Il marmo di Carrara e il laser scanner GLS-2000: un sodalizio tra eccellenze

Cava Piastreta, la prima sulla quale si applica il nuovo approccio

Cava Piastreta, la prima sulla quale si applica il nuovo approccio

Lo Studio di Ingegneria Pandolfi con sede a Carrara (MS), nel cuore dello storico distretto minerario del marmo bianco, usato dai più grandi scultori e architetti fin dall’epoca dell’impero romano, offre consulenza internazionale nel settore della coltivazione delle cave ed è impegnato in un progetto sperimentale di rilievo e modellizzazione tramite tecniche laser scanner, di una cava di marmo sotterranea sulle Alpi Apuane.

In questo contesto nasce la collaborazione con Topcon Positioning Italy che ha fornito un importante contributo e offerto la migliore soluzione possibile in termini di flusso di lavoro, riduzione dei tempi di esecuzione e ottenimento di risultati di più elevata accuratezza.
Il primo banco di prova, la cava ‘Piastreta’ della società M.A.P. Marmi Apuani Pregiati Srl, la prima a sperimentare il nuovo approccio, successivamente adottato anche in altre cave della zona nelle quali opera lo Studio Pandolfi.

La coltivazione di una cava

La coltivazione di una cava si sviluppa attraverso un complesso processo produttivo che tiene conto di parametri specifici del materiale lapideo. Indagini geofisiche, prospezioni dirette, sistemi di monitoraggio strumentale e analisi della roccia in situ e laboratorio, consentono di tarare con maggiore sicurezza i modelli numerici degli ammassi rocciosi, al fine di procedere ad un dimensionamento sempre più accurato dello scavo con il procedere della coltivazione.

Si tratta cioè di calcolare un “rendimento di coltivazione” che massimizzi la percentuale di blocchi sani estratti con le massime dimensioni unitarie e con la migliore consistenza merceologica per cromatismo, venatura e trama. Per ottenere questo è essenziale realizzare un modello geometrico e topografico del sito allo stato iniziale, utile per lo studio in 3D delle fasi successive di coltivazione.

“Stiamo sviluppando una ingegnerizzazione sperimentale di varie tecniche di rilievo e modellizzazione per un più efficiente calcolo delle fasi di coltivazione, al fine di ottimizzare l’uso della risorsa mineraria, aumentando i margini di sicurezza"

Orlando Pandolfi, quarry strategist e titolare dello Studio di Ingegneria Pandolfi

Le fasi del rilievo

Le fasi del rilievo

“Il rilievo ha richiesto tre ore di lavoro in sito ed ulteriori quattro sono servite per il post processing iniziale attraverso una fase di trattamento preliminare dei dati e di “ripulitura” delle informazioni non necessarie, prima di essere rielaborato e trasformato in una superficie NURBS.
Il modello 3D della cava, opportunamente orientato e georeferenziato, è stato integrato con il DTM Orografico della Provincia di Massa-Carrara, ottenuto dalla Carta Tecnica Regionale in scala 1:1000”.

“È stato effettuato il rilievo 3D della cava oggetto di studio mediante l’utilizzo di un laser scanner Topcon GLS-2000. A fronte di effettuate scansioni in prossimità delle pareti, la nuvola di punti acquisita è risultata molto accurata e densa"

Gianluca Lombardi, head surveyor

I vantaggi del rilievo con laser scanner

I vantaggi del rilievo con laser scanner

Mediante rilievo con laser scanner è possibile ovviare ai problemi di accessibilità del versante che nel caso di indagini di caratterizzazione geotecnica, è dove si effettua il rilievo stesso in modo diretto con l’impiego di tecnici altamente specializzati.
Rispetto ai classici rilievi lungo stendimento, le tecniche di rilievo di tipo remoto hanno il pregio di acquisire e memorizzare le informazioni in forma digitale e visuale, rendendole fruibili anche quando nel caso di fronti di scavo della cava, subiscono una rimodellazione dovuta all’avanzamento della coltivazione o a seguito di variazioni del sito che impediscono l’accesso diretto nelle aree da rilevare. 

Marco Berlinghieri, geotechnical specialist: “Il laser scanner permette di memorizzare velocemente un gran numero di punti 3D sulla superficie della parete rocciosa. Questa nuvola di punti una volta processata, fornisce un modello tridimensionale della superficie sul quale si possono effettuare misurazioni di distanze ed orientazione. La quantità di informazioni è di diversi ordini di grandezza superiore a quella ottenibile in modo manuale e diretto”.

Il Topcon GLS-2000 ha permesso di migliorare l’esperienza di rilievo riducendo significativamente gli aspetti negativi, tra cui il rumore nel cloud, permettendo di definire precisamente le poligonali, basando il rilievo sul sistema topografico e permettendo al tempo stesso di ovviare in caso di errori, applicando il classico sistema di “cloud matching”.

Gianluca Lombardi, head surveyor: “In occasione di precedenti esperienze di rilievo effettuate con strumentazione di altri produttori, queste interferenze hanno generato molto rumore nel cloud. Tale problematica invece, è risultata molto attenuata usando il Topcon GLS-2000, con il risultato di nuvole di punti quasi prive di rumore e comunque gestibili in fase di prefiltraggio” 

Topcon Positioning Italy è entusiasta di collaborare con lo Studio Pandolfi, un’azienda leader nell’ “Arte Mineraria” e che da oltre vent’anni e due generazioni, progetta, avvia e rende produttive nuove cave a cielo aperto e in sotterraneo, in Italia e all’Estero, ambasciatore di una delle tante meraviglie naturali del nostro paese: il Marmo, di cui l’Italia è leader mondiale nella produzione e commercializzazione.

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