El líder en monitoreo remoto IoT anuncia una solución en la que los sensores vienen preintegrados en los segmentos de concreto utilizados para revestir túneles.
El concepto de revestimiento inteligente para túneles de la empresa, presentado en el World Tunnel Congress 2022 en Copenhague, aborda un gran desafío de seguridad en la construcción de túneles y permite a los ingenieros tomar decisiones basadas en datos desde la fase inicial de construcción del revestimiento. Los túneles son estructuras inherentemente inestables que requieren un monitoreo cuidadoso durante la construcción, especialmente cuando se utilizan máquinas tuneladoras (TBMs: tunnel boring machines). A medida que las TBM crean los túneles, colocan revestimientos de concreto detrás de ellas para que el área pueda ser accesible sin riesgo de desprendimientos de roca.
Hasta ahora, el proceso de excavación del túnel debía detenerse en intervalos regulares para instalar equipos de monitoreo en la superficie interior de los revestimientos. La instalación de estos equipos puede llevar varias horas, lo que incrementa el coste y la complejidad de los proyectos de túneles. Además, implica un cierto grado de riesgo, ya que los ingenieros deben trabajar en secciones del túnel que aún no cuentan con equipos de monitoreo instalados.
Además, los equipos de monitoreo instalados durante la construcción a menudo deben retirarse antes de que el túnel entre en operación, lo que reduce la capacidad de monitorear los túneles una vez construidos. La innovación lanzada por Worldsensing resuelve todos estos problemas al integrar los sensores directamente en los segmentos de concreto instalados por la TBM, evitando así costosos retrasos en la instalación y desinstalación de los equipos.
Los sensores integrados permiten a los equipos de ingeniería obtener datos en tiempo real sobre la estabilidad del revestimiento desde antes de que se instalen los segmentos del túnel. Los datos se transmiten de manera fiable durante toda la vida útil del revestimiento y pueden analizarse utilizando cualquier software de visualización estándar en la industria, mejorando la capacidad de los equipos de ingeniería para tomar decisiones basadas en datos relacionadas con la seguridad e integridad de la infraestructura.
Las unidades de monitoreo incluyen un robusto registrador de datos de cinco canales de Worldsensing, conectado de forma segura a sensores de cable vibrante como galgas extensiométricas o células de presión. Los registradores de datos están alojados en una carcasa de polímero resistente que puede integrarse directamente en el concreto, quedando a ras de la superficie interior del revestimiento del túnel.
Monitorización de túneles
Durante la construcción, el registrador de datos puede enviar señales a un gateway instalado a hasta 100 metros de distancia en la cabeza de la TBM, proporcionando una visión casi instantánea y en tiempo real de la estabilidad del túnel desde el momento en que se coloca el revestimiento. Todos los componentes electrónicos del dispositivo están protegidos con resina aislante, dejando abiertas solo las conexiones Universal Serial Bus (USB) para fines de configuración. El registrador de datos funciona con baterías que pueden durar hasta una década sin necesidad de mantenimiento.
La distancia de transmisión de estos datos está limitada por las interferencias generadas por la TBM, pero una vez que la tuneladora avanza, las comunicaciones pueden cambiar a gateways instalados en el túnel, con un alcance de hasta 3 km en línea recta o 800 m en curvas. “Esta innovación representa un gran avance en la seguridad y eficiencia de la excavación de túneles,” afirmó Matthieu Laville, Director de Ventas Globales en Worldsensing.
“Ahora podemos reducir drásticamente los retrasos involucrados en la instalación y configuración de sistemas de monitoreo de túneles, ahorrando tiempo y costos. Al estar la tecnología completamente basada en comunicación inalámbrica, no es necesario realizar trabajos costosos y lentos de cableado y empalmes una vez que la TBM ha avanzado.”
Simplificando la construcción de túneles
Laville añadió: “Integrar el equipo de monitoreo directamente en el revestimiento de concreto de los túneles es una idea sencilla pero muy innovadora que simplifica la logística durante la construcción al minimizar la necesidad de trabajos de instalación posteriores.”
Worldsensing estima que la solución de monitoreo integrada podría reducir el tiempo y esfuerzo involucrados en la construcción de túneles hasta en un 25 %. Además, el concepto puede aplicarse a otros tipos de construcción, como la edificación o instalación de pozos, losas de concreto, pilares de puentes, puentes segmentados, muros pantalla, cimientos y columnas prefabricadas, y vigas.
“Este lanzamiento destaca nuestro compromiso con la mejora de la seguridad y la eficiencia en la industria de la construcción,” dijo Andy Frost, Director de Producto y Marketing en Worldsensing. “Seguimos trabajando con el sector en otras formas de aportar valor mediante el monitoreo.”