Inclinómetros. Descripción y ámbito de aplicación.

La mayor parte de la población es ajena a los problemas que causan las infraestructuras sobre el territorio y de los controles que se llevan a cabo en todas las etapas de los procesos constructivos para evitarlos, mitigarlos y controlarlos. Al menos, no es consciente de los peligros hasta que se produce una catástrofe y salta la noticia. Por así decirlo, el grado de consciencia sobre el peligro es instantáneo, como la picadura de un mosquito.  

En este artículo queremos hablar de un tipo de control muy específico que se aplica en la práctica totalidad de las obras: la instalación de Inclinómetros (o Tuberías inclinométricas). Queremos dividirlo en tres entregas de manera que:  

1. En ésta explicaremos aspectos teóricos propios de la instrumentación. 
2. En la segunda entrega hablaremos de la instalación
3. En la tercera y última entrega veremos la toma de medidas y discutiremos sobre problemas en la interpretación de resultados. 

Definición de inclinómetro 

Para los lectores que no sepan a lo que nos estamos refiriendo, diremos que un inclinómetro es un aparato capaz de medir desplazamientos en el plano XY, la magnitud física que mide es LONGITUD, habitualmente expresada en milímetros (mm). 

Un inclinómetro mide movimiento y si este movimiento lo medimos a lo largo del tiempo, podemos establecer una velocidad de movimiento (ESPACIO/TIEMPO). Esto último es sumamente importante en la planificación y prevención de los riesgos. 

Inclinómetros: Detalles importantes 

Existen dos detalles muy importantes que no debemos pasar por alto: 

1. El inclinómetro NO ESTÁ DISEÑADO PARA MEDIR NADA EN Z. Por tanto, cualquier movimiento que se produzca en Z, en la vertical, no queda rigurosamente registrado y suele ser fuente de error.
2. TAMPOCO ESTÁ DISEÑADO PARA MEDIR ROTACIONES. Es decir, que si nuestro sistema de referencia (veremos lo que es más adelante) gira, tampoco podremos medirlo y también será una fuente de error. 

Digamos que este aparato está específicamente diseñado para medir movimientos planares puros. Aun teniendo estas dos limitaciones, se utiliza con éxito en todo tipo de estructuras construidas por el hombre.

Principales ámbitos de aplicación de los inclinómetros 

Como decíamos un poco más arriba, los podemos encontrar en casi cualquier obra: 

• Presas, túneles, muros en obra civil y en edificación, pantallas de hormigón, pilotes hormigonados in-situ, columnas de jet-grouting, terraplenes de carreteras y puentes, vertederos, taludes excavados, etc. 
• También se utiliza en el control de taludes naturales. Se usan cuando representan algún tipo de peligro para una infraestructura o para la población en general. 

Partes de un inclinómetro y procedimiento de lectura 

Pero ¿qué es un inclinómetro? Pues es básicamente una barra de acero inoxidable de unos 80 cm de longitud total (incluye conexión del cableado), dotada de dos ejes basculantes con ruedas y que alberga en su interior un dispositivo electrónico de medida muy preciso capaz de registrar movimientos del orden de ± 0.01 mm. Más fácil, una foto explicativa: 

Ahora que conocemos el aparato de lectura, nos falta conocer cómo mide. Para ello tenemos que hablar de lo que se denomina tubería inclinométrica y es necesario comprender que el inclinómetro y la tubería son una pareja indisoluble. Es decir, no podremos realizar ninguna lectura si no poseemos un inclinómetro y, para realizar lecturas de desplazamientos, es necesario que previamente se haya instalado la tubería inclinométrica.  

Parece una obviedad recordarlo pero os puedo asegurar que me han pedido más de una vez un ensayo SPT pero que “no necesito el sondeo, sólo el ensayo“. Contratación y Conocimiento darían para mucho en este blog. 

Siguiendo el hilo, una tubería inclinométrica es un tubo de sección circular que posee dos juegos longitudinales de hendiduras ortogonales por los que circulará el inclinómetro empleando sus ruedas. La tubería más habitual es de aluminio aunque las hay de diferentes polímeros plásticos para ambientes agresivos. Estas hendiduras o carriles constituyen nuestro sistema de referencia, del que hemos hablado antes. Las tuberías se suministran en tramos de 3 m y se conectan entre sí con manguitos de unión del mismo material. 

Ejes de los inclinómetros 

Los ejes XY no están predefinidos en la tubería que compramos, sino que se determinan durante la instalación. Además, el argot que se emplea no es XY, sino el siguiente:  

• El plano que contendrá el vector previsto de máximo desplazamiento se denomina EJE A. La dirección de desplazamiento de ese vector será A0. La opuesta se denomina A180. 

• El plano perpendicular al anterior se denomina EJE B. Si nos situamos encima del inclinómetro y miramos hacia A0, a nuestra derecha queda B0 y a nuestra izquierda queda B180. 

Esto quiere decir que cuando en obra se subcontrata la instalación de esta instrumentación, es responsabilidad única e ineludible del contratista determinar explícita e inequívocamente la dirección A0 y no debe recaer dicha responsabilidad sobre el instalador. Dicho esto, el instalador suele ser mucho más consciente de esta particularidad que el propio contratista. Os dejo un ejemplo real de un deslizamiento monitorizado con inclinómetros. 

Aplicación real de uso de inclinómetros 

En la siguiente imagen he sobre-impuesto los planos de los ejes A y B, aunque insisto en que es durante la instalación de la tubería cuando se redirige a su posición. 

Espero que os haya resultado interesante el post. En las próximas entregas entraremos en detalle en la instalación de la tubería inclinométrica, cómo se procede para medir las deformaciones y a calcular los desplazamientos.  

Muchas gracias por vuestro tiempo y os animo a comentar experiencias y dudas.