Los puentes con una gran luz, los rascacielos,los túneles y las líneas de ferrocarril plantean elevadas exigencias a los ingenieros. Eso se debe a que las deformaciones del terreno o los cambios ambientales pueden producir efectos indeseados en edificios e infraestructuras. ¿Cómo se pueden evitar catástrofes?

En construcciones como presas, túneles o rascacielos se han de considerar ya en la fase de planificación los posibles problemas. Los sistemas de monitorización automática de Leica Geosystems son muy útiles porque permiten un control permanente de los puntos críticos de las estructuras y aumentar enormenente la seguridad. Los grandes puentes están sometidos no sólo a las cargas debidas al tráfico sino también a los más variados cambios meteorológicos y ambientales. Los sistemas de monitorización de Leica Geosystems permiten medir los más pequeños cambios que sufren las estructuras, como muestran los ejemplos del puente sobre el río Yangtse, en Jiangyin (China) o el Sunshine Skyway, en Florida (EE UU). A retos semejantes se enfrentan los técnicos en la ampliación del aeropuerto Washington Dulles o en la construcción de la conexión rápida por ferrocarril al aeropuerto Kowloon en Hong Kong.

El puente colgante más largo de China

El puente de la autopista sobre el río Yangtse, en Jiangyin, es con 3071 metros el puente colgante más largo de China y el cuarto más largo del mundo. Naturalmente las exigencias en seguridad son muy elevadas. El sistema de Leica Geosystems para la monitorización de puentes basado en el Sistema de Posicionamientpo Global (GPS) presta valiosos servicios. Durante la fase de construcción la fuente principal de errores en el entorno del puente fueron las condiciones ambientales. El sistema de monitorización del puente permite detectar vibraciones de alta frecuencia y así controlar la geometría del puente en tiempo real cualquiera que sean las condiciones atmosféricas. La monitorización con ayuda de GPS incrementa la rentabilidad y la efectividad de los trabajos de mantenimiento, proporciona informaciones cuantitativas a los gestores, ofrece la base fundamentada para la toma de decisiones respecto al tráfico, garantiza la resistencia estática y permite estimar con fiabilidad la seguridad del puente.

Potente complemento

Un extraordinario desafío para los constructores ha sido el puente Sunshine Skyway, en Florida, también equipado con un sistema automático de monitorización de Leica Geosystems. Con éxito, como comenta la reputada revista «Bridges»: «El proyecto Sunshine Skyway Bridge muestra cómo los puntos independientes en un puente se pueden medir automáticamente con GPS casi en tiempo real y con precisión centimétrica. Los resultados obtenidos con mediciones cada 15 minutos referidas a una estación de referencia a 16 kilómetros de distancia ofrecen una precisión de 0,5 centímetros en posición planimétrica y 1,7 centímetros en altura. Esas mediciones a intervalos de 15 minutos permiten detectar con suficiente precisión los complejos movimientos que experimenta cada uno de los puntos que se están controlando en el puente. Los resultados por GPS también se utilizan para afinar un modelo numérico sencillo que permite predecir el movimiento del puente bajo diversas condiciones ambientales. Este modo de control está considera o como un potente complemento a los trabajos periódicos de vigilancia convencional ya que detectan incluso cambios muy pequeños debidos a las cargas a que está sometida diariamente la estructura, al paso del tiempo o a circunstancias extraordinarias como huracanes, inundaciones o terremotos.»

Un tren rápido muy seguro

La ciudad de Hong Kong está ampliando su red ferroviaria. El Kowloon Southern Link (KSL) –una línea de 3,8 kilómetros de longitud entre las líneas del Este y del Oeste de la populosa ciudad– está proyectada como principal conexión rápida por ferrocarril con el aeropuerto. La línea tendrá un coste de 8,3 millones de dólares y estará terminada en 2009. Para garantizar que los trabajos de la obra no influyan en la resistencia estática ni afecten al servicio diario del tren o a la seguridad de los pasajeros se está utilizando un sistema de control automático de las deformaciones. Su principal tarea es vigilar continuamente los asentamientos del terreno a largo de la línea de ferrocarril. El máximo error de medición del sistema es menor de un milímetro en cien metros. Todas las informaciones son accesibles desde una página de Intranet. Los ingenieros pueden configurar el sistema y controlar su funcionamiento a través de la Ethernet. Además pueden definir previamente en el software las diferentes tolerancias. Cuan o una medición alcanza uno de tales valores críticos, el sistema envía mensajes SMS a los teléfonos móviles de las personas responsables. Simultáneamente los mensajes se envían también a esas personas por e-mail junto con un informe. De esa forma los ingenieros y topógrafos pueden comprobar sin demora la instalación y en su caso dar los pasos necesarios para evitar daños y asegurar la seguridad de los pasajeros. El sistema instalado trabaja continuamente desde febrero de 2006 y está previsto que lo haga durante 36 meses.

Aeropuerto de Washington Dulles, EE UU

También en Washington Dulles, uno de los aeropuertos de más rápido crecimiento de los Estados Unidos,se requieren sistemas eficientes. La actual ampliación proyecta un ferrocarril subterráneo. Dieter Agate, director de Clark Field Engineering, la empresa encargada de la obra, conocía de antemano el gran desafío: «Los trabajos del túnel tenían que efectuarse muy cerca de los edificios del aeropuerto y de las pistas que seguirían en funcionamiento. Por eso los trabajos tienen que realizarse con absoluta seguridad y puntualidad, sin interferir en las operaciones del aeropuerto. Y eso implica tareas de monitorización exhaustivas. Desde el principio tuvimos claro que el control de deformaciones en tiempo real tenía la máxima prioridad para garantizar la seguridad. Recibimos indicaciones muy precisas y detalladas cuyo cumplimiento exigía un sistema automático versátil. Por eso utilizamos estaciones totales motorizadas, para efectuar mediciones continuas en tiempo real a varios reflectores situados en puntos estratégicos. Mediante conexiones fiables se transfieren los datos a los puntos de control de los resultados.»