In questo progetto, sono state utilizzate le barrette “da centina”, ovvero con i supporti regolabili che, al posto di essere saldati alla centina metallica, sono stati inghisati sulla superficie del rivestimento definitivo esistente. Le tre barrette estensimetriche, opportunamente protette da eventuali urti esterni, sono state quindi posizionate in corrispondenza delle celle di carico (o dei martinetti esistenti).
Le barrette estensimetriche sono collegate a un’unità di acquisizione dati OMNIAlog dotata di scheda tipo Multiplexer con collegamento mediante fibra ottica, che permette l’invio dei dati al punto periferico fisso PPF, dove i dati vengono raccolti e validati.
Estensimetri miniaturizzati tipo Mexid ed estensimetri multibase tradizionali
Gli estensimetri multibase Miniaturizzati di tipo Mexid e gli estensimetri multibase tradizionali sono attrezzati con trasduttori elettrici e permettono di monitorare nel tempo eventuali deformazioni dell’ammasso roccioso a diverse profondità. I trasduttori che rilevano le deformazioni mediante le basi di misura sono acquisiti dall’unità OMNIAlog.
Gli estensimetri miniaturizzati Mexid sono attrezzati con quattro basi di misura posizionate a 2, 3, 4 e 5 m di profondità, ubicati uno in calotta (condotto aria fresca) e uno sui piedritti, in corrispondenza delle celle di pressione e delle barrette estensimetriche. Gli estensimetri multibase tradizionali sono attrezzati con sette basi di misura posizionate a 2, 4, 6, 10, 14, 18, 20 m di profondità, ubicati sui piedritti.
L’unità di acquisizione dati OMNIAlog
Il tratto di traforo monitorato è diviso in 16 sezioni strumentate ognuna delle quali è collegata ad un acquisitore automatico OMNIAlog. Gli acquisitori OMNIAlog sono tutti collegati tra loro grazie a un cavo in fibra ottica che corre all’interno del traforo per una lunghezza di circa 6 km a partire dall’inizio del lotto costruttivo fino all’imbocco. Ogni nodo della dorsale in fibra ottica è attrezzato con uno switch ethernet presso il quale si innesta il cavo di rete proveniente da OMNIAlog.
Dall’imbocco in poi, tramite ponte radio a 5 GHz, il segnale raggiunge un apposito router posto all’interno della casa di guardia, a sua volta collegato alla rete internet e ad un apposito PC in dotazione. Lo scarico dei dati dagli OMNIAlog avviene infine tramite collegamento in remoto.
L’installazione della strumentazione
La fase si è realizzata tra il Maggio e il Dicembre 2013.
Le installazioni della strumentazione sono avvenute con almeno un mese di anticipo rispetto all’avanzamento della TBM e hanno comportato prevalentemente la necessità di operare di notte sia sulla piattaforma stradale del traforo sia sulle condotte di aria pulita e viziata. Il sistema ha previsto l’installazione della unità di acquisizione in calotta condotta aria fresca.
Le letture della strumentazione
Le prime letture hanno avuto inizio nel Luglio 2013 e sono arrivate a regime nel Gennaio 2014; ogni datalogger è stato impostato per acquisire dati dalla strumentazione installata con frequenza di 12 ore; tale impostazione ha quindi portato alla gestione di oltre 34.500 letture/mese per l’intero sistema di monitoraggio. Le letture dei segnali elettrici convertiti in misure ingegneristiche sono state raccolte all’interno di database per ogni sezione, depurate dei valori non significativi a livello statistico e raccolti in grafici al fine di monitorare i movimenti percepiti dai singoli strumenti.
In nessun caso si sono superate le soglie di allarme progettuali e solo in limitate zone (distanze dell’area di scavo più ravvicinate) si sono registrati movimenti apprezzabili che non hanno comunque comportato alcun degrado del rivestimento.
In Figura 14 è rappresentato l’andamento delle letture di un estensimetro multibase, dotato di quattro basi e installato in calotta. In particolare, si va a evidenziare il movimento avvenuto tra il 12 e il 13 Dicembre, dove si percepisce una graduale aumento del movimento negli strati più profondi della roccia, significativo di un cedimento, poi stabilizzatosi, del materiale nel quale sono fissate le basi dell’estensimetro stesso.
I dati acquisiti ed elaborati sono stati forniti con cadenza settimanale e nelle fasi di avvicinamento alla sezione della TBM – da 20 m prima e dopo – l’intervallo tra un’elaborazione e l’altra è stato ridotto a tre giorni.
Conclusioni
Il sistema di monitoraggio del traforo stradale esistente ha consentito di accertare l’assenza di avvio di degradi strutturali in concomitanza dei lavori di realizzazione con TBM della nuova galleria di sicurezza che ha potuto a sua volta operare al massimo delle possibilità operative sempre in funzione delle risultanze del monitoraggio stesso.