L’automazione a servizio del territorio: la posa del MOSE di Venezia

L'azienda cliente

Uno dei progetti sviluppati da Eureka System per il settore grandi opere – ingegneria civile e lavori marittimi – è il sistema di posa dei cassoni del MOSE di Venezia, il sistema di dighe mobili che protegge la città di Venezia e la sua laguna dal fenomeno dell’acqua alta. Il committente di questo progetto speciale è stata l’azienda impegnata nella costruzione dell’infrastruttura del MOSE.

La necessità

Il progetto, in particolare, ha interessato l’ideazione e la costruzione di sei sistemi per il posizionamento e l’affondamento dei cassoni di Lido, Malamocco e Chioggia.

Assieme alle paratoie, i cassoni sono l’elemento principale del sistema MOSE (acronimo di MOdulo Sperimentale Elettromeccanico). I cassoni di alloggiamento o di soglia, assieme a quelli di spalla, sono strutture multicellulari in calcestruzzo che, una volta completati, sono stati adagiati all’interno di una trincea scavata sotto il fondale marino. Le dimensioni dei cassoni variano a seconda della lunghezza delle paratoie che devono contenere, a loro volta proporzionali alla profondità del canale di bocca: si va dai più piccoli di Lido (60m x 36 m x h 8,7m), a quelli di Chioggia, fino ai più grandi di Malamocco (60m x 48m x h 11,55m).

In totale per le tre bocche di porto sono stati realizzati 35 cassoni.

La soluzione sviluppata

Tutti i cassoni del MOSE di Venezia sono stati dotati di accelerometri e inclinometri per monitorare l’assetto del cassone durante tutte le fasi di trasporto e per interfacciarlo con i sistemi satellitari: un sistema di software, stabilendo in tal modo la corretta posizione di affondamento e monitorando tutta la fase di navigazione della struttura.

Per questo progetto Eureka System ha sviluppato sei differenti sistemi integrati:

Automatic ballasting of Service Barge – il sistema, governato da un PLC con relativo HMI, permette il controllo automatico di pompe e valvole per muovere zavorra liquida all’interno delle casse di zavorra di un pontone di stazza 2100 tonnellate, mantenendo costante l’assetto di galleggiamento al variare del carico in coperta.

Positioning & Station Keeping of Installation Barge – governato da un PLC con relativo HMI, il sistema è in comunicazione con dispositivi di rilevazione satellitare di posizione e di triangolazione a terra. Permette di controllare 10 argani collegati a dei punti fissi, posizionando in maniera automatica o manuale il cassone (sostenuto dal Barge System) nelle coordinate assegnate con una precisione di 10 millimetri.

Gate Caisson Lowering – questo sistema, governato da un PLC con relativo HMI, comunica con dispositivi di rilevazione satellitare di posizione e di triangolazione a terra, per controllare 4 argani collegati ai quattro vertici del cassone, permettendo quindi di effettuare l’affondamento del cassone in mare, in modo automatico o manuale controllandone posizione e carichi.

Gate Caisson Mooring – il sistema, governato da un PLC con relativo HMI, è in comunicazione con accurati dispositivi di misura di posizione, permettendo così di controllare le pompe oleodinamiche e i relativi cilindri necessari per l’accostamento di due cassoni adiacenti.

Gate Caisson Seal Draining – governato anch’esso da un PLC con relativo HMI, questo sistema comunica con dispositivi di misura di posizione molto precisi, per controllare -in maniera manuale o automatica- le pompe oleodinamiche e i relativi cilindri e valvole di drenaggio dell’acqua, utili all’accostamento finale di due cassoni adiacenti.

Shoulder Caisson Ballast – il sistema, governato da un PLC con relativo HMI, permette il controllo automatico o manuale di pompe e valvole per il riempimento dei clusters del cassone di spalla con acqua di mare, mantenendo l’assetto durante la fase di affondamento.

Una caratteristica importante di questa applicazione per il MOSE di Venezia è stata l’implementazione a PLC di matrici di rotazione tridimensionale.

Per la supervisione del progetto è stata realizzata anche una sala di controllo dotata di videowall composto da n.4 monitor 46” e PC videowall controller.

I vantaggi ottenuti

Si tratta di un lavoro di altissima ingegneria per cui hanno collaborato tecnici specializzati in ingegneria civile, informatici, subacquei e operatori esperti, riuscendo a posare alla profondità di 25 metri dei cassoni in cemento armato dal peso di oltre 20 mila tonnellate. La tolleranza di accostamento dei cassoni tra loro è dell’ordine dei millimetri e il rilevamento della posizione durante l’affondamento è stato costantemente monitorato dai sistemi computerizzati. Nessuna opera civile di questo tipo è stata mai realizzata prima al mondo con spostamenti millimetrici di strutture di queste dimensioni e tonnellaggio.

Poiché i cassoni arrivavano già appesantiti con la necessaria quantità di zavorra, per calarli sul fondo è stato sufficiente procedere al rilascio controllato dei cavi che li tenevano a galla e li vincolavano al mezzo di installazione, accompagnandone progressivamente la discesa. Il processo di affondamento, che è avvenuto nel periodo di inversione della marea quando la corrente era quasi nulla, prevedeva che il cassone calasse alla velocità di 40 centimetri al minuto e raggiungesse il fondo marino dopo una discesa di circa un’ora, compiendo movimenti controllati con tolleranze inferiori al centimetro. A quel punto sono state effettuate le regolazioni finali.