Ottimizzazione automatizzata dei costi del rivestimento interno della seconda canna della galleria di base del Lötschberg

Il raddoppio della galleria di base del Lötschberg (LBT) è necessario per poter attivare gli orari sincronizzati integrati del traffico a lunga percorrenza e aumentare la capacità del traffico merci tra Briga e Berna, . Ciò richiede, tra l'altro, l'installazione di un rivestimento interno per una lunghezza di 14 km nella seconda canna della galleria, attualmente rivestita con calcestruzzo proiettato. Poiché la seconda canna è stata scavata con un sovra-profilo variabile, un'abile scelta nella sequenza delle geometrie dei carri casseranti può portare a un'ottimizzazione del volume di calcestruzzo da gettare, della fattibilità e delle sequenze di costruzione, tenendo conto del profilo di scavo disponibile.

Nello spirito “proof of concept”, è stato analizzato l'uso di algoritmi matematici di ottimizzazione per la determinazione automatica di una sequenza ottimale di geometrie dei carri casseranti in funzione dei costi, nel tratto dal km 31'500 al km 32'000. La base di tali algoritmi è costituita dalla nuvola di punti ridotta di una scansione laser e dalle specifiche geometriche del carro casserante. Inoltre, si è ipotizzato che il carro casserante possa essere adattato solo con l'inserimento di un elemento aggiuntivo orizzontale in calotta.

Illustrazione: Installazione pianificata del rivestimento interno

Per poter poi applicare l'ottimizzazione dei costi per tutti i 14 km, è stata prestata particolare attenzione alla migliore scalabilità possibile in combinazione con un'ampia modularizzazione e automazione. Rispetto all'ottimizzazione manuale tradizionale, l'approccio di ottimizzazione automatizzato sviluppato internamente e adottato in questo caso ha consentito un risparmio di circa 1000 m³ di calcestruzzo per un tratto di galleria di 500 m, dimostrando così notevoli vantaggi in termini di costi, scadenze e risorse.

I dettagli di questa ottimizzazione dei costi sono riportati nella nostra pubblicazione sulla rivista “tunnel”:

• Meier, J.; Pitteloud, L.; Irngartinger, S. (2021): Lötschberg Base Tunnel, Second Tube: Automated Cost Optimization of the Inner Lining. Tunnel 5/2021, Bauverlag, S. 22-35. pdf

Figura: Visualizzazione di un'analisi “ottimizzazione sciame particella (PSO, Particle Swarm Optimization)”.

Servizi: Ingegneria civile speciale, ingegneria geotecnica, ottimizzazione matematica, tunneling

Pubblicazione su questo progetto:

Meier, J.; Pitteloud, L.; Irngartinger, S. (2021): Galleria di base del Lötschberg, secondo tubo: Ottimizzazione automatizzata dei costi del rivestimento interno. Tunnel 5/2021, Bauverlag, S. 22-35. pdf

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