Come stanno le gallerie?

gallerie&tunnelling

Maurizio Porcu(1)

COME STANNO LE GALLERIE?

IL RILIEVO TRIDIMENSIONALE: L’UNICA RISPOSTA ESAUSTIVA SULLO STATO DI SALUTE DI UNA GALLERIA

L’ispezione delle gallerie è di grande attualità. Si studiano le pareti e le stratificazioni della struttura: ci sono distacchi, vuoti, ammaloramenti pericolosi? Qual è lo stato delle armature e delle centine? Il miglior strumento che risponde a queste domande è il georadar e il migliore in questa applicazione lavora in 3D.

IL RILIEVO TRIDIMENSIONALE

I rilievi in 3D consentono di analizzare i dettagli, di rilevare le anomalie, la loro geometria e l’ubicazione nello spazio. Durante il rilievo è possibile vedere il dato in tempo reale in 3D. Nella Figura 1 si vedono tutte le facce del volume di dati indagato: nella parte alta a sinistra (Distance) una delle tante sezioni lungo la direzione di avanzamento; nell’immagine in alto a destra (Width) tutto quello che vede il georadar pari alla sua larghezza; nel riquadro in basso la visione planimetrica e dall’alto a una certa profondità. Come vedremo più avanti, non si perde tempo nell’elaborazione dei dati poiché gli stessi sono già processati nel momento stesso dell’acquisizione, così quel che si vede in galleria è già elaborato.

LA TECNICA STEP-FREQUENCY: UN SOLO PASSAGGIO PER TUTTE LE FREQUENZE

La tecnica Step-Frequency - a differenza delle antenne georadar tradizionali - utilizza tutte le frequenze da 200 a 3.000 MHz contemporaneamente. Solo 3D-Radar al momento produce georadar con questa caratteristica. Non ci sono problemi di Capitolato, perché gli array trasmettono tutte le frequenze, e tutte insieme, quindi con un solo passaggio. Ciò permette di avere rilievi alla migliore risoluzione e massima profondità possibile. Sappiamo che le frequenze più basse - 200-400 MHz - penetrano bene i materiali ma perdono in risoluzione e che le alte frequenze - 600-1.000 MHz e più - sono più dettagliate ma solo nei primi strati. Avere a disposizione la gamma completa di frequenze permette di rilevare con ottima risoluzione ad ogni profondità, in un solo passaggio. Le altissime frequenze da 1.000 a 3.000 MHz individuano posizione e passo delle armature, discontinuità, distacchi e anomalie superficiali; le frequenze medie (tra cui le usatissime 400 e 900 MHz) rilevano eventuali anomalie, addensamenti di materiale, fessure, reti a profondità intermedie; le frequenze più basse (fino a 200 MHz) si spingono più in profondità identificando vuoti, cavità, scavernamenti, spessori anomali o zone di possibile presenza di acqua…

1. Un esempio di rilievo in galleria con sistema 3D-Radar in Norvegia in cui si vedono le tre sezioni di una acquisizione

RILIEVI IN 3D

RILIEVI VELOCI, GRAZIE ALLE ANTENNE AIR-COUPLED

Air-coupled significa che l’antenna georadar non deve essere a contatto con la volta della galleria. Con queste antenne, si evitano gli elementi sporgenti, quali per esempio le reti di protezione, l’illuminazione, i cavi o le dotazioni di sicurezza. Anche le antenne ground-coupled, che devono essere a contatto con la superficie, possono discostarsene un po’, ma non arrivano ai comodi 40-50 cm delle air-coupled (Figura 2).

DATI ELABORATI GIÀ IN GALLERIA: È POSSIBILE?

Esiste un software molto potente per l’elaborazione e l’analisi di dati georadar 3D, disponibile anche a noleggio: si tratta dell’Examiner, tecnologia che gestisce grandi quantità di dati su un normale PC. È più rapido dell’acquisizione e il tempo di elaborazione scompare, in quanto il rilievo elaborato è visibile già in galleria. Se serve, in ufficio si va direttamente alla fase di

interpretazione e di restituzione, ma anche questo può essere fatto sul campo. Un dato estremamente ricco in poco tempo, davvero un cambio di approccio ai rilievi georadar. Codevintec, la prima Società a importare in Italia i georadar per uso civile, vende e noleggia georadar GSSI e 3D-Radar. n

4.

2. Il rilievo in galleria con array air-coupled di antenne da 200 a 3.000 MHz (1) Ingegnere, Specialista Georadar e Geofisica terrestre applicata di Codevintec Italiana Srl

5.

3. La dimostrazione del 3D-Radar sulla volta di una galleria in Italia

3D-Radar, il georadar 3D

3D-Radar è l’Azienda pioniere del georadar 3D di nuova generazione, con l’innovativo design dell’antenna multicanale. La tecnica Step-Frequency permette la raccolta di dati 3D ad alta densità e ad alta velocità. I prodotti 3D-Radar “nascono” tridimensionali, ottenendo dei dati quantitativamente e qualitativamente superiori rispetto ai tradizionali georadar 2D. 3D-Radar è stato scelto: • in USA: Federal Highway Administration (FHWA) e dai Departments Of Transportation; • in USA: fase finale del programma SHRP2 R06D (identificazione della delaminazione); • in Norvegia: per diversi progetti di Statens Vegvesen (Norwegian Public Roads Administration); • in Scandinavia: Sintef (il più grande Ente di ricerca in Scandinavia); • in Germania: Bundesanstalt für Strassenwesen (BASt, Istituto di Ricerca per le strutture stradali); • in Cina: Municipalità di Shanghai, Beijing, Harbin, Università e Istituti di Ricerca; • in Corea del Sud: Korea Infrastructure Safety & Technolgy

Corporation (KISTEC) e Korea Expressway Corporation (EX-

KEC).