Auscultación de túneles con tecnología de sensores ópticos

Los túneles son un elemento central de nuestras infraestructuras; en las grandes ciudades, en las montañas, bajo el agua... Pero, ¿hasta qué punto son seguros?

Hoy en día, los sistemas de auscultación modernos permiten controlar el estado de los túneles de manera fiable. En este campo, la tecnología de redes de Bragg en fibra óptica tiene mucho que decir.

Las deformaciones mecánicas en un túnel pueden plantear riesgos importantes para la seguridad. Es esencial poder comprobar de forma rápida y fiable la estabilidad de la estructura, sobre todo durante los trabajos de construcción en el propio túnel o en sus alrededores.

A la hora de elegir la tecnología de sensor que se va a utilizar para la auscultación del túnel, es preciso tener en cuenta varios aspectos:

• ¿La transmisión de la señal requerida por parte de los sensores será fiable durante el tiempo previsto, tanto a corto como a largo plazo, durante varios años?
• En los túneles normalmente se utilizan cables muy largos. Por lo tanto, la calidad de la señal de medición debe garantizarse incluso a distancias largas.
• ¿Es posible instalar el sistema de auscultación sin que afecte al tráfico del túnel?
• Y, naturalmente, la cuestión fundamental: ¿qué magnitudes de medición y modelos de base son adecuados, por ejemplo, para activar una alarma en caso de que surja un problema?

En respuesta a todos estos interrogantes, la tecnología de sensores ópticos, basada en redes de Bragg en fibra, se ha convertido en los últimos años en una valiosa alternativa a los sistemas de auscultación convencionales.

SysTunnel utiliza el método MEMCOT para las mediciones y cálculos. MEMCOT es el acrónimo de Extensometric Method for Monitoring Convergences in Tunnels (método extensométrico para la auscultación de convergencias en túneles).

Este método, derivado de la teoría de materiales, supone una verificación continua de los desplazamientos en el túnel. Para ello se miden las deformaciones a lo largo del contorno del túnel, así como su transformación en el tiempo. El modelo matemático permite elaborar modelos de desplazamientos y desviaciones radiales que son esenciales para la auscultación del túnel a partir de las deformaciones axiales que se miden.

Este enfoque ofrece muchas ventajas en la práctica: Dado que MEMCOT mide el movimiento absoluto en cada punto de medición, es posible determinar variaciones geométricas sección por sección. Esto lo distingue de otros métodos de auscultación en los que se asume que el movimiento en el túnel es simétrico (lo cual no siempre es un supuesto correcto). Además, los usuarios de SysTunnel pueden determinar la forma exacta de la deformación, algo que tampoco es posible con los sistemas de auscultación convencionales.