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TOPOGRAFIA SPELEOLOGICA - GENERALITA’

 

Pubblicato sul n. 56 di PROGRESSIONE - Anno 2009

Nella maggioranza dei casi il rilievo di una grotta ha un fine esclusivamente rappresentativo del suo andamento e della sua conformazione in considerazione del fatto che, costituendo una realtà a sé stante, non ha nessuna necessità di avere un riferimento preciso con l’ambiente esterno, con la sola ovvia eccezione del suo ingresso, che deve essere posizionato nel modo più corretto possibile sulla cartografia esistente di superficie. Raramente ricorre l’esigenza di avere l’esatta posizione spaziale nel sottosuolo dell’intero sviluppo della grotta, riferita al sistema geografico di superficie, per la possibile interferenza della stessa con altre cavità presenti nella stessa zona o per la ricerca di ulteriori o più comodi accessi dalla superficie, la cui presumibile esistenza a volte è segnalata da cavità, inghiottitoi, depressioni o altro. Di solito il consueto rilievo speditivo per mezzo di cordella metrica, bussola ed eclimetro, fornisce una sufficiente approssimazione all’intero lavoro, tale da consentire indagini, verifiche e costruzione di modelli ipotetici degni di una discreta attendibilità.

All’epoca delle esplorazioni della grotta Oniria (VG5730, 1991), dopo il “Calvario” si trovarono sei grandi sale e diversi rami secondari di grande interesse, con imprevedibili opportunità di ulteriori scoperte, ma per giungervi era necessario, oltre che percorrere un lungo tratto, attraversare diverse strettoie, di cui due veramente ostiche. Queste condizioni costituivano un notevole rallentamento alla prosecuzione delle esplorazioni. Il rilievo della poligonale del ramo principale, fatto secondo la tecnica tradizionale, aveva rivelato che l’andamento del medesimo si scostava poco dal pendio esterno della Val Rosandra, al quale correva pressoché parallelo, ma non poteva offrire una sufficiente  attendibilità di riferimento, in quanto il suo andamento quasi costante SE/NO tra l’ingresso e il ”Calvario”, dal quale dista 500 m, poteva comportare un errore di posizione di 10-15 m.

Proprio in corrispondenza del “Calvario” la distanza dalla superficie sembrava minima, intorno ai 15 m. Una ricognizione esterna fatta da “Ciaspa” (Franco Gherbaz) fece individuare in una piccola caverna riempita di argilla, il possibile collegamento diretto con il “Calvario”. Iniziati i lavori di escavazione in quella che sarebbe diventata la Grotta del Gufo (VG 5740) era necessario, se non indispensabile, sapere quanto ci si sarebbe dovuti addentrare e soprattutto verso dove. Era quindi indispensabile conoscere esattamente la posizione spaziale reciproca delle due cavità. Da qui la proposta di realizzare una poligonale tacheometrica lungo l’asse principale, con tutti i crismi della topografia classic

 STRUMENTI  e SQUADRA topografica

Per l’esecuzione dei lavori si scelse di utilizzare un tacheometro tradizionale a graduazione centesimale, con lettura a stima fino al 1c di grado (Zeiss TH51), autolivellante con illuminazione esterna e declinatore magnetico con stima del ½ grado, leggero e poco ingombrante munito di custodia antishock. Inoltre una stadia telescopica fino a 5 m, in alluminio, una cordella metrica in acciaio da 50 m, tre fili a piombo. Un lampeggiatore a led rosso, l’apparato per illuminazione interna ed una basetta in legno furono costruiti in proprio dai membri della squadra. La squadra tipo era costituita da un operatore al tacheometro e un topografo con due aiutanti canneggiatori. Nella prima fase di lavoro, il geom. Meng mise a disposizione un teodolite T 1600 Wild centesimale con distanziometro laser, quindi con precisione di lettura angolare al secondo di grado e misura delle distanze  ±3 mm.

 Operazioni PRELIMINARI

Il collegamento tra il “Gufo”e l’ingresso di “Oniria” era il primo ostacolo da superare, ma con l’ausilio del distanziometrolaser si poté operare in modo veloce e assolutamente preciso. Fu sufficiente posizionare una stazione su uno sperone roccioso in prossimità della chiesa di S. Maria in Siaris (punto V) che, essendo situata sul versante opposto della val Rosandra, offriva una visuale completa e quasi sempre libera dei punti caratteristici posti di fronte (fig.1). Da qui vennero prima battuti gli spigoli di tre edifici: una casa di Bottazzo, l’ex casello della ferrovia e la chiesa stessa. Le coordinate metriche misurate sulla CTR  al 5:000 di questi tre punti permisero di ottenere le coordinate geografiche e l’orientamento a nord della nostra stazione di partenza. Non era necessario legarsi alla rete trigonometrica nazionale, trattandosi di un lavoro fine a sé stesso in campo locale. Quindi furono battuti l’imbocco del “Gufo” (d=481,04 m) e un segnale posto in prossimità dell’ingresso di “Oniria” (d=621,23 m) alla quale si arrivò con altre due stazioni. A questo punto si poteva lavorare in un unico sistema di coordinate compatibili con la carta CTR, che in futuro avrebbe potuto comprendere anche tutte le altre grotte di cui si poteva supporre un possibile collegamento.

Basetta di supporto al tacheometro (Disegno N. Zuffi)

Modo di PROCEDERE per il RILIEVO

Allo scopo di ridurre al minimo le possibilità di errore, sia accidentali che sistematiche, è opportuno impostare la poligonale principale con il minor numero di stazioni, quindi trovare gli opportuni varchi per ottenere i lati il più lunghi possibili. A tale scopo è consigliabile se non necessario fare preventivamente  una ricognizione di tre persone con la quale stabilire a vista i punti di stazione. Una persona sta ad indicare la stazione indietro (già stabilita), il caposquadra ricerca il punto di massima estensione del lato per stabilire la stazione successiva, la terza persona si porta sulla posizione della probabile prossima stazione. Rimanendo fissa la prima persona (potendosi spostare solo in altezza) e muovendosi anche di poco le altre due, si riesce ad ottimizzare la costruzione della poligonale, evitando la fastidiosa sorpresa di trovarsi la visuale occlusa dai ben noti ostacoli come stalattiti, stalagmiti, abbassamenti della volta, speroni rocciosi, ecc. In tale operazione è importante tenere presente l’altezza strumentale, che dovrà essere compatibile con la battuta indietro e quella avanti.

A tal proposito per poter “passare”con alcune visuali impossibili con una data altezza strumentale (es. 1,50 m) buona per la lettura indietro ma occlusa per la lettura avanti, si è provveduto a cambiare l’altezza strumentale, una volta fatta la lettura indietro e annotato l’angolo orizzontale su un punto fisso comunque visibile su cui ri-orientarsi, dopo aver portato l’ “H” strumentale ad una misura opportuna per la lettura avanti (es. 1,05m). A volte l’ottimizzazione richiede alcuni tentativi e anche l’esplorazione di tratti successivi quando l'andamento della cavità risulta particolarmente complesso, ma si è normalmente ripagati con minori tempi di esecuzione e maggiore precisione. Il treppiede era quello standard in legno che, grazie all’ampiezza degli ambienti, ha permesso di lavorare con una discreta regolarità, anche se spesso si è sentita la necessità di  disporre di un treppiede con gambe ridotte in lunghezza del 50%.

Più di una volta è venuta la voglia di usare la sega per soddisfare questa esigenza. Le stazioni sono state segnate sul posto con un’incisione con punta da segno, evidenziata con pennarello indelebile e numerata con numero progressivo. La stazione era scelta, dove possibile, su punti particolari come sommità di stalagmiti, piccole protuberanze di calcite, sassi incastrati o altro, cercando comunque di evitare zone di calpestio. Quando il posizionamento di alcune stazioni era obbligato in punti privi di oggetti fissi (argilla, ghiaie, etc.) si è provveduto alla posa di piccoli picchetti in legno corredati di una monografia, cioè marcando tre punti su oggetti inamovibili e prendendo dagli stessi le distanze al cm. In tal modo è possibile ricostruire esattamente allo stesso posto la stazione, anche a distanza di tempo. Nonostante tutto, questo metodo di marcare le stazioni ha dimostrato ben presto la sua precarietà perché affidato in buona parte alla memoria degli operatori. Il dilavamento, il calpestio, il fango e altri fattori accidentali hanno spesso reso impossibile il ritrovamento di alcune stazioni. Per ovviare a questo inconveniente si è provveduto successivamente alla posa di borchie in acciaio con numero stampigliato.

 MISURA ANGOLI, DISTANZE, DISLIVELLI

Spesso con lati di poligonale di 30-50 m, a causa di innumerevoli quinte formate da drappeggi e concrezioni varie, sulla verticale della stazione avanti o indietro sono visibili solo pochi centimetri per cui la collimazione va fatta con la massima precisione. Per la lettura degli angoli orizzontali si è perciò fatto uso sistematico del filo a piombo. Per l’andamento prevalentemente orizzontale della grotta è stata possibile la misura delle distanze per mezzo della cordella metrica, senza necessità di riduzione all’orizzonte. Nel caso in cui la cordella doveva stare forzatamente inclinata, si è fatta la misura dal centro dello strumento fino alla stazione avanti, leggendo l’angolo verticale di inclinazione della cordella, potendo così ottenere la distanza orizzontale con un semplice calcolo. Lo stesso calcolo era utile per ottenere il dislivello, con gli opportuni aggiustamenti quando il punto mirato non era a terra. Terminata questa operazione si provvedeva alla lettura della stadia, così da ottenere un secondo valore, ma meno preciso, della distanza e dislivello, che servivano di conferma a quelli ottenuti precedentemente, passibili di errori grossolani. La controbattuta, fatta indietro per lo stesso lato di poligonale con l’uso della sola stadia, forniva una terza coppia di valori da confrontare ed eventualmente mediare con i precedenti. E’ intuitivo che i valori ottenuti con l’uso della cordella, una volta confermati, hanno avuto un peso determinante per i dati finali.

Capisaldi e stazioni esterne su elemento C.T.R. 5000 (Disegno N. Zuffi)

AZIMUT MAGNETICI

Nel corso delle misurazioni tacheometriche si è provveduto a rilevare l’azimut magnetico (scostamento dal Nord del lato successivo) ogni 4-5 stazioni per mezzo del declinatore magnetico con precisione di ± 2 gradi. E’ stato possibile confrontare tale valore con quello calcolato analiticamente, ottenendo così una verifica di non aver commesso errori grossolani.

 ALCUNE DIFFICOLTA’ OPERATIVE

Sapevamo quali difficoltà avremmo dovuto affrontare, ma la vastità delle gallerie ci incoraggiava ad incominciare con entusiasmo, contornati da un ambiente da favola. Affacciati sulla botola d’ingresso, il primo passo non sembrava particolarmente ostico: un piccolo pozzetto e poi un vano svasato che tende ad allargarsi verso l’interno. La prima stazione, obbligata, aveva una luce tra pavimento e soffitto di 60-70 cm. Non si  poteva montare il treppiede e quindi  fu fatto un basamento con pietre su cui appoggiare il tacheometro. Lo stesso fu necessario fare nella 1° stazione esterna presso la botola, ma per un’altra ragione: la visuale era talmente inclinata che il cannocchiale puntava direttamente sulla base dell’alidada, rendendo impossibile la collimazione se il tacheometro fosse stato montato sul treppiede. Ovviamente in queste condizioni l’uso del tacheometro deve essere fatto con la massima leggerezza “in punta di dita”, serrando delicatamente le viti di bloccaggio dei cerchi, evitando di far ruotare la base e di mandare “fuori bolla” lo strumento. La controbattuta da dentro a fuori fu possibile solo grazie ai prismi a 90° da applicare agli oculari per fare le varie letture.

Questo primo lato della poligonale ha una lunghezza di 3,95 m, per cui un piccolo errore molto probabile nella lettura dell’angolo orizzontale si sarebbe distribuito in modo notevole sulla precisione dei successivi 500 m, rendendo vano tutto il lavoro. Vennero attraversate senza particolari difficoltà le prime due strettoie, acquisendo una grande dimestichezza nell’effettuare stazioni acrobatiche su pance calcitiche, contornati dalla più grande dovizia di stalattiti e stalagmiti di ogni misura. Ma la terza strettoia incombeva, e quella era dura da fare anche a corpo libero. Un passaggio aereo, stretto, tortuoso, praticamente un tubo ø 0,70 con salto finale. Per la bisogna venne costruita una basetta in legno di forma triangolare (fig.2) con foro centrale per il posizionamento e 3 viti parker 7x80 con rondella ø 10 saldata in testa, regolabili in altezza; tre listelli incollati la rendevano solidale con la piastra del tacheometro, che veniva così a trovarsi a 3-5 cm dal suolo. Bisognava essere in due operatori perché ovviamente chi faceva le letture iniziali indietro non poteva aggirare lo strumento per fare le successive in avanti. Per superare la 3a strettoia furono necessarie quattro stazioni con uno sviluppo di 6,34 m e altezza strumentale tra 0,21 e 0,24 m. Alcuni mesi dopo (novembre ’93) veniva aperto un passaggio che permette di evitare il penoso transito aereo della strettoia, proprio alla base della colata calcitica che occlude la galleria principale. Fu così possibile chiudere un piccolo anello di poligonale con 5 lati e 30,68 m di sviluppo. L’errore angolare riscontrato è stato di -0,66e quello lineare  di -0,02 m sulle X e – 0,43 m sulle Y, valori che hanno costituito una riprova della bontà del lavoro eseguito e motivo di orgoglio.

Forti di questa esperienza, la successiva 4a strettoia fu una passeggiata. Meno opprimente  della precedente, ha richiesto due stazioni in cunicolo tubiforme  ø 0,70 ed il passaggio in un laminatoio alto 50 cm e lungo 8 m. Da qui si sbuca in un meandro con un salto su una rampa inclinata di 70° lunga 8 m, per superare il quale furono necessarie due stazioni installate su aerei ballatoi svasati di 60x80 cm. La visuale era talmente inclinata (48°) che metà del campo visuale era coperto dalla base dell’alidada. Le letture della controbattuta sono state possibili solo con l’uso dei prismi da applicare agli oculari, mentre particolare rigore è stato usato nella messa in stazione, con letture coniugate a entrambe i cerchi. Le gambe del treppiede erano molto ravvicinate e instabili.

In casi simili è consigliabile  un’autoassicurazione personale e un cordino di sicurezza per il complesso strumentale onde evitare guai irreparabili. Superato il “Calvario”con un uso poco ortodosso del treppiede, ancorato e zavorrato da pietre usate anche per fare basi di appoggio artificiali, è stata adottata la stessa tecnica per la ripida risalita all’ampia caverna “Morpurgo”. Nei casi in cui ci si trovi in ambienti vasti, è utile lanciare delle stazioni secondarie a raggiera per eseguire i successivi rilievi di dettaglio o collegare eventuali rami secondari. E’ molto vantaggioso provvedere direttamente con il tacheometro al rilievo di dettaglio di tutto quanto possibile, guadagnando in precisione e rapidità, in particolare disponendo di due canneggiatori. Dalla “Morpurgo” si stacca l’interessante e ampio ramo delle “Eccentriche” che dopo 90 m è chiuso da una strettoia costituita da un cunicolo di 8 m, largo 20/30 cm sul fondo e svasato verso l’alto. Per proseguire con la poligonale fu necessaria una stazione poco dopo l’inizio e un'altra a 2 m dalla fine dove, non essendo possibile piazzare il treppiede, si procedette a sagomare sul posto una tavoletta in legno, dimensioni 15x40x1,5 cm che potesse incastrarsi tra le asperità delle pareti in modo stabile e che servì d’appoggio per il tacheometro.

In questa operazione venne coinvolto come strumentista Flavio Vidonis che, non essendo del mestiere, venne addestrato con successo alla bisogna con un corso accelerato. Ormai padroni di una metodologia più volte collaudata, non ci furono particolari difficoltà nel superamento della strettoia a diaframma tra la caverna “Morpurgo” e la caverna “Herborn”, dove il sottoscritto ha potuto operare senza l’ausilio di un secondo topografo. Questa operazione in doppio è stata invece necessaria nella strettoia a orifizio tra la sala delle “Mura” e la caverna dei “Laghi Pensili”, passaggio molto delicato perché su conoide sabbiosa molto ripida e verticale sul lato dei laghi. Anche in questo caso l’aiuto di Vidonis fu risolutivo. La resa giornaliera era variabile tra le 8 e le 12 stazioni.

GROTTA del GUFO

Oramai note le coordinate dell’imbocco del “Gufo” e quelle interne della zona “Calvario” (posizioni che si confermarono divise da un ridotto spessore di roccia), si procedeva senza tregua con gli scavi di approfondimento. Si giunse così alla profondità di -17 m con uno sviluppo di 34 m. I dati indicavano che per collegare le due cavità sarebbe stato necessario liberare uno spessore di 28 m di materiale compattato o roccia piena verso Nord. A questo punto i personaggi guida dei lavori decisero di rinunciare ad ulteriori approfondimenti e continuarono lo scavo verso l’alto, in direzione di un ramo costipato con materiale relativamente sciolto. Dopo una decina di metri si trovarono ad operare in un ripido cunicolo in salita con materiale franoso, e qui fu deciso di chiudere il cantiere.

 LA CURTA

A rilievi ormai ultimati nel luglio 1993, a 400 m dall’ingresso originario, quindi poco prima del “Calvario”, venne aperto un nuovo ingresso, guidati da un filo di fumo che veniva assorbito da pietre e rocce superficiali. Pochi giorni di lavoro furono sufficienti per aprire un passaggio che immette in una cameretta, che pur essendo prossima alla superficie, inizialmente  venne considerato improbabile il suo collegamento con l'esterno perché all’interno chiudeva nel fango. Va annotato che un paio di mesi prima, su indicazioni di Ciaspa, si determinarono le coordinate di una nicchia all’interno della sala dell’”Amatriciana”, che doveva essere la più prossima alla superficie (punto K).

Operando in un unico sistema di coordinate e facendo stazione  sul punto V (presso la chiesetta) si imposero al teodolite angoli azimutali e zenitali corrispondenti al punto K, così da individuarlo sul terreno, all’esterno della grotta. Venne quindi misurata la distanza che, confrontata con quella calcolata in base alle coordinate dell’interno della grotta, diede uno spessore teorico di 16 m. Sfortunatamente il p. K cadeva sopra una compatta parete di roccia inclinata, senza alcuna speranza di trovare un varco possibile. Se si fosse fatto un ulteriore tentativo in corrispondenza di quella che sarebbe diventata la “Curta” si sarebbe ottenuto pieno successo nell’applicazione del metodo. L’apertura di questo nuovo accesso offrì un’interessante opportunità: la possibilità di chiudere la parte più difficoltosa della poligonale con un anello, per poter evidenziare eventuali errori grossolani e procedere alle opportune compensazioni. Furono necessarie altre 6 stazioni per collegare il punto 23 di “Oniria” con l’ingresso del “Gufo” e completare così un anello di 33 stazioni. I risultati sono stati quasi inaspettati, da poter essere confrontati con un normale rilievo esterno. La chiusura angolare ha dato un errore di -2 g29c e la chiusura dei dislivelli ha portato un errore – 0,16 m. La correzione lineare conseguente è stata di + 3,26 m per le X (0,008/m) e + 4,99 per le Y (0,012/m).

 

CONCLUSIONI

All’epoca, per una limitata disponibilità di “cassa”, non si prese in considerazione l’opportunità di acquistare un  tacheometro completo di distanziometro a laser, né erano disponibili gli odierni distanziometri tascabili. Questa attrezzatura avrebbe permesso di rendere più veloci e precise le operazioni di rilievo, eliminando anche le frequenti ambiguità nella misura delle distanze e semplificando il seguente lavoro a tavolino. Ulteriore vantaggio si sarebbe conseguito successivamente, se si considera che il complesso delle grotte della Val Rosandra si è andato arricchendo di nuove cavità i cui imbocchi sono stati tutti collegati con poligonale tacheometrica, attribuendo coordinate compatibili con la  cartografia regionale. I molti incroci e vicinanze tra le varie grotte fanno immaginare un loro collegamento sotterraneo (Oniria-Gallerie, Martina-Pipistrelli-Gallerie, Oniria-Fessura del Vento, Martina-Tasso), come è già successo tra  la grotta delle “Gallerie” e il ”Pozzo presso le Gallerie” (VG 4522). In alcuni casi (ad esempio nella Fessura del Vento) si impone una revisione accurata del rilievo interno per una sicura attendibilità dei dati.                                                                

                                                                                                Nico Zuffi

 Componenti la squadra topografica:

 Edi Brandi, Augusto Diqual, Franco Gherbaz (Ciaspa), Pino Guidi, Flavio Vidoni