Auscultación de la Union Station, Toronto

por Brad Longstreet

La Union Station en el centro de Toronto es la estación de ferrocarril más importante de Canadá: 65 millones de viajeros pasan cada año por ella. La estación, construida entre 1915 y 1920, es considerada una obra maestra de la arquitectura Beaux-Arts. Así lo testifican sobre todo la amplia columnata de la fachada frontal del edificio y el «Grand Hall» de 76 x 27 metros con su célebre suelo de mármol, el techo abovedado de exquisita decoración y las ventanas de cuatro pisos de alto en los dos extremos.

A principios de 2010 comenzó la modernización y renovación de la Union Station. Los costes estimados
son de 650 millones de dólares. Las partes en superficie del edificio histórico se están reacondicionando
y está previsto que las tres plantas superiores del ala oeste sirvan como sede administrativa a la compañía de transporte regional Metrolinx. Ademas, se ha planificado una ampliación del vestíbulo hasta un total de 11.000 m², el triple de su superficie actual. Estas ampliaciones exigen un reforzamiento de los
cimientos del edificio. Cada una de las columnas del nivel más inferior del edificio será apuntalada, recortada para poder realizar trabajos en los cimientos, alargada mínimamente y colocada de nuevo. Dos factores complican la ya de por sí difícil tarea: la base histórica del edificio no debe dañarse y el tráfico ferroviario no debe interrumpirse. Para garantizar la seguridad de los trenes y evitar decantaciones o movimientos indeseables de este monumento de más de 100 años, se necesita una auscultación en tiempo real altamente precisa. La empresa encargada de los trabajos en la cimentación también era consciente de ello. Solo unas pocas empresas son capaces de garantizar unas tareas de auscultación tan exigentes, una de ellas se encuentra en Toronto: Monir Precision Monitoring es una filial de la empresa de geotecnia, Isherwood Associates, con sede en Ontario. Monir es desde hace nueve años una empresa independiente con 17 empleados y con un crecimiento de aprox. el 20 % anual. Para el proyecto Union Station, la precisión y la velocidad eran valores fundamentales para Monir. Las empresas constructoras debían reconocer in situ inmediatamente si el movimiento de las columnas durante los trabajos en los cimientos sobrepasaba los valores preestablecidos. Los umbrales se pusieron conscientemente bajos: un movimiento de 2,5 mm ya activaba una alarma, por encima de 3,0 mm los trabajos se interrumpían inmediatamente. La auscultación se complicaba aún más por el paso continuo de trenes de gran tonelaje, los cuales provocaban movimientos que debían ser tenidos en cuenta por el sistema de auscultación.

Ventajas de las estaciones totales
Monir comenzó con la búsqueda de la instrumentación adecuada. Los contratistas de obras principales en el proyecto partían de la base de que solo los extensómetros serían lo suficientemente precisos, pero el ingeniero de medición de Monir, Thomas Gondo, era de otra opinión. «Los extensómetros son realmente precisos», explica, «pero miden el movimiento solo en una pequeña zona y luego realizan un cómputo aproximado. Este procedimiento presupone que las circunstancias son idénticas en toda la zona supervisada y nosotros no podíamos partir de esa base.»
En lugar de eso, Gondo quería utilizar una estación total que pudiese registrar todo el margen de medición
junto con el entorno en el intervalo más breve posible. Pero para ello, Monir debía convencer primero a sus clientes de la precisión del equipo. El problema era la medición de distancia. «En la práctica», explica Gondo, «es suficiente la precisión de la medición de distancia electrónica. Pero en nuestra aplicación superaríamos la especificación del fabricante y nadie quería asumir una responsabilidad de este tipo.»
Junto con Leica Geosystems, Monir desarrolló un método con el que se podía lograr la precisión exigida:
Don Edgar de Leica Geosystems propuso fijar la distancia medida de algunos valores críticos para los trabajos en los cimientos. Para algunos valores de prismas durante el trabajo debía utilizarse una
distancia medida anteriormente como constante y el movimiento se derivaría solo a partir de las mediciones angulares. Funcionó a la perfección porque las especificaciones del fabricante para mediciones
angulares (en las distancias correspondientes) se mantenían de modo fiable dentro de las tolerancias
especificadas. El equipo de Monir instaló 23 prismas sobre y alrededor de las columnas en las que se iba a trabajar. En los tres prismas principales (uno directamente sobre la columna y dos cerca de ellas) se midió, como se describe arriba, con una distancia especificada, los demás se trataron del modo normal. Para las mediciones se empleó una estación total Leica TS30, colocada a una distancia segura del área de trabajo. Para obtener y procesar los resultados en tiempo real, Monir utilizó el sistema de auscultación de
deformaciones Leica GeoMoS que controlaba a la Leica TS30 durante la adquisición automática de una serie de mediciones. Cada siete minutos y medio se apuntaba a los 23 prismas y se media, mientras que
en los tres prismas principales la medición se realizaba a intervalos de 1 minuto. GeoMoS también se utilizó para la integración de los datos de los sensores de presión absoluta que medían la presión en los puntales que soportaban las columnas. Estos datos, junto con los valores de medición de la TS30, se mostraban en la pantalla de GeoMoS. «Podíamos seguir en la pantalla la modificación en cada objetivo de medición y la presión», explica Marcelo Chuaqui, el director general de Monir. «Resultaba práctico poder leer y mostrar al mismo tiempo la información importante.» Para excluir los errores al apuntar a causa del polvo y los gases de escape, algunas de las tareas de ascultación críticas comenzaban a las 3 de la madrugada cuando el aire estaba limpio y la estación prácticamente vacía. Para la consideración de los movimientos provocados por los trenes, Monir utilizó los horarios de los trenes y los datos de medición recopilados con anterioridad para la determinación de una base de medición. Leica GeoMoS relacionó los horarios de los trenes y los datos básicos de modo que los movimientos provocados por los trenes no activasen ninguna alarma, al contrario que los trabajos de construcción. Resultó que para nuestra sorpresa los trenes solo provocaban pequeños movimientos. «El mayor movimiento que registramos fue de 0,6 mm», recuerda el director del área de medición de Monir, Colin Hope. «Nos costó que los ingenieros de obras creyesen en los datos, pero finalmente pudimos convencerles de que nuestros números eran ciertos. El edificio era considerablemente más estable de lo que todos habían supuesto.»

Mediciones redundantes con métodos distintos
«Para nosotros era importante realizar mediciones redundantes con distintos métodos independientes entre sí», afirma Chuaqui. Monir, además de los sensores de presión absoluta, también recurrió a otros
dos procesos: nivelaciones y mediciones según ejecución antes y después de la construcción.
Para las nivelaciones, Monir utilizó un nivel digital con miras para nivelación de precisión, con cuya ayuda se comprobaban los valores de medición de la estación total antes, durante y después de los trabajos de
construcción. Los resultados confirmaron los valores de la estación total y tranquilizaron a los ingenieros
de obras que esperaban movimientos más intensos durante la retirada y la recolocación de las columnas.
Los clientes, afirma Chuaqui, durante este proyecto de auscultación «estaban realmente sorprendidos
de que pudiéramos aportarles resultados en tiempo real. Toda la información necesaria estaba legible en
todo momento desde una única pantalla. Esto facilita el trabajo a las constructoras y les aporta una excelente sensación de seguridad.»

Impresión con autorización de la publicación especializada «Professional Surveyor».