Un sistema de monitorización estructural garantiza la seguridad del techo de acero de la nueva estación de Holmestrand

La empresa noruega HENT AS es un contratista integral de ámbito nacional que lleva a cabo todo tipo de proyectos de construcción. Entre ellos, un buen número de contratos llave en mano, contratos públicos y proyectos especiales dentro del campo del transporte, con obras muy variadas. HENT tenía bastante avanzadas la construcción de la estación de Holmestrand —la primera del mundo en su género— cuando el cliente, Bane NOR, le encargó un sistema adicional de verificación y monitorización del techo de acero que cubre la vía. La idea es documentar los 100 años de vida útil previstos para el techo. HENT AS buscó ayuda externa para ejecutar el encargo. Nunca antes se había construido una estación de tren con estas características, lo cual hacía todavía más importante la necesidad de exactitud, precisión y buena documentación. Los pasajeros que esperan en los andenes no deben sufrir ninguna molestia como consecuencia de la presión generada por los trenes que los cruzan a alta velocidad.


HBM Test and Measurement (HBM) recibió el encargo de realizar las mediciones necesarias mediante galgas extensométricas instaladas en los pernos de acero incrustados en la roca de los cuales está suspendido el techo. También debía suministrar y poner en marcha una solución de TI, consistente en un único servidor con el software oportuno.

Uno de los numerosos pernos de acero equipados con cuatro galgas extensométricas para medir la tensión y la flexión.
Se instalaron más de 200 puntos de medición con galgas extensométricas en los anclajes que sujetan el techo de acero a la roca.
Lars Skaret, de HBM, configura el sistema de monitorización con el software de adquisición de datos catman.

A gran altura

Ha sido el primer trabajo que HENT AS encargaba a HBM como contratista, y el resultado ha sido muy satisfactorio. HBM obtuvo el contrato de suministro de la instrumentación del techo que cubre la vía. El techo de acero cuelga de unos pernos de 6 metros de largo integrados en la roca, de los cuales solo 3 metros están cimentados con colgadores especiales. Bane NOR exigía un nivel de exactitud, precisión y documentación máximo, con acceso continuo a cálculos precisos de las condiciones de presión y succión. Las condiciones extremas de un trabajo tan exigente, dentro de una montaña y sobre una vía de tren a 25 metros sobre el nivel del suelo, hicieron de este proyecto todo un desafío para HBM. Se instalaron más de 200 puntos de medición con galgas extensométricas en los anclajes que sujetan el techo de acero a la roca. El objetivo era medir los esfuerzos dinámicos a los que se encuentran sometidos los pernos de acero que sujetan el techo. Tanto HENT como su cliente Bane NOR han quedado muy satisfechos con la aportación de HBM:

“HBM ha hecho un trabajo excepcional. Han sido eficaces, flexibles y han demostrado compromiso y determinación en unas condiciones de trabajo muy exigentes. Nos ha gustado especialmente que HBM haya sido capaz de ayudarnos en un plazo muy corto y que, además de encargarse de la instalación, nos haya prestado asesoramiento experto durante las pruebas. Este proyecto ha sido el primero de esta naturaleza para nosotros, así que ha sido muy beneficioso poder contar con un proveedor que ofreciese soluciones de calidad”,

explica Sebastian Nordahl, director de proyecto de HENT.

La estructura de acero cuelga de unos pernos integrados en la roca de la montaña de 6 m de largo, de los cuales, únicamente los 3 m están cimentados.
Armario con equipos de medición, como los amplificadores QuantumX.
Nunca antes se había hecho una obra parecida y el proyecto presentaba unos requisitos muy exigentes de exactitud, precisión y documentación.

Los amplificadores de medida empleados son de la serie QuantumX y los sensores utilizan principalmente tecnología de galgas extensométricas, aunque también, en algunos casos, tecnología IEPE (piezoeléctrica con electrónica integrada) y piezorresistiva.

Además de los 226 puntos de medición con galgas extensométricas, se instalaron tres células de carga en algunos pernos seleccionados del techo de acero, con el fin de llevar un seguimiento de su deformación a lo largo del tiempo. También se instalaron tres acelerómetros (sensores IEPE) que permitirán controlar movimientos dentro del techo de acero en tres direcciones a lo largo del tiempo. Asimismo, se instalaron quince equipos de medición de movimiento, para detectar fallos y cambios en el movimiento de los anclajes en la roca; quince sensores de presión/succión (piezorresistivos) para supervisar la presión y la succión del techo de acero; y seis sonómetros para supervisar los efectos a largo plazo de las medidas de atenuación del ruido.

Se suministró software catman de HBM para efectuar los ajustes necesarios, registrar los datos procedentes de los sensores y obtener los valores de las galgas extensométricas y otros sensores. Además, se encarga de almacenar toda esta información. En consecuencia, los datos pueden proporcionar respuesta inmediata a cualquier pregunta que pueda tener el cliente en cualquier momento.

Una instalación correcta

Una comunicación y colaboración eficaces han proporcionado a HENT AS la certeza de que se ha llevado a cabo la instalación correcta y de que el proceso de monitorización tendrá continuidad a largo plazo. Las galgas extensométricas y el registro de datos son herramientas esenciales para garantizar el seguimiento de la seguridad y para tener la certeza de que los equipos se mantiene en buenas condiciones en todas las circunstancias.

En HENT, están convencidos de que seguirán colaborando con HBM en el futuro. Como señala Nordahl:

“No es viable introducirse en el techo para realizar mediciones continuas. Por ello, Bane NOR tiene claro que desea celebrar un acuerdo de servicio con HBM para las operaciones de mantenimiento y calibración, a pesar de que aún no hemos determinado la frecuencia con la que se deberá comprobar el sistema. Además, esperamos detectar valores marginales antes de que sea necesario enviar cualquier señal de alarma a Bane NOR, en caso de que aparezcan fallos en el techo de acero. Esto sucederá cuando la instalación lleve un tiempo funcionando. Bane NOR aún se encuentra en una fase de explotación muy temprano y nunca antes se había llevado a cabo un proyecto de este tipo, aunque ya se han realizado pruebas de velocidad con la colaboración de personal de HBM, con fines de aseguramiento de calidad y obtención de datos de medida. Se han llevado a cabo pruebas de fuerza de succión y presión en todas las estructuras del interior del vestíbulo de la estación”.