Diapositiva 1

DIREZIONE TECNICA
STANDARD INFRASTRUTTURA CIVILE E SPERIMENTALI
PONTI E STRUTTURE
Sperimentazione sull’impiego
dei droni nell’ispezione dei
ponti ferroviari
Sorrento 16-10-2015
Ing. Vecchi Andrea
INDICE
 LA RETE FERROVIARIA E LE TIPOLOGIE DI PONTI
PRESENTI
 ISPEZIONE ALLE OPERE D’ARTE
 PRIME APPLICAZIONI DEI DRONI NELLE ISPEZIONI
2
La Rete Ferroviaria Italiana
Estensione della rete ∼ 17.160 km
di cui ∼16.700 km in esercizio
Doppio binario:
Binario unico:
∼ 7.500 Km
∼ 9.200 Km
Linee elettrificate:
(71 %)
∼ 11.900 km
Stazioni passeggeri:
2.214
~ 6.444 km
Rete fondamentale ~ 9339 km
~ 943 km
Nodi metropolitani
Rete
complementare
33
Opere civili soggette a sorveglianza
1.Gallerie
2.Sottopassaggi di Località
3.Barriere antirumore
4.Paratia/Diaframma/Palancolata
5.Sistemazione Idraulica (briglie, platee,
pennelli, taglioni, rivestimenti, placcaggi e/o
riprofilatura in terra dell’alveo)
6.Muro/Duna
7.Opere paramassi/Paravalanghe
8.Scogliere
9.Rivestimento di parete di sede ferroviaria
10.Pozzo
11.Ponti/Viadotti/Cavalcavia/Sottovia
12.Ponticelli/Tombini/Sifoni/Cunicoli
13.Tratto di Cunette di piattaforma
14.Tratto di fossi di guardia e opere
accessorie
15.Scivoli ed elementi trasversali deflusso
delle acque
16.Tratto di cunicoli drenanti
17.Drenaggi sub-orizzontali
18.Pensiline
4
Ponti ( ~ 570 km di linea)
Materiale costitutivo
Muratura
36%
Acciaio
e misti
18%
C.a. e
C.a.p
46%
Tipologie prevalenti
Ponte ad arco
Viadotto in c.a.p.
Travata metallica
Solettone
Scatolare
5
TIPOLOGIE PONTI
Suddivisione in base al materiale costituente:
- Cemento armato
- Cemento armato precompresso
- Acciaio
- Struttura mista acciaio- calcestruzzo
- In muratura ad arco
6
IMPALCATI IN C.A.
Viadotto Borratino – DD Roma -Firenze
7
IMPALCATI IN C.A.
Impalcato a travi gettate in opera
8
IMPALCATI IN C.A.P.
IMPALCATI A TRAVI PREFABB.TE IN C.A.P. CON SOLETTA E
TRAVERSI GETTATA I N OPERA
A 2 CASSONI PREFABBRICATI IN OPERA IN C.A.P. AFFIANCATI
E SOLIADARIZZATI CON PRECOMPRESSIONE DEI TRASV. E
GETTO DI SUTURA IN SOLETTA
9
IMPALCATI IN C.A.P.
4 CASSONCINI
PREFABB.TI CON GETTO
SOLETTA E
PRECOMPRESSIONE DEI
TRAVERSI IN OPERA
4 TRAVI PREFABB.TE
CON GETTO SOLETTA E
PRECOMPRESSIONE
TRAVERSI IN OPERA
2 CASSONI IN C.A.P. CON
SOLETTA E
PRECOMPRESSIONE
TRAVERSI IN OPERA
10
IMPALCATI IN C.A.P.
CASSONE
MONO
CELLULARE
CASSONE BICELLULARE
IMPALCATI A
VIA
INFERIORE
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TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO
Tipologie “Storiche”ad attacco diretto
o
o
o
o
TRAVI GEMELLE
TRAVI A PARETE PIENA
TRAVI RETICOLARI
PONTI AD ARCO
Nuove Tipologie con ballast
o
o
o
o
STRUTTURE MISTE A/C isostatiche
STRUTTURE MISTE A/C continue
TRAVI RETICOLARI
PONTI AD ARCO a via inferiore
Ponte sul PO . Ostiglia – BO-VR
12
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO
Travi gemelle
Luce : 16-18 m
Singolo e doppio binario
13
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO
TRAVI A PARETE PIENA a
VIA INFERIORE
LUCE: 16 ÷ 25 m
Singolo e doppio binario
14
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO
TRAVI RETICOLARI APERTE SUPERIORMENTE – A VIA INFERIORE
Trasversal
section
LUCE: 25 ÷ 40 m
Singolo e doppio binario
15
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO
TRAVATA A MAGLIA TRIANGOLARE A
PASSAGGIO SUPERIORE
Ponte Aliano
(Civitavecchia-Orte)
LUCE: 68 m
Singolo binario
AMPIEZZE LUCE:
da 30 a 50 m
singolo e doppio
binario
16
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO
PONTE AD ARCO SULL’ADDA A PADERNO
LINEA PONTE S. PIETRO - SEREGNO
Anno di costruzione 1887 – 1890
Lunghezza totale 226 m
17
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS
STRUTTURE MISTE acciaio/calcestruzzo
V max fino a 300 km/h
Luce: 30 ÷ 46 m
Singolo e Doppio Binario
Luce: 30 ÷ 75 m
Singolo e Doppio Binario
18
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS
LINEA A.V. TO-VE
TRATTA TORINO - MILANO
VIADOTTO AGOGNATE
continuo a 3 campate:
29,9 m - 53 m - 29,9 m
doppio binario
altezza variabile:
2,45 m (min.) - 4 m (max.)
19
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS
Travate reticolari ad armamento su ballast con soletta in c.a. Vmax>200 km/h
Sul PO (24 campate – Singolo binario)
L=73,6 m - L=64,4 m
Sul BRENTA
(4 travate a singolo binario L=55,0 m)
20
TIPOLOGIE DI PONTI IN ACCIAIO/CLS
PONTE AD ARCO a via inf.
2 campate, lunghezza 75.0 m
ciascuna
21
I PONTI IN MURATURA
22
ISPEZIONE ALLE OPERE D’ARTE
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Istruzione ferroviaria 44C
ATTIVITA’ DI CONTROLLO
REGOLE:
ISTRUZIONE 44C:
VISITE DI CONTROLLO AI
PONTI, ALLE GALLERIE ED
ALLE ALTRE OPERE D’ARTE
DELL’INFRASTRUTTURA
FERROVIARIA.
(nuova edizione agosto 2013)
24
Tipologia delle visite di controllo
VISITE
PERIODICHE
ORDINARIE
(annuale)
VISITE
STRAORDINARIE
VISITE
STRAORDINARIE A
SEGUITO DI EVENTI
ECCEZIONALI
VISITE PERIODICHE
SPECIALI AI PONTI,
VIADOTTI, SOTTOVIA,
AD ARCO O IMPALCATO
VISITE
STRAORDINARIE
SPECIALISTICHE
VISITE
PERIODICHE
PRINCIPALI
(triennale)
VISITE
PERIODICHE
GENERALI
(sessennale)
VISITE ALLE OPERE
NUOVE (frequenza
fissata in funzione
della tipologia)
Le visite periodiche ai ponti, viadotti e sottovia, ad arco o a impalcato sono focalizzate sugli
aspetti di sicurezza e consistono in una ispezione visiva e, se necessario, possono essere
completate con indagini strumentali.
25
Il caso particolare dei ponti, viadotti e sottovia, ad arco o impalcato
Visita
generale
(ogni 6
anni)
Visita
ordinaria
semplificata
Visita
ordinaria
semplificata
Registrazione
dei difetti
con il sistema di
B.M.S. DOMUS
Visita
ordinaria
semplificata
Visita
ordinaria
semplificata
Visita
principale
(ogni 3
anni)
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Il Sistema DOMUS per la visita dei ponti, viadotti e sottovia
Uno strumento di supporto per effettuare le visite ispettive ai ponti, composto da un’applicazione web
con la quale l’operatore può prendere visione di tutti i documenti relativi all’opera e un software di
campo (MOBILE).
1. Esame visivo
2. Riconoscimento
difetti da catalogo
4. Emissione giudizio
3. Applicazione dei coefficienti in funzione di tipo, localizzazione
intensità, estensione e evoluzione
27
Catalogo difetti ponti
VERDE
2
Difetti nelle
sovrastrutture
(V) e
6 Difetti
sottostrutture
(S)
GRIGIO
28
Difetti in
elementi in c.a.
e c.a.p (C)
AZZURRO
GIALLO
ROSA
15
Difetti
elementi in
acciaio (A)
9
Difetti
elementi in
muratura
(M)
14
Difetti nei
meccanismi di
collegamento
degli appoggi
(MCA) e 4 dei
giunti (MCG)
28
Catalogo difetti gallerie
GIALLO
GRIGIO
ROSA
VERDE
17
Difetti in elementi
in muratura (M)
24
Difetti in elementi
in c.a. e c.a.p (C)
10
Difetti in elementi
in spritzbeton (SB)
3
Difetti generici in
galleria (G)
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Compilazione delle registrazioni sullo stato di conservazione delle opere
Tutte le registrazioni sullo stato di conservazione delle opere dovranno contenere per
ciascuna opera visitata un giudizio globale che dovrà essere espresso con una delle
seguenti dichiarazioni:
a)L'opera è pienamente efficiente nei riguardi della sicurezza e della regolarità della
circolazione dei treni;
b)L'opera è efficiente nei riguardi della sicurezza e della regolarità della circolazione dei treni
con le seguenti limitazioni e cautele................................... finché non saranno portati a termine
i provvedimenti proposti;
c)L'opera è efficiente nei riguardi della sicurezza e della regolarità della circolazione dei treni
con le seguenti limitazioni e cautele..................................
.
valutazione delle condizioni
attuali della struttura
determinazione delle più adeguate
misure da adottare
•interventi di manutenzione,
•aumento della frequenza delle visite,
•prescrizioni particolari per le successive visite ordinarie e
principali,
•monitoraggio strumentale continuato o non,
•limitazioni di velocità e/o di carico dei treni in transito.
30
Strumenti per l’esecuzione delle visite di controllo














Livello
Distanziometro laser
Kit di fessurimetri
Rotelle metriche (20 mt ; 50 mt)
Metro rigido
Calibro
Filo a piombo
Torcia
Binocolo
Lente di ingrandimento
Scala telescopica altezza 5m
Martello
Fotocamera digitale Reflex
Pc portatile o tablet per utilizzo DOMUS




Flessimetri
Lente di ingrandimento
Sclerometro
Livello ottico + cavalletto + stadia








Spazzola in acciaio
Chiave dinamometrica
Liquidi penetranti
Spessimetro per vernici
Martello + mazza
Motocompressore
Trapano pneumatico
Mola pneumatica
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Mezzi per l’esecuzione delle visite di controllo
 “by bridge”
 piattaforma elevabile
carrelli mobili per travate metalliche
barca
Mezzo “by bridge”
32
Mezzi per l’esecuzione delle visite di controllo
Carrello mobile per le travate metalliche
33
Mezzi per l’esecuzione delle visite di controllo
Piattaforma elevabile H 15 e 25 m
34
Mezzi per l’esecuzione delle visite di controllo
Barca per ispezioni in alveo
35
Mezzi per l’esecuzione delle visite di controllo
Tipologia
Mezzo d’opera
PONTI IN CA CAP E MURATURA
By-bridge
PONTI IN FERRO
Automezzo
con
piattaforma
elevabile
Carrello
mobile
Casi di impiego
Opere con intradosso
a più di ~ 25 m dal p.c.
e opere non accessibili
dal basso
Opere con intradosso
a ~ 5-25 m dal p.c.,
accessibili dal basso
Travate metalliche
da corredare di due
vie di corsa
longitudinali
adeguatamente
progettate per
montare il carrello
36
Applicazione dei DRONI nell’ispezione
dell’ infrastruttura ferroviaria
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Utilizzo dei Droni nelle ispezioni
Alcune opere d’arte, a causa della morfologia del territorio e/o delle loro
caratteristiche geometriche risultano essere di difficile ispezione anche con
l’ausilio dei mezzi speciali.
Difficoltà di ispezione di componenti incassati o di quelli difficilmente accessibili
per loro stessa natura: apparecchi di appoggio, solette, ritegni etc.
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Utilizzo dei Droni nelle ispezioni
Con l’intento di risolvere tale problematica, RFI ha avviato un’attività di prova
per l’esecuzione di ispezioni con l’ausilio di aeromobile a pilotaggio remoto da
eseguire su alcuni ponti in esercizio sulla rete italiana.
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ATTIVITA’ PROPEDEUTICHE: Visite pilota sul ponte sul Tevere
SITO PROVA
AIBOTIX
GEOGRAPHIKE
05/13
03/14
MICRODRONES
ITALDRON
10/13
02/14
AISICO
NUOVI SISTEMI
SERVIZI TOPOGRAFICI
12/13
02/14
02/14
40
ATTIVITA’ PROPEDEUTICHE: Analisi preliminare della tecnologia
- Ponte ad impalcato in C.A.P con pile in C.A. (3 campate)
- Ponte ad arco in muratura (3 campate)
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ATTIVITA’ PROPEDEUTICHE: Analisi preliminare della tecnologia
Visita ponte ad arco monocampata sulla Dora Baltea
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Utilizzo dei Droni nelle ispezioni
Visti gli esiti delle prove, al fine di una valutazione del possibile utilizzo dei
Droni è stata deciso di avviare una sperimentazione su un numero più
significativo di opere rappresentative delle tipologie presenti sulla rete
ferroviaria.
Le modalità con le
quali svolgere la
prova sono
specificate in un
apposito protocollo
di sperimentazione
redatto da R.F.I. in
accordo alla
normativa di settore.
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Avvio della sperimentazione
È attualmente in corso la procedura di gara…
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Opere oggetto della sperimentazione
Opere composte da 2 a 10 campate site nella Direzione Territoriale di Firenze
classificabili nelle seguenti tipologie :
 viadotto in c.a.p. con pile alte (altezza >10m);

travata metallica;
Ponti e viadotti
NON ricadenti
nelle «no fly
zone»
(ad eccezione
del buffer
«ferrovie»);
 ponte ad arco in muratura o cls
 ponti in alveo
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Sperimentazione
a valle delle attività di campo sarà richiesta la realizzazione:
 Report fotografico completo
dell’ispezione effettuata
 Key plan generale
Scomposizione
dell’opera:
•Impalcato
•Pile e spalle
•Componenti
strutturali
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Sperimentazione
 Modello 3D fotografico e misurabile
 Video dell’ispezione dell’opera
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Obiettivi della sperimentazione
1. Fase di volo
2. Restituzione
3. Riconoscimento
difetti da catalogo
5. Emissione giudizio
4. Applicazione dei coefficienti in funzione di tipo, localizzazione
intensità, estensione e evoluzione
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Obiettivi della sperimentazione
Rilievo geometrico strutturale
 Vista planimetrica;
 Pianta con sezione di pile e spalle;
 Prospetti principali;
 Modello 3D dell’opera.
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Cronoprogramma delle attività e futuri sviluppi
Previsione fine sperimentazione entro metà 2016;
Qualora la tecnologia si manifesti particolarmente efficace dal punto
di vista del bilancio benefici/costi, si valuterà la possibilità di
estendere l’utilizzo nelle ispezioni anche a un più ampio gruppo di
tipologie di opere indipendentemente dalla loro accessibilità.
Possibile utilizzo dei Droni in altri settori della manutenzione
dell’infrastruttura e della security.
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
50