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Rinasce il Ponte di Genova Modello per i nuovi progetti

Nel viadotto sono inseriti sensori e sistemi di monitoraggio ad alta tecnologia sviluppati da Fincantieri per i sistemi navali e applicati per la prima volta nell'ingegneria civile

di Raoul de Forcade

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La parte del ponte col tubo per le acque piovane

Nel viadotto sono inseriti sensori e sistemi di monitoraggio ad alta tecnologia sviluppati da Fincantieri per i sistemi navali e applicati per la prima volta nell'ingegneria civile


5' di lettura

Il nuovo Ponte di Genova, di cui è stato appena completato il varo degli impalcati, grazie a un cantiere che non si è mai fermato, neppure con l’emergenza covid-19, nasce con l’intento di rappresentare un punto di riferimento unico nel campo dell’ingegneria civile. È infatti il primo viadotto in Italia ad essere monitorato, con sensori, sistemi di controllo e di sicurezza, dall’inizio della sua realizzazione e per tutti gli anni a venire. Un’innovazione resa possibile in virtù di tecnologie avanzate, messe a disposizione da Fincantieri, grazie al know-how delle sue due controllate Cetena e Seastema. Tecnologie che nascono e si applicano da anni nel settore navale ma che vengono utilizzate per la prima volta su un’infrastruttura civile.

Il sistema intelligente istallato sul nuovo viadotto, spiegano gli ingegneri Paolo Ceni, ad di Cetena, e Alessandro Concialini, ad di Seastema, permetterà di monitorare fisiologici fenomeni di usura del ponte ed eventuali impatti di eventi straordinari, così da poterne programmare la manutenzione.

Ma c’è di più. Perché il viadotto nasce come uno strumento intelligente, in grado di fornire autonomamente dati sul comportamento di tutte le sue parti. Pr questo è stato dotato di un esteso sistema di monitoraggio strutturale centralizzato e ramificato che fornisce informazioni relative al suo stato di esercizio con sensori interni: accelerometri, estensimetri, velocimetri, inclinometri, rilevatori degli spostamenti differenziali tra impalcato e pile e tra impalcato e spalle, stazioni meteorologiche e sistema di rilevamento e misura del traffico stradale.

L’utilizzo di una simile tecnologia, secondo i due ingegneri, permetterà anche la creazione di una banca dati, che potrà essere studiata e utilizzata costantemente, diventando (questo è uno degli obiettivi che cercano i costruttori) anche un benchmark per la progettazione futura di infrastrutture della stessa tipologia.

A tutto questo si aggiungono un sistema di deumidificazione che evita la formazione di condensa salina all’interno dell’impalcato, limitando così i danni da corrosione, e l’utilizzo di robot, sia per il monitoraggio della parte esterna dell’impalcato, che per la pulizia della barriera in vetro del ponte nonché dell’impianto fotovoltaico che gli dà energia.

Insomma, un insieme di sistemi che nascono nel cuore tecnologico di Fincantieri (che unita a Salini Impregilo, nella società Pergenova, sta costruendo il nuovo ponte, su progetto di Italferr) ma che si sposano anche con altre eccellenze genovesi. In primis con Renzo Piano (e il suo studio di architettura), che ha ideato il ponte e disegnato gli impalcati del viadotto, simili alla chiglia di una nave; poi con l’Istituto italiano di tecnologia, che è in prima linea sui sistemi robotici del ponte, progettati e realizzati da Innse-Berardi in collaborazione appunto con l’Iit; e infine col Rina, che controlla e coordina il lavoro del cantiere.

«Abbiamo creato – afferma Ceni - un’infrastruttura che oltre ad essere bella, è dotata di tecnologie di controllo uniche. E può davvero divenire un laboratorio per altre opere: questo ponte può costituire la nuova storia di come monitorare le infrastrutture. Del resto si tratta di una cosa unica, perché sarà il primo viadotto completamente sotto monitoraggio».

Cetena, ricorda Ceni, «applica dagli anni ’90 il monitoraggio strutturale sulle navi. Una tecnica che è stata utilizzata anche per il recupero del relitto di Costa Concordia. Si tratta, insomma, di tecnologie già consolidate, che ora vengono applicate su una costruzione civile.

La struttura, prosegue Ceni, «si compone della parte in cemento, che sono le pile, e dell’impalcato, che è metallico. Il sistema di monitoraggio interessa entrambe queste parti e il ponte nel suo complesso, che viene dotato, per la sua intera lunghezza, pari 1.067 metri, di un anello in fibra ottica che collega i sensori e raccoglie tutti gli strumenti di misura del viadotto».

Grazie a questo sistema, aggiunge Ceni, «si possono misurare accelerazioni, velocità, deformazioni e temperature. Poi siamo in grado di verificare eventuali spostamenti di impalcato e pile tramite sensori con tecnologia radar, che sono privi di cavi, parti meccaniche in movimento o usurabili. Sul ponte sono previsti, inoltre, due sistemi di pesatura dinamica dei veicoli, uno posto sulle due corsie verso Levante e uno su quelle verso Ponente. Si misurerà anche la velocità e la direzione del vento incidente sul viadotto con una tecnologia ultrasonica. E attraverso algoritmi Oma (operational modal analysis) avremo la caratterizzazione dinamica della struttura con la correlazione dei dati su accelerazioni, carichi dei veicoli e carichi ambientali, quali vento e temperatura. Non tralasciando il fatto, ad esempio, che, verso mare, il ponte è esposto al sole, mentre a monte è sottoposto a correnti fredde. Sarà possibile, infine, sempre attraverso algoritmi, l’identificazione dei cicli di carico sulla struttura».

Il sistema di monitoraggio strutturale, con oltre 240 sensori, acquisisce, dunque, in maniera autonoma i dati e confronta i valori acquisiti con parametri di riferimento; consente di monitorare nel tempo l’evoluzione dello stato della struttura e permette al gestore di attuare con celerità azioni ispettive, correttive o migliorative, a fronte di segnalazioni del raggiungimento di valori critici; mette, infine, a disposizione informazioni utili a pianificare le attività di manutenzione ordinaria o straordinaria.

«Abbiamo cercato di costruire – sostiene Concialini di Seastema – un viadotto che fosse un punto di riferimento per dimostrare che le tecnologie possono aprire nuovi orizzonti anche nell’ingegneria civile. Quello che abitualmente applichiamo sul navale lo abbiamo utilizzato sul ponte. Si tratta di un’infrastruttura modulare su cui si possono innestare altri elementi. Ad esempio la robotica per l’ispezione della parte inferiore dell’impalcato (che è anche interamente percorribile, al suo interno, dai tecnici manutentori, ndr). La parte esterna del ponte, infatti, è percorsa da rotaie sulle quali verranno poggiati diversi tipi di robot: ci saranno due robot-inspection, progettati per ispezionare la superficie inferiore dell’impalcato, tramite un braccio meccanico che arriva sotto il ponte e un sistema di visione. E poi due robot-wash, progettati per la rimozione del particolato che si deposita sulla superficie dei vetri delle barriere antirumore e dei pannelli fotovoltaici».

Concialini spiega anche che tutti i dati raccolti dai sensori del ponte verranno convogliati «in una piccola centrale di controllo che sarà costruita presso il lato del ponte verso l’aeroporto di Genova. In questo fabbricato ci sarà la parte dei quadri di controllo locali. Un sistema denominato Scada, fornito da Seastema, consente infatti di visualizzare su schermi (come accade nella sala macchine o sul ponte di comando di una nave, ndr) quanto trasmettono i sensori. Tutte le informazioni saranno comunque disponibili non solo nella sala controllo sul territorio ma anche da remoto. Scada permette, inoltre, di rilevare potenziali intrusioni informatiche mirate a compromettere la stabilità del sistema».

Secondo Ceni e Concialini, le tecnologie applicate al nuovo ponte sul torrente Polcevera potranno essere utilizzate, nell’ingegneria civile, in qualsiasi struttura di nuova costruzione. Possibile farlo anche, ma con più difficoltà, su costruzioni già esistenti. «Nel caso di questo ponte – dicono – abbiamo lavorato col progettista Italferr, studiando con attenzione le zone in cui mettere i sensori. E il viadotto sarà monitorato per tutta la sua esistenza. In un’infrastruttura già esistente, invece, si possono inserire sistemi di monitoraggio di questo tipo ma con la consapevolezza che le rilevazioni registrano solo lo stato attuale della struttura, senza avere puntuale contezza della sua storia precedente».

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