Descripción
El proyecto «Schacht Konrad 2» forma parte de la iniciativa a gran escala de la BGE para convertir una mina de mineral de hierro clausurada en Salzgitter en el primer depósito definitivo de Alemania, legalmente autorizado, para residuos radiactivos de baja y media actividad. El punto de transferencia de residuos radiactivos (denominado «Füllort», o estación del pozo) se encuentra a unos 850 metros bajo tierra y constituye el centro neurálgico del transporte: es aquí donde llegan los contenedores de residuos y desde donde se trasladan a través de la red de túneles subterráneos hasta las cámaras de emplazamiento designadas. Para que esto sea posible, la antigua instalación minera está siendo rediseñada de forma radical, con enormes instalaciones de manipulación en superficie, una nueva torre de elevación y un revestimiento reforzado del pozo que debe cumplir estrictos requisitos de seguridad nuclear. Bajo tierra, hay un aspecto que prima por encima de todo: la estabilidad del material. El hormigón armado sella el revestimiento de las cavernas, constituye los cimientos del transporte y, en última instancia, rellena todos los huecos restantes para que los contenedores de residuos radiactivos queden encerrados de forma permanente. Los trabajos en el pozo los lleva a cabo ARGE Schacht Konrad 2 (ASK 2), un consorcio formado por Redpath Deilmann GmbH y Thyssen Schachtbau GmbH, por encargo de la BGE (Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH, la Sociedad Federal para el Almacenamiento Definitivo de Residuos Radiactivos).
Desafíos
El principal reto en materia de encofrado en este caso es el hormigonado contra la estructura del pozo existente. Grandes secciones de los nuevos revestimientos y cimientos se colocan mediante encofrado unilateral contra un soporte rocoso de décadas de antigüedad, donde tanto el encofrado como la estructura existente deben soportar la presión del hormigón fresco. Los equipos de ingeniería saben cómo calcular las cargas del encofrado unilateral, pero lo hacen incorporando márgenes de seguridad para las incógnitas, ya que la evolución real de la presión contra una estructura existente no es algo que un simple cálculo pueda confirmar in situ.
- Encofrado de una sola cara contra el soporte rocoso existente: el cálculo estándar tiene en cuenta el caso de carga, pero no el comportamiento real de la presión in situ, y un cálculo erróneo de la velocidad de vertido supone un riesgo directo para el sistema de encofrado y para una estructura que sirve como enlace de transporte principal hacia la red de túneles del depósito.
- Riesgo de calidad (huecos) en las interfaces: la cobertura completa del hormigón alrededor de la armadura contra el soporte rocoso y el revestimiento existentes; cualquier hueco en estas secciones críticas constituye un defecto que no puede tolerarse en una estructura de esta importancia, ya que no hay forma de volver a comprobarlo una vez realizado el relleno.
- Las altas temperaturas en profundidad: simplemente forman parte del entorno de trabajo, junto con el acceso restringido y los largos trayectos de transporte típicos de la construcción subterránea.
- No hay cobertura móvil bajo tierra: cualquier método de monitorización que dependa de una conexión constante a la nube para mostrar datos en tiempo real no funciona aquí abajo
En resumen: los ingenieros necesitaban aquí dos cosas que los cálculos estándar y la inspección visual no podían proporcionar por completo: la presión medida del encofrado para un vertido unilateral contra la estructura existente y la verificación de la presencia de hormigón para obtener un resultado de alta calidad en las interfaces críticas.
Solución y resultados
La dirección de obra equipó las secciones críticas del encofrado con PREMO y PHONO para sustituir los márgenes de seguridad calculados y la valoración visual por datos medidos y verificados durante el vertido.
- PREMOEl sistema de monitorización de la presión del hormigón midió en tiempo real la presión real del hormigón contra el encofrado, lo que proporcionó a los ingenieros la curva de presión real a medida que se desarrollaba contra la estructura existente, así como una base de medición para ajustar la velocidad de hormigonado. La temperatura de los componentes se registró de forma paralela como parámetro de referencia y documentación.
- PHONO La detección de hormigón confirmó que este se encontraba efectivamente donde debía estar, sobre todo en las interfaces con el soporte rocoso y el revestimiento existentes, donde el encofrado unilateral impide la confirmación visual, lo que permitió a los ingenieros verificar la cobertura alrededor de la armadura y los elementos empotrados directamente a partir de los datos de los sensores.
- Hub Y la solución « Node » lo ha hecho posible sin necesidad de señal móvil bajo tierra: los datos de los sensores se recogen localmente mediante el dispositivo « Node » y se muestran en tiempo real en el « Hub », una tableta que los ingenieros consultan directamente en el lugar del vertido. El « Hub » solo necesita salir a la superficie periódicamente para sincronizar los datos almacenados con la nube y la aplicación web con fines de documentación, mientras que el análisis en tiempo real se lleva a cabo íntegramente sin conexión, justo allí donde se toma la decisión.
Durante todo el vertido, el equipo volvió una y otra vez a consultar el Hub, no porque dudaran de su propio criterio, sino para contrastarlo con lo que realmente mostraban los datos y recuperar ese tipo de certeza que es fundamental a tanta profundidad bajo tierra.
En conjunto, PREMO y PHONO proporcionaron a los ingenieros de la obra una visión en tiempo real y precisa de la presión del encofrado y la presencia de hormigón durante el vertido, sustituyendo las suposiciones basadas en márgenes de seguridad y el juicio visual por un registro de datos específico para cada vertido en relación con la estructura existente, en un portal que sirve de enlace principal entre la superficie y la red de túneles del depósito.
