Tecniche di Bridge Management nella manutenzione di infrastrutture autostradali

Transcript

1 Tecniche di Bridge Management nella manutenzione di infrastrutture autostradali Le attività di Bridge Management di Sineco Sineco esegue attività di Bridge Management per conto di 5 concessionarie autostradali sulle seguenti tratte della rete autostradale italiana: A5 A10 A11 A12 A15 A21 Quincinetto-Aosta Savona Ventimiglia Confine Francese Viareggio Lucca Sestri Levante Livorno Parma La Spezia Torino - Piacenza 827 ponti e viadotti 248 fornici di gallerie 1119 Cavalcavia e opere minori 1

2 Definizione dello stato di fatto Ispezione di sorveglianza di tutte le opere Ispezione approfondita di dettaglio delle opere principali Determinazione dei livelli prestazionali (KPI) della rete e delle strutture Definizione dello stato di fatto 2

3 Bridge Management A partire dalla definizione dello stato di fatto è possibile monitorare l opera lungo tutto il suo ciclo di vita mediante il seguente flusso: 1. Modellazione del processo di degrado 2. Definizione dei costi di intervento 3. Calcolo del valore economico residuo delle strutture 4. Analisi Costi/Benefici 5. Programma di manutenzione Modelli di simulazione complessi Software dedicati (PONTIS) Modellazione del processo di degrado Sono stati utilizzati modelli previsionali del degrado degli elementi strutturali di tipo semi-probabilistico. Sulla base dello stato di degrado attuale, viene ipotizzata l evoluzione dello stato di ammaloramento in termini di probabilità di transizione da uno stato a quello successivo. CATENE MARKOVIANE Variabili note: -Stato di fatto al momento dell ispezione -Interventi di manutenzione programmati 3

4 Modellazione del processo di degrado s ta to d i s e r v i z i o Trave a sezione aperta in c.a.p. (codice elemento 109) anni Esperto (curva basata su dati teorici e bibliografici) History (curva basata su dati storici di ispezione) Ibrido Definizione dei costi di intervento Ad ogni stato di servizio di ogni elemento strutturale, sono associate più tipologie di intervento di ripristino possibili. Per ogni tipologia di intervento è determinato un costo unitario sulla base degli elenchi prezzi di riferimento utilizzati da Sineco per i progetti di ripristino; Ad esempio per un viadotto autostradale di 30 anni gli interventi di manutenzione tipici riguardano: - Il rifacimento dei cordoli e dei giunti; - L idrodemolizione superficiale ed il ripristino dei calcestruzzi e dei ferri ammalorati di pile e pulvini; - Il ripristino localizzato delle travi e degli impalcati; /campata (carreggiata singola) 4

5 Calcolo del valore economico delle strutture Analisi Costi/Benefici Per individuare le priorità di intervento si applica l analisi costi/benefici alla rete in oggetto. Gli interventi di manutenzione sono determinati in base alle ipotesi definite nello scenario di simulazione che individuano i criteri per la pianificazione: -budget annuale disponibile; -periodo di programmazione; -regole di simulazione; -costo minimo dell intervento; -necessità di eventuali miglioramenti strutturali (es. adeguamento sismico, allargamento della sezione stradale); -scelta della metodologia di calcolo dei benefici. 5

6 Analisi Costi/Benefici Il calcolo dei benefici può avvenire tramite due metodologie: 1) Metodo HIXTEV (HEALTH INDEX BASED BENEFIT): i benefici sono definiti come la differenza tra il valore patrimoniale della struttura in un dato anno nell ipotesi di eseguire gli interventi di manutenzione e il valore patrimoniale allo stesso anno, senza eseguire interventi. 2) Metodo VCOST (SHADOW COST BASED BENEFIT): i benefici sono definiti come i risparmi annuali ottenuti dall'ente eseguendo gli interventi di manutenzione in base ai risultati dell ottimizzazione. Programma di manutenzione Il risultato dell analisi costi/benefici è l elenco delle priorità d intervento A partire dalle priorità d intervento si realizzano specifici progetti di manutenzione: Programmando gli interventi come risultanti dall analisi costi/benefici Integrando il progetto con interventi ritenuti necessari dall ente gestore, di cui si calcolano costi e quantità con l iterazione dell analisi costi/benefici Includendo nel programma interventi o gruppi di interventi con costi e quantità determinate dal gestore 6

7 Programma di manutenzione Analisi degli scenari ed iterazioni Progredire del deterioramento in assenza di interventi Progredire del deterioramento con interventi di manutenzione nel

8 Analisi degli scenari ed iterazioni migliaia di euro anni necessità di manutenzione lavori programmati Costo minimo di manutenzione Una volta raggiunti gli obiettivi di manutenzione necessari a mantenere la rete allo stato di servizio attuale, utilizzando al meglio il budget disponibile, posso determinare un costo di manutenzione minimo, associato ad uno stato di servizio (non necessariamente quello attuale). 8

9 Il piano di manutenzione della rete è realizzato sulla base dello stato di fatto delle strutture introducendo i concetti di: CONCLUSIONE - Modellazione del degrado - Simulazioni e confronto di diversi scenari di manutenzione - Livello di servizio ottimale della rete - Minimizzazione dei costi totali di gestione 9