Lo scavo di gallerie in ambiente urbano è uno dei campi dell'ingegneria civile in maggiore evoluzione negli ultimi decenni; grandi opere vengono realizzate in tutto il mondo per far fronte alla crescita demografica e alla crescente concentrazione delle aree metropolitane.
Tali progetti si scontrano con una serie di elementi critici, rappresentati dalla interazione con gli edifici esistenti in superficie (spesso di particolare pregio storico/artistico), dalla possibile interazione con reperti archeologici presenti nel sottosuolo e dalla gestione del riutilizzo di enormi volumi di terreno prodotti dallo scavo delle gallerie metropolitane.
La tecnologia di scavo di gran lunga più utilizzata in ambiente urbano prevede l'utilizzo delle Tunnel Boring Machines (TBM, o più comunemente frese o "talpe") con tecnologia Earth Pressure Balance (EPB) e l'iniezione nel terreno di sostanze chimiche sotto forma di schiume durante lo scavo.
Nel laboratorio di Geotecnica del Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica della Facoltà di Ingegneria da anni sono state messe a punto una serie di apparecchiature di laboratorio, uniche nel loro genere, finalizzate allo studio dell'interazione di tali sostanze chimiche con diversi tipi di terreno.
Le apparecchiature sviluppate, tuttavia, possono essere utilizzate esclusivamente a pressione atmosferica e questo introduce una differenza significativa con quanto avviene in sito durante lo scavo di gallerie.
Lo sviluppo di una apparecchiatura in grado di replicare l'iniezione e la miscelazione di differenti sostanze chimiche nel terreno in pressione assume enorme importanza in quanto permetterebbe di replicare le stesse condizioni che si verificano in sito e soprattutto permetterebbe di poter utilizzare l'ingente mole di dati acquisiti negli ultimi mesi di prove di laboratorio come termine di confronto tra gli effetti misurati a pressione atmosferica e quelli che si sviluppano a crescenti valori di pressione.
La messa a punto e l'utilizzo sistematico dell'apparecchiatura descritta porterebbe l'apparecchiatura attualmente disponibile presso il Laboratorio di Geotecnica della Sapienza ad essere la più avanzata a livello Europeo dal punto di vista tecnologico e a porsi al livello dei gruppi di ricerca di riferimento a livello internazionale su questo genere di studi. Questo permetterebbe di poter contribuire a studi importanti sulla generazione della schiuma, sull'iniezione di questa nel terreno e sulle caratteristiche del terreno condizionato.
La messa a punto di questa apparecchiatura permetterebbe inoltre di dare seguito ad una serie di studi, sviluppati recentemente e già di per se unici nel loro genere, sull'efficienza dell'impianto di generazione. Anche i risultati di tali studi si basano sull'assunto che le valutazioni qualitative fatte a pressione atmosferiche possano essere trasposte nel caso di ambiente in pressione. Tale ipotesi, pur essendo quasi comunemente accettata data la difficoltà dell'esecuzione delle prove in pressione, risulta essere particolarmente forte. Superarla permetterebbe di acquisire certezze sulla fondatezza degli studi sviluppati, di valutare quantitativamente una serie di effetti e l'effetto scala che naturalmente separa quello che accade in cantiere durante lo scavo di una galleria e quanto si riesce a misurare in laboratorio.
Si aggiunge infine che, avendo in questo periodo l'opportunità irripetibile di avere accesso allo scavo e ai dai di monitoraggio dello scavo della Metro C di Roma, sarebbe estremamente importante riuscire a mettere a punto tale apparecchiatura così da poterne testare l'efficacia confrontando i risultati con quanto avviene in tempo reale in galleria.
Anche in questo caso, come è facile immaginare, si tratterebbe di confronti decisamente inediti i cui risultati potrebbero essere di estrema utilità per tutti coloro che portano avanti questi studi in ambiente a pressione atmosferica, per tutti coloro che sono impegnati nello scavo di gallerie e per i fornitori dei prodotti chimici interessati a verificarne l'efficacia in condizioni quanto più prossime a quelle reali.