- 29 Marzo 2022
- Posted by: Alessandro De Santis
- Categories: Notizie, Ponti e viadotti
Nella presente sezione viene descritto il monitoraggio multidisciplinare eseguito sul viadotto Anas Cannavino tramite una particolare applicazione di 2 interferometri terrestri, stazione totale, laser scanner e fessurimetri.
Dopo una fase di studio tramite Laser scanner del viadotto sono stati installati, a ridosso dei giunti delle travi tampone, otto estensimetri termici e due stazioni interferometriche, con una serie di punti di misura, corner reflector, in corrispondenza delle pre-esistenti mire ottiche in modo da avere un confronto dei dati interferometrici con quelli con il metodo topografico classico.
È stato poi definito un protocollo di monitoraggio a breve, medio e lungo termine.
Le misure interferometriche, così come quelle estensimetriche, sono state eseguite in continuo con l’acquisizione di 1 campione ogni 15 secondi per ciascuna stazione.
Ogni due settimane sono state eseguite misure topografiche di verifica ed una misura interferometrica dinamica, che ha consentito di verificare l’invarianza delle principali frequenze di risonanza del viadotto.
Infine ogni due mesi tramite Laser scanner è stata monitorata la forma del viadotto per valutare l‘insorgenza di crepe fratture o deformazioni plastiche.
Tutti i dati, acquisisti in continuo, venivano inviati su una apposita piattaforma, in grado di ricevere e processare i dati in tempo reale e verificare la congruenza degli stessi. Infine, è stato sviluppato un sistema di allarme in grado di inviare messaggi di allert al superamento di determinate soglie di movimento pre-impostate dall’utente, e di azionare in automatico una coppia di semafori che interrompeva il traffico in caso di pericolo.
Principi e struttura del sistema implementato
Per raggiungere gli scopi preposti si è proceduto all’ installazione di diversi sistemi che, tramite approcci differenti ma sinergici, sono in grado di fornire:
MOVIMENTI A LUNGO TERMINE:
- Deformazione della struttura;
- Cedimenti differenziali delle pile e degli impalcati;
- Cedimenti assoluti delle pile e degli impalcati;
Tale fase del monitoraggio è stata finalizzata mediante misure topografiche di precisione e letture Laser Scanner di precisione.
Tali letture forniscono una fotografia “differenziale” del viadotto e rendono apprezzabili tutte le eventuali modifiche subite dalla struttura.
Un ulteriore strumento di controllo a lungo termine ma con letture in continuo è emerso dall’analisi dinamica eseguita con interferometro terrestre.
Tale strumento consente di valutare le frequenze di vibrazione principali della struttura e soprattutto di verificarne l’invarianza nel tempo; tale fattore garantirà che le caratteristiche strutturali del ponte non subiscono variazioni significative (in particolare plasticizzazione del cls).
Fig. 1 – Frequenze principali ricavate con analisi dinamica con struttura in esercizio.
Tale analisi inoltre fornisce lo spostamento minimo e massimo in senso verticale dell’impalcato con il transito di mezzi ordinari (REAL TIME) e mezzi pesanti (pari a circa – 6mm e +2 mm).
Fig 2 – Serie temporale registrata e punti di misura scelti e deformata con struttura in esercizio.
Fig. 3 – frequenze misurate in diversi periodi dell’anno. Si nota che non vi sono variazioni.
MOVIMENTI A BREVE TERMINE:
- Deformazione della struttura;
- Variazione termica;
Eseguite mediante centraline di monitoraggio installate che eseguono una lettura ogni 15 minuti, fornendo in questo modo una curva che ben ricostruisce le derive termiche giornaliere, inclusi gli eventi singolari quali piogge, nuvolosità improvvisa o banchi di nebbia.
MOVIMENTI A BREVISSIMO TERMINE
- Deformazioni differenziali rapide della struttura;
- Frequenze di risonanza;
- Effetti del traffico veicolare;
Per ottenere questi risultati sono stati installati 2 interferometri modello IBIS FS sia a monte sia a valle del viadotto per osservare entrambi i lati del cassone. Questi strumenti hanno fornito dati con la cadenza di 15 secondi h 24.
Trasmissione e visualizzazione dati
Per l’ottimizzazione della visualizzazione dei dati è stata creata una apposita interfaccia grafica fornita alla committenza e consultabile per periodi a scelta o per singoli punti.
Fig. 4 –Esempio di grafico di una finestra temporale (IBIS B) per un periodo scelto dall’ utente
Sistema di allarme
Il sistema di allarme implementato sfrutta proprio i principi di invarianza nel breve periodo considerando come marker distintivo per l’invio di un allarme in caso di consecutivo abbassamento non recuperato, oltre una soglia definita, di almeno 3 punti di misura adiacenti per ciascun lato del viadotto di almeno 3 campioni.
Dovessero registrare abbassamenti progressivi non recuperati (quindi non per un carico transitorio) il sistema invia un segnale di allerta. Tale segnale attiva i semafori che regolano il traffico interrompendo l’esercizio in attesa di verifiche.
A cura di Gianluca Cossale e Alessandro De Santis