Il monitoraggio strutturale e la pesatura dinamica alleati vincenti nella gestione di opere critiche

Il monitoraggio strutturale e la pesatura dinamica alleati vincenti nella gestione di opere critiche

La storia recente del nostro Paese lo ha visto protagonista, nel secondo dopoguerra, di una ricostruzione guidata dalla crescita demografica ed economica che ha permesso e contemporaneamente richiesto lo sviluppo di una vasta rete di infrastrutture di comunicazione. Il contesto storico, tecnologico ed anche geografico italiano, ha fatto sì che le infrastrutture di comunicazione si traducessero essenzialmente nella costruzione di strade dedicate al traffico su gomma, ed in un territorio nazionale che è coronato a nord dall’arco alpino ed è percorso in tutta la sua lunghezza, dalla Liguria fino alla Sicilia, dagli Appennini ha richiesto che queste infrastrutture fossero costellate da migliaia di pere d’arte quali ponti e viadotti.

Se si considera che la grande fase di infrastutturazione della rete viaria si sia esaurita – per le più grandi opere – negli anni ’80, ciò significa che sul nostro territorio sono presenti opere d’arte che vantano mediamente 50 anni o più di vita, di cui la seconda metà caratterizzati da un ingente carico non considerato in fase di progetto quando non era immaginabile l’enorme sviluppo del traffico su gomma che oggi conosciamo.

Un gran numero di opere e infrastrutture della nostra rete stradale è sorta più di cinquant’anni fa

E se l’adagio popolare che recita che per gli umani “dopo la cinquantina c’è un acciacco ogni mattina” altrettanto vale per le infrastrutture. Si aggiunga ulteriormente che queste opere sorte sull’onda del boom economico, si trovano ora, ad inizio senilità, in un tempo in cui le risorse per la manutenzione sono sempre più limitate tanto da escludere gravose ristrutturazioni e tanto più la ricostruzione completa.

Tutto ciò è ben noto a molti ed ha avuto la sua massima evidenza nella tragedia del crollo, avvenuto il 14 agosto del 2018 e che ha provocato ben 43 morti, del Ponte Morandi (Viadotto Polcevera) a Genova.

Crollo del ponte Morandi nel 2018.

A seguito di ciò, l’attenzione allo stato delle infrastrutture ha portato il Ministero delle Infrastrutture e della mobilità sostenibile, per il tramite del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, a pubblicare il documento “Linee guida per la classificazione e gestione del rischio, la valutazione della sicurezza ed il monitoraggio dei ponti”. Tale corposo documento prevede un approccio multilivello che richiede per tutte le opere con luce superiore ai 6m, la definizione della relativa “classe di attenzione” e per tutte le opere con grado di attenzione “Alto” è prevista “l’installazione di sistemi di monitoraggio periodico o continuo” affinchè, nelle more della scarsità di risorse, il Gestore o il Concessionario abbiano almeno contezza dello stato delle opere che sono preposti a gestire e poter così indirizzare al meglio le risorse per assicurarne la sicurezza modificando la tipologia di traffico e di carico in  modo da far  rientrare l’opera nei criteri di sicurezza richiesti.

Risulta quindi necessario conoscere il volume del traffico ed i carichi in transito per definire la classe della strada con eventuale limitazione del carico rispetto ai carichi di progetto. Se ormai la tecnologia ottica riesce con facilità ad individuare il numero e la tipologia di mezzi in transito su di un’arteria stradale, la grande incognita rimane ancora la massa transitante che risulta impossibile da determinare in tempo reale e con adeguata accuratezza se non utilizzando sistemi di pesatura dinamica che diano contezza del reale peso transitante sulle opere. Bisognerebbe diversamente fermare a campione alcuni i mezzi rilevandone il peso su base documentale o nella migliore delle ipotesi con una pesa statica mobile, ed inferire quindi statisticamente il carico in transito, ma il dato così ricavato risulterebbe poco significativo e molto costoso.

Le Linee Guida indicano inoltre chiaramente che non è possibile risolvere il problema della transitabilità “semplicemente ponendo dei divieti di circolazione senza adeguati controlli sulle infrazioni”. Il documento continua indicando la necessità che “il controllo del superamento dei pesi dei mezzi sia effettuato in modo sistematico e continuo nel tempo” con particolare attenzione ad opere “vicine a sorgenti di carichi elevati quali acciaierie, cave e porti”.

I vantaggi della pesatura dinamica al servizio del monitoraggio strutturale

Appare quindi evidente il vantaggio rappresentato dall’adottare un sistema di pesatura dinamica (WIM – Weigh In Motion systems) che risulta parte integrante ed elemento fondamentale – come esplicitamente indicato nelle Linee Guida – per i sistemi di monitoraggio strutturale che le stesse Linee includono fra “le strategie di riduzione del rischio che possono contribuire alla riduzione della Classe di Attenzione” per l‘opera soggetto di monitoraggio.

Il testo emanato dall’Organo Ministeriale dichiara esplicitamente che “le prove dinamiche occasionali nella maggior parte dei casi pratici non consentono, da sole, di identificare in modo affidabile eventuali stati di danno strutturale”. Un sistema di monitoraggio continuo risulta essere la soluzione indicata in per opere con età superiore ai 40 anni, che permette al gestore di avere il controllo continuo dell’opera ed attuare immediati provvedimenti di restrizione del traffico.

Il documento Ministeriale cita esplicitamente i sistemi di pesatura dinamica quali primi attori nei sistemi di monitoraggio strutturale ed in particolare indica la preferenza per i sistemi di pesatura dinamica realizzati in tecnologia con fibra ottica in quanto resistenti nel tempo ed immuni ai disturbi elettromagnetici.

Il sistema di pesatura dinamica BISONTE rispecchia tutte queste prescrizioni essendo realizzato appunto con speciali sensori in fibra ottica e sofisticati dispositivi optoelettronici per la loro gestione. Il sistema di pesatura BISONTE quando opportunamente integrato in un sistema di monitoraggio strutturale può fornire in tempo reale l’entità della massa transitante su ciascuna careggiata, dato assolutamente sconosciuto fino ad ora, e di fondamentale importanza in quanto rappresenta l’azione forzante o eccitazione d’ingresso del sistema. In tal modo si ha la possibilità di correlare la risposta del sistema con l’azione forzante in ingresso al “sistema opera” in tutti i giorni dell’anno, ed in particolar modo in occasione del transito dei mezzi eccezionali.

Il sistema di pesatura dinamica Bisonte sul nuovo Ponte di Genova.

Il sistema di pesatura dinamica BISONTE, che sia o meno integrato in un sistema di monitoraggio strutturale, offrirà al gestore della tratta, un report dettagliato e ricchissimo di informazioni sulla meno evidente e più difficilmente stimabile delle caratteristiche di un mezzo in transito ovvero la sua massa, evidenziando periodicità nei sovraccarichi strutturali e recidività di specifici veicoli, informazioni molto utili alle forze dell’ordine per un’efficace e soprattutto efficiente operazione di repressione e prevenzione –in termini di risorse impegnate a fronte dei sovraccarichi individuati – innescando un circolo virtuoso che aumenta la sicurezza sulla strada e riduce l’usura delle infrastrutture.