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Monitorización estructural de puentes: auscultación y control de estructuras

Monitorización estructural de puentes: auscultación y control de estructuras

El derrumbe de puentes genera un enorme eco informativo en los medios de comunicación. A menudo, los aspectos humanos, económicos, sociales y hasta políticos hacen perder el foco sobre los sistemas de monitorización estructural de puentes aplicados para garantizar la seguridad.

El 8 de abril la noticia del colapso de un puente de 300 metros de largo sobre el río Magra, en la región Toscana de Italia, trajo a la actualidad este problema. Inevitablemente, este accidente sin víctimas mortales recordaba la caída del viaducto Morandi, de unos 200 metros de longitud, en Génova en agosto de 2018. En aquella ocasión, las consecuencias fueron más dramáticas al contabilizar la pérdida de 43 vidas.

En la investigación de las causas, suelen aparecer deficiencias en las acciones preventivas y en las acciones correctivas propias de las tareas de mantenimiento.

¿Se puede evitar el derrumbe de puentes mediante la monitorización estructural?

Las obras civiles están sujetas a periódicas revisiones sobre su estado de mantenimiento. No puede ser de otra forma, el desgaste natural de los materiales va acompañado de alteraciones circunstanciales dentro de las estructuras imposibles de predecir.

Depende de las dimensiones y de las tecnologías aplicadas en las obras establecer los exámenes y la periodicidad necesaria para un mantenimiento seguro. Existen muchas técnicas capaces de detectar deficiencias peligrosas para la seguridad, como por ejemplo la monitorización estructural. También, se exige de estas pruebas una evaluación del grado de idoneidad alcanzado con las posteriores acciones correctivas.

Monitorización estructural preventiva en puentes

Gracias a las tecnologías IOT (Internet of Things) con las últimas versiones en sensores, es posible una monitorización inmediata y continua de una obra. Las variables clave son recibidas en potentes aplicaciones informáticas que detectan cualquier variación sospechosa de señalar un deterioro.

Las inclinaciones, corrosiones, carbonataciones, asentamientos, variaciones de densidad etc., sirven como indicadores del estado general de la obra. Y el seguimiento de los sus valores permite asegurar la conservación de un equilibrio estructural compatible con el uso civil.

Monitorización estructural correctiva en puentes

La monitorización estructural correctiva, por el contrario, se aplica cuando aparecen indicios aparentes de un deterioro. Se busca determinar el alcance de los daños, encontrar la totalidad de las causas que los han originado. Asimismo, pretende recabar el máximo volumen de datos útiles para planificar las actuaciones que restauren el equilibrio perdido.

En Ingenieros Asesores implementamos sistemas de monitorización a tiempo real, con posibilidad de alertas en caso de superar umbrales previamente establecidos. Estudiamos a fondo cada caso para adaptar las técnicas y los medios disponibles a las necesidades manifestadas por el cliente. Con los datos extraídos hacemos posible la visualización en 3D de la situación estructural de la zona de estudio.

Monitorización estructural en puentes

Los puentes concentran en sus elementos materiales una elevada sensibilidad a los fallos. Son aquellos derivados del inevitable desgaste o de las situaciones ambientales extremas poco anticipadas por el proyecto de construcción.

Hay que garantizar el empleo seguro de la infraestructura civil por los riesgos que un colapso mecánico puede ocasionar. Los siguientes instrumentos aplicados van en esa dirección.

Monitorización estructural de puentes

Los sensores recogen datos

Son sensores de distintas magnitudes capaces de advertir un desvío de los valores normales. La localización precisa de estos sensores es clave para emplear estos datos en una evaluación de alcance más general. Debe reflejar la situación química, fisicoquímica y mecánica de elementos relacionados con la estabilidad de la obra.

Transmisión de los datos mediante un datalogger

El paso siguiente es que estos parámetros digitalizados se registren en un instrumento de medida apto para iniciar su tratamiento informático. También debe tener capacidad para que se puedan comunicar con un almacén preparado para su tratamiento sistemático. Las redes de comunicaciones por 4G o 5G juegan aquí un papel muy relevante por su sencillez y economía.

Almacenamiento de la información

La acumulación de datos sirve para activar un monitoreo en tiempo real o para estudios con mayor profundidad. Los informes generados por potentes sistemas de software transforman esos registros en conocimiento de la situación real de la infraestructura civil que se quiere estudiar. Para los puentes, esta alta disponibilidad es básica para aplicar medidas de corrección urgentes.

Visualización e interpretación de los datos

La visualización de los datos mediante gráficos e imágenes que reconstruyen las estructuras en 3D ahorra horas de cálculos. Es fácil programar alarmas que adviertan de una desviación injustificada de los parámetros típicos de una situación estable. A partir de ese momento la naturaleza de la incidencia abre paso a otras acciones que clarifiquen la interpretación de las primeras señales.

Estas tareas son básicas para evitar males mayores como los comentados al principio. Aún en los casos de fuerza mayor, por circunstancias climáticas excepcionales o accidentes, una buena conservación minimiza los efectos dañinos de un evento imprevisiblemente trágico.

Con demasiada frecuencia, el derrumbe de puentes es consecuencia de un mantenimiento negligente o descuidado. Con el seguimiento informado de la realidad material de la obra, aseguramos un tiempo precioso. El que permite programar reformas que prolonguen su vida útil sin interrupción de su aprovechamiento social y económico.

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