Resumen del proyecto

El Chetwynd Bridge, una estructura catalogada Grade II* de tres arcos de hierro fundido situada en Staffordshire, Inglaterra, es el mayor puente de hierro fundido anterior a 1830 que se conserva en Inglaterra y el segundo más grande del mundo. Debido a su importancia histórica y a la antigüedad del puente, se puso en marcha un detallado proyecto de restauración con el fin de reparar la estructura metálica y restaurar la pintura de manera coherente con su valor patrimonial. Tras finalizar las reparaciones, fue necesario monitorear el estado estructural del puente, especialmente su respuesta al tráfico intenso que circula sobre él a diario. El objetivo del proyecto era monitorear de forma continua un arco en una primera fase, con planes para extender el monitoreo a los tres arcos, garantizando la detección temprana de cualquier deterioro o daño causado por el tráfico.

Sistema de monitoreo y desafíos

El monitoreo estructural del Chetwynd Bridge planteó varios desafíos derivados de su carácter histórico y su estatus de protección. El equipo del proyecto tuvo que cumplir con normativas estrictas relativas a la instalación de sensores en el puente.

• Colocación no invasiva de sensores: al estar catalogado como sitio patrimonial Grade II*, no se podían utilizar pernos ni adhesivos para fijar los sensores. Como solución, se emplearon imanes de alta resistencia para sujetarlos sin alterar la estructura.

• Gestión del suministro eléctrico: debido a la ubicación y a la falta de espacio para un sistema autosuficiente con paneles solares, alimentar el sistema supuso otro reto. El equipo aprovechó ingeniosamente el alumbrado público existente de 24 V para cargar una unidad de alimentación de respaldo, asegurando un monitoreo ininterrumpido.

• Riesgo de inundaciones: el río Tame, que discurre bajo el puente, es propenso a desbordamientos. Los sensores tuvieron que situarse cuidadosamente por encima de los niveles históricos de inundación para garantizar su funcionamiento durante condiciones meteorológicas adversas.

• Consideraciones estéticas: para preservar la apariencia histórica del puente, los sensores se pintaron en un tono que combinara con la estructura existente, permitiéndoles integrarse y obtener la aprobación regulatoria.

Sensores desplegados

El sistema de monitoreo empleó una variedad de sensores inalámbricos avanzados de Move Solutions para capturar un amplio rango de datos:

• 36 Acelerómetros

• 9 Dynamic Displacement Sensors (DDS)

• 15 Inclinómetros

• 2 Gateways

Los sensores se ubicaron estratégicamente para monitorear el comportamiento estructural y las vibraciones del puente, asegurando la recopilación de datos en tiempo real sobre el impacto del tráfico diario. También se instalaron tres cámaras para realizar un monitoreo visual remoto.  

Resultados

Desde la instalación a comienzos de septiembre de 2023, el sistema ha proporcionado un monitoreo continuo y en tiempo real del primer arco del Chetwynd Bridge.

• Análisis de frecuencias modales: en febrero de 2024 se analizaron seis meses de datos de acelerómetros para evaluar el comportamiento y las tendencias del estado estructural del puente. El análisis ayudó a comprender cómo respondía el puente a las cargas habituales de tráfico y a las condiciones ambientales.

• Detección del paso de vehículos: los sensores registraron de inmediato cada vehículo que cruzaba el puente. Con la ayuda de los Dynamic Displacement Sensors (DDS) y de las grabaciones de vídeo, el sistema identificó vehículos con sobrepeso ilegal, capaces de dañar potencialmente el puente.

• Conclusiones basadas en datos: aunque aún no se han detectado nuevos daños, los datos revelaron una imagen mucho más detallada de los esfuerzos estructurales sobre el arco monitoreado. Esta información resulta vital para justificar la necesidad de un nuevo puente que garantice su preservación a largo plazo, ya que pone de manifiesto el deterioro gradual a pesar de la ausencia de daños visibles.

Este caso de estudio demuestra la capacidad de la tecnología de monitoreo inalámbrico de Move Solutions para proteger infraestructuras críticas mediante datos en tiempo real e información accionable, especialmente en estructuras de gran valor histórico.