L'integrazione del BIM nelle infrastrutture ferroviarie: il caso studio ETS per il cavalcaferrovia metallico

L’articolo presenta un caso applicativo dell’utilizzo integrato della metodologia BIM nell’ambito delle infrastrutture ferroviarie, con particolare riferimento a un progetto di monitoraggio e sostituzione di un cavalcaferrovia in carpenteria metallica esistente, commissionato da RFI ed eseguito da ETS Srl nel biennio 2023–2024. L’intervento ha previsto la digitalizzazione dell’opera esistente tramite rilievi laser scanner, la modellazione BIM del nuovo impalcato e l’integrazione di sensori IoT per il monitoraggio strutturale in esercizio, fino alla realizzazione di un Digital Twin. L’approccio adottato ha permesso di affrontare in modo efficiente le complessità tecniche e operative del progetto, migliorando il coordinamento interdisciplinare, la gestione predittiva della manutenzione e la tracciabilità delle decisioni progettuali. Il caso studio si propone come paradigma replicabile per future applicazioni su infrastrutture complesse, in linea con l’evoluzione normativa che rende obbligatorio l’uso del BIM nelle opere pubbliche.

Negli ultimi anni, il Building Information Modeling (BIM) – nato e consolidatosi nel settore dell’edilizia verticale – ha iniziato ad affermarsi anche nell’ambito delle infrastrutture lineari, dimostrando il proprio potenziale nell’ottimizzazione della progettazione, gestione e manutenzione di opere complesse. In questo contesto si colloca l’esperienza di ETS Srl, società di ingegneria specializzata nella progettazione nel settore delle infrastrutture di trasporto ferroviario, dove l’approccio BIM integrato è stato applicato in diverse attività progettuali di opere complesse.

Progetto e contesto: monitoraggio e sostituzione di un impalcato ferroviario

Nel biennio 2023–2024, ETS è stata incaricata da RFI (Rete Ferroviaria Italiana) di realizzare le attività di monitoraggio e progettazione per la sostituzione di una cavalcaferrovia in carpenteria metallica, ancora in esercizio. L’obiettivo era duplice:

1. Progettare un nuovo impalcato metallico da sostituire a quello esistente;
2. Digitalizzare l’opera attuale per garantirne un monitoraggio continuo durante la fase transitoria.

Il contesto urbano, le criticità legate allo stato di conservazione della struttura esistente e la necessità di garantire l’esercizio ferroviario durante i lavori hanno reso indispensabile l’adozione di una metodologia digitale integrata e collaborativa.

Un approccio multidisciplinare e digitale

Il progetto ha coinvolto una pluralità di discipline – strutturale, geotecnica, impiantistica, rilievo e cantierizzazione – questa condizione ha richiesto l’adozione di un modello di lavoro fortemente integrato e coordinato. ETS ha deciso di adottare un approccio BIM full-cycle, applicando la metodologia sia alla fase diagnostica, sia a quella progettuale.

L’intervento, che presentava caratteristiche tecniche complesse relative alla complessità geometrica della struttura esistente, alla eterogeneità dei materiali e alle limitate condizioni di accesso, ha evidenziato la necessità di una pianificazione accurata e condivisa tra tutti gli specialisti coinvolti nell’intervento. Il BIM si è rivelato la risposta più efficace per rispondere e risolvere queste necessità.

Le principali criticità da affrontare includevano:

• Rischio di interferenze progettuali;
• Mancanza di un modello digitale aggiornato dell’opera esistente;
• Difficoltà nella pianificazione della cantierizzazione;
• Esigenze di coordinamento interdisciplinare;
• Necessità di assicurare la sicurezza durante il periodo transitorio.

Dal rilievo al Digital Twin: un ecosistema informativo completo

Per rispondere alle numerose sfide progettuali, ETS ha costruito un ecosistema informativo digitale e integrato, impiegando tecnologie avanzate combinate con metodologie innovative:

• Rilievo laser scanner 3D ad alta precisione per la restituzione geometrica dello stato di fatto;
• Modellazione strutturale BIM dell’impalcato esistente mediante software interoperabili;
• Integrazione di sensori IoT per il monitoraggio in tempo reale dei parametri prestazionali della struttura esistente;
• Creazione di un Digital Twin, in grado di restituire il comportamento dinamico della struttura sotto le sollecitazioni del traffico. Il Gemello Digitale è stato impiegato non solo come strumento di visualizzazione, ma anche come supporto operativo alla manutenzione predittiva, permettendo l’analisi simulativa dei carichi e la valutazione delle condizioni limite di esercizio;
• Modellazione strutturale BIM del nuovo impalcato in 3D e 4D per valutare le possibili criticità legate al cantiere in ambito urbano.

Risultati ottenuti: efficienza, tracciabilità, coordinamento

L’adozione di un approccio BIM integrato ha prodotto benefici concreti, tra cui:

• Riduzione delle ambiguità progettuali, grazie a una migliore comunicazione tra progettisti, committente e imprese;
• Maggiore efficienza nelle decisioni tecniche, basate su dati oggettivi, simulazioni e visualizzazioni dinamiche;
• Ottimizzazione della manutenzione, resa possibile dalla tracciabilità dei dati e dalla disponibilità di informazioni aggiornate in tempo reale;
• Disponibilità di un modello informativo digitale riutilizzabile in tutte le fasi del ciclo di vita dell’opera.

Competenze e interoperabilità: le sfide dell’innovazione

Nonostante i risultati positivi, il progetto ha evidenziato alcune criticità, in particolare relative all’interoperabilità tra software BIM e strumenti FEM per l’analisi strutturale. A ciò si aggiungono le sfide legate all’investimento iniziale in tecnologie e formazione. Per affrontare queste problematiche, ETS ha costituito un team interdisciplinare dedicato, formato da risorse interne e supportato da consulenti esperti, con un duplice ruolo: affiancamento operativo e formazione specialistica. Questa strategia ha consentito di definire un modello operativo replicabile, esportabile ad altri interventi su infrastrutture complesse.

Conclusioni: verso un nuovo standard per la progettazione ferroviaria

L’esperienza maturata da ETS nel progetto del cavalcaferrovia rappresenta un esempio concreto di transizione digitale nel settore dell’ingegneria infrastrutturale ferroviaria. Un caso studio che dimostra come l’adozione di tecnologie digitali – BIM, IoT, Digital Twin – possa migliorare significativamente le attività di progettazione, gestione e manutenzione di opere complesse, anche in condizioni operative critiche.

In un contesto normativo in evoluzione – che vede il BIM obbligatorio per le opere pubbliche superiori a 2 milioni di euro dal 2025 – l’approccio seguito da ETS costituisce un riferimento per l’intero settore: un ponte, non solo fisico, ma anche metodologico, tra la gestione dell’esistente e la progettazione del futuro.