Nel mondo dell’ingegneria sotterranea, l’impiego di barre in GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer) come alternativa all’acciaio sta rivoluzionando il modo in cui vengono progettati e realizzati i rivestimenti dei tunnel metropolitani. Una recente ricerca condotta dall’Università di Roma Tor Vergata in collaborazione con ATP s.r.l. ha dimostrato che le gabbie prefabbricate in GFRP possono garantire elevate prestazioni strutturali, maggiore durabilità e semplicità di demolizione, soprattutto nei tratti temporanei dei tunnel.
Perché sostituire l’acciaio con il GFRP nei tunnel?
✅ Resistenza alla corrosione
✅ Inattività chimica ed elettrica
✅ Minor peso e maggiore facilità di movimentazione
✅ Possibilità di creare giunti dielettrici per interrompere le correnti vaganti
✅ Più facile demolizione in tunnel temporanei (nicchie, impianti, stazioni)
Il test: confronto tra acciaio e quattro prototipi in GFRP
Lo studio ha confrontato un segmento in acciaio tradizionale (SR) con quattro gabbie in GFRP:
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GFRP-RR (Ring Reinforcement): anelli chiusi longitudinali e trasversali
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GFRP-LR (Lattice Reinforcement): barre curve collegate da strutture reticolari
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GFRP-WR (Wirenet Reinforcement): maglia in rete con staffe a C e pin
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GFRP-RR(+B): versione RR con rivestimento sabbiato per migliorare l’aderenza
Sono stati eseguiti test a flessione e carico puntuale su ciascun segmento a grandezza reale, replicando le condizioni di spinta della TBM.
I risultati principali
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GFRP-RR (+B) ha ottenuto i risultati migliori in termini di controllo delle fessure, riducendo la larghezza fino a 0,15 mm (contro i 0,50 mm della versione non sabbiata).
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In flessione, i segmenti GFRP hanno dimostrato capacità portanti paragonabili o superiori a quelli in acciaio.
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GFRP-RR: +32,7% rispetto al segmento SR
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GFRP-LR: +16,7%
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Nei test di spinta TBM, le larghezze massime di fessura restano sotto i limiti normativi con l’uso del GFRP-RR(+B).
Qual è la migliore soluzione?
💡 GFRP-RR si conferma la più efficiente in termini di rapporto costo/beneficio, grazie a:
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produzione standardizzabile;
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facilità di montaggio (anelli interconnessi);
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buone prestazioni strutturali;
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possibilità di migliorarne le prestazioni con trattamento superficiale.
Conclusione
L’utilizzo delle gabbie in GFRP curvilinee prefabbricate per i rivestimenti dei tunnel rappresenta oggi una soluzione sostenibile, performante e industrializzabile. Una scelta ottimale sia per nuove costruzioni che per interventi temporanei o con elevati rischi di corrosione, riducendo drasticamente i costi di manutenzione e aumentando la vita utile dell’infrastruttura.