TUNNEL

TUNNEL

(v. galleria, XVI, p. 293; App. II, I, p. 1014; III, I, p. 696; IV, I, p. 890)

Tunnel autoaffondanti. - Per l'attraversamento sia stradale sia ferroviario di specchi d'acqua in prossimità di porti o di stretti, spesso in alternativa alla costruzione di lunghi ponti sospesi o strallati, si costruiscono t. sommersi, composti da elementi scatolari in cemento armato prefabbricati fuori opera e in appositi cantieri, trasportati poi, tramite galleggiamento, fino sul posto di affondamento (fig. 1). Per il trasporto via mare i singoli elementi scatolari sono chiusi provvisoriamente alle estremità in modo da renderli stagni; quando l'elemento è arrivato sul posto ove dev'essere affondato, viene immessa acqua al suo interno fino a che l'elemento stesso affonda e si adagia sul fondo preparato in precedenza; qui viene ancorato e unito mediante appositi giunti a tenuta stagna a un elemento affondato in precedenza; rimossi i diaframmi provvisori d'estremità, si pompa via l'acqua di zavorra; si provvede infine alle opere di completamento del piano viabile.

Naturalmente l'opera comporta numerosi accorgimenti tecnici, anche abbastanza sofisticati: per es., i giunti tra gli elementi in opera devono essere chiusi quando gli elementi stessi sono già sistemati sul fondo e devono essere sufficientemente elastici per assorbire i cedimenti del piano d'appoggio al passaggio dei carichi stradali; la spinta idrostatica sugli elementi e il peso degli stessi devono essere valutati esattamente per garantirne la galleggiabilità con un franco di pochi cm durante il trasporto; le varie operazioni di varo, di trasporto e, soprattutto, di affondamento per l'unione tra le testate degli elementi devono essere eseguite con la massima precisione. T. autoaffondanti di caratteristiche costruttive e di posa in opera simili a quelle descritte sono stati progettati e costruiti per l'attraversamento in profondità di specchi d'acqua, anche di notevoli dimensioni, di canalizzazioni sia elettriche sia d'acqua potabile.

Tunnel ecologici. - I tracciati delle autostrade, superstrade, ecc., costituiscono spesso una turbativa per l'ambiente che attraversano, sia sotto il profilo estetico, per es. nel caso di passaggio attraverso parchi naturali, sia per i disturbi da rumore nel caso di passaggio in prossimità di abitati. In questi casi e tutte le volte che questa soluzione non comporti una spesa troppo onerosa rispetto ad altre possibili, si ricorre dapprima alla costruzione di un t. artificiale a cielo aperto che viene poi ricoperto, ripristinando la continuità della zona verde circostante. La struttura del t. può essere realizzata per es. in calcestruzzo cementizio a tratti di qualche decina di metri di lunghezza, utilizzando per il getto casseforme prefabbricate su portali reticolari mobili su rotaie, sistemate sul fondo dello scavo eseguito in precedenza.

Tunnel trasparenti. - Per collegare tra loro edifici diversi destinati a ospitare uffici, magazzini e industrie, facenti parte di un unico complesso aziendale o di un centro di servizi amministrativi, sono oggi spesso impiegati t. trasparenti che coprono i percorsi esterni agli edifici quali marciapiedi, passerelle, scale; questi t. sono anche convenientemente impiegati per la copertura di pensiline di autostazioni e di soprapassaggi pedonali di strade e ferrovie. Sono costituiti da strutture in profilato o tubolare in leghe leggere o in acciaio, sagomate ad arco e sorreggenti pareti trasparenti formate da lastre di resine sintetiche antiurto (molto usato il metacrilato, che è il prodotto più simile al vetro per trasparenza e resistenza nel tempo; fig. 2). Per impedire la dispersione di calore verso l'esterno e assicurare condizioni climatiche interne non difformi da quelle degli edifici serviti, i t. sono a volte costruiti anche con pareti trasparenti doppie.

Il tunnel sotto la Manica. - Il t. della Manica per il collegamento ferroviario sottomarino fra il continente europeo e la Gran Bretagna è stato inaugurato il 6 maggio 1994 dalla regina Elisabetta ii d'Inghilterra e dal presidente francese F. Mitterrand. Questo evento è stato preceduto da una storia secolare, tormentata e complessa, nella quale si sono scontrati, a più riprese, l'entusiasmo francese e una netta opposizione da parte degli ambienti militari e commerciali britannici. Di questa storia ci limitiamo a segnalare sommariamente gli avvenimenti più rilevanti.

Dalle prime proposte al progetto esecutivo. - Nel 1750 il geologo e fisico F. Nicolas avanzò la prima proposta per la costruzione di una galleria sottomarina tra Francia e Inghilterra all'Accademia di Amiens, che aveva indetto un concorso di idee atte a migliorare i rapporti commerciali fra i due paesi; la proposta del t. venne dichiarata vincitrice. Nel 1802 l'ingegnere minerario A.-M. Favier propose a Napoleone Bonaparte la costruzione di un t. sottomarino con due gallerie sovrapposte, delle quali una servisse da drenaggio per l'altra. Fra il 1833 e il 1867 vennero eseguite a più riprese campagne geognostiche in corrispondenza del tracciato presunto della galleria e vennero presentati vari progetti. Nel 1867 T. de Garmand presentò un progetto per l'esecuzione dell'opera, ottenendo l'approvazione della regina Vittoria e di Napoleone iii. Furono poi (1873-75) eseguiti numerosi sondaggi con prelevamento di campioni che fecero fondatamente presumere l'esistenza di uno strato di calcare marnoso continuo (craie secondo la terminologia francese) fra le coste francesi e inglesi. Nel 1876 fu compilata la prima carta geologica del sottosuolo in corrispondenza della futura galleria e venne firmato un protocollo preliminare tra i due governi. Fra il 1880 e il 1883 la britannica Southern Railway Company e la francese Association du Chemin de Fer sous-marin, avendo ottenuto dai rispettivi Parlamenti la concessione per l'esecuzione dei lavori, iniziarono dalle due coste lo scavo di due pozzi e di due tratti di galleria di m 2,15 di diametro, per il riconoscimento dei terreni. I lavori furono eseguiti a mezzo di due macchine escavatrici rotative, da considerare veri e propri scudi meccanici. Il lavoro procedette con successo, facile e veloce e senza rivestimento, salvo per qualche tratto particolare. Questo successo fece pensare seriamente alla possibilità di una facile e rapida realizzazione dell'opera, ma, mentre alimentò gli entusiasmi francesi, provocò una dura reazione da parte degli ambienti militari e commerciali d'Oltremanica, che indusse il Parlamento britannico a chiedere e ottenere la sospensione dei lavori. I fautori dell'opera non si diedero per vinti; vari tentativi perché venisse ripreso in esame il problema si ebbero sia in Francia che in Gran Bretagna, mettendo in evidenza la facilità di esecuzione e la convenienza economica. Nulla riuscì tuttavia a vincere l'opposizione britannica.

Dal 1906 al 1986 furono successivamente presentati 10 progetti. Il problema del t. tornò di attualità durante la prima guerra mondiale, ma non si arrivò ad alcuna decisione. Fra il 1929 e il 1954 si formarono diversi comitati che riaffermarono la validità tecnico-economica del t., ma ancora una volta il Comitato di difesa britannico respinse la proposta, finché nel 1954 il governo britannico presieduto da W. Churchill comunicò che non intendeva più opporsi al progetto del tunnel. Nel 1957 venne costituito il GETM (Groupe d'Etude du Tunnel sous la Manche), per eseguire ulteriori indagini geologiche mediante sondaggi e campagne geofisiche. Nel 1964 i due governi dichiararono la loro approvazione per la costruzione del t. e nel 1967 fu firmata una convenzione con le due società concessionarie France Manche SA e The Channel Tunnel Group Ltd. formate dal GETM per la costruzione dell'opera. Nel 1973 i lavori del t. iniziarono, ma nel 1975 la Gran Bretagna fu costretta a ritirarsi perché il nuovo governo laburista non intendeva finanziare l'opera a carico dello stato. I lavori furono sospesi quando erano stati eseguiti 700 m di galleria sui due fronti. Gli studi però continuarono e tre nuovi progetti vennero proposti dal 1975 al 1981. L'ostacolo più importante restava sempre il finanziamento, finché il primo ministro britannico M. Thatcher si disse favorevole al progetto a condizione che l'onere finanziario fosse a totale carico del capitale privato. Nel 1985 s'indisse finalmente una gara internazionale che si concluse il 31 ottobre dello stesso anno. Condizione essenziale della gara era che fosse previsto un finanziamento completamente privato, parte da ottenere da crediti bancari, senza alcuna garanzia degli stati, parte da un azionariato diffuso. La fiducia nella validità tecnica e soprattutto economica del progetto consentì di vincere anche questo ostacolo (il problema si sarebbe ripresentato pericolosamente più tardi a causa dell'aumento dei costi, conseguente agli interventi intesi a portare al massimo grado di affidabilità le condizioni di sicurezza del t. e a migliorare la funzionalità dei terminali). Vennero presentate cinque soluzioni diverse.

La gara fu vinta dal progetto ''Eurotunnel''. Il 12 febbraio 1986 M. Thatcher e F. Mitterrand firmarono, nella Cattedrale di Canterbury, il trattato franco-britannico per la costruzione del t. (poi ratificato nella primavera 1987). Dopo la firma di una convenzione fra la concessionaria Eurotunnel e le ferrovie francesi e britanniche e dopo un'ulteriore campagna di indagini geognostiche, i lavori ripresero definitivamente nel dicembre 1986.

La concessione. -Con l'atto di concessione, le due società France Manche SA e The Channel Tunnel Group Ltd. hanno ricevuto dai ministri dei Trasporti di Francia e Gran Bretagna il diritto e l'obbligo di assumere congiuntamente e solidalmente la progettazione finale, il finanziamento, la costruzione e l'esercizio del collegamento permanente tra Francia e Inghilterra. Le due società pertanto si sono impegnate a costruire la galleria a loro totale carico, senza far conto su fondi o garanzie di natura finanziaria e commerciale dei due governi. In contropartita hanno il diritto di riscuotere il pedaggio e i canoni per il transito nel t. e per l'uso delle infrastrutture collegate. I due concessionari sono tenuti a usare nei riguardi degli utenti un trattamento non discriminante; è vietato l'uso gratuito del collegamento, ma sono ammesse modulazioni delle tariffe conformi alle pratiche commerciali correnti. I governi, da parte loro, non intervengono nella gestione e nell'esercizio del tunnel. I concessionari possono fissare liberamente le tariffe e la consistenza dei servizi offerti, ma devono assicurare una cadenza minima di passaggio dei treni. Le leggi e i regolamenti relativi al controllo dei prezzi e delle tariffe da parte dei poteri pubblici in vigore nei due paesi non sono applicabili al tunnel. Sono però applicabili le regole nazionali e comunitarie relative alla concorrenza e all'abuso di posizioni dominanti. In casi eccezionali (catastrofi naturali, atti di terrorismo o di conflitti o di timore che questi si verifichino) i governi possono prendere misure in deroga a quanto sopra, senza alcun indennizzo ai concessionari.

Geologia. - Le indagini geognostiche, eseguite a più riprese dal 1873 al 1888, hanno consentito di redigere un profilo stratigrafico preciso e dettagliato. Nel profilo si evidenziano diverse formazioni del cretaceo. Più precisamente: dal basso in alto esistono sabbie e argille del cretaceo inferiore e diversi strati di calcare di vari colori e permeabilità dei quali uno decisamente marnoso del cretaceo superiore.

Fra queste formazioni la craie bleue, secondo la terminologia francese, cioè un calcare marnoso con il 60÷80% di carbonato di calcio, piuttosto uniforme, poco plastico, dotato di una buona resistenza, in genere privo di discontinuità e poco permeabile (permeabilità mediamente pari a 2,5 × 10⁻⁷ m/s), è stato considerato quello più idoneo allo scavo della galleria. I progettisti pertanto hanno cercato un compromesso fra diverse esigenze, quali quella di rispettare le rigorose esigenze planoaltimetriche imposte da una linea ferroviaria e quella di tenere la galleria entro la formazione nella quale si prevedevano minori difficoltà di scavo, cioè nella craie bleue, che aveva uno spessore da 20 a 35 m e un profilo a catino, mantenendo un certo margine fra il tetto della sottostante argilla di Gault e la sovrastante base della craie grigia. A tutto ciò si univa la difficoltà di mantenersi a una distanza di sicurezza, rispetto ai numerosi sondaggi eseguiti in tempi diversi, non sempre definiti esattamente nella loro collocazione; ciò allo scopo di evitare violente irruzioni di acqua. Il mantenersi nella craie bleue è stato abbastanza facile per il tratto inglese del t., mentre per il primo tratto francese è stato necessario uscire dalla craie bleue per passare sia nella craie grigia che in quella bianca, più fratturate e permeabili. Ciò ha comportato maggiori difficoltà, del resto già previste, in base alle conoscenze geologiche acquisite.

Costruzione del tunnel. - In definitiva l'opera, oggi ultimata e attivata, comprende due gallerie di corsa a binario semplice del diametro di m 7,60, distanti 30 m l'una dall'altra. Queste inquadrano una galleria centrale di servizio del diametro di m 4,80, per le necessità degli interventi di manutenzione e della sicurezza, oltre che per la ventilazione e per il drenaggio (fig. 3).

Le tre gallerie sono state eseguite utilizzando 11 scudi muniti di fresa a rotazione e di un erettore meccanico per la posa in opera del rivestimento. Questi scudi, se era necessario, potevano lavorare anche in presenza di abbondanti infiltrazioni d'acqua, assicurando il sostegno del fronte di scavo con un fango bentonitico tenuto in pressione nella camera di lavoro fra la testa della fresa e la paratia retrostante resa stagna. Il materiale di scavo veniva allontanato dal fronte per mezzo di un convogliatore a vite senza fine e di un sistema di trasportatori a nastro, fino a scaricarlo in appositi vagonetti. Ogni scudo era servito da un treno al seguito lungo 200-300 metri con 16-19 rimorchi, che provvedeva a trasportare tutte le attrezzature occorrenti per il completamento del lavoro, cioè le centrali d'iniezione, le attrezzature occorrenti per l'esaurimento delle acque d'infiltrazione, i ventilatori per l'espulsione delle polveri, i compressori, le batterie di soccorso e ogni altra attrezzatura ausiliaria. Tutto questo ha consentito un avanzamento rapido, in genere senza incontrare grandi difficoltà, salvo che nel tratto francese di terraferma a causa dell'accennata diversa natura geologica.

Oltre alle gallerie è stata costruita una serie di cunicoli trasversali del diametro di m 3,30 posti ogni 375 m, misura scelta, per ragioni di sicurezza, in funzione della lunghezza dei treni navetta che è di 750 m. I cunicoli sono muniti di porte tagliafuoco e collegano le tre gallerie fungendo da vie di fuga verso la galleria di servizio e di accesso per gli interventi di manutenzione e il trasporto di materiali. Una seconda serie di cunicoli trasversali del diametro di 2 m, a intervalli di 250 m, collega direttamente le due gallerie di corsa, sovrapassando la galleria di servizio; questi cunicoli, muniti di una valvola (che può essere azionata a distanza) e di un deflettore, consentono di ridurre le differenze di pressione fra testa e coda del treno e il flusso di aria fra treno e galleria.

Per scavare le gallerie sono state prima eseguite due grandi discenderie: un pozzo verticale del diametro eccezionale di 55 m e 70 m di profondità, a Sangatte sulla costa francese, e uno di 10 m di diametro e di 110 m di profondità a Shakespeare, sulla costa inglese, integrato da due tratti di galleria. Dalla base di questi pozzi sono partiti gli 11 attacchi intermedi con l'impiego degli scudi. Lo scavo relativo alla galleria di servizio precedeva quello delle gallerie di corsa, consentendo il riconoscimento del terreno ed eventualmente l'adozione di provvedimenti di consolidamento utili per l'avanzamento delle gallerie di corsa. Dal suo posto di comando, sito nel primo rimorchio del treno al seguito, il pilota dello scudo comandava e controllava, attraverso appositi schermi, ogni movimento e ogni altro parametro relativo allo scavo, quali la forza di spinta, la velocità del disco, la pressione dell'olio dei comandi idrodinamici. Manovrava inoltre la posa del rivestimento. Complessivamente ben 1000 parametri venivano raccolti e trasmessi anche al centro di controllo in superficie per verificare, in ogni dettaglio, l'avanzamento del lavoro e programmare eventuali miglioramenti delle procedure.

Il rivestimento veniva eseguito mediante impiego di conci trapezoidali in cemento armato di varie dimensioni, secondo la destinazione (t. di servizio o t. ferroviario), le caratteristiche delle armature e dei giunti. Nei tratti rettilinei i conci venivano posati alternando quelli con il lato maggiore a destra con quelli con il lato maggiore a sinistra, e nei tratti curvilinei piani, utilizzando, verso il centro curva, quelli con il lato minore, alternati opportunamente agli altri secondo il raggio della curva da realizzare. Analogamente in corrispondenza dei raccordi verticali occorreva collocare gli anelli con lo spessore minore in alto se la variazione di pendenza era positiva e viceversa, se questa era negativa, sempre opportunamente combinati con tratti rettilinei. Un'apposita tabella di posa stabiliva in precedenza la successione di posa dei conci nei vari anelli, secondo il criterio sopra indicato. Eventuali spostamenti del rivestimento superiori ai 2 cm comportavano l'emissione di una nuova tabella di posa, così da consentire al pilota di riportare la macchina verso il tracciato di progetto. I vuoti all'estradosso, a tergo del rivestimento, venivano intasati mediante iniezioni eseguite in due tempi.

Molto severo il controllo di qualità che fissava, in tutte le fasi di fabbricazione dei conci, le procedure da seguire, i compiti di ogni persona e la documentazione da predisporre per verificare l'esatta applicazione delle procedure e delle relative operazioni. Le squadre di produzione erano soggette al controllo di qualità, svolto da un'organizzazione separata e da loro indipendente. Il laboratorio addetto alle normali prove dei materiali provvedeva anche al controllo dei parametri di fabbricazione (tempi di vibrazione, stagionatura, ecc.), e al controllo dimensionale dei conci qualora presentassero motivi di dubbio, controllo che veniva eseguito a mezzo di un'apposita macchina. Le casseforme erano verificate con un'asta micrometrica ogni settimana, cioè ogni 20 reimpieghi; la precisione della posizione dei ferri delle gabbie di armatura doveva garantire una copertura media di 35 mm.

Per costruire due posti d'interconnessione, uno nel tratto francese e uno nel tratto inglese, le tre gallerie sono state accostate da m 30 a m 10,50. La galleria di servizio è stata conseguentemente abbassata. È stato così possibile fondere le due gallerie di corsa in un unico camerone che ha una luce di m 18,90 e un'altezza di 12 m. I due posti comprendono due traversate doppie per passare da un binario all'altro, così da consentire lavori di manutenzione e interventi di sicurezza. Lo scavo di questo camerone è stato eseguito, dalla parte francese, con il metodo adottato in Italia per il camerone della galleria di Orte, dove si staccano le gallerie di comunicazione per la linea Orte-Ancona: lo scavo è stato cioè preceduto dall'esecuzione di una corona continua di 11 piccole gallerie elementari, all'esterno della linea d'intradosso del futuro camerone; queste gallerie sono state eseguite 3 alla volta per ragioni di sicurezza e costituiscono un guscio continuo, poi regolarizzato per formare il rivestimento della galleria. Sul lato inglese invece sono state scavate tre gallerie di piccolo diametro, una in calotta e due alla base dei piedritti, successivamente congiunte in un'unica sezione. Altri cunicoli e camere sono stati costruiti per accogliere gli impianti di alimentazione dell'energia motrice e d'illuminazione, le sottostazioni elettriche, gli impianti di segnalamento e altro.

La sicurezza. - Uno degli obiettivi più importanti che i progettisti dell'Eurotunnel si sono proposti è stato quello di stabilire un complesso di provvedimenti, tali da garantire al massimo la sicurezza delle persone e la regolarità del servizio. Ciò ha comportato la necessità di opere e attrezzature tecniche complesse e costose e un'organizzazione particolare per individuare tutti i possibili inconvenienti e le conseguenti iniziative di pronto intervento, cosa che ha impegnato un organico numeroso e particolarmente specializzato. Il tutto è stato messo a punto ricorrendo ad appositi modelli e a esercitazioni di sgombero. Da ciò sono derivate le seguenti scelte di progetto: a) t. a doppia canna a semplice binario; b) galleria di servizio intermedia tra le due canne; c) due caverne larghe m 18,90 collocate ai due terzi delle gallerie, per avere due posti d'intercomunicazione; d) doppio segnalamento reversibile; e) due sistemi di ventilazione indipendenti, ciascuno con due ventilatori uno di riserva all'altro.

La doppia canna costituisce ovviamente una garanzia contro eventuali collisioni ed evita interferenze in caso di inconvenienti. La galleria di servizio − che comunque in fase di costruzione ha assolto ad altri scopi, pure assai importanti − alimenta di aria fresca le due gallerie di corsa, offre ai viaggiatori una via di fuga, dà libero accesso ai soccorsi in qualsiasi punto della galleria e offre un rifugio in caso d'incendio, in quanto assicura, con la sua ventilazione sussidiaria, il contenimento dei fumi. La stessa galleria assicura inoltre, con la propria ventilazione, il regolare funzionamento delle apparecchiature installate nei locali tecnici e infine consente l'installazione delle canalizzazioni e dei cavi di servizio, comprese le alimentazioni antincendio. Le gallerie di collegamento consentono il passaggio da un t. di corsa all'altro e alla galleria di servizio. A queste, che possono essere rese stagne, a mezzo di apposite porte tagliafuoco, si accede ogni 375 m, percorrendo il marciapiedi che corre lungo tutta la lunghezza delle due gallerie di corsa.

In pratica il sistema delle tre gallerie di corsa e della serie di gallerie di collegamento consente un rapido e sicuro sgombero dei passeggeri di un treno che fosse costretto ad arrestarsi in qualsiasi punto delle gallerie di corsa, attraverso la galleria di servizio. Questa condizione estrema è considerata però la meno probabile, in quanto, in caso d'incendio, si dovrà cercare di continuare la corsa fino all'esterno o, almeno, fino a uno dei due posti di comunicazione. Tutto ciò è inquadrato in una serie di regole di esercizio e di dispositivi di allarme e per l'intervento in aggiunta ai sistemi di sicurezza e di difesa contro il fuoco installati nei veicoli, che già di per sé garantiscono la sicurezza. Fra l'altro è da rilevare che i veicoli e i relativi arredi offrono una resistenza al fuoco di 30 minuti. Veicoli diesel su pneumatici bidirezionali, che possono viaggiare alla velocità di 80 km/h, pattugliano permanentemente la galleria di servizio e sono dotati di un sistema di guida e sicurezza elettronico. Per i treni del servizio manutenzione, per quelli di soccorso e per l'eventuale rimorchio di treni rimasti senza alimentazione in galleria, vi sono 5 locomotive diesel elettriche di manovra che dispongono di tre carri per il filtraggio dei gas di scarico. Ognuno di questi carri può anche essere posto in mezzo a due locomotive funzionanti in multiplo, eventualmente telecomandate.

A tutto ciò si aggiunge un sistema di controllo e allarme in caso d'incendio, che comprende 31 posti di controllo per ciascuna galleria, i quali prelevano continuamente campioni di aria e li analizzano, per mezzo di sistemi ottici a ionizzazione, all'ultravioletto e agli infrarossi, così da individuare la presenza di fiamme o fumo. L'allarme rilevato e confermato viene segnalato al centro di controllo e di comando antincendio che dispone per gli interventi del caso. A evitare falsi allarmi, gli incendi devono essere rilevati almeno da due sistemi diversi perché si intendano confermati. Tutti i locali, ove sono installate le apparecchiature, sono pure controllati a distanza e muniti di dispositivi automatici antincendio. Altro elemento importante, sempre ai fini della sicurezza, è la ventilazione (fig. 3); questa è servita da due centrali, collocate in corrispondenza dei due pozzi di Sangatte e di Shakespeare, che provvedono sia alla ventilazione normale che a quella supplementare. La prima, con due ventilatori da 400 kW di potenza (uno di riserva all'altro), fornisce 26 m³ di aria fresca per persona e per ogni ora, attraverso la galleria di servizio e i cunicoli trasversali, mantenendo nella galleria di servizio una pressione maggiore di quella delle gallerie di corsa; inoltre alimenta di aria fresca i locali destinati agli impianti. Quella supplementare, invece, con due ventilatori bidirezionali di 800 kW di potenza (uno di riserva all'altro), interviene soltanto in casi di emergenza immettendo aria o estraendo i fumi di un incendio per offrire un rifugio nel t. di servizio, nel caso di sgombero di un treno. Avendo i treni navetta un locomotore in testa e uno in coda, è possibile, in caso di guasto o d'incendio di un locomotore, ricoverare i passeggeri nella parte non danneggiata, e portarli fuori della galleria o almeno al più vicino posto d'interconnessione, dove esistono marciapiedi più idonei e attrezzature più efficienti di soccorso, utilizzando l'altro locomotore.

In corrispondenza dei pozzi di Sangatte e di Shakespeare e di altri tre punti bassi della galleria sono state impiantate cinque stazioni di pompaggio allo scopo di assicurare lo smaltimento delle acque di filtrazione. Pur essendo escluse irruzioni di acqua dal mare, occorre allontanare anche le piccole infiltrazioni e le acque eventualmente derivanti da un danneggiamento delle tubazioni antincendio. Come è noto, nelle lunghe gallerie, specie se percorse da treni pesanti, veloci e frequenti, si verifica un aumento della temperatura ambiente che, nel corso di qualche mese, può superare il livello sopportabile dalle apparecchiature elettriche e dalle persone, specialmente se questo rialzo della temperatura è accompagnato da umidità in alta percentuale. Per risolvere questo problema, sono state costruite due centrali di refrigerazione in corrispondenza dei pozzi di Sangatte e di Shakespeare. Il raffreddamento dell'ambiente viene ottenuto a mezzo di spruzzi di acqua refrigerata, eventualmente mescolata con scagliette di ghiaccio, che viene pompata dalle centrali in otto tronchi di tubazioni indipendenti. Una serie di saracinesche, poste ogni 3-4 km, è comandata dal centro di controllo in modo da evitare allagamenti in caso di rottura.

Gli impianti fissi. - Nel t. è stato adottato il binario con posa tipo Sonneville, senza ballast. Le rotaie sono del tipo UIC (Union Internationale des Chemins de fer) del peso di 60 kg, saldate in officina in barre da 180 m e poi in opera a formare una barra continua. Esse posano su blocchetti di cemento armato con interposta una piastra di elastomero microcellulare. I due blocchetti sono poi incapsulati in uno strato di gomma e posati tramite un'ulteriore piastra elastica su una base di calcestruzzo. Le parti mobili degli scambi nei posti d'interconnessione sono invece fissate su traverse in legno azobè, poggiate su calcestruzzo. Fuori del t., negli impianti dei terminali, la posa dei binari è del tipo classico su ballast.

La linea elettrica di contatto è del tipo standard francese per alimentazione monofase a frequenza industriale (50 Hz) per 25 kV nominali. Essa arriva fino a Folkestone, ma si prevede di estenderla fino a Londra quando sarà costruita la nuova apposita linea di connessione con il tunnel. La vecchia linea, da Folkestone a Londra, funziona oggi a 750 V a corrente continua con linea di contatto a terza rotaia, cosa che ha creato complessi problemi nel progetto dei mezzi di trazione. La potenza di 160 MW per la sola trazione nel t. è fornita da una sottostazione inglese e da una francese, normalmente separate da un sezionamento al centro del tunnel. In caso di necessità è tuttavia possibile alimentare il t. fino ai terminali da una parte sola. Nel t. vi è inoltre una linea trifase in cavo a 21 kV, linea che, attraverso 175 cabine di trasformazione, alimenta i vari servizi ausiliari. Nel complesso sono stati posati cavi per 1300 km. L'illuminazione è assicurata da circa 20.000 punti luce.

Particolare cura è stata posta nella realizzazione del segnalamento ferroviario che ha esigenze sue proprie per la diversità dei treni che attraversano il t. e per i possibili istradamenti sulle tre sezioni in cui è divisa la linea in galleria. Vi sono infatti treni che percorrono sempre e solamente il t. tra i terminali, e altri treni che attraversano il t. per poi inserirsi in linee nazionali che hanno sistemi diversi di segnalamento. È installato anche il rilevamento dell'eventuale surriscaldamento delle boccole con un dispositivo che permette d'intervenire prima che i treni entrino nella concessione. Il sistema di collegamento terra-treno realizza la trasmissione dei segnali a bordo, il controllo di velocità, la trasmissione di messaggi.

Il posto di comando centralizzato principale è a Folkestone, mentre un altro centro di comando e di soccorso è a Coquelles. Nelle stesse località si trovano anche i due posti di comando e controllo per i binari di servizio dei due terminali. Tutti gli impianti di telecomando e segnalamento possono essere tenuti in funzione per 8 ore da gruppi di continuità, in caso di mancanza totale di energia dalle due parti del tunnel. D'altro canto, in questo caso estremo, tutti i servizi ausiliari essenziali nel t. sono mantenuti in funzione da due gruppi generatori diesel di 5 MW ciascuno.

I terminali. - Il terminale francese del t. è ubicato a Coquelles, a sud di Calais, quello inglese presso Folkestone. I due enormi impianti (fig. 4) raccolgono il traffico, proveniente dalla rete stradale e autostradale, che viene anzitutto selezionato, separando quello turistico da quello commerciale, e quindi instradato, attraverso le barriere d'ingresso, al pagamento del pedaggio e, subito dopo, alle operazioni di frontiera francesi e britanniche (controlli doganali, servizi di polizia e controllo di ammissibilità delle merci, che deve accertare che i veicoli non trasportino merci considerate pericolose a norma di una regolamentazione assai rigida). Nella zona ove si effettuano questi controlli sono disponibili negozi, ristoranti, uffici cambio e uffici informazioni. Dopo i controlli, le vetture e i veicoli commerciali vengono instradati separatamente su due ponti, dai quali, a mezzo di apposite rampe a pettine, scendono sui marciapiedi per l'imbarco ed entrano nelle navette in partenza, attraverso un apposito veicolo di carico. Altri due ponti, analoghi ai precedenti e a questi paralleli, vengono invece utilizzati per lo scarico delle navette in arrivo. I veicoli in arrivo possono lasciare l'area ferroviaria senza alcuna formalità.

I due terminali, oltre a quanto necessario per effettuare con il massimo ordine e velocità i controlli di frontiera, comprendono tutto il sistema adibito a servizio della sicurezza e dei soccorsi nel t., nonché le attrezzature per la manutenzione del materiale rotabile, degli impianti e delle opere civili.

Per l'impianto del terminale francese sono stati acquisiti ben 713 ha di terreno di scarso valore agricolo, dei quali 185 destinati a futuri ampliamenti. Il terminale inglese, a causa dell'orografia della zona e della presenza della rete stradale, non ha potuto reperire una zona altrettanto vasta. È stato perciò necessario concentrare al massimo le varie funzioni riducendo così, per quanto possibile, lo spazio a esse destinato, affidando al terminale di Coquelles le manutenzioni più importanti. La realizzazione del terminale inglese non ha comportato particolari problemi; quello francese invece, ricadendo in una zona torboso-limosa e con grandi difficoltà di drenaggio, ha richiesto particolare impegno per il consolidamento del terreno e l'impiego di bacini di raccolta e impianti di sollevamento delle acque.

Costi e finanziamento. - Come accennato, in base alla concessione, il finanziamento dei lavori è stato realizzato con un impegno totalmente privato e senza alcuna garanzia da parte degli stati interessati. Il capitale è stato perciò costituito anzitutto a mezzo di un largo azionariato per 10 miliardi di franchi francesi, cosa che ha consentito di ottenere dalle banche crediti per altri 50 miliardi. Il costo dell'opera, già elevato nella previsione elaborata per la concessione, è successivamente aumentato fino quasi al doppio. A causa delle opere aggiuntive che si sono riconosciute necessarie per garantire la sicurezza e delle modifiche apportate ai terminali per migliorarne la funzionalità, alla fine del 1987 si manifestò l'insufficienza degli stanziamenti, ma queste difficoltà poterono essere superate, anche grazie al nuovo slancio dato all'impresa dalla decisione del governo francese e della SNCF di realizzare la nuova linea Paris-Nord ad alta velocità (Parigi-Lilla-Calais), che apriva per il t. nuove prospettive di successo nei riguardi della concorrenza, costituita dal trasporto aereo. Malgrado un momento difficile per tutta l'economia nel 1990 fu così possibile raccogliere altri 16 miliardi di franchi da sottoscrizioni del pubblico e 71 miliardi dalle banche.

Tipi di servizio lungo il tunnel e materiale rotabile. - Per il transito nel t. sono previsti cinque tipi di servizio: a) servizio di navetta per il trasporto turistico di automobili e autobus con i relativi passeggeri tra i terminali di Coquelles e di Folkestone; b) servizio di navetta per il trasporto di veicoli commerciali (camion) con i relativi guidatori tra i due terminali suddetti; c) treni passeggeri internazionali diurni Gran Bretagna-Europa; d) treni passeggeri internazionali notturni Gran Bretagna-Europa; e) treni merci internazionali (treni portacontainer, treni merci speciali e treni merci convenzionali).

Tutti i treni che attraversano il t. devono avere una locomotiva in testa e una in coda per ragioni di sicurezza, per consentire cioè una più semplice e rapida inversione di marcia in caso di necessità. Il materiale rimorchiato dei treni navetta turistici e di quelli per i camion ha sagoma speciale molto grande. Gli altri treni, dovendo transitare su due reti (quella europea e quella britannica), hanno vetture e locomotive conformi alla sagoma britannica che è la più piccola (fig. 5).

Ciò premesso, si descrivono ora i treni per i vari servizi sopra elencati.

a) Per i treni navetta turistici sono impiegati appositi convogli (per ora 9) con sagoma molto grande (4,100 m per 5,575 m di altezza) comprendenti, oltre a una locomotiva in testa e una in coda, un vagone per il carico e uno per lo scarico dei veicoli da e per le apposite banchine dei terminali. Questi vagoni hanno chiusura a tetto telescopico. Vi sono poi 12 carri per le automobili. I treni sono lunghi circa 800 m e sono di due tipi: uno a due piani (fig. 6A) per 120 automobili, l'altro a un piano solo (fig. 6B) per torpedoni, caravan e piccoli autocarri chiusi. Durante il viaggio i guidatori e i passeggeri rimangono nelle proprie vetture e ricevono notizie sul viaggio dall'impianto di diffusione audiovisiva. Possono anche sintonizzare le proprie radio sul canale informativo Eurotunnel. Le locomotive dei treni navetta sono dedicate solo al loro servizio; sono quindi alimentate a 25 kV, hanno 6 assi motori per una potenza complessiva di 5,6 MW. A tali locomotive del peso di 130 t è stato dato il nome di Shuttle. I treni navetta turistici impiegano 35 minuti da terminale a terminale con una velocità massima di 160 km/h.

b) Per i veicoli commerciali (autocarri fino a 44 t) le navette hanno altra forma (fig. 6C). Sono stati previsti 10 treni, i cui speciali carri in lega leggera sono stati costruiti in Italia. Ogni navetta è costituita da due locomotive alle estremità, una vettura ristoro per i guidatori dei veicoli, due carri piattaforma aperti per il carico e scarico, e 14 carri speciali interposti. Questi ultimi hanno la carrozzeria con le fiancate sfinestrate (fig. 7). Ogni carro alloggia un camion. Durante il viaggio i guidatori trovano posto nella vettura ristoro. Le locomotive di questi treni sono dello stesso tipo di quelle per le navette turistiche e offrono le stesse prestazioni.

c) I treni internazionali diurni sono organizzati su una flotta di 38 treni speciali, denominati Eurostar, similari come concezione ai treni TGV (Trains Grande Vitesse) francesi. Ogni treno è composto di due metà, ciascuna con una locomotiva e nove vetture articolate, la prima delle quali ha anche un carrello motore. Un treno completo ha 794 posti a sedere, è lungo circa 400 m e ha una massa a pieno carico di 816 t. Questi treni devono funzionare con tre tensioni di alimentazione, e cioè: 750 V corrente continua in Inghilterra, 25 kV corrente alternata monofase in Francia e 3000 V corrente continua in Belgio. Corrispondentemente la potenza motrice è di 3400 kW in Inghilterra, 12.200 kW in Francia e 5700 kW in Belgio. I treni Eurostar hanno una velocità massima di 300 km/h, ma attraversano il t. da portale a portale in 27 minuti, con velocità eguali a quelle dello Shuttle.

d) Per i treni internazionali notturni è stata costituita una flotta di 72 vetture letto, ciascuna con 10 cabine a due letti delle quali 6 anche con doccia; 47 vetture con poltrone reclinabili e 20 vetture con il servizio bar, i posti per disabili e compartimenti per il servizio immigrazione e dogana. In generale ogni treno è composto di due gruppi da 7 o 8 vetture permanentemente accoppiate. I due gruppi sono previsti per lo smistamento in diverse destinazioni. Questi treni saranno rimorchiati da due locomotive bitensione (750 V e 25 kV) della classe 92 (britanniche) aventi una potenza massima di 5 MW. Sono locomotive a 6 assi della massa di 126 tonnellate.

e) I treni merci internazionali sono costituiti da carri merci adatti al trasporto di container o semirimorchi intermodali. La flotta totale di 1800 carri nuovi, più i 3000 già disponibili, sarà utilizzata con un massimo di 38 carri per treno trainati e spinti da due locomotive della classe 92 sopra citata. Il servizio sarà completato da 300 carri speciali per la consegna di autoveicoli per la vendita. Nel futuro, con il possibile aumento della velocità nel t. (21 minuti da portale a portale) e la sistemazione delle linee in Inghilterra, in Belgio, nei Paesi Bassi e in Germania, si potranno avere i seguenti tempi per l'Eurostar: Londra-Bruxelles, 2 h 30 minuti; Londra-Amsterdam, 4 h 32 minuti; Londra-Colonia, 4 h 15 minuti. In fig. 8 sono indicati i principali collegamenti ferroviari dopo l'apertura del t. sotto la Manica. Vedi tav. f.t.

Bibl.: Tunnel et ouvrages souterrains, gennaio-febbraio 1992; J. Spick, Le Tunnel sous la Manche, Parigi 1993; Revue générale de Chemins de Fer, 12 (1993)-2(1994); Railway Gazette, supplemento speciale The Channel is conquered, maggio 1994; International Railway Journal, n. speciale Channel Tunnel, 1994; Travaux, numero speciale, giugno 1994; La Tecnica Professionale, 7 (1994).