SERVIZIO SVOLTO
- Progettazione esecutiva di impianto
- Assistenza all’installazione
- Modellazione FEM, model updating e diagnostica strutturale in continuo con allertamento automatico
Perchè monitorare?
- Controllo in continuo dello stato deformativo e tensionale membranale, con definizione di due soglie attive, una di attenzione e l’altra di allarme, definite in base a scenari di danno e verifiche di sicurezza globali della struttura
- Controllo nel tempo dell’evoluzione della risposta strutturale delle zone in cui si è manifestato il dissesto
- Controllo in continuo delle zone limitrofe alle zone soggette a dissesto.
- Allertamento in tempo reale di eventuali criticità strutturali
DESCRIZIONE DELL’OPERA E DEL SISTEMA DI MONITORAGGIO STRUTTURALE
Il Tunnel autostradale in oggetto è un’opera con sviluppo complessivo di circa 13 km le cui attività di scavo sono durate circa quattro anni. La massa rocciosa attraversata, composta principalmente da calcescisti, può essere considerata omogenea solo limitatamente ad un comportamento in grande scala, mentre, localmente, le litologie attraversate presentano diversi sistemi di discontinuità (scistosità, faglie e giunti) che hanno caratterizzato ed influenzato la stabilità degli scavi ed il comportamento dell’ammasso. Durante l’esecuzione degli scavi, eseguiti a piena sezione con metodo tradizionale (esplosivo), risultò evidente come l’andamento delle convergenze misurate risentisse localmente della presenza di accidenti tettonici e di calcescisti laminati e degradati, evidenziando un comportamento anisotropo del cavo ed una estensione della zona fratturata e plasticizzata, dal paramento. La sezione di scavo è stata di circa 90 m2 con una larghezza media del profilo di circa 11.50 m ed una altezza media di circa 8.50 m. La notevole lunghezza dell’opera ha reso necessaria l’esecuzione di pozzi di aerazione facenti capo a due coppie di centrali di ventilazione in caverna e la realizzazione di due condotti di ventilazioni interni alla sezione, di aria viziata e di aria pulita.
Il sistema di monitoraggio è costituito da una rete di inclinometri biassiali a tecnologia MEMS con il fine di monitorare e quantificare l’evoluzione della deformazione del rivestimento della galleria nel tempo. Il sistema si compone, inoltre, anche di una rete di sensori di tensione-deformazione post-installati all’interno del rivestimento con il fine di monitorarne e quantificarne l’evoluzione dello stato tensionale nel tempo. Le sezioni monitorate sono 28 distribuite lungo lo sviluppo longitudinale del cavo e tutte presentano la medesima disposizione dei sensori in termini di numero e tipo di sensori installati, con interasse variabile e distribuzione maggiormente concentrata nei tratti di maggiore interesse strutturale.
DIAGNOSTICA IN PILLOLE
Il comportamento del tunnel è simulato tramite modellazione FEM non lineare tarata rispetto alle campagne d’indagine storiche eseguite sull’opera, con ricostruzione accurata dello stato tenso-deformativo del rivestimento preesistente alla strumentazione ed il successivo controllo in continuo dello stesso attraverso il sistema di monitoraggio diffuso installato.
Il controllo nel tempo dell’evoluzione della risposta strutturale delle zone in cui si è manifestato il dissesto e delle zone limitrofe è eseguito rispetto a livelli di soglia, di attenzione e l’altra di allarme, definite in base a scenari di danno e verifiche di sicurezza globali della struttura.
Il monitoraggio e la diagnostica sono supportati da algoritmi studiati ad-hoc e processi di data analytics di medio e lungo termine atti a ricavare con analisi model-driven e data-driven i performance indicators più significativi per il controllo della risposta tenso-deformativa sia locale che globale dell’opera. Vengono eseguite correlazioni tra gruppi di sensori e tra sezioni adiacenti di monitoraggio per l’identificazione e localizzazione tempestiva delle anomalie.
La diagnostica è completata da un servizio di allertamento in tempo reale di eventuali criticità strutturali.
