Innovazione 3D per le gallerie del futuro

In occasione del World Tunnel Congress 2026 a Montreal, Arnaud Hochart e Guillaume Lefrançois, esperti in geologia e ingegneria mineraria presso Implenia, un’innovazione sviluppata in collaborazione con i team del cantiere TELT CO08: l’utilizzo di modelli fotogrammetrici 3D generati direttamente sul fronte di scavo per migliorare la mappatura geologica e il controllo dei lavori sotterranei.

Sviluppato sulla base di una soluzione già impiegata nei nostri progetti svizzeri e successivamente adattato alle esigenze operative del progetto Lione-Torino, questo approccio dimostra concretamente come la trasformazione digitale stia avanzando nel settore della costruzione di gallerie.

Un nuovo approccio alla mappatura geologica del fronte di scavo

Nelle gallerie realizzate con tecniche di brillamento, l’osservazione delle condizioni geologiche sul fronte di scavo è fondamentale per adeguare le misure di messa in sicurezza temporanee e garantire la sicurezza dell’avanzamento.

Tradizionalmente, queste analisi si basano su rilevamenti manuali effettuati dai geologi in loco: schizzi, misurazioni dirette e interpretazioni visive. Un metodo collaudato che presenta tuttavia alcuni limiti, in particolare in termini di sicurezza, riproducibilità e coerenza dei dati.

Per affrontare queste sfide, i team del cantiere TELT CO08 hanno integrato una soluzione fotogrammetrica che consente di creare rapidamente un modello 3D georeferenziato del fronte di scavo.

Il principio: viene scattata una serie di foto calibrate del fronte di scavo per ricostruire un modello 3D estremamente dettagliato, che può essere utilizzato direttamente per analisi geologiche e geotecniche.

Un'innovazione pensata per la realtà del cantiere

Una delle sfide maggiori è stata quella di integrare questa tecnologia senza rallentare il ciclo di avanzamento “drill & blast”, in cui ogni minuto è fondamentale. Oggi le riprese fotogrammetriche vengono effettuate in meno di cinque minuti, con 30-50 foto scattate subito dopo lo scavo. Questa rapidità consente di integrare le riprese nei processi di cantiere in corso senza compromettere l’avanzamento dei lavori.

I team hanno inoltre sviluppato soluzioni specifiche per le esigenze del tunnel:

• Sistema basato su laser per l'acquisizione georeferenziata senza marcatori sul fronte di scavo,
• Illuminazione autonoma ad alta potenza,
• Un flusso di lavoro di elaborazione compatibile con gli strumenti geotecnici esistenti.

Il risultato: modelli 3D realistici, precisi e di facile utilizzo, che facilitano la comprensione delle strutture geologiche.

Da strumento di mappatura a strumento strategico

Introdotta inizialmente per migliorare la cartografia geologica, la fotogrammetria ha rapidamente dimostrato di avere un potenziale ben più ampio.

Oggi i modelli 3D consentono di:

• l'analisi delle famiglie di discontinuità,
• l'identificazione delle configurazioni dei cunei rocciosi,
• il miglioramento delle analisi strutturali,
• il rilevamento tempestivo di determinate anomalie geologiche,
• il supporto nell'adeguamento delle misure di messa in sicurezza,
• la verifica della corrispondenza tra le misure di messa in sicurezza progettate e quelle effettivamente realizzate,
• la valutazione dei profili in eccesso e dei volumi asportati.

Un esempio concreto, presentato al WTC, riguardava l’identificazione tempestiva di un’ampia zona di taglio in prossimità di un futuro cunicolo trasversale. Grazie all’integrazione dei dati geologici nel modello 3D del progetto, i team sono stati in grado di anticipare le condizioni difficili e di predisporre adeguate misure di sicurezza prima ancora di raggiungere la zona in questione.

Un passo avanti verso la realizzazione del gemello digitale della galleria

Oltre al monitoraggio geologico, questa innovazione contribuisce gradualmente alla creazione di un vero e proprio ambiente digitale dedicato alle gallerie.

I modelli 3D vengono ormai utilizzati per:

• creare documentazioni dello stato attuale più omogenee,
• migliorare il controllo di qualità del calcestruzzo proiettato,
• analizzare i volumi di materiale asportato,
• facilitare la collaborazione tra direzione dei lavori, geologia e gestione,
• integrare i dati geotecnici nell’ambiente BIM del progetto.

Questa continuità digitale apre inoltre nuove prospettive per la manutenzione, la visualizzazione immersiva o la gestione patrimoniale delle infrastrutture sotterranee.

Un esempio concreto di digitalizzazione nella costruzione di gallerie

Con la loro presentazione al WTC Montreal 2026, Arnaud e Guillaume hanno illustrato come una tecnologia nata da un’esigenza operativa concreta in cantiere possa trasformarsi in uno strumento collaborativo e strategico per grandi progetti sotterranei.

Questo approccio evidenzia la crescente importanza delle tecnologie digitali nella costruzione di gallerie:

• maggiore sicurezza,
• migliore qualità dei dati,
• supporto decisionale,
• ottimizzazione delle risorse,
• conservazione delle conoscenze lungo l’intero ciclo di vita delle opere.

Sviluppato direttamente dalla pratica in cantiere, questo approccio dimostra come un’innovazione operativa possa trasformarsi gradualmente in uno strumento strategico per le gallerie di domani.