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Classificazione del rischio e gestione delle infrastrutture esistenti

Classificazione del rischio e gestione delle infrastrutture esistenti: linee guida italiane per ponti e viadotti

Tempo di lettura stimato: 7 minuti

Il caso studio dell’Autostrada A3 e l’applicazione di metodologie sperimentali per la gestione delle infrastrutture esistenti

Lo sviluppo economico e sociale è strettamente legato ai servizi che un paese offre ai suoi utenti ed uno di questi è senza dubbio la rete stradale. Oggi più che mai l’assenza, o un collegamento inadeguato tra le città, presenta una problematica importante: in primo luogo in termini di sicurezza per le persone che beneficiano delle infrastrutture, in secondo luogo in termini di continuità del servizio al fine di garantire una rete socioeconomica funzionale.

Da questo punto di vista, i punti deboli della rete sono indubbiamente rappresentati da infrastrutture quali ponti, viadotti e gallerie.

Ecco perché procedere alla classificazione del rischio e alla gestione delle infrastrutture con un approccio intelligente risulta fondamentale per garantire la sicurezza pubblica. Per farlo è utile avvalersi di specifici strumenti di bridge management software capaci di monitorare ogni aspetto del processo di gestione della manutenzione, dalla comprensione del decadimento delle infrastrutture nel tempo all’identificazione degli asset che necessitano di riparazione o sostituzione.

In questo articolo ti descrivo brevemente un case study relativo del tratto autostradale A3, che collega Napoli a Salerno in Campania, condotto dal CUGRI (Centro Interuniversitario di Ricerca per la Previsione e la Prevenzione dei Grandi Rischi) e S.P.N. S.p.A. (Salerno Pompei Napoli S.p.A.) e ti rendo disponibile per il download il documento completo della ricerca in formato pdf.

Gestione delle infrastrutture esistenti | Archivio centralizzato

Gestione delle infrastrutture esistenti | Archivio centralizzato

Introduzione alle Linee guida italiane per la classificazione del rischio e la gestione dei ponti

I punti deboli della rete stradale italiana può essere rappresentata dai ponti, dai viadotti e dalle galleria. Infatti spesso capita che la fruibilità di strade lunghe decine di chilometri, è compromessa da alcuni danni presenti su un singolo cavalcavia. Oltre a questo si deve tener conto della morfologia del nostro Paese che porta ad un sistema molto complesso ed articolato, tanto da avere 180.000 km divisi in circa:

  • 6.700 km di autostrade;
  • 19.800 km di strade statali;
  • 100.000 km gestiti dalle province.

Per avere soluzioni accettabili ai diversi problemi che possono venirsi a creare, sono state pubblicate nel 2020, a seguito del crollo del viadotto Polcevera (noto anche come ponte Morandi) a Genova, le “Linee guida per la classificazione del rischio e la gestione, valutazione della sicurezza e monitoraggio dei ponti esistenti“. Presentano una metodologia multilivello che coinvolge operatori sul campo e centri di ricerca/università per effettuare e convalidare un processo di gestione che va dal sopralluogo alla valutazione delle condizioni dei ponti. L’obiettivo principale di questo processo è acquisire una conoscenza adeguata dello stato attuale e della sua evoluzione nel tempo degli edifici che compongono le infrastrutture, al fine di supportare le società di gestione in un processo decisionale e garantire un servizio in piena sicurezza.

Norme di riferimento

Le principali norme italiane relative alle infrastrutture stradali possono essere riassunte come segue:

  • Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici del 19 luglio 1967 n. 6736/61/AI, in cui si sottolinea l’importanza di una sorveglianza assidua, agile e sistematica del patrimonio stradale ai fini essenziali della sicurezza pubblica, senza escludere gli aspetti economici della buona conservazione;
  • Circolare del Ministero dei Lavori Pubblici n. 34233 del 25 febbraio 1991;
  • legge n. 64 del 2 febbraio 1974-art. 1;
  • Decreto Ministeriale 4 maggio 1990, istruzioni relative al regolamento tecnico dei ponti stradali che definisce nuovi standard tecnici per la progettazione, esecuzione e collaudo dei ponti. In particolare, per i ponti esistenti, si proponeva di gestire le strade ai vari livelli esistenti e di acquisire una piena conoscenza dello stato attuale dei ponti garantendo i seguenti argomenti fondamentali: supervisione, ispezione, manutenzione (ordinaria e straordinaria) e interventi statici (restauro, adeguamento e ristrutturazione);
  • Decreto Ministeriale del 17 gennaio 2018, aggiornamento delle Nuove Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC2018) e Circolare Ministeriale del 21 gennaio 2019, Istruzioni per l’applicazione dell’Aggiornamento delle “Norme Tecniche per le Costruzioni” di cui al Decreto Ministeriale del 17 gennaio 2018;
  • Decreto Legge n. 109 del 28 settembre 2018, che contiene misure urgenti per la città di Genova, la sicurezza delle infrastrutture e della rete nazionale dei trasporti, gli eventi sismici del 2016 e 2017, lavoro e altre emergenze. Tra i requisiti di legge vi era la creazione dell’Archivio Informativo Nazionale delle Opere Pubbliche (AINOP), elencato nell’Art. 13 del decreto sopra menzionato;
  • Linee Guida per la classificazione e gestione del rischio, valutazione della sicurezza e monitoraggio dei ponti esistenti – D.M. n. 578 del 17/12/2020 come aggiornato dal Decreto Ministero Infrastrutture e Mobilità Sostenibili del 1 luglio 2022 in Gazzetta Ufficiale n.196 del 23-08-2022.

L’uso di piattaforme software ingegnerizzate per la digitalizzazione dei dati

Le linee guida propongono l’utilizzo di piattaforme software ingegnerizzate per la digitalizzazione dei dati delle strutture, al fine di creare un Building Management System (BMS) in cui vengono raccolte le principali informazioni storiche e sullo stato attuale che possono essere aggiornate continuamente. Nel 2020, il CUGRI (Centro Interuniversitario di Ricerca per la Previsione e la Prevenzione dei Grandi Rischi) e la S.P.N. S.p.A. (Salerno Pompei Napoli S.p.A.) hanno lanciato un innovativo modello di gestione della sorveglianza basato su un approccio multidisciplinare che si basa su Geography Markup Language (GML), strumenti BIM, ispezioni interdisciplinari sul campo e analisi multi-rischio.

Gestione delle infrastrutture esistenti | Programmazione manutenzione

Gestione delle infrastrutture esistenti | Programmazione manutenzione

Metodologia sperimentale e formazione sul campo degli ispettori

La metodologia sperimentata prevede la formazione sul campo degli ispettori, l’elaborazione di modelli BIM adeguati secondo le linee guida sopra citate e i requisiti dell’AINOP (Archivio Nazionale delle Infrastrutture Pubbliche), e un processo di valutazione esperta per la valutazione preliminare dei ponti e la convalida dei dati a supporto del processo di gestione della manutenzione. Lo studio presenta un modello operativo innovativo per il processo di sorveglianza, che integra ispezioni effettuate sul campo e giudizi da parte di esperti in diverse discipline utilizzando una digitalizzazione appropriata dei ponti con tecnologie BIM e GIS.

Caso studio: l’autostrada A3 che collega Napoli a Salerno

Lo studio mette in evidenzia la metodologia sperimentale applicata sull’autostrada A3, che collega Napoli a Salerno in Campania, evidenziando problemi e opportunità, oltre a un primo contributo interdisciplinare alla modellazione della mappatura delle frane orientata agli oggetti. In questo modo, si propone un modello di gestione e monitoraggio delle infrastrutture esistenti che possa garantire la sicurezza e la funzionalità dei ponti e viadotti nel territorio italiano.

Questo studio sfrutta quanto indicato dalle Linee Guida 2020 per individuare un nuovo metodo di gestione e controllo dei ponti. Sfruttando le nuove tecnologie come il BIM e il GIS e la loro integrazione, è possibile ottenere delle valutazioni sulle condizioni dei ponti molto più dettagliata.
Prendendo in esame lo studio in questione, le attività di sorveglianza possono essere suddivise in 2 macro attività nel seguente modo:

  1. Supporto Scientifico e Ricerca Applicata: fornisce attività multidisciplinari e sperimentazioni che coinvolgono numerosi esperti in diversi settori scientifico-disciplinari appartenenti al CUGRI, con l’obiettivo di applicare l’approccio multilivello della LG20, fino al Livello 2. In particolare, i principali obiettivi del piano sono:
    1. la formazione del personale dirigente, o di altre società del gruppo, responsabili dei processi di verifica e gestione;
    2. lo sviluppo di una piattaforma BMS per supportare l’applicazione della LG20;
    3. la ricerca di nuovi criteri per implementare gli obiettivi del Livello 3 delle Linee Guida, attraverso metodologie di monitoraggio innovative per classificare le priorità in modo sostenibile, come, per esempio, l’uso di un BIM IoT Platform;
    4. il confronto dei risultati ottenuti con la LG20 (L1,L2) e l’approccio precedente;
    5. la revisione del “Manuale di Gestione della Sorveglianza per l’autostrada A3 Napoli-Pompei-Salerno”.
  2. Attività di Sorveglianza e Ispezione: questa attività avviene nel rispetto del contesto normativo obbligatorio per gli Asset che compongono il patrimonio infrastrutturale. In particolare, i principali obiettivi di questo piano sono:
    1. ispezioni secondo la nuova LG20 per tutte le infrastrutture del MG3 (implementazione di L1) entro giugno 2023;
    2. valutazione della Classe di Attenzione per tutte le infrastrutture del MG3 (implementazione di L2) entro giugno 2023;
    3. ispezioni in loco degli asset, condotte da ispettori specializzati formati e coordinati dal CUGRI.

Le attività di ispezione e monitoraggio sono attuate attraverso un modello operativo integrato volto a garantire il controllo di qualità dinamico del processo di ispezione, la congruenza della descrizione dei risultati della sorveglianza e la correttezza e omogeneità dell’interpretazione relativa ai fenomeni di degrado osservati.

Se vuoi maggiori informazioni, scarica gratuitamente il documento “A Methodological Framework for Bridge Surveillance” che descrive nel dettaglio lo studio condotto da CUGRI e S.P.N. S,p.A..

Gestione delle infrastrutture esistenti | Bridge report

Gestione delle infrastrutture esistenti | Bridge report

Integrazione di ispezioni interdisciplinari e tecnologie avanzate

L’integrazione di ispezioni interdisciplinari e l’impiego di tecnologie avanzate come il BIM (Building Information Modeling) e il GIS (Geographic Information System) consentono una maggiore comprensione delle condizioni delle infrastrutture e facilitano l’identificazione di eventuali criticità. Grazie a queste tecnologie, è possibile elaborare piani di manutenzione e intervento più efficaci e mirati, riducendo al minimo i rischi e garantendo un servizio sicuro agli utenti delle strade.

Analisi multi-rischio per una gestione completa delle infrastrutture

L’adozione di un’analisi multi-rischio permette di valutare e monitorare differenti fattori che possono influire sulla sicurezza delle infrastrutture, come ad esempio rischi geologici, idrologici e sismici. Questo approccio consente di individuare tempestivamente eventuali situazioni di pericolo e adottare le misure più appropriate per la loro mitigazione.

Tutti gli elementi che costituiscono le reti stradali (ponti, gallerie, viadotti, ecc.) sono identificati da un codice univoco denominato IOP. Questo è un ID che deve rimanere invariato per tutta la vita dell’opera. Con le nuove LG20 si tende ad ottenere un processo di conoscenza multilivello e multidisciplinare che permetta una più efficiente gestione della manutenzione di tutte le opere.

Le linee guida, in accordo con le NTC 2018, sono da considerare uno standard che tengono conto dei diversi aspetti dell’opera, dell’ambiente circostante e dell’esposizione, così da valutare i rischi sulle infrastrutture.

Opportunità e sfide del modello proposto

Il modello operativo proposto presenta diverse opportunità, tra cui una migliore conoscenza delle condizioni delle infrastrutture, una maggiore efficienza nella gestione della manutenzione e la riduzione dei rischi associati al degrado delle strutture. Tuttavia, l’implementazione di questo modello comporta anche alcune sfide, come ad esempio la necessità di formare adeguatamente gli ispettori e di integrare le diverse competenze e tecnologie impiegate nel processo.

Le Linee guida italiane per la classificazione del rischio e la gestione dei ponti rappresentano un passo importante nella direzione di una gestione più sicura ed efficiente delle infrastrutture esistenti nel nostro Paese. Attraverso l’adozione di metodologie innovative e l’utilizzo di tecnologie avanzate, è possibile migliorare la conoscenza delle condizioni delle strutture, ottimizzare i processi di manutenzione e ridurre i rischi per la sicurezza degli utenti delle strade. Inoltre, la sperimentazione di questo modello su casi concreti come l’autostrada A3 offre un’importante opportunità per valutare la sua efficacia e apportare eventuali miglioramenti in vista di una sua diffusione su larga scala.

 

 

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