Monitoraggio delle gallerie con la tecnologia dei sensori ottici

Sono il cuore delle nostre infrastrutture - nelle grandi città, in montagna, sott'acqua: le gallerie rendono possibili i collegamenti, accorciano le distanze. Ma quanto sono sicure?

I sistemi di monitoraggio attualmente impiegati consentono di monitorare in modo affidabile le condizioni delle gallerie. In questo contesto, la tecnologia della fibra ottica a reticolo di Bragg svolge un ruolo molto importante.

Le deformazioni meccaniche nelle gallerie possono rappresentare un significativo grado di rischio. Soprattutto durante i lavori di costruzione, sia sulla galleria stessa che nelle immediate vicinanze, è fondamentale verificare rapidamente e con affidabilità la stabilità della struttura.

Nella scelta della tecnologia dei sensori da usare per il monitoraggio delle gallerie è necessario porsi una serie di domande:

• I sensori saranno in grado di fornire i segnali richiesti con i ritmi previsti, sia a breve che a lungo termine, per più anni?
• Solitamente nelle gallerie vengono impiegati cavi lunghi, pertanto la qualità del segnale di misurazione deve essere garantita su lunghe distanze.
• Il sistema di monitoraggio può essere installato senza incidere sul traffico nella galleria?
• E, ovviamente, la domanda fondamentale: Quali sono le quantità misurate e i modelli alla base del rilevamento in grado, ad esempio, di far scattare un allarme in caso di problemi?

La tecnologia dei sensori ottici basata sulla fibra ottica a reticolo di Bragg negli ultimi anni si è imposta come una valida alternativa ai sistemi di monitoraggio convenzionali, in quanto offre una risposta a tutte queste domande.

SysTunnel impiega il metodo MEMCOT per le misurazioni e i calcoli. MEMCOT sta per "Extensometric Method for Monitoring Convergences in Tunnels" (metodo estensometrico per il monitoraggio delle convergenze nelle gallerie).

Il metodo, che ha origine nella teoria dei materiali, coinvolge il controllo continuo degli spostamenti nella galleria, che si effettua misurando le deformazioni lungo il contorno della galleria e la loro trasformazione nel tempo. Il modello matematico consente di modellare gli offset radiali e gli spostamenti essenziali per il monitoraggio delle gallerie basato sulle sollecitazioni assiali misurate.

Questo approccio fornisce diversi vantaggi nell'uso pratico: dato che MEMCOT misura il movimento assoluto ad ogni punto di misurazione, è possibile determinare le variazioni geometriche in ogni sezione. Questo metodo si contrappone ad altri metodi di monitoraggio, basati sul presupposto che il movimento nella galleria sia simmetrico (non sempre corretto). Inoltre, gli utenti di SysTunnel possono determinare la forma esatta della deformazione, operazione impossibile con sistemi di monitoraggio tradizionali.