Test di ponteggi e prove omologative

Le nostre città stanno vivendo un processo di continuo cambiamento che riguarda sia il rifacimento di edifici sia modifiche delle infrastrutture. In questo quadro, grande attenzione va rivolta a tutti coloro che lavorano nei cantieri. Questi sono sempre più esposti a rischi più o meno gravi. 

Quando poi i lavoratori devono operare ad altezze elevate, i rischi finiscono anche per aumentare. I ponteggi nei cantieri devono infatti essere in grado di sopportare il peso di tutti gli addetti che lavorano al di sopra e garantire, nel contempo, la sicurezza di tutte le persone che potrebbero transitare sotto.

L' INAIL, Istituto Nazionale per l’Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro, è una associazione senza fini di lucro che si occupa della tutela dei lavoratori contro gli infortuni in ambienti di lavoro. Proprio per verificare i ponteggi utilizzati in molti cantieri aperti sul territorio italiano, L'INAL ha chiesto al nostro partner italiano LEANE International di fornire una soluzione completa per test e validazione delle impalcature.  

L'utilizzo sempre più diffuso dei ponteggi, per opere alle infrastrutture ed impiegati anche in installazioni temporanee, ha reso necessario definire una serie di norme nazionali ed internazionali che ne regolamentassero le caratteristiche. 

Ad esempio, in Europa, anche le scale devono essere conformi a quanto prescritto nella EN 131 Standard, in vigore dal 1 gennaio 2018. Tutti i ponteggi mobili devono essere conformi alla EN 1004 Standard e tutte le piattaforme alla EN 280 Standard per poter poi ottenere la certificazione CE. Anche quando per un dispositivo non è prevista la marchiatura CE, esso deve essere comunque conforme agli Standard Europei. 

Tutti i ponteggi commerciali devono aver ottenuto una certificazione prima di essere introdotti nel mercato. Ogni modifica ad un particolare modello, ne invalida la certificazione e porta tale modello a dover essere collaudato nuovamente.

L'Istituto Nazionale per l’Assicurazione contro gli Infortuni sul Lavoro (INAIL) è un ente tecnico che riporta al Ministero della Salute per tutti gli aspetti legati alla salute e prevenzione nel mondo del lavoro.

L'INAIL ha pubblicato lo standard per il collaudo di ponteggi di facciata realizzati con componenti prefabbricati (UNI EN 12810) dividendolo in due parti:

• Part 1: Specifiche di prodotto

• Part 2: Metodi particolari di progettazione strutturale 

Seguire lo standard è importante per la solidità e la stabilità dei ponteggi sia per i lavoratori che per i pedoni che camminano sotto. I test, inoltre, dovrebbero essere ripetuti periodicamente per verificare la stabilità nel tempo.
Per le verifiche strutturali, ogni arcata viene caricata con lo stesso carico e ne viene verificata la resistenza al collasso.

Prove di carico

La struttura del poneteggio pensata per la prova si compone di 4 arcate che poggiano su 5 coppie di piedi. I piedi, a loro volta, sono posizionati su una base metallica sotto la quale è installato un pistone idraulico.

Il pistone è collegato con due cavi metallici alla cima del ponteggio. In questo modo la pressione del pistone si traduce in una forza applicata dall'alto.

Il test è condotto a carico crescente fino al collasso ed il ponteggio deve resistere ad un carico di almeno 8000kg. Il carico è applicato in modo omogeneo grazie all'azione sincrona dei 4 pistoni alla base della struttura.

La soluzione Dewesoft - CAN Bus Interface

Per i test è stato predisposto un sistema Dewesoft completo di pompa idraulica che comprende:

• SIRIUS data acquisition system (2 x SIRIUSi-8xSTG con 8 uscite analogiche).

• 5 celle di carico.

• 5 sensori di pressione.

• PT8CN - potenziometro con comunicazione a PLC (Programmable Logic Controller) sfruttando l'interfaccia CAN bus.

Il PT8CN è configurato per registrare via interfaccia CAN bus network. Le 8 uscite analogiche sono utilizzate per controllare le valvole idrauliche.

Il pacchetto DewesoftX data acquisition software offre tutte le principali capacità di analisi del segnale. Tutte le funzionalità sono preimpostate e implementabili con un semplice click del mouse. 

Per questo progetto il controllo delle attuazioni è stato realizzato con le matematiche del controllore PID per garantire tutte le correzioni necessarie.

Il sistema funziona nel seguente modo: sopra ad ogni attuatore idraulico c'è una cella di carico che è utilizzata come retroazione per pilotare la valvola proporzionale che parzializza la relativa pompa idraulica. Per garantire l'applicazione costante della forza si utilizza la matematica PID di DewesoftX. Il controller DewesoftX legge in input i dati provenienti dalle celle di carico degli attuatori e regola gli output analogici collegati agli azionamenti delle valvole idrauliche. 

Gli incrementi di forza possono essere controllati con il cursore sulla sinistra dello schermo. Il test si conclude quando il ponteggio collassa e si può dichiarare superato se il carico registrato è superiore a 8000kg su ogni appoggio.

Test automatizzato

Per la misura delle deformazioni orizzontali e verticali LEANE International ha fornito una catena di 50 sensori a filo con output su CAN bus. Tali sensori sono stati collegati in cascata tra di loro ed in ultimo acquisiti con la porta CAN integrata nell'acquisitore SIRIUS DAQ.

Prima di adottare la soluzione Dewesoft le forze del sistema non erano controllate e l'operatore regolava manualmente la pressione per azionare gli attuatori. Grazie all'implementazione del controllo automatico (con l'utilizzo delle funzionalità software PID) le forze ai piedi dei ponteggi sono ora misurate e controllate accuratamente per rispettare gli incrementi previsti dal test.

Senza la vostra soluzione, dovevamo fare i test a mano, regolavamo le valvole idrauliche manualmente per generare la forza desiderata sui pistoni. Era molto complesso e rallentava notevolmente la conduzione delle prove. Ora con il nuovo setup tutto è sotto controllo ed il test procede in autonomia - e più velocemente! Tutto ora è automatizzato e con regolazioni più graduali...

L'utilizzo dei sensori PT8CN in una singola catena su CAN network per la misura delle deformazioni si è dimostrata un'architettura semplice ma efficacie ed economica. Ha anche permesso l'aggiunta di punti di misura senza dove impegnare altri canali analogici. Calogero poi conclude dicendo:

... ed abbiamo una migliore caratterizzazione delle deformazioni grazie alla facilità di implementazione dei punti di misura nell'architettura del nostro sistema.

La sicurezza prima di tutto! Test fatto, cliente felice!