Down-hole

La prova down hole viene realizzata in foro di sondaggio appositamente predisposto ed ha lo scopo di determinare la velocità di propagazione delle onde di volume, di compressione (onde P) e di taglio (onde S), calcolando il tempo ad esse necessario per spostarsi dalla sorgente ai ricevitori, di cui è nota la distanza.

La prova consiste nel produrre, sulla superficie del terreno, sollecitazioni verticali (per la generazione di onde di compressione P) ed orizzontali (per onde di taglio polarizzate orizzontalmente SH) mediante una sorgente meccanica e nel registrare l’istante di primo arrivo del treno d’onde attraverso un sistema formato da un sensore a cinque componenti, alloggiato a profondità note all’interno del foro di sondaggio appositamente strumentato.

Conosciuta la distanza tra sorgente e ricevitori e determinato il tempo di propagazione, è possibile stimare in maniera accurata la distribuzione delle velocità sismiche (P ed SH) in

corrispondenza della verticale di misura.

L’apparecchiatura utilizzata per questo tipo di prove si compone delle seguenti parti:

  • sistema energizzante
  • sistema di ricezione
  • trigger
  • sistema di acquisizione dati

I sistemi energizzanti (sia per la generazione delle onde P sia delle onde SH) devono essere in grado di generare onde elastiche ad alta frequenza ricche di energia, con forme d’onda ripetibili e direzionali, ovvero con la possibilità di ottenere prevalentemente onde di compressione e/o di taglio polarizzate su piani orizzontali (ed eventualmente anche verticali).

Per generare le onde di compressione P, viene utilizzato l’impatto di una massa battente (martello) su un piatto di alluminio alloggiato sul suolo. La sorgente per generare le onde SH è costituita da un parallelepipedo di legno armato alle estremità di piastre in alluminio.

Il parallelepipedo viene gravato di un carico statico addizionale in modo rimanere aderente al terreno sia al momento in cui viene colpito sia successivamente, affinché l’energia prodotta non venga in parte dispersa. Con questo dispositivo è stato n uniformità nella polarizzazione e con una generazione di onde P trascurabile. Inoltre, data l’entità di energia generalmente prodotta, le deformazioni indotte nel terreno in prossimità della superficie sono da considerarsi trascurabili.

Il sistema di ricezione è costituito da tre componenti, ciascuno dei quali è costituito da un trasduttore di velocità, i quali sono collocati all’interno di un unico contenitore impermeabile sino a 10 Bar di pressione.

Il trigger è costituito da un circuito elettrico che viene chiuso nell’istante in cui la sorgente viene attivata, consentendo a un condensatore di scaricare la carica precedentemente immagazzinata e di produrre un impulso che viene inviato ad un sensore collegato al sistema di acquisizione dati; in questo modo è possibile individuare e visualizzare l’esatto istante in cui la sorgente viene attivata e parte la sollecitazione dinamica.

Il sistema di acquisizione dati è di tipo multicanale in grado di registrare su ciascun canale in forma digitale le forme d’onda e di conservarle su memoria di massa dinamica minima a 24 bit (sismografo digitale A6000-S ). Esso è collegato a ciascuno dei geofoni in foro ed al sensore del trigger e consente quindi di registrare in forma numerica e visualizzare come tracce su un apposito monitor le vibrazioni a partire dall’impulso inviato dal trigger.