Finísimas placas de fibra de carbono refuerzan el metro de Londres

Aplicando una tecnología innovadora, un conjunto de empresas británicas ha concretado recientemente el fortalecimiento de la estructura de vigas de hierro fundido que sustenta el metro de Londres. Para lograr este adelanto en términos de seguridad de la infraestructura, se llevó a cabo un complejo trabajo de diseño e investigación, hasta hallar la mejor solución desde el punto de vista tecnológico.

En el fortalecimiento de la estructura se emplearon 1.300 metros de placas, en lo que constituye el mayor proyecto jamás realizado en el Reino Unido para fortalecer una infraestructura ferroviaria de este tipo, a través del uso de módulos compuestos que permitieron incrementar la seguridad a largo plazo de 90 vigas de hierro fundido que forman parte de la estructura.

Para llegar a esta solución, se llevó adelante un extenso programa de investigación en torno al diseño y las especificaciones técnicas necesarias para lograr el fortalecimiento en el metro de Londres (London Underground), gestionado por la firma Transport for London. Los trabajos fueron realizados por las compañías Sika y CRL.

Un reciente artículo del medio especializado Rail.co da cuenta del programa realizado en el metro de Londres, que ha fortalecido un sector de la infraestructura construido en el siglo XIX. Gracias a las innovadoras tecnologías empleadas, el servicio no se ha visto prácticamente interrumpido durante el desarrollo de los trabajos.

Características de la obra

Los módulos compuestos incorporados se utilizaron para reforzar la estructura de la estación de Embankment, en un sector que sostiene el peso de los jardines de terraplén situados por encima de las vías de la línea District.

Aunque las vigas de hierro fundido presentes en esta zona fueron evaluadas y se encontró que eran adecuadas para soportar las cargas previstas, existía una preocupación en torno a una sobrecarga imprevista que pudiera hacer colapsar la estructura.

Ante esto, los directivos del metro de Londres realizaron un estudio de factibilidad para determinar la mejor solución de todas las posibles para completar este fortalecimiento. Los resultados de este estudio indicaron que tanto desde la faceta económica como desde la logística, la mejor solución era reforzar las vigas in-situ.

Por otro lado, decidieron que era necesario garantizar que la solución elegida tendría un impacto mínimo sobre la altura del túnel, y que el sistema podría ser instalado durante las horas en las que no hay servicio ferroviario, con el fin de no causar interrupciones en las líneas de metro.

Asimismo, se requerían elementos delgados y resistentes al mismo tiempo para incorporar a la estructura con el objetivo de reforzarla. De esta forma, los expertos seleccionaron los módulos de polímeros reforzados con fibras de carbono de alta resistencia (CFRP) de la firma Sika, con los que además pudieron garantizar un procedimiento de aplicación adecuadamente planificado.

El proceso de fortalecimiento

Estas placas están especialmente diseñadas para un alto rendimiento y exigentes aplicaciones de refuerzo, así como preparadas para soportar condiciones extremas de sobrecarga estructural. Las placas aplicadas miden 7,3 metros de largo, 200 milímetros de ancho y un máximo de 4,7 milímetros de grosor, y ofrecen una capacidad excepcional de refuerzo.

Por todo, fueron consideradas una solución ideal en este caso. Además, en el proceso se aplicó una protección contra incendios para todas las superficies expuestas de cada placa, junto a otras medidas de seguridad y refuerzo estructural.

El proceso se inició con la limpieza de cada viga presente en la estructura del metro, que miden 7,5 metros de largo y 0,5 metros de ancho, con el propósito de eliminar la grasa, el aceite, el óxido y otros contaminantes que podrían reducir la adhesión de las placas en el momento de su colocación.

Una vez secas las vigas, se aplicaron capas de distintas sustancias y resinas para preparar la superficie. Para asegurar la mejor fijación posible de las placas, se utilizó un adhesivo epoxi estructural en la parte inferior de la fundición y en las mismas placas. El excelente rendimiento de este adhesivo permite garantizar su efectividad en todas las circunstancias, incluso cuando las bajas temperaturas y la condensación pueden causar problemas a otros adhesivos.

Para reducir al mínimo la interrupción del servicio en las líneas District y Circle, todo el proceso se realizó durante las horas de la noche, entre la una y las cinco de la madrugada, cuando los trenes no funcionan, y durante un período de seis meses. La obra fue concluida en tiempo y forma, prácticamente sin que los usuarios sufrieran consecuencias negativas.