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SCAFFOLDING DESIGN

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PROGETTO DELLE IMPALCATURE

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Scaffolding design

The project of the scaffoldings have been very complicate since the wide field to be covered and the considerable heights to be reached, it made necessary the realisation of scaffoldings encumbering and out of industrial standards. In other words, the standard frame, constituted by two vertical supports (mounted on wheels) and a trampeable bridge capable to support in safety, an operator and the equipment for photo shots, was very hard to build owing to the very large span (more than 8 meters).

The use of a vertical elevator and the realisation of tilted photos was rejected because it would bring to an unacceptable deterioration of the image quality owing to an high scale unhomogeneity inside of the same photo.

At the end we opted for a solution (that it showed itself as the best for our aims) which foreseen the use of two different scaffoldings, one for the operator and the second one for the photo equipment, and a device for the remote control of the photo shot. This allowed us the realisation of less complex frames, requiring only an extension of the times for the safety exposures.

 

Progetto delle impalcature

Il progetto delle impalcature si è presentato molto complesso poiché l'ampia copertura di campo e le elevate altezze da raggiungere, secondo quanto calcolato, imponevano la realizzazione di ponteggi ingombranti ed al di fuori degli standard di commercializzazione. In dettaglio risultava difficile realizzare il consueto tipo di struttura con due castelli su ruote ed un ponte calpestabile poiché detto ponte avrebbe dovuto avere una luce superiore agli otto metri e avrebbe dovuto portare in sicurezza tutta l'attrezzatura ed un operatore.

Altre ipotesi prevedevano la realizzazione delle prese fotografiche inclinate da un elevatore verticale, ma questo avrebbe comportato un generale deperimento della qualità del lavoro per le disomogeneità di scala che si sarebbero avute all'interno di uno stesso fotogramma.

Il progetto finale, che si è rilevato senza dubbio ottimale per gli obbiettivi preposti, è stato invece quello che prevedeva di separare l'operatore e l'attrezzatura operando con lo scatto a distanza. Ciò ha permesso di realizzare strutture meno impegnative ed ha comportato solo un aumento dei tempi per la realizzazione delle esposizioni di sicurezza.

fig.01 – scaffolding project – comprehensive view fig.01 - progetto del ponteggio - elaborato complessivo

The scaffold is composed by two independent frames high more than seven meters. One of them, completely in conformity with the safety standards, was used by an operator, the other one, not usable by the personal, was modified adding an overhanging structure, having a dimension of more then four meters, and equipped for mounting the camera and its accessories. The overhanging structure, mainly constituted by standard commercial materials, is suitably balanced and strengthened by tie rods and it works as a jib crane.

Il ponteggio realizzato era dunque composto da due trabattelli indipendenti di altezza complessiva superiore ai sette metri. Uno dei due trabattelli era regolamentare, secondo le norme di sicurezza, ed era destinato ad ospitare sulla sua sommità un operatore, l'altro invece, non fruibile dal personale, è stato modificato con una struttura a sbalzo aggettante oltre quattro metri, dove all'estremità vi era applicata l'attrezzatura di ripresa. La struttura a sbalzo era composta fondamentalmente da tubi innocenti ed era controventata, tirantata e bilanciata secondo un modello di funzionamento simile a quello delle gru.

fig.02 - scaffolding project – dimensioned drawing fig.02 - progetto del ponteggio - prospetto quotato

The valuation of the counterbalance moment suggested us to counterweigth the structure with a charge of inert materials on its base. The tie rods mounted on the overhanging arm have the double purpose to increase the structure safety and to damp the oscillations.

Alfine di evitare l'instabilità della struttura è stato fatto un calcolo del momento ribaltante dovuto ai carichi in aggetto ed è stato conseguentemente previsto un carico contrapposto e stabilizzante realizzato con materiali inerti imballati posto alla base del ponteggio. Il braccio della struttura è stato fissato da tiranti con il duplice scopo di aumentare la iperstaticità della struttura, (a vantaggio di sicurezza), e di smorzare le vibrazioni dovute all'oscillamento della porzione aggettante.

fig.03 - the scaffolding during the operations fig.03 - ponteggio in opera

The photogrammetric camera was mounted on the end of the overhanging arm using a special frame equipped with a spirit level in order to control the inclination respect to the horizontal plane.

A device mounted on the photo camera allows you a remote controlled shot.

 

L'attrezzatura di ripresa fotogrammetrica è stata vincolata all'estremità del braccio in aggetto tramite un telaio appositamente realizzato e dotato di livella a bolla integrata per controllare l'orientamento dello stesso rispetto all'orizzonte.

Infine è stato realizzato un collegamento elettrico dalla macchina semi-metrica alla base del ponteggio per poter consentire lo scatto a distanza.

fig.04 – special frame to fasten the phtogrammetric equipments to the bridge fig.04 - telaio speciale per l'ancoraggio dell'attrezzatura fotogrammetrica al ponte

The sequence of operations, with the above described equipment, is the following:

positioning phase:

The structure with the overhanging arm is roughly positioned (using the special wheels) near the zone to be photographed and subsequently adjusted using a special device (based on appropriate cords) which allows the approximated localisation of the exposure centre.

framing phase:

Subsequently, the other structure (the service scaffolding) usable by an operator, is brought near to the previous one in such a way that all the following operation can be carried out:

  • Control of framing
  • Inspection to verify the presence of enough control points (according to the project)
  • Control of illumination (in order to avoid undesired reflected light in the lens)
  • Set the exposure time according with readings made on the floor and preparation for the shot

shot phase:

The service structure is removed from the field of view. After a time of about 30 seconds (in order to damp the vibrations) the photo is made using the remote command.

The shot phase is repeated using under and over exposition time; each time the service scaffolding is approached in order to set the exposure time and to prepare the camera.

In some cases (behind the altar) the service scaffolding couldn’t be used owing to the limited room, so, we used an elevator available on the place for the periodic maintenance of the cathedral. In such cases the pictures have been taken from a reduced distance and from a tilted position.

 

L'installazione sopra descritta è stata progettata per operare secondo il seguente schema:

fase di posizionamento:

Il trabattello modificato con il braccio aggettante viene posizionato, movimentandolo sulle ruote, in prossimità della zona da riprendere e collimato con l'aiuto di un sistema di cordoncini posti alla base che consentono di localizzare approssimativamente il centro della presa.

fase di inquadratura:

Successivamente il trabattello di servizio, fruibile da un operatore, viene avvicinato al precedente in maniera che possano essere fatte le seguenti operazioni:

  • verifica dell'inquadratura
  • verifica della presenza dei punti di controllo (secondo il progetto di rilievo)
  • verifica dell'illuminazione (per evitare riflessi in macchina)
  • impostazioni della macchina secondo le letture esposimetriche a terra e caricamento

fase di scatto:

il ponteggio di servizio viene rimosso dal campo di presa movimentandolo sulle ruote. Viene atteso un congruo intervallo di tempo, (circa 30 secondi), per far sì che le vibrazioni vengano smorzate ed infine viene fatta la ripresa con il comando elettrico a distanza.

La procedura di scatto è ripetuta per tutte le riprese in sopra e sotto esposizione avvicinando ogni volta il trabattello di servizio per le regolazioni della fotocamera.

Nei casi in cui il ponteggio non poteva essere movimentato per problemi di accessibilità e di ristrettezza dei luoghi, (dietro l'altare), è stato programmato l'impiego di un elevatore disponibile in loco per la periodica manutenzione della Cattedrale. Solo in questi particolari casi le prese dovevano essere realizzate con la fotocamera inclinata ma da distanze più ravvicinate essendo le porzioni da coprire di minore entità.

fig.05 - elevator in stand by and working with the operator fig.05 - elevatore a riposo ed in esercizio con l'operatore
author of the text: arch. Manfredo Romeo - tech. Giovanni Checcucci - ing. Giancarlo Capanni autore del testo: arch. Manfredo Romeo - tech. Giovanni Checcucci - ing. Giancarlo Capanni
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