La tecnología está transformando la gestión y la restauración de los túneles italianos, lo que aumenta su seguridad y vida útil.
Por Paul Colbert
Mejorar el estado de la extensa red de túneles de Italia es un trabajo importante, pero que requiere mucho tiempo, y es vital para garantizar la seguridad y la sostenibilidad de estos recursos de infraestructura críticos.
Más de 2500 km de túneles atraviesan Italia, lo que permite que los enlaces de transporte sorteen el accidentado y montañoso terreno del país.
Sin embargo, los túneles construidos en las décadas de 1960 y 1970 necesitaban trabajos de evaluación y restauración para garantizar que aún cumplieran con las pautas italianas vigentes.
Tecne Systra-SWS Advanced Tunnelling es líder en el campo del diseño de túneles y se encarga de realizar los trabajos de evaluación y restauración necesarios.
La empresa estaba decidida a encontrar una solución digital a fin de evaluar y diseñar la renovación y el refuerzo estructurales, por lo que recurrió a Seequent y a la suite de productos conectados de Bentley para obtener ayuda.
Italia cuenta con más de 2500 km de túneles, muchos de los cuales necesitaban trabajos de evaluación y mantenimiento. Techne-Systra adoptó un enfoque digital para esta obra grande y compleja con el fin de garantizar un futuro sostenible para la infraestructura.
La gerente de BIM, Ana Emiliano dos Reis, afirmó que la empresa estaba tomando cada vez más conciencia de la importancia de adoptar herramientas digitales para el análisis y la intervención. Un equipo del proyecto determinó que era posible pasar al modelado en 3D y la entrega digital para cumplir todos los requisitos del proyecto con la ayuda de los productos de Bentley y Seequent.
Eligieron Open Tunnel Designer (OTD) de Bentley no solo por su capacidad para crear modelos detallados de túneles en 3D, sino también por su perfecta integración en la herramienta de modelado geológico Leapfrog Works y la herramienta de análisis geotécnico PLAXIS de Seequent, lo que permite un flujo de trabajo conectado todo en uno para el modelado, el diseño y el análisis.
“La digitalización en la fase de diseño nos permitió aumentar la capacidad de integración y valoración para una mejor interpretación de los datos del estudio de campo en apoyo de las decisiones de diseño”, afirmó Emiliano dos Reis.
El modelo de información sobre diseño y construcción se convirtió en la base sobre la que fue posible implementar un modelo gemelo digital de información sobre activos para la gestión de instalaciones, de modo que se prolongara la vida útil de los activos, se redujeran los costos de su ciclo de vida y se minimizaran los riesgos asociados a su fracaso, explicó.
En este video, se destaca cómo Tecne Systra, líder en diseño de infraestructuras de autopistas en Italia, utiliza OpenTunnel Designer para el modelado en 3D y la entrega digital. Descubra cómo sus innovadores flujos de trabajo integran modelos geológicos, geotécnicos y estructurales para mejorar la seguridad, el cumplimiento de las normas y la vida útil del túnel de la autopista italiana.
Un flujo de trabajo integral
Emiliano dos Reis explicó que utilizar la suite conectada de Bentley y Seequent permitió al equipo crear un flujo de trabajo que proporcionó un modelo OTD en 3D del túnel capaz de conectarse a otros modelos como Leapfrog (geológico), PLAXIS (geotécnico) y ProStructures (de estructura de acero).. Esta interoperabilidad entre las herramientas de Seequent y Bentley era un componente clave de su lista de deseos para el recorrido.
En su flujo de trabajo, los datos del estudio de campo, como los de las cámaras de televisión de las perforaciones, se importan primero a Leapfrog para crear un modelo de superficie que simule los vacíos en la parte posterior de la corona, así como los subespesores del revestimiento existente. Los datos del estudio de campo de las placas de presión y de las perforaciones de núcleo también se importan con el fin de obtener modelos numéricos con rangos específicos para los valores de tensión de compresión. También se recurre a Leapfrog para crear los modelos de suelo. Todos estos modelos diferentes se exportan a OTD para que todos los datos de inspección e investigación puedan evaluarse de forma rápida y sencilla con el fin de agilizar la toma de decisiones.
“Al utilizar modelos geológicos en 3D para la cámara de televisión de la perforación, las placas de presión y la prueba de compresión de la perforación del núcleo, pudimos integrar y evaluar los datos del estudio de campo en un modelo central producido con OTD“, dijo Emiliano dos Reis. “Esto mejora la interpretación del estado actual del túnel y reduce el tiempo en un 30 % en comparación con los métodos tradicionales”.
OpenTunnel Designer redujo el tiempo de modelado en un 25 % y el plazo de entrega del proyecto en un 21,5 %.
La interoperabilidad se traduce en ahorro y reducción de costos en el mundo real
Este flujo de trabajo optimizado también permite a los equipos considerar más opciones para posibles soluciones e intervenciones, lo que redujo los costos de las licitaciones y mejoró la eficiencia del diseño en un 20 %.
“Por ejemplo, la interoperabilidad entre Leapfrog, OTD y PLAXIS nos permite exportar a PLAXIS la información geométrica del túnel, así como el material y el refuerzo del suelo correspondientes, para simular las fases de excavación conforme a obra, las demoliciones propuestas y la reconstrucción del revestimiento”, explica Emiliano dos Reis.
La combinación de las aplicaciones de Bentley y Seequent permitió reducir el tiempo de modelado en un 21 %, lo que supuso un ahorro de 26 533 euros en costos de horas de recursos.
Algunos modelos también se emplearon como ayuda a la construcción, proporcionando coordenadas de emplazamiento para la instalación de dovelas prefabricadas. Además, el uso de un entorno de datos común permitió a los miembros del equipo acceder rápidamente a todos los datos y la información del proyecto en un sistema centralizado, lo que mejoró la coordinación, la colaboración y el trabajo en equipo, explicó Emiliano dos Reis.
Trabajar en una plataforma digital integrada redujo en un 30 % el tiempo necesario para evitar conflictos entre los sistemas estructurales y los de impermeabilización y recogida de drenajes.
Las autopistas subterráneas italianas, preparadas para el futuro
Las intervenciones de revestimiento de túneles realizadas por Seequent y Bentley ayudarán a prolongar el ciclo de vida de muchos túneles existentes en la red de carreteras de Italia, afirmó Emiliano dos Reis.
Mientras tanto, la digitalización de los datos del estudio de campo creó un modelo que puede actualizarse en la nube y utilizarse para diversas situaciones en el futuro, como la gestión de activos, las inspecciones, la supervisión del IoT y la participación de las partes interesadas.
Las partes interesadas podrán verificar el rendimiento y el estado de cada túnel mediante la recopilación de datos en tiempo real, lo que reducirá los riesgos, mejorará la seguridad, prolongará la vida útil de los túneles y, en última instancia, mantendrá la fluidez del tráfico en Italia.
Diseños de refuerzo de túneles de Tecne Systra-SWS Advanced Tunnelling para Autostrade de Italia.
Métricas rápidas:
- El tiempo de modelado y diseño se redujo en un 25 %.
- El plazo de entrega de los proyectos mejoró en más de un 20 %.
- La verificación e interpretación de los datos del estudio de campo se aceleró un 30 %.
- El tiempo de detección de conflictos se redujo en un 30 %.