¿Es posible demoler en el interior de una presa sin vibraciones?
Sí, es posible y en este post te voy a contar como lo conseguimos con agua a presión. ¡Qué sí! sólo con agua a presión. A la hora de realizar demoliciones en presas, la hidrodemolición, aporta una de sus principales ventajas respecto de los métodos tradiciones, no provoca vibraciones. El resto de la estructura otros elementos que contiene como: compuertas, tuberías, válvulas, péndulos y otros dispositivos de auscultación, etc., no se verán afectados por las vibraciones, como podrás ver en el siguiente post.
La recuperación de las válvulas y tuberías en una presa es una tarea difícil si se pretende evitar daños a la estructura, dado que los medios mecánicos y las voladuras producen vibraciones y posibles fracturas en el interior de la estructura. Sin embargo, realizar esta recuperación con la técnica de la hidrodemolición, además de no transmitir vibraciones a la estructura, es mucho más rápida y controlada.
En el Report de este mes os hablaremos de cómo se realizó este trabajo en la Presa de El Pajarero de Ávila, todo gracias a la confianza que pusieron en nosotros Confederación Hidrográfica del Tajo.
Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en www.hidrodemolicion.es
Dentro del campo de la
ingeniería civil, es sabido que los dos pilares fundamentales que toda
estructura debe cumplir, garantizando a lo largo de su vida útil la
FUNCIONALIDAD para la que fue concebida, son la ESTABILIDAD y la RESISTENCIA a
las distintas acciones a las que puede verse sometida; en el caso de las obras
hidráulicas, y más concretamente en las Presas, a las dos anteriores hay que
añadir una tercera: la ESTANQUEIDAD.
En relación con la
estanqueidad cabe señalar que si bien las presas se diseñan para que sean más o
menos impermeables a lo largo del tiempo, esa característica evoluciona de
forma natural a mayor o menor velocidad debida, entre otros factores:
-
A la tecnología de construcción empleada en la época en la
que llevó a cabo su construcción
-
A unos inadecuados detalles constructivos
-
A fallos del diseño original
- A la baja calidad de los materiales empleados
-
A la baja calidad del proceso de puesta en obra de los
mismos
-
A una conservación y mantenimiento inadecuados
-
A unas operaciones o maniobras incorrectas
-
Al envejecimiento natural de los mismos materiales, factor
éste muchas veces olvidado
De todos los factores o
causas del envejecimiento, la fisuración es la más importante.
“La causa más común de fisuración es el impedimento de la retracción.
Las principales causas de la retracción son las pérdidas de humedad y el
proceso de enfriamiento”
Como consecuencia de lo
anterior, esa evolución de la estanqueidad o permeabilidad del cuerpo de presa,
o del cimiento, da lugar a una pérdida de resistencia de los materiales que, en
caso extremo, pueden dar lugar a problemas de inestabilidad y/o de resistencia,
y, por lo tanto, a unas posibles condiciones de inseguridad.
Envejecimiento y sus consecuencias
En el caso de las presas de
hormigón, su principal patología es, sin duda, el envejecimiento de los
paramentos por diferentes causas:
-
Reacciones químicas
-
Disoluciones producidas por aguas puras
-
Cambios bruscos de temperatura
-
Variaciones de carga y de la temperatura asociada
-
Ciclos hielo-deshielo
En segundo lugar, lo ocupa
la pérdida de efectividad de las pantallas de impermeabilización por la presencia
de filtraciones excesivas y de subpresiones elevadas.
1. La filtración causada por la presión del agua produce una
porosidad y deterioro del mortero de la mampostería y del hormigón de la presa.
Especialmente si contiene dióxido de carbono
2. La experiencia prueba que con medidas de reparaciones es
perfectamente controlable la filtración y además es posible poner un eficiente
sistema de drenaje
3. La continua lixivación del cemento y la cal dentro de la
mampostería del cuerpo de presa, conduce al deterioro de la estabilidad e
impermeabilidad de la mampostería y del hormigón.
Rehabilitación
La rehabilitación junto con
el mantenimiento son las tareas más importantes a realizar durante la vida de
la presa y sus obras anejas. Cuando la seguridad de la presa se considera
afectada, la rehabilitación es un trabajo de evidente necesidad.
Sin embargo, en los
ejercicios de rutina para el mantenimiento de la presa, es posible incluir
trabajos de rehabilitación que mantengan a la presa en un nivel de seguridad,
permanentemente alejado de situaciones críticas. Desgraciadamente la falta de
presupuestos importantes una vez terminadas las obras, para su mantenimiento,
obliga a nuevos contratos de rehabilitación cuya justificación suele estar
motivada por disminución de la seguridad en algún sentido.
Dada la importancia de la
reparación, antes de proceder se debe hacer una diagnosis completa del
problema, evaluando los efectos y profundizando todo lo posible en las causas,
analizando los componentes del hormigón en su estructura interna.
Hidrodemolición
Entre sus múltiples
aplicaciones, la técnica del chorro de agua a Ultra-Alta Presión, nos facilita
también las labores de eliminación de todo tipo de revestimientos en presas,
depósitos, canales, etc...
Los antiguos métodos basados en el chorreo de arena, son
poco eficaces, lentos y contaminantes. Nuestra técnica nos permite alcanzar
grandes rendimientos, garantizar la mejor preparación del soporte y además, la
posibilidad de recoger todo el material, evitando así, el vertido en el vaso.
En el siguiente video, les mostramos una intervención
encargada por la empresa RODIO-KRONSA, consistente en la preparación del
soporte del paramento de aguas arriba de la presa granadina de Negratín,
perteneciente a la Confederación Hidrográfica del Guadalquivir y ejecutada para
Rodio-Kronsa.
Mediante el empleo de un robot específico Hammelmann, con el
que manejábamos presiones cercanas a los 2.500 bar, conseguimos eliminar un
capa bituminosa de espesor irregular (hasta 15 mm. en zonas de descuelgue),
para la cual, el agua a presión era la mejor alternativa posible.
Ventajas
Vertido cero. Manteniendo un sistema depresor sobre la
campana de chorreo, conseguimos además, la aspiración del agua empleado y del
material desprendido. Por tanto, nuestro sistema demuestra cumplir con los
requerimientos medioambientales más exigentes.
Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en www.hidrodemolicion.es
El llamativo paisaje industrial de Norrköping, celebra el
pasado de la ciudad como un centro de manufactura textil, en el que las
antiguas fábricas han sido ampliamente transformadas en oficinas, centros de
entretenimiento y centros educativos.
Otra característica clave de la zona es la cascada iluminada
que se extiende entre la fábrica de papel Stålbom y la central hidroeléctrica a
una ex fábrica de algodón, que es ahora un campus estudiantil.
La cascada se ilumina por la noche y durante los cambios de
invierno colorea cada media hora con luces sus aguas, por lo que sus áreas
circundantes al aire libre son una atracción popular.
Inicialmente renovado en 1991, el muro de contención detrás
de la cascada, que es de alrededor de 140 m de longitud y 8 m de altura, ha
tenido que ser reforzado.
Es por ello el importante papel que cumple la
hidrodemolición en esta obra, ya que es respetable con las estructuras
eliminando de manera selectiva el hormigón enfermo y dejando el hormigón sano.
Esto es algo imprescindible cuando se trata de edificaciones, como en este
caso, considerados como patrimonio histórico.
Mediante la combinación de los parámetros dinámicos de
fluidos, geométrico y cinético del sistema de control, se aplicó, por tanto, la
fuerza mínima requerida para el material, eliminando sólo el material
deteriorado. Quedando así el hormigón sano intacto y el acero de refuerzo
limpio.
En total, alrededor de 45 m3 de hormigón fueron eliminados -
a una profundidad media de 5 cm - por el sistema de chorro de agua de alta
presión.
Ventajas
Además de su velocidad incomparable, otra ventaja importante
del proceso de hidrodemolición es la eliminación de microfisuras en el hormigón
restante. Donde hay grietas, hay aire, y con aire en la estructura, siempre
existe la posibilidad de movimiento en esas fisuras, abriéndose y repartiéndose
en el resto de la estructura sana, cuando la temperatura del ambiente cambia.
Otra ventaja frente a los métodos tradicionales de
demolición es que los chorros de agua obtienen una eliminación del hormigón que
queda por debajo de las armaduras debido a que la lanza oscila, de manera que
no crea sombras por debajo de la armadura.
También, por supuesto, deja una superficie completamente
limpia y libre de polvo para trabajar en la unión con el nuevo hormigón, lo que
no es el caso de la eliminación martillo neumático. Así mismo, no daña las armaduras y no causa daños en la
estructura adicional, además de eliminar el riesgo de lesiones al operador causados
por vibraciones o de levantamiento.
La demanda y la popularidad de la hidrodemolición está
creciendo en todo el mundo. En Suecia y otros países escandinavos, no está
permitida otra forma de demolición en la reparación de hormigón estructural,
tales como puentes. Además, también está ganando popularidad en nuevos mercados
como India, China y Rusia. Ahora, estos países están mirando más las reparaciones
duraderas y eficientes, ya que aunque esta técnica pueda parecer costosa, a
largo plazo son mucho más económicas dado que la reparación es óptima. De
hecho, el tiempo de vida para el mantenimiento y la reparación llevado a cabo
utilizando hidrodemolición puede ser casi comparada con la vida útil
garantizada en las nuevas construcciones.
La renovación está en marcha según lo previsto, y Norrköping tendrá su hermosa cascada iluminada de nuevo. Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en www.hidrodemolicion.es
HIDRO-DREN. REHABILITACIÓN DE DRENES CON AGUA A PRESIÓN.
Un poco de historia.
Los drenes cumplen una función muy importante en las presas, eliminando sub-presiones que garantizan la seguridad de la misma. Estos van perdiendo efectividad con el paso del tiempo y deben ser rehabilitados. Para ello, se pueden emplear sistemas tradicionales con sondas, a rotación o roto-percusión, muy conocidos por todos.
Detalle de galería prácticamente inutilizada por las sales
En 2.001, mientras me formaba en la novedosa técnica de la hidrodemolición, tuve una idea muy simple: Si la hidrodemolición es capaz de demoler hormigón de forma controlada y otros materiales porosos de gran dureza, tal vez sería capaz de arrancar las concreciones calcáreas que precipitaban en las paredes de los drenes, restándoles su capacidad.
Asesorado en cuestiones del agua a presión por Antonio Maicas, Director Técnico de la empresa WOMA, me aseguró que la idea era totalmente posible, tan solo, era necesario dar con el accesorio y los parámetros adecuados para conseguir el efecto deseado.
El proceso.
El procedimiento era sencillo, primero había que comprobar el estado real de dren y para ello, tomar los datos necesarios, que permitieran diseñar un programa individual de actuación para cada dren.
Cámara sumergible
Para ello, busqué video-cámaras subacuáticas de inspección de tuberías, que nos permitieran la visualización real del interior del dren, siendo posible la grabación de toda su longitud y una vez rehabilitado, realizar una nueva filmación para constatar el efecto conseguido.
Este procedimiento fue perfeccionado gracias a la colaboración de IBERDROLA pudimos incluso realizar un ensayo en una de sus presas.
Este tuvo lugar en la Presa de Bao, (Orense). Allí, empleamos un Sistema de Video Inspección Portátil y una bomba de media presión provista de distintas toberas, que nos había prestado Rothenberger®.
Equipo de Filmación para tuberías
La primera fase fue totalmente satisfactoria, pues la filmación del interior de los drenes, incluso con columnas de agua de más de 10 metros, era muy nítida aportándonos los datos suficientes.
La segunda fase, propiamente de chorreo con agua a presión, no fue tan satisfactoria, pues la tobera utilizada inicialmente (rompedora), servía para eliminar pequeños tapones, pero no actuaba sobre las paredes del dren. Probamos entonces con otra giratoria, pero en ese caso, la presión que nos ofrecía la bomba no era suficiente para conseguir arrancar las concreciones fijadas a las paredes del dren.
Tobera múltiple
Parámetros propuestos.
Con los datos obtenidos, consensuamos con Antonio Maicas, nuevos parámetros con los cuales, deberíamos conseguir el resultado deseado: eliminar la capa de sales, sin dañar el hormigón y sin provocar socavaciones en la roca; y finalmente, extraer todo el detritus quedando el dren totalmente rehabilitado. Estos quedaron fijados en presiones entorno a 700 bar y caudales variables de hasta 70 l/min.
Actualidad.
Desde entonces, se han ejecutado no pocas rehabilitaciones con este sistema o en combinación con otros tradicionales en varias presas. Los contratistas generales, normalmente, sin contar con la maquinaria de alta presión necesaria, subcontratan a su vez a empresas de limpiezas de industriales o de saneamiento urbano, dejando a un lado el espíritu original de esta técnica, la Hidrodemolición.
Las subcontratas de limpiezas industriales limpian con éxito todo tipo de conducciones y tuberías afectadas por un amplio abanico de concreciones, tapones o suciedades. Sin embargo, en todas sus intervenciones hay un factor común que es pasado por alto: Las tuberías y/o conducciones en las que intervienen, por lo general, (tuberías de petroquímicas, intercambiadores de calor, conducciones químicas, y un largo etc) son metálicas.
Debemos mejorar!
Al igual que otros especialistas del sector del chorro de agua a presión, últimamente recibo peticiones de oferta para rehabilitación de drenes en presas. Éstas, contienen prescripciones técnicas de obligado cumplimiento, cuyos parámetros, al menos para mi, son muy preocupantes. Dado que establecen presiones >1.400 bar con caudales > 100 l/min, las cuales, considero injustificadas o al menos, confusas.
Me pregunto: ¿Alguien habrá pensado que,un dren no tiene nada que ver con una tubería metálica?.
Tras 10 años de experiencia en hidrodemolición, hay ciertos hechos que he constatado:
1.No todos los hormigones son iguales.
2.El carbonato cálcico es más resistente, al chorro de agua, que el HM de la presa.
3.El agua a presión provoca roturas caprichosas y siempre se desviará hacia zonas de menor resistencia.
4. Los parámetros han de ser adaptados individualmente para cada presa.
5.No podemos “soplar y sorber” al mismo tiempo. Con esto quiero decir, que por lo general las bombas existentes en el mercado, no están configuradas para eliminar durísimas capas (mayor Presión) y a la vez, ser capaz de extraer el detritus de un dren de cimentación, por ejemplo (mayor Caudal), sin riesgo de causar daños no deseados. Dado que, ambos procesos requieren parámetros totalmente opuestos.
6.Y el más importante, con el agua a presión, no sirven las prisas…
Por último, sorprenden que ante mayores solicitudes de equipos por los prescriptores, ahora > 400 Kw de potencia; cada vez los precios finales a pagar al especialista son cada vez menores. Veníamos de rangos en torno a 30 € / m.l. con equipos de 200 Kw y actualmente, se ofrecen menos de 10 € / m.l., con equipos el doble de potentes. Algo no encaja...
Ahora, son pocas las opciones para ser rentables. Por tanto, o luego en obra no se emplean los equipos propuestos, o en el peor de los casos, los trabajos se han de ejecutar de una forma frenética, que permitan conseguir producciones aceptables.
Concluyo que no debemos alejarnos de la técnica, pues un exceso de confianza puede convertirse en un serio problema para la integridad de la presa y un nada despreciable riesgo para los operarios. Puesto que si de una cosa estoy seguro es que la hidrodemolición es muy poderosa.
Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en www.hidrodemolicion.es
Guri, es una presa de gravedad de 7.426 m de longitud y de 162 m de altura, que regula un embalse de 4.250 Km2. Alberga, la Central Hidroeléctrica Simón Bolívar, que entró en servicio en 1978 y que actualmente, tras varias modificaciones, alcanza una capacidad de generación eléctrica de 10.235 MW, una de las mayores del mundo.
Tras 30 años de servicio la fuerza del agua ha deteriorado el hormigón de sus aliviaderos siendo necesaria su reparación. Para ello, la empresa venezolana FAPCO CA con sede en Puerto Ordaz (Bolívar), encargada de las obras de reparación confió en la técnica de la hidrodemolición como herramienta fundamental para saneo de hormigón en mal estado y de preparación de superficies, dado que ofrece un anclaje mecánico inmejorable para los morteros de reparación.
El diseño de los equipos de hidrodemolición fue creado a base de unas plataformas rodantes que permitían el acceso a toda la superficie del aliviadero salvando la importante inclinación.
El trabajo específico de hidrosaneo se realizó mediante un robot 364 que alcanzó profundidades entre 20 y 150 mm, lo cual, garantizó la perfecta discriminación entre hormigón sano del más deteriorado. La superficie total reparada alcanzó a 7.500 m2 consiguiéndose un ritmo de avance aproximado de 69 m2 por día. Aunque los trabajos se alargaron más en el tiempo dado que fueron interrumpidos en varias ocasiones debido a las necesidades de regulación tras temporadas de lluvias.
Posteriormente, a las labores de hidrosaneo FAPCO CA, proyectó dos modalidades de mortero dependiendo de los espesores requeridos para finalmente devolver la geometría original al aliviadero.
