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Cenni teorici La rilevazione delle deformazioni dei terreni e delle rocce presuppone l’esecuzione di fori di sondaggio meccanico (di norma con la tecnica del carotaggio continuo per l’esatta ricostruzione della stratigrafia del mezzo attraversato), in seno ai quali vengono, successivamente, allocati dei tubi inclinometrici, resi solidali al mezzo con l’impiego di miscela cementizia. I tubi inclinometrici, solitamente in alluminio, recano quattro scanalature a 90° che guideranno la sonda inclinometrica nel corso delle misure. Il momento progettuale è funzionale alla semplice definizione del numero dei tubi da installare e della loro lunghezza; ciò, ovviamente, in relazione alla propria specifica problematica. Ultimata la posa e la cementazione dei tubi, calando in foro una sonda inclinometrica, si esegue una prima misura (detta “di zero” o “di taratura”) utile alla definizione dell’assetto spaziale iniziale del tubo. In altri termini, con la misura di taratura, si “legge” a varie profondità (di solito ogni metro) lo scarto angolare tra l’asse del segmento di tubo e la verticale. A questi valori iniziali saranno paragonati i valori successivamente acquisiti (con letture “di esercizio” con periodicità giornaliera, quindicinale, mensile, bimestrale etc., a seconda del problema in studio) per pervenire al calcolo delle variazioni, nel tempo, di inclinazione dei vari tratti del tubo. Poiché gli scarti angolari vengono letti in riferimento ai due piani ortogonali, materializzati dalle opposte scanalature-guida del tubo, è possibile definire, alle varie profondità di lettura, modulo e direzione del vettore spostamento. Caratteristiche tecniche della strumentazione La strumentazione inclinometrica si compone di una sonda biassiale (due sensori montati in posizione ortogonale), che, tramite cavo metrato, viene collegata ad una centralina di lettura ed acquisizione. Sonda inclinometrica. Monta nella parte centrale del suo corpo due servoaccelerometri ad alta precisione. La distanza tra gli assi dei due carrelli basculanti, ovvero la lunghezza di riferimento, è di 0,5 metri. La sonda si adatta perfettamente a tubi con diametro interno tra le guide da 40 ad 85 mm. Il campo di misura dei trasduttori è pari a ±30° dalla verticale. L’asse di sensibilità del canale A è allineato con il piano del carrello, mentre l’asse del canale B è ortogonale ad A. L’errore di orientamento dei singoli sensori servoaccelerometrici è inferiore a ±0,5° rispetto al piano ideale materializzato dalle ruote del carrello. L’azzeramento del sistema di misura è contenuto entro ±0,5 mm/m ossia ±0,03° circa. La linearità è pari a ±0,02% del fondo scala. Il sistema assicura la possibilità di eseguire letture virtualmente in tutte le condizioni operative: 20 bar di pressione, temperature di esercizio comprese tra 5°C e +60°C. La deriva di zero è pari a ±0,01% F.S. per °C; la deriva di sensibilità è pari a ±0,015% della lettura per °C. Centralina di lettura. Si tratta di una unità digitale a microprocessore Hitachi HD6303Y, capace di memorizzare circa 27.500 letture complete di data e ora di rilevamento. Il display della centralina, in fase di acquisizione delle letture, visualizza automaticamente i valori rilevati per i due canali ed, al contempo, lo scarto con le rispettive letture coniugate. L’unità è, altresì, dotata di software di elaborazione e restituzione tabulare e grafica su display dei dati acquisiti, per un controllo immediato, in sito, degli stessi. Cavo. E’ di tipo esapolare, rivestito con guaina protettiva in poliuretano. Con anima in kevlar, ha una tensione di rottura min. di 350 kgf. L’allungamento massimo è inferiore a 5 cm su 100 m con un carico di 20 kg. Il cavo è impermeabile all’acqua ed opera perfettamente con 20 bar di pressione. Per tutta la sua lunghezza, il cavo reca, ad intervalli di mezzo metro, dei fermi metallici che, inseriti nell’apposito fermacavo, consentono un’effettiva ripetibilità delle misure. Ogni metro del cavo è segnato con numerazione progressiva. Elaborazione e presentazione dei dati. I dati acquisiti dalla centralina elettronica vengono trasferiti ad un personal computer, quindi elaborati, tramite software appositamente sviluppato. I dati di una misura di zero vengono elaborati “in assoluto”, ovvero rispetto alla verticale. L’elaborato prodotto reca: • un testo illustrante le principali caratteristiche tecniche della strumentazione e le modalità operative, nonché le informazioni inerenti i tubi inclinometrici oggetto di lettura (azimut delle guide principali, fuori terra etc.); le tabulazioni dei dati numerici acquisiti; . • le tabulazioni delle elaborazioni assolute; i grafici rappresentanti entità ed azimut dello scostamento degli assi dalla verticale, in funzione della profondità. Per i dati di una lettura di esercizio si procede ad elaborazione “assoluta” (rispetto alla verticale) e “differenziale” (rispetto alla lettura di zero). Qualora la problematica in esame lo richieda, si producono elaborazioni grafiche speciali, anche tridimensionali. Le caratteristiche strumentali, la tecnica operativa e le elaborazioni sono conformi alle Raccomandazioni ISRM (1977). |
