GCF - Cityringen Copenhagen, Danimarca

Cityringen: l’innovativa metropolitana in galleria di Copenaghen

Un anello di 15,2 chilometri a doppio binario che interseca di 17 nuove stazioni e si connette all'attuale sistema metropolitano e ferroviario. Cityringen è il nome della nuova linea M3 della metropolitana di Copenaghen, la capitale danese che da anni - col motto "copenhagenize" - si candida a miglior esempio europeo di intermodalità urbana a misura di bicicletta.

La nuova Cityringen, totalmente sotterranea e completamente automatizzata, potrà sostenere ogni giorno un traffico di 350.000 passeggeri, 24 ore su 24: 130 milioni di utenti l’anno. L’obiettivo progettuale è che in città chiunque possa accedere ad una stazione metro nel giro di 500 metri. In questo modo si calcola di incrementare di un ulteriore 25% la quota di fruitori del servizio pubblico con conseguente, drastico alleggerimento del traffico urbano e di emissioni di CO2. L'anello metropolitano contribuirà a fare di Copenaghen, entro il 2025, la prima capitale al mondo "carbon neutral".

La realizzazione dell’opera da oltre 2 miliardi e 850 milioni di euro è stata affidata alle migliori competenze italiane: il consorzio Copenaghen Metro Team guidato da Salini Impregilo per le opere civili; Ansaldo STS per le opere ferroviarie, il segnalamento, la manutenzione e il materiale rotabile. A GCF - Generale Costruzioni Ferroviarie il compito di provvedere all’innovativo armamento ferroviario dell’intero tracciato e di una ulteriore estensione-nord della Cityringen.

GCF, Metropolitana Cityringen di Copenaghen

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La Danimarca e l’anello metropolitano del secolo

È considerato il progetto del secolo in Danimarca. E non solo perchè si tratta di uno dei maggiori contratti per opere pubbliche che siano stati stipulati in Danimarca. La metropolitana ad anello Cityringen comporterà a Copenaghen una vera e propria rivoluzione infrastrutturale: la più grande negli ultimi 400 anni, da quando cioè venne costruito il famoso quartiere di Christianshavn.

Due gallerie gemelle, del diametro di quasi 6 metri, corrono parallele per circa 16 chilometri sotto la città fino ad una profondità di 40 metri, maggiore dell’altezza della Torre di Copenaghen. Le due canne formano un doppio circuito ad anello che attraversa 3 grandi “pozzi di servizio” dotati di scambi e binari di stazionamento e 17 nuove stazioni interamente sotterranee, scavate ad una quota media di -20metri accanto a monumenti, chiese, edifici storici, piazze e vie tra le più vivaci e trafficate della città.
GCF Cityringen Fasi esecutiveIl nuovo anello avrà diversi punti di connessione con l’esistente sistema intermodale di trasporti: all’altezza delle stazioni di Kongens Nytorv e Frederiksberg con le due linee di metropolitana M1 e M2 inaugurate nel 2002; presso le stazioni di Copenaghen H, Østerport e Nørrebro con la rete ferroviaria e, in particolare, le 7 linee S-tog - la rete di ferrovie metropolitane che collegano la città e l’hinterland.

Una ulteriore doppia tratta di circa 2 chilometri collega l’anello metropolitano al CMC, il Centro di Manutenzione e Controllo dove, su un’area di 90.000 mq trovano spazio il Centro Direzionale nonché officine, centro di lavaggio, aree di manovra e di parcheggio dei veicoli. Infine, una bretella a Nord-est sviluppa il collegamento metropolitano per ulteriori 2,3 chilometri di linea verso l’area Nordhavn.

sotto: Cantieri Cityringen a Copenhagen, discesa dei portali GCF in galleria

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Le scelte innovative per l'Armamento ferroviario.

Interamente affidato a GCF l’armamento ferroviario. Due le tipologie costruttive per le quali si è optato. Per l’innervatura interna all’area del Centro di Manutenzione e Controllo (CMC) si è operato con una tecnologia tradizionale di armamento ferroviario su ballast. Unica eccezione i binari all’interno degli edifici che sono stati realizzati con una tecnologia di embedded track all’interno della pavimentazione in calcestruzzo.

La linea metropolitana, invece, sia per quanto concerne la tratta di collegamento, sia per i binari nelle due canne singole ad anello, è stata costituita da un armamento innovativo Slab Track realizzato con blocchetti LVT (Low Vibration Track) che vengono inglobati in un getto di calcestruzzo di bloccaggio.

Una tipologia costruttiva adottata recentemente anche dal cantiere svizzero di Generale Costruzioni Ferroviarie che opera nell'armamento ferroviario della Galleria di Base del Ceneri, sulla linea di pianura ad alta velocità che collegherà Nord e Sud d’Europa. “È una scelta – spiega l’ing Francesco Costa Medich, torinese, Direttore del cantiere GCF – coerente ed efficace in ordine all’obiettivo progettuale di ridurre al minimo le vibrazioni e, di conseguenza, il rumore prodotto dal passaggio dei veicoli sotto aree sensibili della città”.

sotto: Pre-assemblaggio del binario nel cantiere al CMC. Cityringen Copenhagen.

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Un cantiere di innovazioni: di metodo, di organizzazione, di macchinari.

Metodologia costruttiva, fasi procedurali, attrezzature e macchinari impiegati: ogni elemento del cantiere GCF è stato progettato, valutato, e scelto sulla base degli spazi di manovra, delle dimensioni complessive dell’opera, delle difficili condizioni logistiche. “La squadra GCF – sottolinea l'ing. Costa Medich – ha dato prova di grande capacità e flessibilità nello studiare e definire nei minimi dettagli, insieme al cliente, la metodologia costruttiva migliore in funzione del progetto. L’obiettivo è stato fin da subito trovare soluzioni che riducessero al minimo i rischi di mancata produzione essendo fondamentale, per un’opera impegnativa come il Cityringen, il rispetto giornaliero dei programmi previsionali nonostante le grandi difficoltà logistiche e di coordinamento”.

Molte le soluzioni tecniche ed organizzative concepite e messe a punto da GCF per il cantiere della capitale danese. Il sistema del pre-assemblaggio esterno dell’armamento, ad esempio, che a Copenaghen ha consentito di garantire uno stoccaggio e, di conseguenza, di mantenere costante la produzione giornaliera in galleria, anche in presenza di situazioni impreviste. Le procedure e le tecniche di getto del calcestruzzo, per le quali si sono messi a punto degli inediti “portali” che, alimentati da betoniera che circola sul binario già costruito, hanno permesso di evitare il pompaggio del calcestruzzo in galleria: “Gli unici punti di accesso possibili – spiega il Direttore di Cantiere – erano costituiti dalle future stazioni, distanti circa un chilometro una dall’altra. Questo avrebbe comportato il pompaggio in orizzontale per lunghezze di 6-700 metri: una strada molto rischiosa che abbiamo preferito non seguire”. Un analogo sistema, opportunamente modificato e "rinvigorito" quanto a potenza, è stato adottato con successo da GCF per l'armamento ferroviario dell'Alta Velocità nel Tunnel di Base del Ceneri.

sotto: posa e costruzione del binario

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L’ultima fase: la costruzione della terza rotaia

Regolazione del binario e getto del calcestruzzo precedono l'ultima fase dell'intervento di GCF per la costruzione della metropolitana di Copenaghen: la costruzione della terza rotaia. Un ulteriore anello di 16 chilometri circa che, in ognuna delle gallerie gemelle, corre parallelo al binario provvedendo all'alimentazione dei veicoli a guida automatica della Cityringen.

La sua costruzione è una fase operazione delicata e complessa del cantiere GCF e si basa su una meticolosa mappature preventiva delle temperature rilevate punto per punto in galleria. “Costruita la terza rotaia - spiega il caposquadra Gaetano Franciosa – su questa mappa è stata calcolata la regolazione individuale di ognuno dei 350 giunti che, inseriti ad una distanza di 120 metri l’uno dall’altro, permetteranno di compensare le dilatazioni dovute all'escursione termica”.

Il cantiere Cityringen è un villaggio in fermento nella città: 22 aree cantiere esterne, che sbucano in pieno centro cittadino, e oltre 1.500 addetti che ogni giorno lavorano nella doppia galleria che, per quanto concerne l’approvvigionamento di materiali costruttivi “pesanti”, ha un unico punto di accesso, piuttosto affollato di mezzi in manovra. Per il solo armamento ferroviario si è trattato di movimentare più di 4.000 rotaie, ognuna montata su 26 blocchetti LVT:  circa 20.000 tonnellate di materiali.

Il direttore del cantiere, ing. Costa Medich, non ha dubbi quando gli si chiede di sottolineare l'aspetto più impegnativo del cantiere di Copenaghen: "Certamente il grande sforzo organizzativo che è stato quotidianamente necessario per coordinare tutti gli attori in campo e i rispettivi programmi di lavoro, sincronizzando e rendendo fluide e continuative, attraverso l’unica porta di accesso, tutte le operazioni di approvvigionamento e di movimentazione delle innumerevoli macchine e delle ingenti quantità di materiali". Il tutto mentre da mesi lungo la "functional section" della Cityringen sono già in movimento i veicoli della metropolitana per le rigorose fasi preliminari di test.

Cityringen, il manufatto civile preso in consegna da GCF

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Cityringen, Le fasi di regolazione del binario e di getto del calcestruzzo

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Cityringen, Ultima fase dell'intervento di GCF: la costruzione della terza rotaia

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GCF in video: fasi dei lavori per l'armamento ferroviario della "Cityringen"

# 1/6 Cityringen: Preassemblaggio della rotaia

Cityringen GCF: Pre Assemblaggio rotaie

# 2/6 Cityringen: l'armamento ferroviario, dati

Cityringen GCF: dati armamento

# 3/6 Cityringen, la costruzione del binario

Cityringen GCF: Costruzione del binario

 

# 4/6 Cityringen, le regolazioni del binario

Cityringen GCF: Regolazioni del binario

 

# 5/6 Cityringen: il getto del calcestruzzo

06 Cityringen Gcf Getto calcestruzzo

 

# 6/6 Cityringen: montaggio della terza rotaia

Cityringen GCF: la 3a rotaia

Metropolitana Cityringen di copenaghen: Approfondimenti

  • Il sistema intermodale dei trasporti a Copenaghen

    Il sistema intermodale dei trasporti a Copenaghen

    "Copenhagenize" è lo slogan con cui Copenaghen promuove a modello mondiale il proprio sistema mobilità urbana. Tre gli elementi su cui si basa.

    La metropolitana attuale. A guida automatica del tipo Ansaldo Breda è stata inaugurata nel 2002. Comprende due linee (la M1 e la M2) che seguono un percorso parallelo in città per dividersi, all’altezza di Christianshavn in due tratte differenti, una occidentale verso l’aeroporto e una orientale, in direzione Orestad. Sono lunghe 21 chilometri - 10 in galleria, 11 su tracciato elevato - e incrociano 22 stazioni. I 34 i treni in dotazione sono in servizio 24 ore su 24, 7 giorni su 7. La velocità media è di 40 km/h.

    Gli S-Tog, attivi dal 1934, costituiscono le arterie del Servizio ferroviario metropolitano. In tutto 7 linee distribuite a raggera per un’estensione totale di 170 chilometri e 85 stazioni. La frequenza media dei passaggi è di un treno ogni 10 minuti; ben 3 linee veloci che, a servizio di 17 stazioni del centro cittadino, raggiungono la frequenza di un treno ogni 5 minuti nelle ore di punta.

    La bicicletta. A Copenaghen è la regina: 140 km di piste ciclabili continue, sopraelevate rispetto al piano stradale e rigorosamente separate rispetto a marciapiedi e camminamenti, fanno della bicicletta il mezzo di trasporto più veloce ed efficiente e, per questo motivo, il preferito e maggiormente utilizzato. Non c’è treno o veicolo metropolitano che non preveda spazi e rastrelliere per il trasporto agevole della bicicletta. Non c’è stazione che non sia dotata di scale provviste di “canaline” per spingere a mano la propria bicicletta.
    Ad oggi il 40% dei residenti raggiunge il luogo di lavoro in bicicletta. Con la nuova Cityringen in azione la percentuale è destinata ad un ulteriore, sensibile incremento.

  • Cityringen: fasi esecutive dell’armamento ferroviario.

    Cityringen: fasi esecutive dell’armamento ferroviario.

    La prima fase, tra l’autunno 2013 e l’estate 2014, con la realizzazione dell’armamento nell’area del CMC per uno sviluppo di circa 4 chilometri di binario su ballast.

    Seconda fase: armamento della prima tratta in galleria inclusa tra il CMC, la stazione di Copenaghen H ed il pozzo di Nørrebroparken: 14 chilometri di binario singolo realizzati tra l’autunno 2015 e i primi mesi 2017. La tratta è definita “Functional Section” in quanto, a iniziare dal settembre 2017, è già utilizzata - in concomitanza con i lavori - per i test dei veicoli nella fase di pre-esercizio.

    Terza fase: completamento dell’armamento ferroviario nella parte restante dell’anello Cityringen fra il pozzo di Nørrebroparken, il pozzo di Øster Søgade e la stazione di Copenaghen H. La tratta ha una lunghezza complessiva di circa 18 km di binario singolo ed è stata affrontata da GCF nel maggio 2017 con un doppio fronte operativo per poter rispettare i tempi di progetto che prevedono la conclusione dei lavori è prevista per marzo 2018.

    Quarta fase. Oltre all’anello Cityringen, il progetto include a nord-est l’estensione di Nordhavn, che è stata acquisita da GCF con un contratto ulteriore. Il prolungamento consta di un tratto interrato e di una parte terminale su viadotto. Ha una lunghezza totale di circa 2.200 mt di linea, equivalente ad una lunghezza complessiva di circa 4.500 mt di binario, e la sua costruzione, iniziata nel marzo 2018, terminerà entro l’anno.

  • Gli scavi e le opere civili

    Gli scavi e le opere civili

    Le due gallerie parallele della Cityringen sono state scavate nel calcare, ad una profondità che raggiunge i 40 metri, da 4 frese meccaniche TBM (Tunnel Boring Machine) azionate ognuna da squadre di 10-15 addetti ad alta specializzazione.

    Pesanti 800 tonnellate l’una e lunghe 110 metri (quanto un campo da calcio) sono state calate dai pozzi ed assemblate direttamente in galleria. La testa di taglio di ciascuna TBM ha un diametro di 6 mt ed ha una profondità di 11 metri; ruota fino a 5 giri/minuto. Ben 32 cilindri idraulici spingono avanti la TBM con una pressione fino a 3.000 tonnellate. La velocità di avanzamento è di 14 metri al giorno.
    Entrate in azione nell’agosto 2013 le TBM, come consuetudine, sono state battezzate con nomi femminili, significativamente scegliendo quelli delle prime quattro centrali telefoniche che a Copenaghen, per la prima volta hanno messo in collegamento gli abitanti tra di loro: Nora, Tria, Minerva ed Eva.

    Le gallerie sono costituite da anelli di cemento pre-sagomato, ognuno costituito da sei segmenti e lungo 1,4 metri. Nell’insieme sono stati utilizzati 130.000 anelli. Tutte le nuove 17 stazioni sono state scavate nel sottosuolo fino ad una profondità di 30 metri.
    Più di 3,2 milioni di m3 di terreno sono stati rimossi e trasportati - con 90.000 autocarri completamente carichi – a Nordhavn per estendere il lungomare ed ampliare di oltre 100 ettari il quartiere con una nuova area grande quanto 140 campi da calcio.

  • I benefici attesi per l'ambiente

    I benefici attesi per l'ambiente

    Oltre alle speciali soluzioni adottate in fase di progettazione e di costruzione dell’armamento ferroviario per abbattere le vibrazioni e, di conseguenza, l’inquinamento acustico, la nuova Cityringen di Copenaghen ha posto la massima attenzione per ridurre il consumo energetico. Per questo motivo il tracciato ad anello delle due canne segue un andamento altimetro ondulare, con le stazioni poste su lievi colline: la posizione elevata riduce naturalmente il consumo energetico delle vetture sia in accelerazione che in frenata.

    Con l’entrata in funzione della Cityringen si prevede che salirà al 75% la quota di cittadini che sceglieranno di spostarsi a piedi, in bicicletta e con i mezzi pubblici: 8.800 passeggeri useranno la stazione metro della piazza del Municipio ogni giorno.
    Ciascuna vettura della Metropolitana, completamente automatizzata, è in grado di trasportare 300 passeggeri. Se tutti i 34 treni fossero riempiti nello stesso tempo, si potrebbero muovere in una sola corsa 10.200 passeggeri. La velocità operativa commerciale sarà di 40 km/h e il tempo di percorrenza per un anello completo sarà di circa 24 minuti.

    La Metropolitana è una scelta di trasporto eco-friendly per Copenaghen: per ogni persona che la usa preferendola al bus, si riduce del 75% l’emissione di Co2; se la si usa lasciando l’auto in garage si abbattono le emissioni dell’83%.
    Cityringen, ideata nell’ottica della piena intermodalità bici+treno-metro, è un tassello fondamentale della politica di trasporto intermodale di Copenaghen, insieme alla costante implementazione della rete cittadina di piste ciclabili, oggi lunga 400 chilometri. Grazie alla Cityringen si avvicina l’ambizioso obiettivo fissato dal CPH Climate Plan 2025, ossia di ridurre le emissioni di Co2 e trasformare la città nella prima capitale mondiale “carbon neutral”.

Metro Cityringen, lo spot

GCF Cityringen Video1

Il pozzo di Nørrebroparken

GCF Cityringen Video2

Cityringen, TBM al lavoro

GCF Cityringen Video3

 

Cityringen, In volo sui cantieri

GCF Cityringen Video4

 

Cityringen, le vetture

GCF Cityringen Video5

Nel cuore della TBM “Minerva”

Cityringen: la TBM Minerva