Anche l'ultimo diaframma della galleria Vedeggio-Cassarate è caduto il 15 maggio 2009. I due segmenti della galleria si sono congiunti! Un'ovvietà? L'incontro poteva non verificarsi? Come è possibile effettuare in modo preciso il collegamento dei due rami di una galleria?

Da bambino la costruzione di gallerie mi affascinava. Mi domandavo come si potesse garantire il congiungimento dei due segmenti di una galleria in costruzione. Come possibile soluzione immaginavo una corda tesa sopra la montagna il cui prolungamento indicasse la direzione di scavo ai portali.
Il metodo della "corda tesa sulla montagna" è certamente impraticabile e molto impreciso, ma il principio è comunque valido ed è stato utilizzato in passato. Per esempio per il traforo ferroviario del Fréjus (1871) è stato tracciato in superficie l'asse della galleria con l'ausilio di strumenti ottici (teodoliti). Trattandosi di una costruzione rettilinea la direzione verso il portale opposto ha potuto essere riportata facilmente in galleria.

Già nell'antichità, per esempio per la costruzione di acquedotti, si temeva di non riuscire a incontrarsi all'interno della montagna. Una delle soluzioni adottate millenni fa era lo scavo con la tecnica di costruzione del Qanat. Una serie di pozzi verticali collegava la galleria con la superficie e permetteva così di indicare al suo interno la direzione di scavo.
Meno problematica è invece da sempre la determinazione delle altezze. Una mira posizionata orizzontalmente permette di misurare le differenze di quota tra due punti. Ancora oggi si stabiliscono le quote con il principio della livellazione.

Da alcuni anni, con sofisticati strumenti di misurazione che sfruttano il segnale emesso dai satelliti GPS, non è invece più necessario eseguire delle misurazioni di collegamento tra i due portali o con la superficie. È sufficiente rilevare alcuni punti nei pressi degli imbocchi. In seguito, con l'ausilio di tacheometri 2), si riportano ulteriori punti di riferimento all'interno del manufatto. Va inoltre evidenziato che, in genere, le gallerie odierne non sono più rettilinee. Non è quindi più sufficiente riportare in galleria un'unica direzione di scavo da portale a portale.

Ma i tracciamenti in galleria sono privi di rischi? È possibile prevedere la precisione del collegamento?
Oggi, con appositi modelli di calcolo, è possibile prevedere statisticamente la precisione del collegamento. Generalmente, per una galleria di un paio di chilometri, la probabilità di incontrarsi con uno scarto di pochi centimetri è molto alta. Ciononostante va considerato che suddetti modelli contemplano unicamente gli errori casuali ("imprecisioni" nelle misurazioni). Sono invece eventuali errori sistematici non riconosciuti per tempo che preoccupano ancora oggi il geometra. Nella galleria della Manica, per esempio, è stato individuato durante la costruzione, ad alcuni chilometri dal portale, uno scostamento rispetto all'asse teorico di 1 metro!
Se per la costruzione di altri manufatti (viadotti, edifici) è possibile riconoscere visivamente eventuali errori grossolani di tracciamento, per la realizzazione delle gallerie si scava letteralmente nel buio. Il controllo è possibile solo al termine dello scavo. Sebbene si disponga di moderni strumenti di misurazione, per il geometra questo genere di costruzioni rappresenta ancora oggi una sfida!

Dopo la caduta del diaframma della galleria è possibile determinare a posteriori la precisione dell'incontro tra i due tubi. Per la galleria Vedeggio-Cassarate la soddisfazione è stata grande. In effetti è stato riscontrato un errore del traforo di soli 10 mm (grandezza inferiore al diametro di una moneta di 5 cts). Si tratta di un risultato di assoluto rilievo. A titolo di paragone è come se nel vicino stand di tiro di Cornaredo un tiratore scelto centrasse il bersaglio situato a 300 m con uno scarto di poco più di 1 mm!

Nella tabella sottostante sono riportati i dati relativi all'errore del traforo di alcune gallerie:

Galleria	Anno di apertura	Lunghezza	Errore planimetrico	Errore altimetrico
Galleria ferroviaria del S. Gottardo	1880	15 km	33 cm	5 cm
Galleria della Manica	1994	50 km	35.8 cm	5.8 cm
Galleria ferroviaria di base del Gottardo (tratta Bodio-Faido)	2006	20 km	9.1 cm	2.3 cm
Galleria Vedeggio-Cassarate	2011	2.5 km	1.0 cm	0.4 cm

Ulteriori informazioni inerenti alle misurazioni geodetiche di alcuni trafori ferroviari storici (in tedesco)

1) La geodesia è una scienza che si occupa della rappresentazione e misurazione della Terra. Con misurazioni geodetiche si intendono le misurazioni topografiche effettuate con strumenti quali teodoliti, tacheometri, livelli apparecchi GPS.

2) Teodolite munito di distanziometro per la misurazione metrica.