Il monitoraggio topografico della cattedrale di Agrigento con metodi tradizionali

L’oggetto del presente lavoro è il monitoraggio della cattedrale di San Gerlando di Agrigento, duomo eretto tra i secoli XI e XII, che sorge nella parte più alta della collina di Girgenti. Lo studio è significativo poiché, nel corso dei secoli la costruzione è stata soggetta a interventi di ristrutturazione e di consolidamento, resi necessari dai danni arrecati da frane che, in più occasioni, hanno coinvolto il territorio su cui essa sorge.Dal 2010 la chiesa è chiusa al culto per copiosi eventi franosi e idrogeologici che hanno allarmato ulteriormente anche la Protezione Civile. A seguito di questi eventi è stata avviata una campagna di indagini e monitoraggi con il fine della caratterizzazione geotecnica del sottosuolo, l’approfondimento della conoscenza dello stato attuale delle murature e il controllo dell’evoluzione della condizione di dissesto in atto.Nell’ambito dell’attività di monitoraggio del Duomo è stato prevista la realizzazione di un sistema di controllo topografico di precisione della parete nord a mezzo di una stazione totale automatizzata e di mini-prismi da monitoraggio.L'obiettivo di questo monitoraggio è la determinazione degli spostamenti rigidi delle struttura, delle deformazioni delle pareti determinabili misurando gli spostamenti relativi tra i punti di controllo e delle rotazioni della struttura rispetto ad un piano verticale.Il sistema di monitoraggio è costituito da venti punti di controllo (fissati nella parete nord del duomo), due capisaldi, una stazione totale automatizzata e una coppia di ricevitori GNSS.Attraverso la stazione totale automatizzata è stato eseguito un rilievo dei punti di controllo, mentre tramite i ricevitori GNSS sono determinati i punti per l’inquadramento del rilievo nel sistema di riferimento Gauss-Boaga e il controllo di eventuali spostamenti assoluti dei capisaldi. La stazione totale utilizzata è prodotta dalla Trimble, modello S8, ed è uno strumento nato appositamente per le operazioni di monitoraggio, dato che garantisce precisioni sulle letture angolari pari a 1" (0,1 mgon), portata Autolock e robotica (prismi passivi) a 500–700 m, precisione di puntamento a 200 m inferiore a 2 mm e precisione di puntamento a 300 m (deviazione standard) inferiore ad 1mm.I punti di controllo sulla parete nord della cattedrale sono stati materializzati attraverso dei prismi da monitoraggio da 25 mm collegati con staffe a L. Quest'ultime sono state bullonate ad una barra con estremità filettata inserita nella muratura e fissata attraverso resina espansa del tipo bicomponente. I ricevitori utilizzati per il rilievo statico delle coordinate dei capisaldi sono ricevitori GNSS della Topcon, modello Hiper Plus.Lo schema del rilievo eseguito è di tipo classico e prevede la collimazione dei prismi da due punti stazione posti ad una distanza di circa duecento metri. Da ogni punto stazione sono stati effettuati diversi cicli di misura per ognuno dei quali, determinati angoli azimutali, zenitali e distanze inclinate, è stato possibile calcolare le coordinate dei punti. I punti di controllo sono stati distribuiti nelle tre elevazioni della parete della chiesa e, dopo essere stati collocati sono stati orientati verso i punti stazione e quindi fissati saldamente con chiavi speciali.La distribuzione dei punti da materializzare è stata decisa in relazione alla conoscenza delle zone del duomo maggiormente soggette agli spostamenti, in particolare sulla base delle indicazioni degli strumenti di monitoraggio già presenti.La campagna di misure, avviata nel mese di settembre dello scorso anno, ha previsto, per ogni gi