Explicación de los anclajes al suelo inteligentes

Los anclajes inteligentes al suelo (también llamados "anclajes de tierra" en EE.UU.) se utilizan en la construcción y la ingeniería civil para evitar el derrumbe de terraplenes, muros laterales y estructuras similares. A diferencia de los sistemas estándar de anclaje al suelo o a la tierra, los anclajes inteligentes al suelo utilizan registradores de datos para enviar información sobre el estado de un anclaje a un centro de control, de modo que se pueda supervisar la estabilidad de la estructura. 

Esta capacidad de supervisión remota puede ayudar a reducir significativamente el riesgo de accidentes, ya que los movimientos estructurales pueden detectarse casi en tiempo real y pueden tomarse medidas para estabilizar la estructura o evacuar la zona circundante, según sea necesario. En este blog se explica cómo funcionan los anclajes inteligentes al suelo y se describen sus ventajas en comparación con los métodos de anclaje tradicionales. Si desea más información, lea nuestro libro electrónico sobre la supervisión de cargas para anclajes al suelo.  

Anclajes al suelo: ¿qué son y por qué son importantes?

Muchas estructuras de construcción e ingeniería civil, desde los muros de contención hasta los túneles, implican cortar o amontonar tierra de manera que se creen muros o terraplenes inestables y que supongan un riesgo para las personas y los objetos que se encuentran debajo. Para estabilizar la tierra, los ingenieros la cubren con una capa exterior o piel, hecha de un material como el hormigón, que se mantiene en su lugar mediante grandes clavos o "tendones" de metal o plástico reforzado con fibra de vidrio que se introducen en el sustrato. 

Estos tendones, que pueden tener hasta 70 metros de longitud, se denominan anclajes de tierra, de percusión o mecánicos. Los anclajes de tierra también se utilizan para fijar los cables de sujeción de los mástiles y otras estructuras verticales. 

Control de los anclajes al suelo: ¿por qué es importante?

El posicionamiento, la instalación y la supervisión correctos de los anclajes al suelo son esenciales para garantizar la estabilidad y la seguridad de las estructuras que sostienen. En la práctica, estas estructuras pueden ser desde terraplenes de autopistas hasta torres de transmisión de radio. La fase de control más importante es la que tiene lugar inmediatamente después de la colocación de los anclajes al suelo, ya que es el momento en que es más probable que se muevan y se ajusten. 

Sin embargo, se recomienda (o se exige) una supervisión periódica de los anclajes al suelo a lo largo de la vida útil de la estructura, para asegurarse de que su integridad no se vea comprometida por las cambiantes circunstancias ambientales. Este proceso no debe tomarse a la ligera; según las investigaciones, solo los desprendimientos de tierra matan a unas 4.000 personas al año en todo el mundo, por lo que es importante vigilar la integridad de cualquier banco de tierra que pueda derrumbarse cerca de la actividad humana. 

Opciones para el control de los anclajes al suelo

Existen tres opciones principales para supervisar los anclajes al suelo, en función del diseño del anclaje:

• Un procedimiento de despegue con agarre en las colas del ancla. Se basa en las mediciones de presión realizadas en los filamentos o "colas" que sobresalen del ancla. No todos los diseños de anclas lo tienen, y los que lo tienen suelen ser muy voluminosos. 

• Un procedimiento para despegar en una placa de anclaje roscada. Esto requiere anclajes con placas roscadas externamente y placas de apoyo sobredimensionadas. También requiere un equipo de tensado especial con componentes como una silla de gato, y un elemento de conexión.

• Un procedimiento de célula de carga. Se trata de tener una célula de carga fijada permanentemente al anclaje, para poder controlar fácilmente las cargas a lo largo del tiempo. 

Se espera que el tercer procedimiento sea cada vez más popular, ya que es compatible con todos los diseños de anclajes al suelo y no requiere que el personal de control lleve un equipo especial para realizar las lecturas in situ. Además, permite realizar lecturas a distancia mediante registradores de datos, con lo que se puede obtener información casi en tiempo real con un coste por lectura extremadamente bajo. 

¿Qué son los anclajes al suelo inteligentes?

Tener una célula de carga conectada a un anclaje al suelo significa que hay un dispositivo que controla constantemente el estado del anclaje. Sin embargo, en una configuración tradicional, un técnico tendría que visitar el lugar para realizar las lecturas de la célula de carga para que la monitorización arroje información útil. Pero con la llegada de las tecnologías inalámbricas, ahora es posible acoplar un registrador de datos a cada célula de carga y transmitir las lecturas regularmente a una pasarela o estación base. A partir de ahí, se pueden analizar los datos y acceder a ellos desde cualquier lugar a través de una conexión a Internet. 

Estos llamados anclajes al suelo inteligentes pueden proporcionar datos sobre su estado de forma casi continua si es necesario. Los registradores de datos pueden alimentarse con baterías que pueden durar varios años, lo que elimina la necesidad de cableado o instalaciones eléctricas. Y pueden ser configurados mediante una aplicación móvil por personas sin formación previa. 

Diagrama esquemático de la instalación de un anclaje al suelo inteligente

 

¿Cuáles son las ventajas de los anclajes al suelo inteligentes?

En comparación con las técnicas tradicionales de supervisión de anclajes al suelo, el uso de la tecnología inteligente ofrece las siguientes ventajas:

• Mano de obra. Dado que los anclajes al suelo inteligentes pueden enviar datos automáticamente durante años, eliminan la necesidad de que los técnicos realicen visitas periódicas a las instalaciones. Esto permite que los expertos puedan dedicar más tiempo al trabajo de valor añadido. Sólo tienen que visitar una obra en caso de problema.  

• Coste. Un análisis realizado por Worldsensing muestra que el coste por lectura de un sistema inteligente de anclaje al suelo es de sólo 1,60 euros por hora durante tres años. Esto contrasta con los 3.480 euros por lectura de las lecturas manuales realizadas cada trimestre. 

• Datos. Los sistemas inteligentes de anclaje al suelo pueden transmitir datos cada hora o incluso con mayor regularidad, lo que ofrece a los ingenieros una visión casi en tiempo real de los cambios en la integridad estructural. Esto permitiría a los técnicos detectar cambios repentinos que no serían evidentes en las visitas trimestrales o anuales. 

Estas tres ventajas combinadas constituyen un argumento muy poderoso para utilizar sistemas inteligentes de anclaje al suelo en cualquier situación en la que existan riesgos y dimensiones significativas que, de otro modo, podrían justificar las inspecciones manuales. A medida que aumenta la presión sobre los propietarios de proyectos de construcción y de ingeniería civil para evitar accidentes que podrían provocar la pérdida de vidas humanas, las ventajas de seguridad derivadas de un mejor análisis de datos podrían justificar por sí solas el paso a los anclajes al suelo inteligentes. 

• Para obtener más información sobre los anclajes al suelo inteligentes, lea nuestro libro electrónico sobre la supervisión de cargas para anclajes al suelo.