Los trabajos de construcción y movimiento de tierras se llevan a cabo cada vez más en áreas con una infraestructura subterránea densa. ¿Cómo prevenir eficazmente los daños y evitar reparaciones costosas? La solución son los localizadores de cables, tuberías e instalaciones subterráneas, que permiten realizar los trabajos de manera segura.
Las inversiones en construcción, independientemente de su tipo, casi siempre incluyen trabajos de movimiento de tierras en la zona. Esto generalmente está relacionado con la necesidad de ajustar nuevos elementos de construcción a las redes subterráneas existentes, lo que a menudo significa ubicarlos junto a, sobre o debajo de instalaciones operativas, como una red eléctrica, por ejemplo. Esta situación complica significativamente la ejecución de los proyectos de construcción.
Más inversiones, mayor riesgo de daños a la infraestructura.
La falta de una planificación precisa puede llevar a daños imprevistos o interrupciones en la transmisión del medio correspondiente. Esto conlleva costos adicionales de inversión relacionados con las reparaciones de la infraestructura dañada, que a menudo son muy elevados.
El dinámico desarrollo de la construcción y el creciente número de proyectos realizados aumentan el riesgo de daños a las redes subterráneas. Otro problema es la falta de coherencia entre las distintas inversiones. Por ejemplo, el reemplazo de una red de alcantarillado o agua suele realizarse poco después de finalizar la renovación de una carretera, lo que refleja una planificación insuficiente y una falta de perspectiva a largo plazo. Esto lleva a dificultades para la posterior expansión de la infraestructura a bajo costo.
Como resultado, la densidad de las redes subterráneas está aumentando, no solo en áreas altamente urbanizadas. Esta tendencia se intensificará, ya que las instalaciones hoy en día casi siempre se colocan bajo tierra. Esto se debe a consideraciones funcionales y estéticas que hacen que la infraestructura en superficie sea inaceptable en espacios urbanos modernos.
Foto1. Aumento de densidad de redes subterráneas
Crecientes exigencias a las redes eléctricas
Un desafío adicional es la modernización de las redes eléctricas obsoletas, aéreas, hacia redes subterráneas. Este enfoque tiene como objetivo mejorar la fiabilidad y seguridad del suministro de energía eléctrica, lo cual, en el contexto del cambio climático, parece una medida lógica. Las redes aéreas, especialmente las construidas hace casi medio siglo, no fueron diseñadas pensando en las actuales cargas ni en las condiciones climáticas extremas. Las temperaturas crecientes y la frecuencia cada vez mayor de fenómenos atmosféricos peligrosos aumentan aún más la necesidad de modernización.
Causas de daños a la infraestructura subterránea
Como se desprende de las consideraciones anteriores, la cantidad y densidad de infraestructura subterránea sigue aumentando, lo que hace que los trabajos de movimiento de tierras tarde o temprano se encuentren con instalaciones existentes. La pregunta clave es: ¿se pueden evitar los daños? La respuesta es: sí, siempre que se apliquen las medidas preventivas adecuadas.
Entre las causas más comunes de daños a la infraestructura subterránea se encuentran:
- la falta de verificación de mapas geodésicos,
- la presión del tiempo,
- el error humano,
- la incoherencia en la localización de las redes en los mapas geodésicos,
- la ausencia de datos sobre las redes o partes de ellas en los mapas geodésicos,
- la precisión limitada de la representación de las redes en los mapas geodésicos.
Un error común es omitir el análisis de los mapas geodésicos y no tener en cuenta los posibles puntos de colisión. En la práctica, esto suele deberse a la prisa o a las presiones de los superiores, lo que puede llevar a errores costosos. Por lo tanto, vale la pena dedicar un poco más de tiempo a una preparación cuidadosa de los trabajos, incluso a costa de pequeños retrasos. A largo plazo, esto resulta menos costoso que reparar una infraestructura dañada.
Para minimizar el riesgo de errores, la preparación cuidadosa del trabajo y la formación del personal, especialmente del operador de la excavadora, desempeñan un papel fundamental. En primer lugar, garantizarle cursos adecuados y suficiente descanso reduce significativamente el riesgo de cometer errores. En segundo lugar, la educación basada en ejemplos de accidentes reales y sus consecuencias (como una explosión de gas causada por daños en una tubería de gas) ayuda a prevenir un comportamiento rutinario e irresponsable del operador.
Parte de los daños se debe a errores cometidos en el pasado por las personas responsables de elaborar la documentación que actualmente utilizamos. Aunque no tenemos una influencia directa en estos aspectos, vale la pena recordar las posibles consecuencias. Incluso los datos correctos pueden contener limitaciones relacionadas con la precisión de las mediciones. La tolerancia al error puede ser de varios metros, lo que en casos extremos significa que la red está en un lugar completamente diferente al indicado por los mapas, por ejemplo, al otro lado de la calle.
¿Qué se puede hacer para minimizar el riesgo derivado de errores en la documentación? Es fundamental realizar comprobaciones y verificar los datos antes de empezar a trabajar. El primer paso es utilizar plataformas gratuitas que proporcionan información espacial o mapas geodésicos, que permiten comprobar si hay elementos de infraestructura subterránea en una determinada zona. Esto permite prepararse mejor para la ejecución del proyecto e identificar riesgos potenciales.
Foto 2. Control y verificación de datos en la plataforma www.geoportal.gov.pl
Verificación eficaz de datos utilizando un localizador de cables
El segundo método de control y verificación de datos es la inspección del terreno con localizadores de cables. La zona de trabajo debe investigarse en dos etapas:
- Verificar el trazado real bajo tierra de los elementos representados en los mapas geodésicos.
- Examinar el terreno en busca de infraestructuras no marcadas en los mapas, fuera de servicio o restos subterráneos.
Foto 3. Inspección del terreno utilizando el localizador Sonel LKZ-2500
La primera etapa es relativamente sencilla, ya que se sabe dónde buscar aproximadamente los datos de la red. La mejor solución es usar localizadores que operen en modo activo, lo que permite introducir una señal en el objeto y rastrear su recorrido/trazado. Durante estos trabajos, es recomendable usar localizadores grandes, adaptados para trabajos en el terreno y a gran profundidad. También es crucial el método de transmisión de la señal, que puede afectar la precisión de las mediciones.
Tres métodos de transmisión de señal
Se distinguen tres métodos básicos de transmisión de señal:
- Galvánico: el transmisor se conecta directamente al objeto rastreado y a su elemento conductor;
Foto 4. Método galvánico de transmisión de señal
- Inductiva: la señal es inducida mediante pinzas transmisoras, lo que elimina la necesidad de una conexión física (el cable puede estar bajo tensión y aislado).
Foto 5. Método inductivo de transmisión de señal
- Inductivo: la antena incorporada del transmisor induce una señal en todos los objetos conductores debajo de ella, de acuerdo con la dirección indicada en el transmisor.
Foto 6. Método inductivo de transmisión de señal
El método más efectivo es el galvánico, ya que permite introducir la señal de rastreo más fuerte, que depende directamente de la intensidad de la corriente generada en el objeto. La señal puede reforzarse adicionalmente conectando a tierra el otro extremo del cable, lo que aumenta significativamente la eficacia de la localización.
Localización de infraestructura no conductora
Desafortunadamente, no toda la infraestructura subterránea es conductora En el caso de tuberías hechas de PVC, resultan útiles accesorios especializados, como:
- Un cable transmisor en un carrete, que permite introducir el cable en la tubería como guía. Al conectar el transmisor al cable, se puede rastrear con precisión el recorrido de la tubería de manera similar a como se hace con los cables eléctricos.
- Sonda transmisora: un pequeño transmisor que se puede montar al final de una guía para tirar cables e introducir en la tubería, rastreando el transmisor mediante el receptor.
Foto 7. Localización de infraestructura no conductora utilizando un cable transmisor especializado
Búsqueda de infraestructura no registrada en la documentación
La segunda etapa, es decir, la inspección del terreno para detectar toda la infraestructura subterránea, requiere mucha más atención y experiencia. El operador del localizador debe interpretar hábilmente las señales recibidas, lo cual es clave para la eficacia de todo el proceso. Las búsquedas se dividen en dos tipos:
- infraestructura activa: cables eléctricos, telecomunicaciones o tuberías de gas no registrados;
- infraestructura inactiva y conductora: elementos de infraestructura que ya no están en uso, pero que aún pueden representar un obstáculo durante los trabajos.
El método más rápido para detectar infraestructura activa son los modos pasivos, que solo utilizan el detector en sí. Los modos más utilizados son:
- POWER: permite detectar y rastrear cables bajo tensión de red con una frecuencia de 50 o 60 Hz
- RADIO: rastrea todas las señales dentro de la banda de frecuencia seleccionada.
La inspección del terreno en modos pasivos generalmente implica dividir el área en líneas paralelas con una separación de aproximadamente un metro entre sí, perpendiculares a uno de los lados del área. El operador se desplaza a lo largo de estas líneas, registrando señales. En caso de encontrar una señal estable, se marca el punto en la superficie del suelo. A partir de estos puntos, se puede determinar una línea que refleje el trazado de la infraestructura detectada.
Foto 8. Metodología de inspección del terreno en modos pasivos – primer paso
Después de la primera inspección del terreno, se debe repetir el proceso, pero esta vez trazando líneas perpendiculares a las analizadas previamente. Como resultado, se crea en el terreno analizado una cuadrícula de medición con cuadrados de un metro de lado. Este método aumenta la probabilidad de localizar con precisión y reflejar la infraestructura subterránea.
Foto 9. Metodología de inspección del terreno en modos pasivos – segundo paso
Localizadores modernos frente a cuadrículas de medición
El uso de cuadrículas de medición es particularmente importante en el caso de localizadores más antiguos, que debido a la cantidad limitada de antenas pueden tener dificultades para detectar objetos paralelos o perpendiculares al recorrido del detector. Las limitaciones tecnológicas de estos dispositivos afectan la precisión de las lecturas y la fiabilidad de los trabajos realizados.
Los detectores modernos, equipados con múltiples antenas o tecnología de antenas 3D, como el Sonel LKZ-2500, eliminan la necesidad de crear cuadrículas de medición. Gracias a estos, basta con recorrer los límites del área para detectar las señales de la infraestructura subterránea. Las antenas 3D permiten recibir señales independientemente del ángulo de inclinación con respecto al recorrido de la excavación.
Foto 10. Metodología de inspección del terreno a lo largo del perímetro del área designada. Caso de un cable que atraviesa la zona de trabajo
Este enfoque reduce significativamente el tiempo necesario para localizar la infraestructura subterránea. Sin embargo, para aumentar la precisión, es recomendable complementar este proceso con inspecciones adicionales dentro del área, alejándose gradualmente de los límites. La repetición de las mediciones en varios puntos, perpendiculares a las rutas iniciales, minimiza el riesgo de omitir elementos de infraestructura que puedan comenzar o terminar en un área determinada.
Foto 11. Metodología de inspección del terreno a lo largo del perímetro y estrechando las inspecciones hacia el interior del área designada. Caso de cables presentes solo en la zona de trabajo
Una actividad básica antes de comenzar los trabajos de excavación también incluye realizar una inspección adicional con el detector a lo largo de la excavación planificada. Es importante repetir todo el procedimiento tanto en el modo POWER como en el RADIO, ya que cada uno de estos modos está destinado a detectar diferentes frecuencias de señal.
En el caso de infraestructura inactiva, se puede detectar en modo RADIO si esta reemite interferencias o señales inducidas por otros objetos. Ejemplos de tales objetos son cintas de acero enterradas o láminas con inserciones de localización.
Sin embargo, los tramos cortos de infraestructura pueden ser difíciles de detectar. Por lo tanto, el procedimiento también debe repetirse en modo inductivo, involucrando a dos personas: una se desplaza a lo largo de la excavación con el detector, y la otra con el transmisor en modo inductivo se mueve en paralelo. Esto garantiza la máxima eficacia en la detección de infraestructura inactiva. Se recomienda repetir estas inspecciones de manera perpendicular al otro lado del área.
Foto 12. Metodología de inspección del terreno en modo activo – inductivo. Caso de infraestructura subterránea inactiva, desactivada o sin señal
En condiciones favorables, la inspección puntual puede ser realizada por una sola persona utilizando un detector equipado con antenas 3D y aplicaciones móviles. Gracias a esta tecnología, el operador puede colocar el detector en un solo punto, observar los resultados en la tableta y trazar un círculo con el transmisor alrededor del dispositivo. Es importante que el detector permanezca inmóvil y el transmisor en movimiento, lo que garantiza un espectro completo de investigación. Los transmisores colocados incorrectamente en relación con la dirección de inducción pueden no generar una señal en el objeto buscado.
Foto 13. Metodología de inspección puntual del terreno en modo activo – inductivo
Sin embargo, hay que recordar que la base para comenzar los trabajos de excavación debe ser la comprobación de la ruta/área de la excavación, y que el método de crear una cuadrícula de medición deja la menor cantidad posible de áreas muertas durante la inspección del área de trabajo.
Mapas, localizadores y sentido común
No todos los cables, por ejemplo, de telecomunicaciones o fibra óptica, son detectables mediante localizadores de cables. Lo mismo ocurre con algunas tuberías de gas y conexiones no conductoras de otro tipo. Un paso clave siempre será el análisis de los mapas geodésicos y la verificación de su coherencia con la disposición real de la infraestructura. También se recomienda usar el sentido común: el terreno hundido en la ruta de los trabajos puede indicar la existencia de infraestructura subterránea.
Autor:
Mtr Ing. Bartosz Fijałkowski, Sonel S.A.