SISTEMA SISTEMA CON SENSOR

CCON SENSOR

C

DI MONITORAGGIO DI MONITORAGGIORI IN FIBRA OTTICACON INCLINOMETRIRI IN FIBRA OTTICACON INCLINOMETRI

Le fibre ottiche, inizialmente da noi introdotte per il coestendendo anche al monitoraggio di strutture geotecnifibre possono essere installate lungo sezioni predefin

SISTEMA DI MONITORAGGIO IN FIBRA OT

continuo le deformazioni lungo tutto il loro sviluppo cospecifici punti, come accade tramite gli strumenti convportato all’utilizzo in sito delle fibre ottiche e la messa adel tubo inclinometrico con individuazione della più opquello di rendere solidali i sensori in fibra ottica a tudeformabilità calate all’interno di fori di sondaggio riefanghi bentoniticifanghi bentonitici.

Il Sistema

Nelle installazioni in sito, per una migliorevalutazione dello stato di deformazione del tuboinclinometrico è opportuno porre in operal tt t tti di fib di t 90° ialmeno quattro tratti di fibre, disposte a 90°, inmodo tale da avere quattro profili di deformazionisui quattro lati della tubazione. Integrando questedeformazioni (trazione e compressione) lungo latubazione si risale alle rotazioni lungo la tubazionein due direzioni ortogonali. Combinandovettorialmente le misure è possibile risalirepall’azimuth degli spostamenti. Eventualmente sipuò integrare la strumentazione con una fibraottica singolo modo di tipo “loose tube” per lamisura di temperatura (opzionale). L’istallazionepuò essere effettuata su tubazioni in gomma omanichette in pvc con diametri fino a 80‐100mm e

d l l ti E 10 MP L’i t ll i icon un modulo elastico E<10 MPa. L’istallazione inforo viene effettuata attraverso il riempimentodella tubazione e del foro con boiacca di cementoo, preferibilmente, con fango bentonitico.

Perché utilizzare un sistema di monitoraggio in fibr

effettuare una misura continua dello stato deformottenere la misura locale delle deformazioni con uavere la sensibilità della strumentazione, la poscorrimento e lo spessore della zona di taglio;riutilizzare tubazioni inclinometriche esistenti, con

Rispetto alle tecniche di misura tradizionali, l’utilizzo di u

eseguire misure in intervalli di tempo molto ridottavere tempi di restituzione della misura rapidi (con

*Si ipotizza costante nel tempo la temperatura del terreno e, pertadovute alla sola deformazione della fibra (la misura di deformaziotemperatura).

ontrollo del comportamento di opere strutturali, si stache. Nell’ambito del monitoraggio delle frane, poiché lenite anche molto estese, la possibilità di misurare in

TTICA CON INCLINOMETRI

onsente di tenere sotto controllo l’intero pendio, e nonvenzionali. Gli sviluppi ottenuti sulla fibra ottica hannoa punto di nuovi strumenti di misura basati sul principiopportuna tecnica di installazione. Il principio di base èubazioni in gomma o a manichette in PVC di elevataempiti, successivamente, con malte cementizie o con

ra ottica

mativo*;una risoluzione pari a 20 metri;ossibilità di individuare la posizione della superficie di

n tubazioni in gomma di piccolo diametro;

un sistema in fibra ottica presenta il vantaggio di:

ti;ntrollo in real‐time).

anto, si presume che le varizioni in termini di shift di Brillouin sianoone potrebbe essere affetta da errore dovuto alla variabilità della

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SISTEMA DI MONITORAGGIO IN FIBRA OT

Restituzione delle misure di deformazione e di spostamento

Restituzione dei dati 

Mediante l’installazione di una singola fibra ottica di tipo

profilo di deformazione lungo l’intera fibrasensibilità pari a ±10 µε (± 10 µm/m) *;sensibilità pari a ±10 µε (± 10 µm/m) ;

evoluzione della deformazione nel tempolungo l’intera lunghezza del tubo, con freqminuto*;

individuazione di localizzazioni della defmisura;

rotazioni lungo la tubazione in due direzion

Nella versione che prevede l’utilizzo di due fibre ottiche,grado di fornire:

evoluzione della deformazione e temperal’intera lunghezza della fibra, con frequeminuto*.

* durata di acquisizione, risoluzione spaziale e range di misura sonoq , p g

TTICA CON INCLINOMETRI

o orizzontale (Hashimoto et al., 2010)

o “tight” è possibile ottenere:

a con risoluzione spaziale minima pari a 20 cm e

su una singola sezione della tubazione oppurequenza di acquisizione dell’ordine di un profilo al

formazione entro la risoluzione spaziale della

ni ortogonali;

, una di tipo “tight” e l’atra di tipo “loose”, il sistema è in

atura nel tempo su una singola sezione oppureenza di acquisizione dell’ordine di un profilo al

o quantità correlate: per specifiche esigenze contattare DIMMS.q p p g

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SISTEMA DI MONITORAGGIO IN FIBRA OT

Misure di deformazione di una tubazioneMisure di deformazione di una  tubazione

TTICA CON INCLINOMETRI

e in PEAD sopposta ad uno sforzo di taglio

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e in PEAD sopposta ad uno sforzo di taglio 

MetodologiaLa procedura prevede l’impiego di fibra ottica con rivmonitoraggio della misura di deformazione e di tipo “loo

SISTEMA DI MONITORAGGIO IN FIBRA OT

gg ptemperatura. L’assemblaggio della fibra sulla tubazioneviene poi raccolta su bobbina per il trasporto in sito e pnel connettorizzare FC/APC i due spezzoni di fibre. L’inscalando in foro la tubazione che successivamente, vterminerà con la formazione di un pozzetto a protezioinformazioni di lettura.

TempisticaIl tempo di installazione è dettato dall’installazione dnecessario alla saldatura dei due capi della fibra incocollegamento della fibra di sensing alla centralina di letturisulta accettabile si passa ad acquisire la traccia di riferi

d l f d l lrende necessarie al fine di compensare le successive ledovute all’incollaggio. Il sistema sarà completato conprotezione ed ispezione

Oneri a carico del CommittenteA carico del Committente sarà la perforazione a carotaggA carico del Committente sarà la perforazione a carotaggdella tubazione e la custodia di un punto sicuro e faestremità della fibra.Il Committente provvederà a fornire il materiale e la maprotezione dell’estremità della fibra.Nel caso di montaggio della fibra in posizioni non accrendere raggiungibili i punti di allocazione della fibra ancscopo.Nel caso di monitoraggio in continuo il Committente proprotezione e di sicurezza anche antifurto della centralina

Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione Centro Interdipartimentale di Ricerca in IngegSeconda Università di Napoli ‐ SUN

In collaborazione con:

Seconda Università di Napoli   SUN

vestimento in PVC di tipo “tight” di 900 micron per ilose tube” (opzionale) per il monitoraggio della misura di

TTICA CON INCLINOMETRI

( p ) p gge il controllo viene effettuato in laboratorio. La stessa

per l’installazione in foro. L’operazione consisterà inoltrestallazione in sito viene effettuata tappando il fondo eviene intasata con bentonite e boiacca. L’operazioneone del tratto libero di fibra dal quale si otterranno le

del tubo nel foro. A tale tempo va sommato quelloollata, dotati di connettori FC/APC e quello relativo alura. Ultimate le suddette fasi, se il livello di attenuazioneimento lungo ciascuna fibra installata; tale operazione si

d /d f d ll d fetture di temperatura/deformazioni dalle deformazioniil recapito e l’alloggio finale dei cavi in un pozzetto di

gio continuo o a distruzione di nucleo per l’installazionegio continuo o a distruzione di nucleo per l installazioneacilmente accessibile come luogo di ubicazione delle

anodopera occorrente alla formazione di un pozzetto di

cessibili ordinariamente, il Committente provvederà ache mediante l’utilizzo dei propri mezzi d’opera utili allo

ovvederà alla formazione di un pozzetto e/o armadio dia di acquisizione.

 ‐ DIIgneria Ambientale ‐ CIRIAM

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MINISTERO DELLE INFRASTRUTTURE ITALIANOLaboratorio calcestruzzo e acciaio - art. 59 D.P.R. 380/01, a,Laboratorio terre e rocce - art.59 D.P.R. 380/01Indagini geognostiche e prove in sito – art.59 D.P.R. 380/01

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