attrezzature Leica Geosystems
Tecnologia ed esperienza Leica Geosystems è specializzata non solo nella produzione di strumenti di misura, ma si propone come fornitore di una gamma completa di soluzioni per il controllo delle macchine operatrici di Elena Lomacci
eica Geosystems realizza strumentazioni e sistemi operanti nei settori della misura e cattura della realtà tridimensionale, la modellazione e l’editing dei dati, la loro conversione in mappe ed elaborati grafici e la loro rappresentazione visiva nelle tre dimensioni, grazie ad una profonda conoscenza delle tecnologie relative alla misura laser di distanze, ai sistemi GNSS (i sistemi per il posizionamento mediante l’uso di satelliti), alla misura angolare di alta precisione, alle tecniche di acquisizione e gestione di grandi masse di punti 3D mediante scansione (le cosiddette “nuvole di punti”). Le origini di Leica Geosystems risalgono al 1921 anno in cui viene fondata Wild Heerbrugg a Heerbrugg, in Svizzera: la sete per l’innovazione, unita ad un senso acuto di attività imprenditoriale e a una dedica costante alla qualità, ha contraddistinto la crescita della società nel corso degli anni. Nel 1990, con la fusione con Cambridge Instruments, nasce il gruppo Leica che, nel 2001, acquisisce l’americana Laser Alignment
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Inc. e, nel 2003, la Tritronics Pty di Brisbane (Australia). Nel 2005 la casa madre di Heerbrugg entra a far parte del gruppo svedese Hexagon, dando il via ad un piano volto a integrare la Divisione Metrologia di Leica Geosystems nell’attuale organizzazione della Hexagon Metrology. Nell’arco del 2006, Leica Geosystems ha un’ulteriore espansione con l’acquisizione di Scanlaser AB (Svezia), Scanlaser COME (Norvegia) e Microfyn A/S (Danimarca). Attualmente Leica Geosystems AG annovera cinque siti di Produzione e sei centri di Ricerca e Sviluppo dislocati in Svizzera, Stati Uniti e Singapore ed è presente nel mondo con 20 filiali.
Leica Geosystems in Italia Leica Geosystems Spa è la filiale italiana di Leica Geosystems AG e ha sedi a Lodi, Firenze e Roma, dove i clienti possono interfacciarsi con interlocutori professionali e qualificati per proposte commerciali, conduzione di analisi e proposte di soluzione per esigenze legate a problematiche particolari, visione e dimostrazione della strumentazione. La qualità del supporto tecnico e l’affidabilità del servizio di assistenza sono da considerarsi fattori determinanti nell’orientamento delle scelte di Leica Geosystems Spa che, a tal proposito, è presente sul territorio nazionale con i due Centri di Assistenza Certificati di Lodi e Firenze, in grado di offrire assistenza tecnica per la calibrazione e la certificazione della strumentazione, la riparazione e la manutenzione programmata, il supporto tecnico all’uso della strumentazione e il “service test” per il collaudo della strumentazione e con quattro Centri di Supporto Software impegnati nell’organizzazione di corsi teorico-pratici rivolti a tecnici e professionisti della misura con dimostrazioni inerenti l’uso della strumentazione. Leica Geosystems Spa dispone di un’ampia rete di agenzie e centri di supporto distribuiti in tutta Italia, per assicurare al cliente il miglior supporto nelle fasi di pre e post-vendi-
Leica Geosystems offre una gamma completa di soluzioni per il controllo delle macchine, progettate e realizzate per applicazioni sia nelle costruzioni che nei grandi lavori di scavo, movimento e livellamento
ta. Leica Geosystems Spa annovera tra i propri clienti, oltre agli innumerevoli professionisti che operano nei vari campi della misura, importanti società ed enti pubblici.
La gamma dei prodotti Un sistema di assicurazione della qualità accompagna tutta la catena produttiva permettendo di avere un unico fornitore e interlocutore che garantisce la completa compatibilità dei sistemi e l’integrazione dei dati attraverso tutto il processo produttivo, qualunque sia l’origine dei dati stessi, da quelli provenienti dalle immagini da satellite ai dati acquisiti con i ricevitori satellitari e/o con le tradizionali stazioni totali, fino ai dati rilevati con i sistemi a scansione laser. Il marchio Leica Geosystems pro-
duce e commercializza una gamma di prodotti che comprende livelli ottici, elettronici e laser, laser per costruzioni e per fognature, cerca servizi, distanziometri laser, sistemi per “Machine Automation”, Stazioni Totali, sistemi satellitari GPS, Laser Scanner e camere aeree. In particolare, per quanto riguarda le soluzioni per il controllo delle macchine operatrici, Leica Geosystems è un partner che può aiutare a ottimizzare la produttività del cantiere con una gamma completa di soluzioni per il controllo delle macchine stesse, progettate e realizzate per applicazioni sia nelle costruzioni che nei grandi lavori di scavo, movimentazione e livellamento terra. Tra le altre, Leica Geosystems propone in particolare tre “famiglie di soluzioni”. Vediamole nel dettaglio.
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Sia che si abbia necessità di un semplice sistema laser per le quote di scavo o che si debba controllare al millimetro una pavimentatrice, Leice Geosystems è in grado di aiutare a ottimizzare la produttività del cantiere, con una gamma completa di soluzioni per il controllo delle macchine operatrici
Soluzioni per escavatori L’MC200 Digger (2D) è programmato per tutte le applicazioni di scavo (in trincee, riempimenti, scavi a profondità fissa, scarpate, terrazzamenti, profili e scavi ciechi) e consente all’operatore dell’escavatore di osservare sul display di controllo la profondità, la pendenza e la distanza longitudinale della benna di scavo in relazione a un riferimento virtuale memorizzato in precedenza. Lo schermo LED ad alta luminosità fornisce un riferimento rapido all’operatore per la quota di scavo e un segnale acustico indica se la benna della macchina è in prossimità del livello im-
postato. Grazie alla sua composizione modulare, l’MC200 Digger può essere integrato con opzioni avanzate quali la modalità laser, il sistema a doppia pendenza e la pesatura. Inoltre, può essere implementato a un completo controllo 3D grazie a Leica DigSmart 3D, una soluzione molto semplice da utilizzare che offre una vista planimetrica della macchina sul progetto e dà un riferimento continuo di scavo XYZ. Inoltre, non richiede nessun allineamento di falda, riduce la dipendenza dai picchetti e, per lavori semplici, può operare anch’esso in 2D.
Soluzioni per il livellamento L’MC1200 nasce come sistema universale di controllo macchine in 2D ed è caratterizzato da una notevole semplicità d’uso, un avanzato sistema di calibrazione idraulico integrato e un supporto automatizzato per la soluzione dei problemi. Può lavorare con un ricevitore laser a 360° o con un sensore ad ultrasuoni (palpatore) e, grazie alla sua elevata versatilità, è possibile spostarlo da una macchina all’altra, incrementando l’efficienza del proprio parco macchine. L’MC1200 ha la possibilità di essere implementato con il sistema opzionale satellitare GPS GradeSmart 3D fornendo all’operatore, in tempo reale, informazioni sul livellamento e sul progetto con una vista planimetrica e di sezione. Il Leica GradeSmart 3D permette un’elevata precisione di livellamento, compensa i cambiamenti della posizione della lama grazie all’uso di un inclinometro CAN Bus, consente di mantenere costante la posizione della lama oltre le linee di rotture e permette di eseguire bordi o “stringline” precise grazie al controllo automatico del movimento della lama durante la sua traslazione trasversale.
Soluzioni per il settore stradale
Tutti i sistemi 1D e 2D di Leica Geosystems – idonei anche per interventi di perforazione – possono essere implementati ad un completo controllo 3D
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La difficoltà maggiore nella costruzione delle strade è rappresentata dalla creazione delle rampe a multimpendenza in prossimità dei raccordi autostradali.
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Leica Geosystems ha fornito ad Astaldi il sistema di guida GPS Easy Drill come ausilio al posizionamento planimetrico della sonda e alla registrazione dei valori di scostamento rispetto alla coordinata progettuale per la costruzione del passante ferroviario di Torino, dove l’impresa doveva realizzare circa 60.000 fori e iniezioni di calcestruzzo
Con l’uso del sistema satellitare e di un software apposito, Leica Geosystems ha reso questa metodica della macchina operatrice totalmente automatica, con conseguente guadagno di tempo e precisione nella lavorazione. Grazie ad un innovativo sistema satellitare GPS applicato sulla lama del dozer e ad un computer di controllo installato in cabina, l’operatore non ha più la necessità di guidare la lama del dozer osservando lateralmente i tradizionali picchetti di riferimento, ma con il nuovo sistema GPS Leica la lama si posiziona in modo automatico sulla quota di progetto stabilita dal programma di guida, permettendo così all’operatore di lavorare anche su forme geometriche molto complesse semplicemente muovendo la macchina avanti e indietro. Un altro aspetto problematico nella manu-
tenzione stradale riguarda il lavoro delle frese da asfalto, in quanto - utilizzando il metodo classico tramite palpatori per la correzione della profondità di fresatura - si “copia” molto spesso l’errore esistente presente sull’asfalto. Leica Geosystems ha risolto questa criticità utilizzando un sistema di guida automatica tramite un prisma a 360° posizionato sopra la macchina e una stazione totale robotizzata a terra. Il compito della Stazione Totale automatica è quello di pilotare la cordolatrice sulla base delle informazioni contenute nel progetto precedentemente caricato nel software della Stazione stessa. Utilizzando un sistema di riferimento esterno si ha la possibilità di definire esattamente l’asse e il piano di ogni sezione stradale: ciò permette di fresare la superficie in maniera ottimale compensando even-
tuali precedenti errori e rendere così agevole il successivo lavoro della posa dell’asfalto.
Sistema di guida per Jet-Grouting Per la costruzione del passante ferroviario di Torino, la Società Passante Torino SPT doveva realizzare circa 60.000 fori e iniezioni di calcestruzzo (è stato stimato come uno dei lavori più importanti per questo tipo di metodica a livello europeo). Leica Geosystems ha fornito alla Società Passante Torino SPT un sistema avanzato di guida GPS “Easy Drill” come ausilio al posizionamento planimetrico della sonda e alla registrazione dei valori di scostamento rispetto alla coordinata progettuale. La soluzione di posizionamento “Easy Drill” ha il compito di guidare l’operato-
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Un sistema di guida GPS per il MOSE di Venezia
Leica Geosystems ha fornito alla società Vipp Spa il software di guida e le relative antenne GPS da collegare al sistema Easy Drill per la navigazione e il posizionamento del pontone autosollevante LYNX, nel cantiere MOSE di Venezia
re direttamente sul punto di perforazione con precisione centimetrica, in modo semplice e veloce. L’operazione di collimazione del punto avviene osservando un picchetto virtuale visualizzato su un display. Il sistema si compone di un computer, un inclinometro, un ricevitore GPS/Glonas, due antenne GPS e un radio modem e relativo software di progettazione dei dati di trivellazione e di guida macchina. Il GPS installato sulla sonda a 20 impulsi al secondo opera in modalità RTK, ricevendo un’informazione di correzione differenziale da una base di riferimento fissa posta all’interno del cantiere. Con questo sistema le informazioni di guida della sonda perforatrice, elaborate da un apposito programma di progettazione, vengono caricate all’interno del computer della macchina. Il file di guida della sonda viene creato in un formato proprietario DRL costituito da due livelli: il primo contiene le coordinate di progetto X,Y,Z della maglia di perforazione di progetto; il secondo rappresenta la posizione planimetrica delle coordinate registrate durante la fase di perforazione. La sonda veniva aggiornata sullo stato di avanzamento dei lavori utilizzando
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un nuovo file in formato DRL proveniente da un unico server: in questo modo è stato possibile visualizzare sul pannello di guida della macchina operatrice la situazione aggiornata delle perforazioni effettuate e quelle ancora da eseguire, utilizzando in un’unica area di lavoro più sonde contemporaneamente, salvaguardando una corretta esecuzione del jet-grouting. Sul display sono visualizzate: verticalità della sonda, mira grafica per la collimazione fine, mira numerica per la collimazione fine con DX e DY, tasto di conferma inizio/fine trivellazione, selezione del codice del punto di perforazione, posizione grafica del punto per la perforazione, vista planimetrica dell’area di lavoro e stato di qualità del segnale GPS. Durante l’operazione di guida il programma registra all’interno di un file di registro: identificativo macchina, numero del punto, delta E/delta N, data inizio/termine perforazione e durata complessiva perforazione.
Un altro intervento particolarmente interessante che ha coinvolto Leica Geosystems riguarda il progetto Mose a Venezia. Una delle prime opere per la sua realizzazione è stata affidata a Grandi Lavori Fincosit Spa: si tratta dell’esecuzione della fondazione a sostegno del modulo della paratia. Il lavoro, eseguito nell’area di Bocca di porto di Lido a Venezia, è costituito dall’infissione ad una quota di -15 m sul livello del mare di 176 pali metallici del diametro di 508 mm, per una lunghezza di 24 m. La maglia di posizionamento è ortogonale di 3x3 m. Opera indubbiamente semplice, se realizzata su terraferma, ma le condizioni di infissione dei pali metallici del Mose sono del tutto diverse. Infatti, la posa di ogni elemento deve essere eseguita sul mare, senza punti di riferimento fissi e in condizioni disagevoli causate da fattori atmosferici come: correnti marine, maree e forti venti di Bora. La precisione minima richiesta alla ditta esecutrice dei lavori è di circa 15 cm di errore rispetto alla coordinata planimetrica di progetto. I l Geom. Giulio Salvador di Grandi lavori Fincosit Spa (capogruppo), insieme all’ingegnere Filippo Rettondini di VIPP Lavori Spa (subcontrattore) in qualità di direttore tecnico dei lavori per l’esecuzione della fondazione, hanno esposto la loro problematica al team italiano di Leica Machine Automation coordinato da Emilio Palchetti, ponendo le seguenti richieste: individuare una modalità di trasporto della macchina (Boring Piles) battipalo (crawler cranes Link Belt LS 418) sopra l’area di infissione, ricreando una condizione di supporto simile a quello della terraferma; come poter guidare l’operatore della macchina battipalo (Link Belt) direttamente sopra la coordinata progettuale di infissione alla massima precisione possibile. Dopo un avvicendarsi di riunioni tecniche tra Grandi Lavori Fincosit Spa, Vipp Lavori Spa e Leica MA per focaliz-
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PERFORAZIONE “SPECIALE” IN OLANDA Nella seconda guerra mondiale gli aerei alleati, durante la fase di rientro nelle proprie basi inglesi, per poter sfuggire dal fuoco nemico della contraerea alleggerivano il loro carico sganciando le bombe residue, in gran parte sul territorio olandese. La conseguenza è che a tutt’oggi il territorio olandese è cosparso di un numero elevatissimo di ordigni inesplosi. Essendoci la necessità di provvedere ad un’operazione di bonifica del terreno prima di qualsiasi tipo di costruzione, Leica Geosystems ha fornito un sistema di guida totalmente automatico per le macchine operatrici utilizzate negli sminamenti. Utilizzando un sistema satellitare, la macchina è stata dotata di due antenne GPS e di un software di guida totalmente automatico che hanno permesso all’escavatore di muoversi sulla base del rilievo del terreno e di seguire i dettagli del progetto prestabilito. Grazie a questo sistema l’escavatore è stato in grado di eseguire in maniera automatica la bonifica completa dell’area contenuta nel progetto, effettuando un piccolo foro alla volta e calando all’interno dello stesso una sonda (magnetometro) che, sulla base della lettura dei sensori, ha verificato l’eventuale presenza di questi famigerati ordigni bellici.
zare la migliore soluzione operativa, si è giunti alle seguenti ipotesi. La soluzione alla prima richiesta è stata quella di utilizzare un pontone autosollevante “Lynx” di proprietà di Grandi Lavori Fincosit. Questa particolare imbarcazione è stata progettata per consentire il trasporto in navigazione di grandi macchine, come in questo caso la battipalo e, all’occorrenza, trasformarsi in una piattaforma fissa solidale con il fondale, grazie all’’uso di quattro elementi telescopici posti ai lati dell’imbarcazione. Leica MA ha creato per questo tipo di pontone autosollevante un sistema GPS di posizionamento capace di guidare l’operatore nella migliore condizione di stazionamento tale da poter offrire alla macchina battipalo la posizione
più idonea per intervenire su più pali possibili, limitando in questo modo perdite di tempo nelle successive fasi di spostamento del pontone. Per la seconda richiesta, in merito a come aiutare l’operatore a posizionare la base del palo nell’esatta posizione di battitura progettuale, Leica MA ha sviluppato un sistema di ausilio alla guida basato sul ricevitore GPS GSM5-M20. Il sistema è sintetizzato nel seguente modo: il programma di guida sviluppato per questa applicazione consente all’operatore la visualizzazione della posizione planimetrica dell’antenna della battipalo rispetto alla coordinata prestabilita dal progetto; l’operatore, facendo collimare dei semplici riferimenti grafici e numerici rappresentati sopra lo schermo, riesce in breve tempo a posi-
zionare l’antenna della battipalo sopra la coordinata di infissione all’interno della tolleranza minima di battitura; il programma permette anche di memorizzare all’interno di un file di report l’avvenuta battitura del palo evidenziando gli eventuali delta “X” e “Y” planimetrici in relazione alla posizione progettuale (in questo modo è possibile poter fornire un report di certificazione che attesta la bontà di esecuzione dell’opera rispetto agli standard progettuali richiesti). Grazie all’uso di questi sistemi di posizionamento GPS creati da Leica MA sarà possibile eseguire l’opera di fondazione nel più breve tempo possibile e, così, contribuire alla salvaguardia della città di Venezia, purtroppo ancora oggi esposta ad un degrado naturale.
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