Casi studio

Monitoraggio dinamico gallerie con accelerometri triassiali

Nel contesto della sicurezza infrastrutturale, il monitoraggio delle gallerie riveste un’importanza strategica. Gallerie stradali, ferroviarie o idrauliche possono essere soggette a sollecitazioni dinamiche dovute a traffico pesante, micro-scosse sismiche, cedimenti locali o vibrazioni indotte da attività esterne. In questi casi, l’utilizzo di accelerometri triassiali rappresenta una delle soluzioni più avanzate ed efficaci per la rilevazione continua di eventi dinamici potenzialmente critici.

Cos’è un accelerometro triassiale?

L’accelerometro triassiale è un sensore in grado di misurare l’accelerazione lungo tre assi spaziali (X, Y, Z). Questo permette di acquisire un quadro tridimensionale dei movimenti a cui è soggetta una struttura, come una galleria, registrando anche le più piccole variazioni.

Questi strumenti possono essere utilizzati per rilevare:

• Vibrazioni indotte dal passaggio di mezzi
• Eventi sismici anche di lieve entità
• Spostamenti impulsivi causati da assestamenti o microfratture
• Fenomeni di risonanza strutturale

Monitoraggio dinamico e sismico in tempo reale

Gli accelerometri triassiali, quando installati all’interno di una galleria, possono fornire una registrazione continua dello stato dinamico della struttura. In caso di evento sismico, l’accelerometro sismico rileva l’intensità dell’onda e la direzione dell’energia trasmessa, permettendo un’analisi accurata dei danni potenziali o reali.

I dati raccolti vengono generalmente inviati a una centralina di acquisizione o a una piattaforma cloud, dove possono essere visualizzati in tempo reale da tecnici e autorità di controllo. In alcuni casi, il sistema può essere programmato per attivare allarmi automatici al superamento di soglie predefinite.

Applicazioni e vantaggi

Il monitoraggio tramite accelerometro triassiale in galleria si applica in particolare a:

• Tratte autostradali e ferroviarie soggette a traffico pesante
• Gallerie in aree a rischio sismico
• Tunnel di nuova realizzazione per controlli post-collaudo
• Infrastrutture in aree montane o soggette a movimenti franosi

I principali vantaggi sono:

• Rilevazione immediata di vibrazioni anomale
• Valutazione strutturale in tempo reale
• Possibilità di interventi mirati prima che si verifichino danni maggiori
• Integrazione con altri strumenti come inclinometri, fessurimetri, sensori di temperatura

Strumentazione e installazione

Un tipico sistema di monitoraggio in galleria con accelerometri triassiali prevede:

• Uno o più accelerometri triassiali ad alta sensibilità, installati su pareti o calotte
• Centraline di acquisizione dati, spesso con alimentazione a batteria o pannelli solari
• Connessione remota tramite rete 4G/LTE o LoRaWAN
• Software di gestione per la visualizzazione dei grafici, trend e soglie di allarme

A seconda del tipo di accelerometro sismico utilizzato (piezoelettrico, MEMS, a massa mobile), varia anche la risposta in frequenza e la sensibilità alle onde sismiche o vibrazioni meccaniche.

Sicurezza, prevenzione e digitalizzazione

Integrare un sistema di accelerometri triassiali nel monitoraggio delle gallerie significa dotarsi di una rete di sorveglianza intelligente, capace di raccogliere e interpretare segnali che spesso passerebbero inosservati.

In un’ottica di manutenzione predittiva, queste tecnologie permettono di pianificare interventi strutturali in modo più efficiente, evitando situazioni di emergenza.

Il loro uso è sempre più diffuso anche nell’ambito dei Piani di Sicurezza Integrata, come richiesto dalle linee guida ANSFISA e dalle direttive europee sul monitoraggio delle infrastrutture critiche.