Gallerie A1 consulenza ASPI Tunnel Deep Scanning System 3D
Autostrada Panoramica Dir. Sud (Italia) – Rioveggio – Firenze
Esecuzione, nell’ambito delle attività del progetto Tunnel mapping system 3D con l’ATI (Engeo Praxis S.r.l. e E&G S.r.l.), di rilievi con strumentazione ad alto rendimento, finalizzati alla mappatura dello stato fessurativo e più in generale dello stato di conservazione delle gallerie, realizzate in scavo tradizionale con rivestimento in calcestruzzo gettato in opera, presenti lungo il tronco autostradale A1 “Autostrada Panoramica direzione Sud”, nella tratta Rioveggio – Firenze
- SCHEDA PROGETTO
- VIRTUAL TOUR
Autostrade per l'Italia SpA
Autostrade
Autostrada Panoramica Dir. Sud, Italia
2020 - 2021
200.000
Rilievo e indagine: strumenti e metodologia
Il servizio ha incluso: un rilievo di dettaglio delle gallerie mediante sistema Mobile Mapping (ARCHITA) oggetto degli interventi, una campagna di indagini geognostiche e strutturale, l’attività progettuale (con redazione di elaborati grafici e tecnici), attività di supporto allo sviluppo della metodologia “Tunnel Deep Scanning System3D”. Lo scopo dei rilievi e delle indagini è stato quello di attestare adeguatamente la geometria e lo stato luoghi; in particolare è stato eseguito:
- Rilievo plano-altimetrico georeferenziato del tracciato mediante tecnologia laser scanner mobile;
- Valutazione dello stato di conservazione della galleria mediante indagine Georadar e ispezione visiva con immagini ad alta definizione e analisi termografica.
La fase di rilievo e indagine è stata eseguita secondo la metodologia MIRET (Management and Identification of the Risk for Existing Tunnels) ovvero Identificazione e Gestione del Rischio per le Gallerie Esistenti, per rendere le informazioni di ispezione e geometrie informatizzate e ripetibili con oggettività al fine di raccogliere e analizzare i dati in diversi istanti temporali. Secondo tale approccio, a valle dell’elaborazione dei dati di campagna, è stato restituito:
- Nuvola di punti 3D georeferenziata e modellazione tridimensionale;
- Profilo plano-altimetrico del tracciato;
- Mappatura dei difetti riscontrata all'intradosso delle gallerie;
- Approfondimento termografico su alcuni punti caratteristici riscontrati;
- Modellazione informativa in formato open IFC da utilizzare in inquadramento aereo dell'area di intervento
Rilievo e indagine: Campagna lavori
Le attività per il rilievo topografico delle gallerie oggetto di indagine sono state condotte mediante sistema Mobile Mapping denominato ARCHITA. Sistema costituito da una soluzione perfettamente integrata di strumentazioni, calibrate e sincronizzate tra loro, nonché solidali sul vettore su cui vengono montate: Laser scanner, per il rilievo geometrico della galleria e l’acquisizione di immagini nello spettro termico; Tunnel Scan, per il rilievo fotografico della galleria; GPR (Ground Penetrating Radar) prodotto da IDS GeoRadar S.r.l. per rilievo degli spessori delle gallerie. L’acquisizione dei dati avviene con limitato disturbo della circolazione stradale in quanto questa strumentazione permette di rilevare l’intera galleria a velocità sostenuta (circa 30km/h) con un unico passaggio. Rilievo geometrico Al fine di ottenere le geometrie di dettaglio dell’area di studio ed avere maggiori informazioni sul posizionamento e le caratteristiche dello stato fessurativo della galleria, è stato eseguito un rilievo di dettaglio tramite Laser Scanner. Oltre all’elaborazione della planimetria dello stato di fatto, è stata ottenuta una nuvola di punti, finalizzata ad una modellazione grafica 3D delle gallerie. Indagine termografica Il sistema di acquisizione termografico consente di ottenere immagini nel campo dell’infrarosso del rivestimento della galleria, con la capacità di rilevare anche piccole anomalie termiche tra i punti. Indagine fotografica automatizzata eseguita con strumentazione ad alto rendimento ha la finalità di fornire un’indicazione dell’attuale stato di conservazione delle gallerie, permettendo di rilevarne le criticità esistenti e quantificando la presenza di un determinato ammaloramento rispetto alla superficie totale o parziale del rivestimento considerato. Indagine con GPR L’indagine ha la finalità di valutare lo spessore del rivestimento ed eventuali criticità legate a zone più o meno degradate. I dati di cantiere, sono stati elaborati con applicazioni software specificamente indirizzate all’analisi di segnali riflessi in formato digitale.
Mappatura e catalogazione dei difetti, modello BIM della diagnostica integrata
Il sistema di acquisizione fotografico installato su ARCHITA, costituito da n. 3 camere lineari ad alta risoluzione e sistema di 16 luci LED, consente di ottenere una ricostruzione fotografica ad alta risoluzione del rivestimento della galleria e di effettuare, a posteriori, una mappatura dei difetti di dettaglio. L’elevata risoluzione dei risultati permette di individuare difetti di lunghezza o ampiezza superiore ad un 1 mm. L’acquisizione dello stato di fatto e la mappatura dei difetti rientrano nel flusso di lavoro standardizzato, ripetibile e oggettivo del MIRET. Il MIRET è la metodologia impiegata per la digitalizzazione e la gestione integrata dei dati provenienti da ARCHITA. I dati fotografici da sistema mobile mapping o da ispezioni visive consentono di mappare l’intera galleria in modo da effettuare, per mezzo di un software specifico e con l’ausilio dell’idoneo catalogo dei difetti, un’analisi del rivestimento interno della galleria e contemporaneamente digitalizzare i difetti in un ambiente CAD-Excel. I difetti digitalizzati vengono elaborati attraverso un algoritmo al fine di formulare un giudizio sintetico sullo stato di conservazione dell’opera.
Dalla nuvola dei punti è stato possibile, attraverso software specifico, digitalizzare tutta la geometria delle gallerie. Le superfici delle gallerie sono state convertite in modelli MESH triangolari e modelli TIN, con elementi di 5 cm di lato. Sono state estratte, inoltre, sezioni trasversali a passo regolare. Il tutto è stato poi importato in ambiente CAD per consentire una maggiore fruibilità dei dati restituiti. Nell’ultima fase il modello 3D è stato convertito al formato IFC. Il modello informativo è stato realizzato in REVIT (Autodesk). E’ stato poi possibile inserire nel modello le informazioni provenienti dalla mappatura dei difetti in termini di posizione e stato di ammaloramento.
Descrizione Interventi
- Rilievo e indagine con tecnologie Mobile Mapping integrate: ARCHITA
- MIRET Digitalizzazione e gestione integrata dei dati provenienti da ARCHITA
- Mappatura dei difetti attraverso tecnologia innovativa e proprietaria (Ground Engineering Award 2021)
- Catalogazione dei difetti strutturali e morfometriche
- Produzione di Point Cloud
- Produzione modello BIM (Digital Twin Model)
- Combinazione del modello informativo (BIM) con la mappatura dei difetti e stato di ammaloramento
INFO
L’insieme degli interventi rientra in un quadro organico di attività finalizzato alla manutenzione, conservazione e ripristino, messo in atto dal gestore della rete. L’expertise professionale e tecnologico di ETS, sono state impegnate a sostegno del progetto ASPI “Tunnel Deep Scanning System 3D”.
