La verifica non invasiva della struttura di un viadotto
L’analisi georadar effettuata da Geo Alps Consulting SA degli elementi strutturali del viadotto delle Fornaci sull’autostrada Chiasso-San Gottardo: un esempio di applicazione del sistema radar Hi-Bright di IDS Georadar, in collaborazione con Boviar Srl
Il viadotto delle Fornaci è parte integrante di un tratto autostradale svizzero, in funzione da lungo tempo, che collega Chiasso ad Airolo. In un programma di manutenzione, l’Ufficio Federale delle Strade USTRA – Filiale di Bellinzona, ha richiesto un’indagine che permettesse di valutare le condizioni strutturali del manufatto, ponendo particolare attenzione ai ferri di armatura. Data l’importanza del tratto autostradale molto trafficato, l’indagine avrebbe dovuto essere quanto più rapida possibile al fine di non intaccare la praticabilità delle carreggiate. Si è quindi optato per un’indagine georadar.
Il viadotto delle Fornaci sulla A2 a Lugano (Svizzera)
Il viadotto delle Fornaci sulla A2 a Lugano (Svizzera)
Il georadar con tecnologia Hi-BrigHT
Il georadar con tecnologia Hi-BrigHT
Il radargramma: le iperboli e i punti rossi indicano la presenza di elementi metallici mentre la linea obliqua blu mette in evidenza l’interfaccia finale calcestruzzo-aria. I numeri in rosso rappresentano le profondità degli elementi metallici, quelli in blu gli spessori della struttura
Il radargramma: le iperboli e i punti rossi indicano la presenza di elementi metallici mentre la linea obliqua blu mette in evidenza l’interfaccia finale calcestruzzo-aria. I numeri in rosso rappresentano le profondità degli elementi metallici, quelli in blu gli spessori della struttura
La visualizzazione di una porzione di sezione longitudinale relativa alla piattabanda ove le frecce colorate indicano le anomalie o iperboli: in rosso i ferri superiori, in giallo i ferri inferiori; la linea blu evidenzia la parte inferiore dello strato di calcestruzzo e la linea verde l’interfaccia asfalto-calcestruzzo
La visualizzazione di una porzione di sezione longitudinale relativa alla piattabanda ove le frecce colorate indicano le anomalie o iperboli: in rosso i ferri superiori, in giallo i ferri inferiori; la linea blu evidenzia la parte inferiore dello strato di calcestruzzo e la linea verde l’interfaccia asfalto-calcestruzzo
La tomografia: la ricostruzione di una sezione georadar sul piano x-y (vista in pianta), alla profondità di 15 cm: sono visibili i ferri trasversali di armatura. Nel cerchio verde si notano i ferri con interasse di circa 20 cm
La tomografia: la ricostruzione di una sezione georadar sul piano x-y (vista in pianta), alla profondità di 15 cm: sono visibili i ferri trasversali di armatura. Nel cerchio verde si notano i ferri con interasse di circa 20 cm
Lo schema esplicativo dei valori restituiti: spessore dello strato di asfalto, spessore dei copriferro superiore e inferiore, profondità dei ferri di armatura e spessore dello strato di calcestruzzo
Lo schema esplicativo dei valori restituiti: spessore dello strato di asfalto, spessore dei copriferro superiore e inferiore, profondità dei ferri di armatura e spessore dello strato di calcestruzzo
La mappa tomografica della distribuzione del copriferro. Nel piano x-y (vista in pianta), l’immagine rappresenta la distribuzione dei valori di copriferro: in giallo si nota lo spessore massimo e in rosso lo spessore minimo. Il radargramma dell’area cerchiata in rosso mostra come le iperboli siano effettivamente più superficiali
La mappa tomografica della distribuzione del copriferro. Nel piano x-y (vista in pianta), l’immagine rappresenta la distribuzione dei valori di copriferro: in giallo si nota lo spessore massimo e in rosso lo spessore
minimo. Il radargramma dell’area cerchiata in rosso mostra come le iperboli siano effettivamente più superficiali
La strumentazione e i principi di funzionamento
Il georadar utilizzato per questa campagna di indagine è il sistema Hi-BrigHT prodotto dalla IDS GeoRadar e distribuito dalla Boviar Srl (si veda http://www.boviar.com/prodotti/Georadar%20RIS%20HI-BRIGHT_78.html). Il sistema Hi-BrigHT è un GPR (Ground Penetrating Radar) di ultima generazione, sviluppato espressamente per l’analisi dei ponti e dei viadotti. A differenza di un normale georadar, che monta una singola antenna con polarizzazione orizzontale, l’High BrigHT è un array di antenne massivo a doppia polarizzazione (orizzontale HH e verticale VV) ad altissima risoluzione.
Le 16 antenne da 2 GHz permettono di discriminare anche piccole anomalie, a discapito di una profondità di investigazione relativamente limitata (inferiore a 1 m). Le antenne sono ospitate in un box largo circa 100 cm e restituiscono un dato Radar equispaziato di 10 cm. Un sistema georadar così configurato permette di valutare con grande dettaglio le diverse caratteristiche di progetto e in particolare:
spessore degli asfalti;
spessori degli impalcati in calcestruzzo;
spessori di copriferro;
disposizione degli elementi strutturali.
Il presente articolo è tratto dal fascicolo n° 124 Luglio/Agosto 2017
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