Otto giorni al decollo

In occasione della visita al cantiere per la ripavimentazione della pista dell'Aeroporto di Genova (qui il link diretto al nostro articolo), affidata a una RTI composta da >>Giuggia Costruzioni<< e >>Impresa Bacchi<<, abbiamo approfondito coi tecnici Topcon e il progettista le funzionalità del sistema SmoothRide di Topcon adottato dalle due imprese.   

Lo specialista del paving

Il sistema si basa su un concetto di massima agilità e operatività, prevedendo la quantità minima possibile di hardware, che nel caso di Genova si limita allo scanner RD-M1 e, per la fresatura intelligente, allo SmoothRide RD-MC, composto dai due ricevitori GNSS (Global Navigation Satellite System), dal display GX-75 e dai sensori Yo-Yo che misurano in modo istantaneo la profondità di scarifica.

Osservando tuttavia le tre frese intelligenti all'opera sulla pista aeroportuale di Genova, si notava l'assenza dei sensori Yo-Yo sulla Wirtgen W200Fi di Giuggia Costruzioni.

Sulla fresa Wirtgen, Topcon non ha montato i sensori Yo-Yo, dato che con il produttore tedesco è stato sviluppato un protocollo comune
È [Luca Nocentini], Senior 3D Paving Application Specialist di Topcon Europe Positioning, a spiegarne il motivo.

[Nocentini]: "Grazie al protocollo di comunicazione comune vengono inviati via cavo i dati relativi a ciò che deve fare la macchina e, tramite degli encoder collocati sui quattro cilindri (oppure sensori yo-yo), la macchina li interpreta per raggiungere il miglior risultato. In base alle indicazioni che compaiono sul display (quanto deve scendere il tamburo a destra e sinistra per raggiungere una certa quota) la macchina lavora come se fosse l'operatore a guidare manualmente".

Quando il millimetro è fondamentale

Gli interventi con i sistemi Topcon offrono risultati lusinghieri come le Piste di Formula 1
Nocentini è lo specialista del paving di Topcon e segue in particolare gli interventi su piste di autodromi e aeroporti a livello globale. Una settimana prima di seguire l'avviamento del cantiere di Genova era al lavoro sul circuito di Spa-Francorchamps, il più antico e famoso autodromo del Belgio: "Quello che include le due curve più belle della Formula 1, la combinazione Eau Rouge – Raidillon" ci racconta. "E prima ancora mi trovavo a Miami per un nuovo circuito, sempre di Formula 1: anche in quel caso è stato impiegato lo Smoothride".  

Naturalmente, la pavimentazione di una pista aeroportuale ha esigenze specifiche.


"L'aereo è un oggetto molto pesante e atterra velocemente" ha proseguito Nocentini. "Anche in frenata tende a strappare l'asfalto. Ottenendo un pacchetto costante, si riesce a gestire meglio anche l'elasticità dell'oggetto e quindi evitare rotture. La fresatura col sistema SmoothRide è decisiva perché porta tutto alla quota desiderata. Una volta, invece, si lavorava con la fresa a spessore variabile, ma non era possibile raggiungere i target perché si procedeva a mano con indicazioni disegnate a terra ogni 10/20 m: niente di paragonabile a quanto avviene con il nostro cloud, dove il software 3D-MC impartisce comandi alla fresa in tempo reale".

Obiettivo: autonomia del cliente

SmoothRide è stato lanciato a livello globale da Topcon nel 2017 e la prima applicazione in Italia è del 2018, presso l'aeroporto Guglielmo Marconi di Bologna: "Quella è stata la prima occasione in cui un cliente ha creduto nello Smoothride e si è affidato a noi, ottenendo risultati che gli hanno dato ragione" spiega Cristiano Volz, Construction Sales Manager di Topcon Positioning Italy. "Poi c'è stato un altro impiego del sistema in Albania, per l'aeroporto di Tirana, e in alcuni cantieri stradali Anas. Il nostro avviamento al cantiere comprende sia l'utilizzo delle nostre soluzioni sia alcune modalità per la gestione ottimale delle operazioni. Tengo anche a sottolineare che, dopo pochi giorni di formazione e confronti tecnico-applicativi, i clienti diventano autonomi nell'utilizzo dei sistemi Topcon".
I sistemi installati da Topcon garantiscono una totale autonomia operativa ai clienti dopo pochissimi giorni di utilizzo
[Ivan Zatti], Machine Control Field Surveyor di Topcon Positioning Italia, evidenzia il processo di ottimizzazione e miglioramento della parte software del sistema SmoothRide da una versione all'altra.

"Con MAGNET Construction, ad esempio, siamo già passati dalla 4.3 alla 7.2 nei soli cinque anni in cui lavoro per Topcon" ci spiega. "I software di Topcon sono sviluppati internamente, e questo è un altro vantaggio: sono i nostri tecnici in tutto il Mondo a suggerire i miglioramenti e le richieste di funzioni aggiuntive, in sinergia con le segnalazioni dei clienti. La suite MAGNET prevede una serie di moduli (sia per il cantiere sia per l'ufficio), per consentire al cliente di acquistare solo quelli che gli servono: come appunto nel caso di Impresa Bacchi, che, pur non escludendo di utilizzare in futuro SmoothRide anche per le stese ed il software per altre applicazioni di cantiere più classiche, per il momento si è fermata all'acquisto dei moduli utili alla sola fresatura automatizzata".
Il monitor GX-60 del sistema Topcon Smoothride integrato nel quadro comandi della Caterpillar PM620
goWEM!: Il sistema è customizzabile, nel caso in cui il cliente presenti esigenze specifiche?

[Zatti]: "SmoothRide è già di suo un sistema così completo che permette di soddisfare praticamente ogni tipo di esigenza. Tuttavia, dato che noi vendiamo il software direttamente alle imprese che lo utilizzano, se sul campo raccogliamo da parte di chi lavora un'esigenza che ci sembra ragionevole e in grado di portare un valore aggiunto, facciamo in modo di inserirla nelle release successive. Gli obiettivi centrali, in ogni caso, rimangono sempre gli stessi: aiutare le imprese a consegnare una pavimentazione dall'indice IRI compatibile con le richieste della committenza, dunque con una superficie che sia più lineare e regolare possibile, l'ottimizzazione dei tempi e la semplicità di utilizzo di tutti i nostri sistemi, sia in cantiere sia in ufficio".

Monitor Topcon GX-75 Smoothride nella cabina della fresa Wirtgen W200Fi
Volz sottolinea i risvolti produttivi per un'impresa che decide di dotarsi di SmoothRide, sia per lavori aeroportuali sia più semplicemente stradali: "I nostri sistemi consentono confronti continui in tutte le fasi con la DL o la committenza per capire quanto si è vicini agli obiettivi indicati in progetto: con questa soluzione è possibile individuarli ex ante e concertare valutazioni che ricadono su costi, ricavi e livello di qualità ottenibile".

La flessibilità del sistema è massima.

"Anche nel caso delle finitrici non ci sono sostanziali differenze fra un marchio e l'altro, perché vengono impiegati sensori a ultrasuoni su tutti i modelli" spiega Zatti.

Tutte le macchine assistite da Topcon sono equipaggiate con una piattaforma cloud per il collegamento bidirezionale dei mezzi con un device o con la postazione del tecnico in ufficio: questo permette la condivisione di dati in qualsiasi fase del lavoro e anche, all'occorrenza, un rapido confronto su qualsiasi tipo di problema o criticità, soddisfacendo a pieno titolo anche le esigenze dell'Industria 4.0.

Con questo sistema è possibile anche la raccolta e l'elaborazione dei dati da remoto sulla produttività alla fine dei vari cicli di lavoro. Si tratta di un approccio del tutto nuovo che consente di conciliare precisione, ottimizzazione del progetto e delle macchine utilizzate.

Lavoro in cloud e confronti in tempo reale

Detto della fase di avviamento del cantiere e del ruolo decisivo giocato da Topcon e dalla presenza on-site dei suoi tecnici, come viene gestita invece la progettazione? Ce ne parla sempre [Ivan Zatti], che accompagna il personale delle imprese lungo tutto l'iter.

"In fase di progetto lavoriamo in cloud" spiega. "Se è necessaria una riunione, la organizziamo su Teams e, in caso di problematiche o aspetti particolari da chiarire, condividiamo il desktop e, insieme agli uffici tecnici delle imprese o ai progettisti, prendiamo le decisioni tecniche del caso".

Per l'aeroporto di Genova, la parte progettuale è stata curata da [Alberto Guarnieri] di >>Geo&Domus<<, incaricato dalle imprese di seguire tutti i lavori topografici: in base al rilievo, Guarnieri ha creato il file di polilinee tridimensionali e il DTM (Digital Terrain Model) del progetto, che prevedevano tutti gli scassi più o meno profondi.
Dettaglio di una delle schermate operative del sistema Smoothride su GX-75
"Io non ho fatto altro che estrarre il modello del terreno esistente dalla nuvola di punti ottenuta con lo scanner stradale RD-M1" ha continuato Zatti. "Contestualmente si esegue la localizzazione GNSS dei punti della poligonale con coordinate locali,  posizionati tutti intorno alla pista e si effettua la misurazione col metodo base-rover: questo sfrutta la misura statica eseguita con l’antenna denominata base, il cui posizionamento rimane fisso in un punto".

"La suddetta base ha altresì registrato dati grezzi in modalità statica per la correzione in post-processing della traiettoria eseguita con RD-M1".

"L'accuratezza dello scanner RD-M1 è ineguagliabile in confronto ad altri scanner dinamici 'ambientali', compreso il Topcon IP-S3, perchè nasce per l'estrazione delle sole superfici stradali e non per tutto ciò che, nel contesto in cui ci si trova, si allontana in elevazione da esse"!

"In questo caso il punto scelto era quello della stazione dei Vigili del fuoco a metà della pista, in modo che le radio potessero comunicare a 1,5 km circa di distanza in entrambe le direzioni: est e ovest (portata max UHF=4,5 km)".

"Questa localizzazione serve per creare una continuità tra un sistema geografico e un sistema a coordinate locali in cui si lavora con stazioni totali: si rendono, in sostanza, rettilinee le coordinate GNSS".

Tanti punti? Tanta precisione!

La nuvola di punti rilevata consente una precisione e un livello di dettaglio nettamente superiore a un rilievo topografico tradizionale
Queste, quindi, le tre tappe: scansione, localizzazione e creazione di un modello matematico del terreno esistente. "La nuvola di punti contiene un dato molto denso" conclude Ivan Zatti. "Qualcosa che sarebbe impensabile ricavare con una sola ora di lavoro di una squadra di topografi".

Dall'esecutivo al cantiere: un processo di ottimizzazione

[Alberto Guarnieri], geometra e fondatore di Geo & Domus Srl, nata all'inizio degli anni Novanta come studio tecnico per poi evolversi in una società di servizi topografici e ingegneristici in ambito sia edile che infrastrutturale, ci ha parlato dell'incarico ricevuto dalla RTI formato da Giuggia e Bacchi per l'intervento presso l'Aeroporto di Genova.

Alberto Guarnieri, fondatore di Geo & Domus
“Si trattava di un lavoro davvero complesso" ha raccontato. "Noi abbiamo recepito il progetto esecutivo a base di gara, redatto dal progettista della società committente, e lo abbiamo migliorato per quanto possibile in accordo con la Direzione Lavori".

"Dopodiché abbiamo compiuto il passaggio da Autocad ai file atti al tracciamento topografico e leggibili dalle frese, in cui sono contenute le quote e la posizione planimetrica di tutte le zone di fresatura. Si tratta di un processo di ottimizzazione, più che di trasformazione, che ha come scopo finale quello di rendere il progetto pienamente cantierabile".

La consulenza di Geo & Domus comprendeva una serie di servizi che è lo stesso Guarnieri a descrivere in dettaglio.

"Ci siamo occupati dei seguenti aspetti: realizzazione della rete di caposaldi, rilievo con il nostro Sistema Mobile Mapping, progettazione da noi resa costruttiva e cantierabile, tracciamento e ritracciamento millimetrico dopo l'asfaltatura delle luci di pista, continua assistenza alle fresature realizzate tramite strumentazione Topcon SmoothRide, tracciamento dei manufatti idraulici di smaltimento delle acque meteoriche, e, infine, ottimizzazione e successivo tracciamento della nuova segnaletica”.
Il cantiere di fresatura lavora non stop 24 ore su 24
goWEM!: Che tipo di file è quello finale?

[Guarnieri]: "Intanto bisogna premettere che in un aeroporto non c'è solo il progetto delle fresature, ma anche della parte idraulica, delle luci e della segnaletica. Per quanto riguarda le fresature, noi abbiamo utilizzato il progetto di profilo longitudinale e le sezioni del progetto a base di gara, e le abbiamo rese cantierabili con un progetto 3D, da cui abbiamo ricavo un file DTM da caricare sulle frese, con le linee di discontinuità che consentono a queste di leggere i vari spessori di fresatura".

L'interazione fra Geo & Domus e i tecnici Topcon si è concentrata nel momento esecutivo delle fresature a spessore variabile. "Noi abbiamo fornito loro l'appoggio topografico" ha concluso Guarnieri "verificando la corrispondenza delle quote della fresa a quelle previste in progetto. Si trattava di un progetto particolarmente impegnativo per le fresatrici, ma il sistema SmoothRide ha retto benissimo".

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