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Un anno di dati e analisi sul Genova San Giorgio

I sistemi di monitoraggio sul nuovo viadotto messi in atto da Cetena SpA

Il ponte Genova San Giorgio

Primo Luglio 2021: sono passati 12 mesi dall’apertura del ponte Genova San Giorgio al traffico veicolare; da allora il viadotto non è mai stato chiuso e la sua operatività è sempre stata regolare (si veda “Strade & Autostrade” n° 143 Settembre/Ottobre 2020 a pag. 50 con https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/linaugurazione-del-nuovo-ponte-genova-san-giorgio/).

Alle 3.00 di notte, il traffico è rado: a percorrere il ponte sono soprattutto veicoli merci che attraversano la valle del Polcevera lentamente; anche Cetena, Società del Gruppo Fincantieri, è presente e coordina una squadra di Tecnici specializzati che stanno eseguendo la manutenzione preventiva del Bisonte, il sistema di pesatura dinamica che – tramite sensori in fibra ottica e telecamere ad alta definizione – rileva ogni veicolo in transito, in entrambe le direzioni, determinandone velocità e peso (si veda “Strade & Autostrade” n° 143 Settembre/Ottobre 2020 a pag. 53 con https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/il-monitoraggio-per-la-sicurezza-del-ponte-genova-san-giorgio/ e a pag. 94 con https://www.stradeeautostrade.it/tecnologie-e-sistemi/un-bisonte-sul-ponte-di-genova/).

L’impalcato del Genova San Giorgio
1. L’impalcato interamente ispezionabile del ponte Genova San Giorgio

Oltre a fornire informazioni sul superamento dei carichi ammissibili (utilizzabili per successiva verifica dall’Autorità competente), i dati elaborati dal sistema vengono gestiti dal sistema di acquisizione per alimentare lo storage dei dati statistici a supporto, a complemento e a correlazione dei dati acquisiti da tutta la sensoristica del sistema di monitoraggio.

Il sistema di pesatura è un elemento importante, ma rappresenta solo una minima parte della mole di dati acquisiti dal sistema di monitoraggio strutturale progettato e installato da Cetena sul viadotto.

Dalla data di consegna avvenuta a Dicembre 2020, i tre potenti server presenti all’interno del fabbricato tecnologico hanno raccolto 10 GB di dati statistici su database e 400 GB di storie temporali complete, relativi ai suoi primi sette mesi di funzionamento.

Fase del collaudo statico
2. Una fase del collaudo statico del viadotto

Vale la pena ricordare che il sistema di monitoraggio consta di oltre 240 sensori, la maggior parte dei quali basati su tecnologia in fibra ottica che monitorano differenti aspetti fisici del viadotto nella sua interezza; 55 sono gli accelerometri che rilevano sia le vibrazioni dell’impalcato (verifiche OMA) che i micro-tremori in testa e alla base delle pile, 52 i sensori di spostamento che misurano gli spostamenti millimetrici dell’impalcato rispetto alle pile, 72 gli inclinometri che monitorano le inclinazioni in testa e in base delle pile, 44 gli estensimetri che controllano la deformazione della struttura metallica e 31 i sensori di temperatura. Tre stazioni meteo, infine, forniscono le informazioni sulle condizioni meteo in cui si trova il ponte.

Congiuntamente all’acquisizione e al trattamento statistico dei dati, opportuni algoritmi presenti nel sistema di elaborazione verificano continuativamente che i parametri rilevati risultino all’interno dei margini di sicurezza previsti dal progetto di secondo livello redatto da Italferr.

Gli inclinometri Cetena
3. Gli inclinometri Cetena durante i test in laboratorio

Il superamento di tali soglie progettuali comporta, al fine di avvisare tempestivamente il gestore del viadotto, l’invio di opportuna segnalazione al sistema di gestione SCADA, realizzato in collaborazione con Seastema, anch’essa parte del Gruppo Fincantieri.

È proprio l’identificazione dei suddetti margini di sicurezza che riveste un aspetto estremamente importante per la corretta gestione del monitoraggio. Valori ragionevoli di detti limiti possono essere determinati solo dopo aver osservato (e confrontato con i modelli di calcolo progettuali) il comportamento del viadotto per un significativo periodo di tempo che, nel nostro caso, corrisponde ad un anno completo.

Infatti, solamente dopo un anno di esercizio si possono avere i dati relativi a un ciclo completo di stagionalità, per quanto concerne condizioni meteo, temperatura e traffico.

Gli spostamenti dell’impalcato
4. I risultati degli spostamenti dell’impalcato rispecchiano quanto previsto in fase di progetto

I margini di sicurezza dei dati di alcune tipologie sensori non sono infatti definiti da valori fissi, ma sono variabili in funzione delle condizioni esterne, come può essere la temperatura. A titolo di esempio, sotto l’azione della temperatura l’impalcato metallico si deforma, contraendosi nel periodo invernale e allungandosi in quello estivo.

I sensori di spostamento e quelli di inclinazione, posizionati su tutte le pile, verificano istante per istante che tali movimenti avvengano lungo le direzioni consentite dall’appoggio, confrontando il valore misurato con le curve previste dal Progettista.

In questi mesi, periodicamente la Società del Gruppo Fincantieri ha controllato il corretto funzionamento dell’impianto, analizzando i dati provenienti da ogni singolo sensore e ottimizzando le misure dei sensori affinché risultino le più accurate possibili.

Il funzionamento dell’impianto
5. In questi mesi, periodicamente la Società del Gruppo Fincantieri ha controllato il corretto funzionamento dell’impianto, analizzando i dati provenienti da ogni singolo sensore e ottimizzando le misure dei sensori affinché risultino le più accurate possibili

I segnali provenienti dai sensori in fibra ottica sono osservati tramite un opportuno tool per verificare che non si presentino attenuazioni, garantendo l’accuratezza delle misure.

La grande quantità di dati registrata nei primi 12 mesi costituirà il data set più importante per il sistema di monitoraggio: sono i dati del primo anno, che fotografano e cristallizzano la situazione alla nascita del ponte, e rappresentano i parametri di riferimento che verranno utilizzati in futuro dallo stesso sistema che potrà quindi verificare eventuali scostamenti dalla situazione iniziale e capire se tali variazioni siano fisiologiche o se debbano essere interpretate come indice di degrado del viadotto.

I dati acquisiti sono oggetto di accurata verifica da parte di Cetena: negli uffici della Società viene periodicamente replicato il database presente sul ponte, alimentato dai backup eseguiti settimanalmente, che consente di analizzare i dati e verificare la bontà di quanto acquisito dal sistema.

La sensoristica del monitoraggio
6. La sensoristica del sistema di monitoraggio

I dati sono estratti e condivisi con il Progettista del ponte – il Gruppo Italferr – che ne ha eseguito la verifica (si veda “Strade & Autostrade” a partire dal fascicolo n° 145 Gennaio/Febbraio 2021 a pag. 92 con https://www.stradeeautostrade.it/ponti-e-viadotti/requisiti-prestazionali-e-criteri-costruttivi-del-ponte-genova-san-giorgio-prima-parte-polcevera/; le relative successive puntate sono di volta in volta pubblicate al link https://www.stradeeautostrade.it/?s=REQUISITI+PRESTAZIONALI+E+CRITERI+COSTRUTTIVI+DEL+PONTE+GENOVA+SAN+GIORGIO).

Il contributo del Progettista, in questa fase di monitoraggio, è fondamentale: i dati forniti da Cetena e provenienti dal sistema di monitoraggio rappresentano il feedback per verificare la rispondenza del comportamento del ponte a quanto previsto in fase di progetto.

I risultati delle prime osservazioni sono stati più che soddisfacenti: i parametri del viadotto risultano lontani dai parametri di allarme e rientrano in quanto previsto. L’analisi ha anche suggerito come apportare piccole modifiche ai parametri di acquisizione per ottimizzare le rilevazioni.

Questi primi 12 mesi di acquisizione consentiranno di validare ulteriormente il funzionamento del monitoraggio: a completamento dei 12 mesi di misurazione, verranno impostate le soglie di warning e allarme definitive che caratterizzeranno i limiti operativi del ponte, su cui il sistema vigilerà contribuendo attivamente alla sicurezza dell’infrastruttura.

I dati del monitoraggio
7. La grande quantità di dati registrata nei primi 12 mesi costituirà il data set più importante per il sistema di monitoraggio: essi fotografano e cristallizzano la situazione alla nascita del ponte e rappresentano i parametri di riferimento che verranno utilizzati in futuro dallo stesso sistema

Dati tecnici

  • Direzione artistica: Studio Piano
  • Stazione Appaltante: Commissario Straordinario per la ricostruzione del viadotto Polcevera dell’Autostrada A10
  • Project Manager: Ing. Francesco Poma
  • Progetto di fattibilità tecnico-economica: Italferr SpA
  • Progetto esecutivo di 1° e di 2° livello: Italferr SpA
  • Collaudatore: Ing. Achille Devitofranceschi
  • RUP: Ing. Maurizio Michelini
  • Direzione dei Lavori: Ing. Alessandro Aliotta della RINA Consulting SpA
  • CSE: Ing. Emilio Puppo della RINA Consulting SpA
  • Direzione di Cantiere: Ing. Stefano Mosconi
  • Esecutori dei Lavori: PerGenova SCpA (Fincantieri Infrastructure e Salini Impregilo)
  • Importo dei lavori: 202.000.000,00 Euro
  • Durata dei lavori: 382 giorni

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