I lavori di costruzione e gli scavi vengono effettuati sempre più spesso in aree con una fitta infrastruttura sotterranea. Come prevenire efficacemente i danni ed evitare costose riparazioni? La soluzione è rappresentata dai localizzatori di cavi, fili e installazioni sotterranee, che consentono di lavorare in sicurezza.

I progetti di costruzione, indipendentemente dalla loro tipologia, comportano quasi sempre gli scavi in un’area. In genere si tratta di inserire nuovi elementi edilizi nelle reti sotterranee esistenti, il che spesso significa posizionarli accanto, sopra o sotto impianti funzionanti, come la rete elettrica. Questa situazione complica notevolmente la realizzazione dei progetti di costruzione.

Maggiori investimenti, maggiore rischio di danni alle infrastrutture

La mancanza di una pianificazione precisa può causare danni imprevisti o interruzioni nella trasmissione di un determinato mezzo. Ciò comporta ulteriori costi di investimento per la riparazione delle infrastrutture danneggiate, spesso molto elevati.

La rapida crescita dell’edilizia e il numero crescente di progetti in corso aumentano il rischio di danni alle reti sotterranee. Un ulteriore problema è la mancanza di coerenza tra i vari investimenti. Ad esempio, la sostituzione delle reti fognarie o idriche avviene spesso subito dopo il completamento del rifacimento delle strade, il che dimostra una pianificazione insufficiente e una mancanza di lungimiranza. Il risultato è la difficoltà di sviluppare successivamente infrastrutture a basso costo.

Di conseguenza, la densità delle reti sotterranee sta diventando sempre più elevata, non solo nelle aree altamente urbanizzate. Questa tendenza è destinata a intensificarsi, dato che gli impianti sono ormai quasi sempre interrati. Ciò è determinato da considerazioni funzionali ed estetiche, che rendono le infrastrutture fuori terra inaccettabili nello spazio urbano moderno.

Foto 1. Aumento della densità delle reti sotterranee

Aumento della domanda nei confronti delle reti elettriche

Un’ulteriore sfida è rappresentata dalla modernizzazione delle reti elettriche aeree, ormai obsolete, a favore di quelle sotterranee. Questo percorso di cambiamento mira a migliorare l’affidabilità e la sicurezza della fornitura di energia elettrica che, nel contesto del cambio climatico, sembra una mossa logica. Le reti aeree, soprattutto quelle costruite quasi mezzo secolo fa, non sono state progettate per i carichi odierni e le condizioni meteorologiche estreme. L’aumento delle temperature e la crescente incidenza dei rischi atmosferici aumentano ulteriormente la necessità di ammodernamenti.

Cause di danni alle infrastrutture sotterranee

Come si può concludere da quanto sopra, la quantità e la densità delle infrastrutture sotterranee è in costante aumento, con il risultato che prima o poi i lavori di scavo entreranno in contatto con gli impianti esistenti. La domanda chiave è: è possibile evitare i danni? La risposta è sì, purché si adottino misure preventive adeguate.

Le cause più comuni di danni alle infrastrutture sotterranee includono:

• mancata consultazione delle carte geodetiche,
• pressione del tempo,
• errore umano,
• imprecisioni nella localizzazione delle reti sulle carte geodetiche,
• l’assenza delle determinate reti o di parti di esse sulle carte geodetiche,
• limitata precisione della rappresentazione della rete sulle carte geodetiche.

Un errore molto diffuso è quello di omettere la consultazione carte geodetiche e di non prendere in considerazione i potenziali punti di collisione. In pratica, ciò è dovuto di solito alla fretta o alle pressioni dei superiori e può portare a errori costosi. Vale quindi la pena di dedicare un po’ di tempo in più alla preparazione accurata del lavoro, anche a costo di piccoli ritardi. A lungo termine, questo è meno costoso della riparazione delle infrastrutture danneggiate.

Per ridurre al minimo il rischio di errori, un’accurata preparazione del lavoro e la formazione del personale, in particolare dell’operatore dell’escavatore, svolgono un ruolo fondamentale. In primo luogo, garantire corsi adeguati e riposo sufficiente riduce notevolmente il rischio di errore. In secondo luogo, la formazione, basata sulla presentazione di esempi di incidenti reali e delle loro conseguenze (come un’esplosione di gas causata da un gasdotto danneggiato), aiuta a contrastare il comportamento routinario e irresponsabile degli operatori.

Una parte dei danni è dovuta agli errori commessi in passato dai responsabili della creazione della documentazione che oggi utilizziamo. Anche se non abbiamo impatto diretto su questi aspetti, vale la pena di tenere a mente le possibili conseguenze. Anche i dati corretti possono contenere limitazioni legate all’accuratezza delle misurazioni. La tolleranza di errore può arrivare ad alcuni metri, il che in casi estremi significa che la rete si trova in un luogo completamente diverso da quello indicato dalle mappe, ad esempio sul lato opposto della strada.

Cosa si può fare per ridurre al minimo i rischi derivanti dagli errori di documentazione? È fondamentale effettuare controlli e verifiche dei dati anche prima dell’inizio dei lavori. Il primo passo consiste nell’utilizzare piattaforme gratuite che forniscono informazioni territoriali o carte geodetiche che consentono di verificare la presenza di elementi infrastrutturali sotterranei nella determinata zona. Ciò consente di prepararsi meglio all’attuazione del progetto e di identificare i rischi potenziali.

Foto 2. Controllo e verifica dei dati sulla piattaforma www.geoportal.gov.pl

Verifica efficace dei dati con il localizzatore di cavi

Il secondo modo per controllare e verificare i dati è quello di controllare il sito con i localizzatori di cavi. L’area di lavoro va ispezionata in due fasi:

1. Verifica dell’effettivo percorso sotterraneo degli elementi tracciati sulle carte geodetiche.
2. Ricerca nel sito di infrastrutture o resti sotterranei non mappati e in disuso.

Foto 3. Controllo del sito con il localizzatore Sonel LKZ-2500

La prima fase è relativamente semplice, poiché si sa dove cercare più o meno i dati della rete. La soluzione migliore è quella di utilizzare localizzatori in modalità attiva, che consentono di introdurre un segnale in un oggetto e di tracciarne la rotta. Durante questi lavori è consigliabile utilizzare localizzatori di grandi dimensioni, adatti al lavoro sul campo e a notevole profondità. Anche il metodo di trasmissione del segnale è fondamentale e può influire sull’accuratezza delle misure.

Tre metodi di trasmissione

Esistono tre metodi di base per trasmettere un segnale:

• galvanico – il trasmettitore è collegato direttamente all’oggetto da tracciare e al suo elemento conduttore;

Foto 4. Metodo galvanico di trasmissione del segnale

• a morsetti – il segnale viene indotto mediante morsetti di trasmissione, eliminando la necessità di un collegamento fisico (il cavo può essere sotto tensione e in isolamento);

Foto 5. Metodo di trasmissione del segnale con utilizzo di morsetti

• induttivo – l’antenna incorporata del trasmettitore induce un segnale in tutti gli oggetti conduttivi che si trovano sotto di essa, secondo la direzione indicata sul trasmettitore.

Foto 6. Metodo induttivo di trasmissione del segnale

Il metodo galvanico è il più efficace, in quanto consente di introdurre il segnale di tracciamento più forte, che dipende direttamente dall’entità della corrente generata nell’oggetto. Il segnale può essere ulteriormente amplificato collegando a terra l’altra estremità del cavo, il che aumenta notevolmente l’efficacia della localizzazione.

Posizione delle infrastrutture non conduttive

Purtroppo, non tutte le infrastrutture sotterranee sono conduttive. Nel caso dei tubi in PVC, gli accessori specializzati come:

• Cavo di trasmissione su bobina, che consente di inserire il cavo nelle tubazioni in modo telecomandato. Una volta collegato un trasmettitore, il percorso della condotta può essere tracciato con precisione in modo simile a quello di un cavo elettrico.
• Sonda trasmittente – un piccolo trasmettitore che può essere montato all’estremità di un cavo di comando a distanza e inserito nel tubo, tracciando il trasmettitore stesso con il ricevitore.

Foto 7. Localizzazione di infrastrutture non conduttive mediante un cavo di trasmissione speciale

Ricerca di infrastrutture non documentate

La seconda fase, il rilievo del sito per individuare tutte le infrastrutture sotterranee, richiede molta più attenzione ed esperienza. L’operatore del localizzatore deve interpretare abilmente i segnali ricevuti, il che è fondamentale per l’efficacia dell’intero processo. La ricerca si divide in due tipi:

• strutture attive – cavi elettrici, cavi per telecomunicazioni o gasdotti non segnalati;
• strutture inattive e conduttrici – elementi infrastrutturali non più in uso, ma che possono ancora rappresentare un ostacolo durante i lavori.

Il metodo più rapido per rilevare gli oggetti attivi è la modalità passiva, che utilizza il rilevatore stesso. Le modalità più utilizzate sono:

• POWER – consente il rilevamento e il tracciamento dei cavi sotto tensione di rete a 50 o 60 Hz.
• RADIO – traccia tutti i segnali nella banda di frequenza selezionata.

L’ispezione di un’area in modalità passiva comporta solitamente la suddivisione dell’area in linee parallele distanti circa un metro l’una dall’altra, perpendicolari a un lato dell’area. L’operatore si muove lungo queste linee, registrando i segnali. Se si incontra un segnale stabile, si segna un punto sul terreno. Da questi punti è possibile tracciare una linea che riflette il percorso dell’infrastruttura rilevata.

Foto 8. Metodologia per la ricerca di terreni in modalità passiva – primo passaggio

Dopo la prima perlustrazione dell’area, ripetere il processo, ma questa volta tracciando linee perpendicolari a quelle precedentemente analizzate. Il risultato sarà una griglia di rilevamento di campi quadrati di un metro nell’area di studio. Questa metodologia aumenta la probabilità di localizzare e riflettere con precisione le infrastrutture sotterranee.

Foto 9. Metodologia per la ricerca di terreni in modalità passiva – secondo passaggio

Localizzatori moderni contro griglie di misurazione

L’uso di griglie di rilevamento è particolarmente importante per i localizzatori più vecchi, che possono avere difficoltà a rilevare oggetti paralleli o perpendicolari al percorso del rilevatore a causa del numero limitato di antenne. I limiti tecnologici di tali dispositivi influiscono sull’accuratezza delle letture e sull’affidabilità del lavoro svolto. .

I moderni rilevatori con antenne multiple o con tecnologia 3D, come il Sonel LKZ-2500, eliminano la necessità di una griglia di misura. Con questi, è sufficiente percorrere l’area lungo i confini per rilevare i segnali delle infrastrutture sotterranee. Le antenne 3D consentono di ricevere i segnali indipendentemente dall’angolo di deviazione rispetto al percorso della trincea.

Foto 10. Metodologia di ricerca del sito lungo il perimetro di un’area designata. Il caso con il cavo che attraversa l’area di lavoro

Questa soluzione riduce notevolmente il tempo necessario per localizzare le infrastrutture sotterranee. Tuttavia, per aumentare la precisione, vale la pena di integrare questo processo con ulteriori ispezioni all’interno dell’area, allontanandosi gradualmente dai confini. Ripetendo le misurazioni in più punti, perpendicolarmente ai percorsi originali, si riduce al minimo il rischio di perdere elementi infrastrutturali che possono iniziare o terminare nell’area.

Foto 11. Metodologia di ispezione del sito lungo il perimetro e restringimento dei passaggi in profondità nell’area designata. Il caso dei cavi che si trovano solo nell’area di lavoro

È inoltre essenziale effettuare un’ulteriore ispezione lungo lo scavo previsto prima dell’inizio dei lavori di scavo. È importante ripetere l’intera procedura sia in modalità POWER che in modalità RADIO, poiché ciascuna modalità è progettata per rilevare una frequenza di segnale diversa. .

Nel caso di infrastrutture non funzionanti, possono essere rilevate in modalità RADIO se emettono interferenze o segnali indotti da altri oggetti. Esempi di tali oggetti sono le moiette d’acciaio interrate o le pellicole di segnalazione con un inserto di localizzazione.

Tuttavia, brevi tratti di infrastruttura possono essere difficili da individuare. Pertanto, la procedura va ripetuta anche in modalità induttiva, coinvolgendo due persone: una si muove lungo lo scavo con il rilevatore e l’altra con il trasmettitore in modalità induttiva si muove in parallelo. Questo garantisce la massima efficienza di rilevamento delle infrastrutture non operative. Si raccomanda di ripetere tali transizioni perpendicolarmente all’altro lato dell’area.

Foto 12. Metodologia per l’ispezione attiva-induttiva di siti. Caso con infrastruttura sotterranea non funzionante, disattivata o priva di segnale

In condizioni favorevoli, i controlli a campione possono essere effettuati anche da una sola persona, utilizzando un rilevatore dotato di antenne 3D e applicazioni mobili. Con questa tecnologia, l’operatore può posizionare il rilevatore in un unico punto, osservare i risultati sul tablet e scaglionare i cerchi con il trasmettitore intorno al dispositivo. È importante che il rilevatore sia fermo e il trasmettitore in movimento per garantire un’indagine a spettro completo. I trasmettitori posizionati in modo diverso dalla direzione di induzione potrebbero non riuscire a indurre un segnale sull’oggetto ricercato.

Foto 13. Metodologia per il controllo a campione di un sito in modalità attiva-induttiva

Tuttavia, occorre tenere presente che la base per procedere con i lavori di scavo dovrebbe essere il controllo del percorso/area di scavo e che il metodo con marcatura a griglia lascia il minor numero di punti ciechi durante la ricerca dell’area di lavoro.

Mappe, localizzatori e buon senso

Non tutti i cavi, come quelli per le telecomunicazioni o in fibra ottica, sono rilevabili dai localizzatori di cavi. Lo stesso vale per alcuni gasdotti e connessioni non conduttive di altro tipo. Un passo fondamentale rimane sempre l’analisi delle carte geodetiche e la verifica della loro corrispondenza con l’effettiva distribuzione delle infrastrutture. È consigliabile anche il buon senso: il terreno affondato lungo il percorso dei lavori eseguiti può indicare l’esistenza di infrastrutture sotterranee.

Autore:

mgr inż. Bartosz Fijałkowski, Sonel S.A.