Evaluación objetiva de las herramientas de colocación y control de las corazas monocapa
Las herramientas de colocación, inspección y control desempeñan un papel central en la construcción de diques marítimos con bloques artificiales de coraza monocapa. Su objetivo es mejorar la precisión de la puesta en obra, la seguridad de las operaciones y la fiabilidad de las decisiones técnicas tomadas durante la fase de construcción.
La rápida evolución de las tecnologías —posicionamiento GPS, imagen acústica 3D, sistemas de asistencia a la colocación, modelos numéricos de coraza— ha modificado profundamente las prácticas de obra. Sin embargo, la experiencia demuestra que el rendimiento real de estas herramientas depende en gran medida de sus condiciones de utilización, de su ámbito de validez y de su complementariedad con la observación humana.
En CLAS, la evaluación de las herramientas de colocación y control se basa en ensayos en condiciones reales, directamente en obra, y no en demostraciones comerciales ni en hipótesis teóricas. Este enfoque permite identificar las aportaciones reales de cada tecnología, pero también sus límites operativos cuando se utilizan de forma aislada o fuera de su ámbito de pertinencia.
Principio general de la evaluación CLAS
A diferencia de los discursos de marketing de los fabricantes, CLAS no evalúa las herramientas de colocación y control sobre la base de sus especificaciones teóricas, sino a partir de su comportamiento real en diques en construcción o en reparación.
Los criterios de evaluación se centran especialmente en:
● la capacidad de la herramienta para guiar la colocación con precisión,
● la fiabilidad de la información transmitida a los operadores,
● la detección real de los defectos de imbricación,
● la capacidad de identificar roturas o apoyos defectuosos,
● el impacto en la producción y en la seguridad.
Esta metodología se ha aplicado en numerosos proyectos portuarios y costeros, en contextos de visibilidad, oleaje y profundidad muy variables.
El posicionamiento GPS: una herramienta de guiado, no de validación
La introducción del posicionamiento GPS ha supuesto un avance importante para el guiado de los equipos de izado durante la colocación de bloques artificiales. El uso de las coordenadas X, Y y Z procedentes de los planos de colocación permite posicionar el bloque dentro de la envolvente geométrica teórica definida por el proyecto.
Sin embargo, la experiencia de campo mostró rápidamente que el GPS por sí solo no permite garantizar una imbricación correcta de los bloques. Los defectos de apoyo, los contactos parciales o los errores de orientación no pueden detectarse mediante un simple posicionamiento geométrico.
Hoy en día, el GPS se considera una herramienta de ayuda al posicionamiento, indispensable pero insuficiente, que debe complementarse necesariamente con un control visual y subacuático de la imbricación real.
ECHOSCOPE®: ensayo de imagen 3D en tiempo real bajo el agua
Límites observados del ECHOSCOPE®
ECHOSCOPE® es una marca registrada y una herramienta acústica comercializada por CODA OCTOPUS, que no está afiliada a CLAS.
ECHOSCOPE® es un sistema de imagen acústica 3D en tiempo real, diseñado para visualizar la posición del bloque artificial bajo el agua durante la fase de colocación. Ha sido utilizado por CLAS en varios proyectos internacionales, especialmente en Catar, Emiratos Árabes Unidos, Rumanía y América Central.
Utilizado como herramienta de asistencia a la colocación, ECHOSCOPE® puede mejorar la seguridad de las operaciones, especialmente en aguas con poca visibilidad, y facilitar el trabajo del gruista durante el descenso del bloque.
Sin embargo, la experiencia demuestra que la imagen pierde rápidamente precisión una vez que los bloques entran en contacto, debido a las limitaciones inherentes de la propagación acústica. La detección de roturas, de los apoyos reales y de la calidad fina de la imbricación queda entonces fuera del alcance de la herramienta.
POSIBLOC™: retorno de experiencia en obra
POSIBLOC™ es una marca registrada comercializada por MESURIS, que no está afiliada a CLAS.
El sistema POSIBLOC™, basado en una reconstrucción digital en tiempo real de la posición de los bloques, ha sido evaluado por CLAS en varios proyectos internacionales.
Los retornos de experiencia han puesto de manifiesto discrepancias recurrentes entre la representación digital mostrada y la realidad observada bajo el agua, especialmente en lo relativo a los contactos entre bloques y a la calidad de la imbricación.
Estas divergencias han provocado, en algunos proyectos, defectos de imbricación significativos y trabajos de corrección importantes, que han requerido un control subacuático exhaustivo y correcciones manuales.
En sus informes de visita en la obra de la NRL, el proveedor del sistema de licencia señalaba los problemas.
NOUVELLE ROUTE LITTORALE Lot 4 MT5.1
GTOI – SBTPC – VTC
ASSISTANCE TECHNIQUE ACCROPODE™ II – RAPPORT N° 5
7.4. OBSERVATIONS SUR LA METHODOLOGIE DE POSE
Constat sur la méthode de pose avec POSIBLOC™ et les plongeurs :
Utilisation de POSIBLOC™ : Le grutier est en charge d’approcher et d’imbriquer le bloc.
Le bloc est amené sur la cible et le grutier tente d’imbriquer rapidement le bloc. Aussitôt le bloc posé, le plongeur à proximité va contrôler le bloc et reprend la main pour imbriquer le bloc s’il ne l’est pas complètement. Ce qui semble le cas dans 30 à 50 % des cas.
CLI signale dans son rapport que l’utilisation de Posibloc a généré 30 à 50 % de défauts d’imbrication.
Defectos de imbricación en el 30 % a 50 % de los casos, lo que coincide con los problemas observados en la colocación basada únicamente en GPS.
A pesar de esta constatación, POSIBLOC™ se utilizó en la obra de Port-La-Nouvelle, con asistencia a tiempo completo de la empresa MESURIS. Esto condujo posteriormente a la intervención de CLAS en este proyecto para colocar los ACCROPODE™ II con sus buzos especializados, primero de forma urgente en el dique offshore y, al año siguiente, en el dique Sur.
Cabe recordar que ACCROPODE™ es una marca registrada perteneciente al grupo ARTELIA, y POSIBLOC™ es una marca registrada de la empresa MESURIS, que no están en ningún caso afiliadas a CLAS.
La siguiente fotografía muestra el desmontaje definitivo del sistema POSIBLOC™ en la obra de Port-La-Nouvelle.
Nuestra opinión sobre POSIBLOC™
Los retornos de experiencia en diferentes obras, hasta la más reciente en Port-La-Nouvelle, nos llevan a recomendar la mayor prudencia en relación con esta herramienta. Además de una producción media muy baja observada en los diques de la NRL, los defectos de imbricación recurrentes la convierten en una herramienta inadecuada para la precisión requerida en la imbricación de bloques artificiales monocapa destinados a las corazas de diques marítimos.
Las reconstrucciones digitales de las corazas de diques
La reconstrucción digital de las corazas de diques es la nueva tecnología de moda. Resulta atractiva para los directores de obra y los propietarios de las infraestructuras, ya que permite visualizar el modelo en tres dimensiones con un resultado visual de muy alta calidad.
Al igual que ocurrió en su momento con las tecnologías GPS, ECHOSCOPE® y POSIBLOC™, por el simple hecho de ser nuevas y modernas se les atribuyen todas las virtudes.
Sin embargo, como ocurre con todas las herramientas, el modelo digital presenta también limitaciones que hemos analizado.
Estudio del modelo digital denominado SEABIM en los diques de la NRL
En los diques de la NRL, el director de obra EGIS quiso determinar si la reconstrucción digital producida por este sistema era suficientemente conforme a la realidad como para supervisar los trabajos de reconstrucción de las corazas de los diques.
EGIS desarrolló un procedimiento cuya ejecución fue confiada a CLAS. La totalidad de las operaciones fue filmada. Basado en mediciones realizadas en agua muy clara y en la comparación entre lo real y lo virtual, este procedimiento se llevó a cabo bajo el control constante de EGIS.
El estudio concluyó que existía una similitud visual impresionante. Sin embargo, las mediciones de distancias y los controles de imbricación pusieron de manifiesto diferencias que podían alcanzar hasta 17 centímetros, lo que resulta demasiado elevado para emitir una opinión formal sobre una no conformidad o para validar la imbricación de los bloques.
Por esta razón, EGIS mantuvo los controles mediante inspecciones en inmersión por buzos.
Estudio del modelo digital denominado SEABIM en el dique de Port Gardian
En el delta del Ródano, la visibilidad bajo el agua rara vez es buena. El director de obra EGIS quiso compensar la falta de imágenes de vídeo de buena calidad mediante una reconstrucción digital de la coraza. El resultado fue alarmante y mostraba no conformidades importantes que cuestionaban la estabilidad de la estructura.
Realizamos entonces una inspección mediante buceo y invalidamos la totalidad de los dictámenes técnicos deducidos del modelo digital.
Esta experiencia demostró que una limitación importante de esta herramienta viene determinada por las condiciones in situ. Un agua cargada de partículas, el oleaje y las emulsiones de aire produjeron este tipo de levantamiento sonar multihaz a partir del cual se genera el modelo digital.
La parte superior de la imagen se levanta mediante Lidar, un láser instalado en un dron aéreo. En esta parte del levantamiento, bastante clara y precisa, no aparece ninguna no conformidad.
Bajo el agua, en cambio, no se distingue nada entre 0 y −4 metros. La forma de los bloques se percibe ligeramente hacia −4 o −5 metros; después, los enrocados de la berma de pie que cubren el pie de la coraza impiden ver los bloques artificiales.
Las no conformidades señaladas a partir del modelo digital estaban situadas precisamente en la zona ciega del sonar. Por ejemplo, en la imagen siguiente el modelo digital muestra un bloque del que al menos tres cuartas partes del volumen sobresalen de la coraza. No estaría fuera de perfil, sino colocado en una segunda capa.
La inspección en buceo demostró que ese bloque no existe: es el resultado de un artefacto provocado por la dispersión de las ondas acústicas del sonar.
Este fenómeno también se ha observado con ECHOSCOPE® y con las cámaras acústicas DIDSON y ARIS.
Más adelante, en la misma estructura, el modelo digital señalaba una separación de más de 2 metros.
Puede leerse la mayor medida indicada: 2,187909 metros.
Medimos en inmersión esta abertura, que corresponde a la mayor distancia que puede medirse en esta separación, y obtuvimos 1,18 metros.
Nuestra opinión sobre los modelos digitales
lLa herramienta sigue siendo interesante para realizar un levantamiento de la coraza al final de la obra, cuando la estructura ha sido certificada mediante técnicas fiables. Las no conformidades o patologías detectadas deben ser verificadas por buzos experimentados.
Esto implica que las zonas validadas únicamente sobre la base de esta herramienta pueden no ser realmente conformes, o que algunas no conformidades señaladas pueden no existir.
En cualquier caso, se recomienda realizar una evaluación previa de la herramienta antes de su utilización, ya que el resultado puede variar considerablemente en función de las condiciones de puesta en obra del sonar que genera las nubes de puntos.