Determinación de la posición óptima de las señales de referencia en la auscultación

Abstract

Over the last few decades have been built a large number of infrastructures, each with a different function and purpose. These include high-speed lines, which improve the communication between different zones and the metropolitan FFCC. This kind of projects includes in many cases the construction of subterranean works, which are associated with several precision tracking control routine for good execution. In addition, these tracking control are increased at the time that the work through villages, because the bad execution of these controls could have serious consequences. In order to evaluate the continuity of a work is necessary to obtain data of the same, with this objective there are more than enough precision equipment such as inclinometers, for measuring angles of slope, piezometers, which measures the pressure of groundwater at a specific point, extensometers, used to measure changes in the length of an object, etc… The control, monitoring and subsequent interpretation of the whole collection of measurements taken, it could be named auscultation. This project focuses in one of the latest building auscultation equipment that has started to use over the last decade: the Automatic Monitored Total Station. Specifically it aims to verify, quantify and identify the influence of the different position, number, height, overture and distance of the reference targets on construction, in case it is necessary to execute an auscultation by AMTS that requires doing systematic readings for calculation of coordinates. The first phase of the project consisted in developing a program tool, which allows knowing the influence of the distribution of reference targets, in any working area, on the accuracy in coordinate calculation of the control station. From here there have been a large number of repeatability test, which modify number, distribution, horizon overture, height and distance of the targets in relation to station. For each variation have been studied the discrepancies between obtained and theoretical coordinates, and the errors obtained on the coordinate position of the station. We also studied the irregularities detection on theoretical position of reference targets, by entering gross errors in coordinates. Once repeatability testing was completed, has been executed the study of an actual structure monitoring case, making an analysis of the position of reference targets by the program tool developed. This tool is designed through the software Visual Studio in C++ language. In addition to implement the influence of the factors listed above, this program can enter, if you wish, data errors every time that program is executed, which allows to study of different gross errors. Having completed the relevant test and analyze the obtained data, it is concluded that in auscultation by AMTS, should never be used less than 8 reference targets. So neither should be used <_280g of horizon overtures, <_80g of target distribution and >_70m in distance, because all of them exceed the usual limits set as red alert.

Castellà: A lo largo de estas últimas décadas se han construido un gran número de infraestructuras, cada una de ellas con una función y un fin diferente. Entre ellas se encuentran las líneas de alta velocidad, que mejoran la comunicación entre diferentes zonas de la población, así como los FFCC metropolitanos. Este tipo de proyectos incluyen en muchas ocasiones la construcción de obras subterráneas, las cuales llevan asociados unos seguimientos rutinarios de precisión para controlar una buena ejecución. Además, estos controles se ven incrementados en el momento en que dicha obra atraviesa núcleos de población, ya que la mala ejecución podría conllevar graves consecuencias. Con el fin de valorar la continuidad de una obra es necesaria la obtención de datos sobre la misma, y con este objeto existen multitud de aparatos de precisión como inclinómetros, para obtener datos de los desplazamientos laterales del terreno, piezómetros, encargados de recoger datos de la presión en diferentes niveles acuíferos, extensómetros, utilizados para recoger las deformaciones de las armaduras, etc. El control, seguimiento y posterior interpretación de toda la colección de medidas obtenidas, lo podríamos definir como auscultación. Este trabajo se centra en uno de los últimos aparatos de auscultación de edificios que se han empezado a emplear durante la última década: la Estación Total Monitorizada Automática. Más concretamente tiene como objetivo comprobar, cuantificar y señalar la influencia de las diferentes disposiciones, número, altura, obertura y distancia de los prismas de referencia sobre una construcción, en el caso que sea necesario llevar a cabo una auscultación mediante ETMA y esta requiera la realización de lecturas sistemáticas para el cálculo de sus coordenadas. La primera fase del proyecto ha consistido en la creación de una herramienta informática que permita conocer la influencia de la distribución de las señales de referencia, en cualquier ámbito de trabajo, sobre la calidad del cálculo de las coordenadas de la estación de control. A partir de aquí se han realizado un gran número de pruebas de repetitividad, en las cuales se han variado el número, la distribución, la obertura de horizonte, la altura y la distancia de los prismas respecto de la estación. Por cada variación se han estudiado las discrepancias de las coordenadas obtenidas respecto las teóricas, como los errores obtenidos en las coordenadas de la posición de la estación. También se ha estudiado la detección de irregularidades en la posición teórica de las señales de referencia, mediante la introducción de errores groseros en sus coordenadas. Una vez finalizadas las pruebas de repetitividad, se ha llevado a cabo el estudio de un caso real de monitorización de estructuras, realizando el análisis de la disposición de los prismas de referencia mediante la herramienta informática creada. Esta herramienta se ha diseñado a través del entorno informático Visual Studio con lenguaje C++. Además de implementar la simulación de la influencia de los factores citados anteriormente, este programa puede introducir, si se desea, errores en los datos cada vez que es ejecutado, lo cual permite el estudio de diferentes errores groseros. Habiendo realizado las pruebas pertinentes y analizados los datos obtenidos, se concluye que en un caso de auscultación, mediante ETMA, nunca deberían emplearse un número inferior a 8 prismas de referencia. Así como tampoco deberían utilizarse oberturas de horizonte <_280g, distribuciones de prismas <_80g y/o distancias >_70 m, ya que todos ellos superan los límites habituales establecidos de alerta roja.