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La sicurezza del nuovo Ponte di Genova affidata a robot e sensori

Lunedì 27 aprile è stata una giornata importante per il nuovo Ponte di Genova con l’inizio di posizionamento dell’ultima campata alla quale seguiranno i lavori per la "vestizione" del viadotto “. Il nuovo Ponte sarà costituito da un impalcato in acciaio con una travata continua di lunghezza totale pari a 1067 metri costituita da 19 campate.

In onore delle origini marinare della città il ponte è a forma di carena di nave con la riduzione graduale della sezione verso le estremità del ponte che ne attenuerà l’impatto visivo dell’insieme della struttura. È stato realizzato da PERGENOVA S.C.p.A, joint venture tra Salini Impregilo e Fincantieri, su progetto di Renzo Piano Building Workshop.

Semplice e parsimonioso, ma non banale. Sembrerà una nave ormeggiata nella valle; un ponte in acciaio chiaro e luminoso. Di giorno rifletterà la luce del sole ed assorbirà energia solare e di notte la restituirà. Sarà un ponte sobrio, nel rispetto del carattere dei genovesi” Renzo Piano.

Sono state utilizzate tecnologie avanzate già da tempo consolidate nel settore navale ed è il primo viadotto in Italia ad essere monitorato con sistemi robotici e sensori.

L’Istituto Italiano di Tecnologia in collaborazione con Innse-Berardi e Ingersoll, appartenenti a Camozzi-Group, si sono occupati della progettazione e realizzazione dei sistemi robotici del ponte abbinando soluzioni innovative e sofisticate tecnologie.

«Non è un pezzo di ferro, come si potrebbe essere portati a pensare. Dentro alla struttura c’è una mente, ci sono soluzioni tecnologiche studiate per garantire un elevatissimo grado di efficienza». Francesco Poma, Project Manager PERGENOVA.

La funzione che avranno i robot

Si è realizzato un ponte autonomo monitorato in continuazione grazie a robot e sensori con la funzione di controllo in tempo reale della sicurezza e dello stato della struttura.

Questo sistema intelligente istallato sul nuovo viadotto permetterà di monitorare i normali fenomeni di usura del ponte, ma anche eventi non prevedibili allo scopo di poter programmare preventivamente la necessaria manutenzione.

Robot Wash e Robot Inspection sono i nomi dei due robot supervisori che, muovendosi in continuazione su particolari fasci metallici paragonabili a rotaie lungo tutta la lunghezza del viadotto di quasi 1200 metri, si occuperanno della pulizia delle pareti antivento delimitanti le corsie e dell’impianto fotovoltaico (Robot Wash), della scansione dell’esterno dell’impalcato con sensori di precisione e video collocati lungo il carrello (Robot Inspection). Quest’ultimo avrà la funzione di esercitare un controllo a distanza in grado di registrare qualsiasi dato al fine di individuare possibili anomalie, fisiologici fenomeni di usura, eventi imprevedibili e situazioni di criticità. 

A tal scopo i sensori faranno confluire in continuazione in tempo reale le immagini dettagliate dell’infrastruttura. Se il loro monitoraggio costante rappresenta la prima tappa dell’azione di controllo a monte lo stesso sarà gestito da un software per l’analisi dei dati che elaborerà a livello centrale rapporti dettagliati sulle condizioni del viadotto.

Le informazioni ottenute saranno utili per formare un ampio database che consentirà di disporre di una memoria storica del comportamento del ponte, indispensabile per comprendere ed intervenire tempestivamente in modo preventivo.

I due robot sono stati realizzati con materiali compositi in fibra di carbonio che consente di ridurre al minimo la resistenza al vento e, nel contempo, dotati di elevata rigidezza strutturale grazie alle proprietà del materiale con cui sono stati realizzati.

«Uno speciale sistema di deumidificazione, poi, eviterà la formazione di condensa salina, limitando i danni da corrosione. La manutenzione e la pulizia della barriera in vetro e dell'impianto fotovoltaico verrà affidata a dei robot, in grado di percorrere il bordo del ponte tramite binari e ruote motrici. I robot si occuperanno anche del monitoraggio esterno dell'impalcato, integrando le informazioni del sistema dei sensori interni, tramite un braccio retrattile sul quale verranno installate fotocamere ad alta risoluzione e sensori di misurazione delle condizioni e deformazioni delle superfici, nonché degli spessori di vernici e dello stato delle saldature», spiegano i progettisti in una nota.

Per realizzare queste operazioni i sistemi robotici necessitano di quattro aree di sosta collocate ogni 200 metri indispensabili per poter ricaricare gli stessi automi dotati di specifiche batterie di litio e per il rifornimento di acqua per le attività di robot wash.

«I due robot sono primi e unici nel loro genere a livello mondiale. Quando si potrà finalmente viaggiare sul nuovo ponte avremo sempre al nostro fianco queste due macchine futuristiche» ha spiegato Marco Bucci, sindaco di Genova, in occasione della presentazione al Coffeetech, in Confindustria a Genova.

Sensori per monitorare la struttura

Oltre ai robot il ponte sarà dotato di un complesso sistema di sensori collocati in diverse parti della struttura con la funzione di monitorare costantemente la struttura.

«Sono utili sotto diversi profili anche quello contingente, perché sarà monitorato il numero dei passaggi di mezzi e il peso. Altri saranno presenti nel cassone, per valutarne lo stato di salute, in particolare attraverso delle misure estensimetriche» spiega Francesco Poma.

L’acciaio sarà sottoposto a sollecitazioni meccaniche, permanenti o accidentali, che potrebbero modificare lo stato iniziale variandone le sue dimensioni anche se in modo impercettibile.

Sensori speciali saranno utilizzati per ostacolare eventuali e dannosi ristagni dell’acqua, mentre un sistema di specifici sensori misurerà la temperatura dell'impalcato in acciaio e quella interna ed esterna del cassone. Se i valori supereranno determinati valori soglia si attiverà un sistema di ventilazione allo scopo di evitare la formazione di condense e ristagni d'acqua cause frequenti di fenomeni di corrosione.

Un altro complesso sistema di sensori sarà collocato nell'infrastruttura e consentirà di monitorare in modo continuo i fisiologici fenomeni di usura ed eventi imprevedibili riguardanti le condizioni strutturali delle pile in calcestruzzo armato così da poterne programmare la manutenzione.

Un ponte smart e sostenibile dotato di tecnologie intelligenti che potrebbe consentire la realizzazione di una banca dati da utilizzare per future progettazioni di infrastrutture della stessa tipologia.

La nuova infrastruttura è realizzata in modo totalmente trasparente con le sette webcam attive 24 ore su 24 e la cittadinanza, grazie allo Spazio Ponte situato nel cuore vecchio di Genova presso Porta Siberia, potrà reperire tutte le informazioni e seguire in modo interattivo e multimediale l’evoluzione della costruzione del Nuovo ponte di Genova, immergersi virtualmente nel cantiere scorrendo le immagini riprese dai droni.

Credit: PERGENOVA S.C.p.A, Renzo Piano Building Workshop, Istituto Italiano di Tecnologia, Camozzi-Group.

 

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