Tecnopenta diseña y construye sistemas de monitoreo de deslizamientos. Aquí hay un ejemplo reciente, todavía en funcionamiento, en un tramo de la carretera provincial toscana afectado por un deslizamiento de tierra.

Estamos ubicados en una zona montañosa a unos 370 m sobre el nivel del mar.

El tramo de carretera en cuestión tiene unos 60 metros de largo y está bordeado por dos fracturas gemelas que convergen hacia la montaña.

El deslizamiento también actúa sobre la parte boscosa al costado de la vía, caracterizada por la presencia de diversas fracturas y movimientos del terreno.

En este sistema de monitoreo se decidió instalar dos puntos de medición en la calzada y dos puntos en la zona boscosa aguas arriba de las dos calzadas.

El seguimiento del movimiento en curso se confía a dos pares de sensores de galgas extensiométricas: los dos primeros colocados a horcajadas sobre las fracturas en la carretera y el segundo en las fracturas del bosque.

Los instrumentos montados en la carretera son galgas extensiométricas de alambre modelo G1-EST CPL, montadas sobre pedestales de hormigón construidos expresamente. La parte sensible del instrumento es un potenciómetro rotatorio tensado por resorte, con carrera de 100 cm, que mide el desplazamiento a través de un cable de acero enganchado a lados opuestos de la fractura.

El cuerpo principal del instrumento está alojado en una caja Palazzoli IP68 (10x10x10), fabricada en material plástico y anclada al zócalo del lado considerado estable. Se encargaron tres zócalos por estación: uno en el lado fijo y dos en el lado en deslizamiento. Dos zócalos están alineados perpendicularmente a la fractura para asegurar una instalación precisa y el control del movimiento principal.

El tercer zócalo, más alejado, se usará para montar un sistema de alarma on/off. Los zócalos son de hormigón, con base cuadrada de 40 cm y anclados con barras de acero hasta 1 m de profundidad. Debido al desplazamiento por el derrumbe, los zócalos tienen distintas alturas aunque alineados en un mismo plano. La distancia entre zócalos es de unos 250 cm.

En el bosque, los instrumentos son galgas extensiométricas de superficie modelo G1-EST S. El sistema de tensado usa un peso de 8 kg y la parte sensible es un potenciómetro multivuelta con carrera de 130 cm. El hilo de acero inoxidable transmite el movimiento al potenciómetro a través de una polea de aluminio.

El cuerpo principal del sensor se monta sobre un poste clavado en el suelo en el lado aguas arriba, mientras que el cable de acero se ancla al otro lado de la fractura. Se mantiene en posición con guías de alambre de latón regulables en altura. Las cajas de protección utilizadas son Rittals (20 x 11 x 30 cm), fabricadas en metal pintado.

Los instrumentos instalados en las fracturas del bosque son extensómetros de superficie de hilo modelo G1-EST S.

En este caso, el sistema de tensión está compuesto por un peso de 8 kg y la parte sensible del sensor es un potenciómetro multivuelta con un recorrido de 130 cm.

El hilo de acero inoxidable, encargado de transmitir el movimiento al potenciómetro, se desliza sobre una polea de aluminio de dimensiones adecuadas.

El cuerpo principal del sensor está montado sobre un poste clavado en el suelo en el lado aguas arriba de la fractura, mientras que el cable de acero que actúa como base de medición está anclado en el otro lado de la grieta.

El cable de acero inoxidable se mantiene en su lugar mediante guías de hilo de latón, también clavadas en el suelo, cuya altura es regulable.

Las cajas de protección utilizadas para estos sensores son de la marca Rittal, fabricadas en metal pintado y con dimensiones de 20 x 11 x 30 cm.

En ambas estaciones de medición, la adquisición de datos se confía a un registrador de datos FlexLog. FlexLog es un registrador multicanal (el número de canales depende de los sensores), de bajo consumo y puede equiparse con un módulo GPRS para el envío de datos remoto.

Además, los datos recopilados también se almacenan localmente en una tarjeta SD extraíble, que puede leerse con cualquier PC sin necesidad de software especializado.

El registrador instalado en la estación del bosque está alojado en una caja Bocchiotti de fibra de vidrio con cerradura con llave. La alimentación es proporcionada por una batería de iones de litio de 4,2 V, mantenida por una batería de plomo-ácido de 7 Ah.

Esta estación también está equipada con un módulo fotovoltaico de 5 vatios que recarga la batería de plomo, asegurando así una mayor autonomía energética.

El FlexLog de la estación en el camino está contenido en una caja Bocchiotti similar pero de mayor tamaño, ya que también alberga la electrónica de gestión de alarmas de los contactos on/off.

Esta caja también incluye cerradura de seguridad. El sistema tiene una fuente de alimentación similar a la estación del bosque, pero con una batería de plomo-ácido de 17 Ah y un panel solar de 40 vatios, necesario para alimentar también el sistema de alarma.

Oltre al monitoraggio, l’area in frana viene dotata anche di un sistema d’allarme che pilota due semafori posizionati lungo la strada, ai lati dell’area interessata dal movimento franoso.

I sensori vengono installati direttamente in strada e agganciati ai plinti costruiti in prossimità della frattura. Per questa installazione si utilizza il plinto sul lato considerato stabile e il terzo plinto, finora inutilizzato nel monitoraggio.

Il sensore d’allarme è costituito da una barra d’acciaio telescopica riposizionabile che collega i due plinti. A essa è collegato un contatto elettrico che viene aperto dallo spostamento relativo fra i due punti di ancoraggio, segnalando così l’evento anomalo.

Conociendo la variación de inclinación relativa debida al movimiento de deslizamiento y la longitud de la barra de acero, es posible calcular con precisión el descenso del bloque móvil respecto a la zona estable.

Esta herramienta de medición puede integrarse de diversas formas en los sistemas de monitoreo de deslizamientos. Algunas versiones están diseñadas para alertar en caso de desplazamientos rotacionales o para la detección de avalanchas.

Se instalarán dos semáforos de tres luces a cada lado del área de deslizamiento. Son accionados por la centralita situada en el apartadero a unos 30 m antes del derrumbe en el lado norte.

Por ley, los semáforos deben montarse en un poste estándar a una altura de 200–300 cm. El poste, de diámetro 10,2 cm y longitud 360 cm, se clava en el suelo y se hormigonan 60 cm.

Los semáforos regulan la circulación en un tramo de carretera de sentido único alterno. Los tiempos de encendido son:

• 30 s verde
• 15 s amarillo (tiempo de limpieza)
• 60 s rojo

En caso de alarma de los sensores, la luz roja permanece fija en ambos semáforos. El técnico encargado es avisado para desactivar la alarma y reabrir el tráfico tras las comprobaciones oportunas.

La centralita de gestión de alarmas para el monitoreo de deslizamientos se basa en un microcontrolador que, a intervalos regulares de 25 milisegundos, comprueba el estado de los sensores instalados. El contacto normalmente cerrado garantiza la seguridad intrínseca del sistema.

En caso de activación de uno o más sensores o de rotura del cable, el sistema activa de inmediato la luz roja de los semáforos para bloquear la circulación. El mismo comportamiento se produce en caso de fallo del microcontrolador o de crash del programa en la tarjeta de gestión.

Después de activar los semáforos, la centralita enciende el marcador telefónico (normalmente apagado) y, una vez detectada la red GSM, realiza llamadas de voz a los números guardados en la agenda del dispositivo.

El sistema de alarma permanece activo hasta la llegada del personal encargado de las comprobaciones en el deslizamiento y las operaciones de restablecimiento.

Para más información y para encontrar otras herramientas útiles para el monitoreo de deslizamientos, visita la sección del sitio: Estabilidad de laderas.