta, che provvede anche al trasporto all’esterno del materiale di scavo. Nelle fasi di avanzamento, la fresa viene alimentata con un cavo flessibile, avvolto su tamburo avvolgicavo, che lentamente si svolge e segue la fresa stessa:
ogni 250 metri circa, ossia ad esaurimento del cavo avvolto sul tamburo, è necessario riavvolgere il cavo e posare una nuova tratta di linea, costituita da un conduttore simile per posa fissa, per poi riprendere lo scavo.

Un cavo dalle due anime
La particolarità dei cavi impiegati è dovuta alla combinazione delle anime di media tensione con quelle di bassa tensione.
Nello scavo di un tunnel è molto importante controllare continuamente le caratteristiche dell’atmosfera gassosa che s’incontra durante lo scavo.
In lavori di questo genere è frequente, infatti, imbattersi nell’emissione di gas esplosivi, come metano od altri, ed è indispensabile, in funzione della loro concentrazione, poter fermare immediatamente lo scavo, facendo funzionare solamente le luci di sicurezza ed i ventilatori, alimentati in bassa tensione, per abbassare il livello del gas a valori non pericolosi.
Se non si riesce a diminuire convenientemente la percentuale di gas, è necessario comandare l’interruzione dell’alimentazione dell’energia elettrica all’esterno, tramite conduttori detti, appunto, “di comando”: particolari accorgimenti produttivi permettono di riunire sia i conduttori d’alimentazione in media tensione, sia quelli di comando in bassa tensione in un unico cavo, sotto una sola guaina, rendendo così più maneggevole il cavo e consentendo una posa più veloce, con risparmio di tempo e di denaro.
Trattandosi d’alimentazione in media tensione, le relative anime sono state opportunamente schermate, così come l’insieme dei conduttori di comando. In funzione delle diverse condizioni di utilizzo, è talvolta necessaria l’applicazione di un’appropriata schermatura metallica, sotto la guaina esterna, sia come protezione globale da disturbi elettromagnetici, sia soprattutto come ulteriore conduttore di drenaggio di eventuali correnti di dispersione e per confinare al suo

CARATTERISTICHE TECNICHE

Tensione d'esercizio Uo/U	8,7/15 kw
Tensione di prova	24 kV
Temperatura massima del conduttore in servizio continuo	+90°C
Temperatura massima del conduttore in corto circuito	+250°C
Temperatura di posa (MAX)	+60°C
Temperatura di posa (MIN)	0°C
Temperatura ambiente minima in esercizio	- 10°C
Temperatura ambiente massima in esercizio	+ 70°C
Raggio minimo di curvatura esterna del cavo	12x

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