G-Octopus a la vanguardia del progreso tecnológico en la instrumentación de pilotes

Las tecnologías en instrumentación de pilotes para la determinación de su capacidad portante, ya sea para pilotes hincados o excavados, se empezaron a desarrollar en 1950. Éstas ayudan, por medio de la adquisición numérica de las ondas generadas por el impacto del martillo (ondas de fuerza y de aceleración) a controlar:

  • La eficiecia del martillo,
  • El comportamiento del terreno durante la instalación,
  • Los esfuerzos en el pilote.

La instrumentación utilizada durante el hincado ofrece muchas ventajas pero también tiene ciertas limitaciones. Al sustituir las tradicionales pruebas de carga estáticas con las pruebas dinámicas o con el monitoreo durante el hincado para la determinación de la capacidad portante del pilote, se ha logrado reducir considerablemente el tiempo y el costo de la ejecución del ensayo. Esto es particularmente importante para el control y la verificación de pilotes en entornos offshore.

Sin embargo, las pruebas de carga dinámicas no permiten una medición precisa de la distribución de la resistencia a lo largo del pilote, sino una estimación aproximada. Los esfuerzos generados a lo largo del pilote durante el hincado son calculados con base a las mediciones realizadas en la cabeza del pilote y en las hipótesis del comportamiento dinámico del terreno. Conociendo estos esfuerzos y su distribución a lo largo del pilote, es posible determinar la fatiga acumulada en el acero durante el hincado, o controlar y reducir el riesgo de daños en la base del pilote.

 

Los recientes avances tecnológicos en sensores de fibra óptica, y particularmente en las frecuencias de acquisición disponibles, permiten su uso satisfactorio en la instrumentación para el monitoreo durante el hincado, abriendo los horizontes de la industria. Desde el inicio del 2018, G-Octopus ha realizado instrumentaciones utilizando esta tecnología, ya sea a lo largo del pilote (en combinación con instrumentación tradicional a la cabeza del pilote), o como reemplazo parcial de la instrumentación tradicional en la cabeza del pilote.

Los beneficios del uso de ésta tecnología son muchos en el control de pilotes. En comparación con la instrumentación tradicional, el impacto en la estructura del pilote (en especial para los pilotes hincados) is relativamente baja dadas las dimensiones y el peso de los sensores. Éstos no requieren agujeros de fijación o soldaduras, los cuales son considerados críticos para la integridad estructural de pilotes de cimentación en campos eólicos. Además, los sensores no requieren el uso de ángulos de protección, los cuales han causado en el pasado accidentes durante su instalación o problemáticas de adquisición de datos. El uso de transductores de deformación de fibra óptica (en combinación con acelerómetros) permite el monitoreo durante el hincado, pero también los mismos sensores pueden ser utilizados más adelante para el monitoreo de la integridad estructural del pilote a largo plazo.

 

Los ensayos realizados con esta tecnología han arrojado mediciones de altísima resolución y un incremento en la tasa de recuperación de los sensores de fibra óptica instalados a lo largo del pilote  de casi un 100%, en comparación con el 20% – 30% de los sensores tradicionales (incluso menor a medio o largo plazo).

Su uso a lo largo del pilote permite medir los esfuerzos durante el hincado a lo largo de toda su longitud, lo cual es particularmente importante cuando existe el riesgo de daños en la base del pilote y para determinar los esfuerzos de fatiga acumulados en el acero durante la instalación. Debido a su alta tasa de recuperación los sensores pueden ser reutilizados para monitorear las deformaciones y los esfuerzos durante la vida útil del pilote, satisfaciendo la creciente necesidad de nuevas soluciones técnicas en el mercado de los campos eólicos offshore.

En ambientes marinos los sensores de fibra óptica ofrecen una mayor durabilidad, siendo menos frágiles respecto a los tradicionales sensores de resistivos pero con un costo similar a éstos últimos. La sensitividad al agua y el fenómeno de oxidación son reducidos debido a la ausencia de corrientes. La resistencia a los golpes es también mayor y la pérdida de información es reducida en casos de atenuación de señal. La eficacia y eficiencia de los sensores de fibra óptica no está limitado al monitoreio de pilotes durante el hincado, sino también en el monitoreo de estructuras a lo largo de su vida útil.

 

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