Precisión pionera en los rascacielos suecos

El método de levantamiento de control de muros centrales (CWCS, por sus siglas en inglés) representa una técnica avanzada diseñada para garantizar la alineación vertical de edificios de gran altura, especialmente diseñada para proyectos de construcción de rascacielos. Utilizado originalmente durante la construcción del Burj Khalifa en Dubái y posteriormente aplicado en la construcción de muchos edificios de gran altura en todo el mundo, este innovador sistema ha encontrado ahora una aplicación exitosa en el proyecto Karlatornet a petición de la empresa de topografía sueca Teodoliten. Los muros centrales emergen como componentes fundamentales en el soporte estructural de los edificios de gran altura y requieren un enfoque de construcción en capas, ya que cada elemento de la pared central requiere múltiples vertidos de hormigón.

La maestría de CWCS radica en su capacidad para alinear meticulosamente los encofrados autotrepantes y, por lo tanto, los muros centrales con el eje vertical del edificio a medida que se construyen gradualmente. Esta precisión es la base para garantizar la estabilidad y el posicionamiento preciso. El método CWCS armoniza un conjunto de herramientas sofisticadas como la tecnología GNSS, las estaciones totales, los inclinómetros y más para ofrecer una precisión milimétrica y un control riguroso durante la construcción de edificios de gran altura. Esto, a su vez, salvaguarda la integridad estructural y la seguridad del edificio, especialmente cuando se abordan las deformaciones causadas por factores externos como la carga del viento, la exposición a la luz solar y la actividad sísmica.

Un operador de estación total que avista los cuatro puntos de control GNSS activos para determinar las coordenadas del instrumento y la orientación del eje primario.

En el ámbito de la construcción de rascacielos, la medición continua de las posiciones de varios elementos en la cima del edificio es un requisito primordial para garantizar una alineación vertical rigurosa. Los puntos de control GNSS activos, una tecnología ingeniosa que aprovecha el GNSS, gobiernan activamente el posicionamiento del edificio. Convencionalmente, cuatro receptores GNSS, cada uno con un 360°C; Los prismas atornillados en la parte inferior están colocados estratégicamente en la parte superior del edificio para proporcionar datos de coordenadas tridimensionales para configurar la estación total.

Además, se establece una estación de referencia en las inmediaciones para registrar sus observaciones para su uso en los cálculos de posprocesamiento, garantizando así las coordenadas finales de alta precisión para los 360°C. prisma ubicado junto con cada receptor GNSS. El operador total de la estación puede ver los cuatro puntos de control GNSS activos y determinar las coordenadas del instrumento y la orientación del eje primario.

Configuración típica de un punto de control GNSS activo utilizando el SinoGNSS T300.

A lo largo del proceso de construcción de Karlatornet, cuatro unidades SinoGNSS T300 sirven como puntos de control GNSS activos, colocados estratégicamente en la plataforma superior del edificio y proporcionando datos completos de coordenadas 3D para la estación total. Se designa una quinta unidad como estación base. Los puntos de control GNSS activos cuentan con una ventaja distintiva, ya que ofrecen un método de posicionamiento eficaz en obras de gran altura sin la necesidad de una amplia gama de puntos de control del terreno que a menudo no son visibles desde la parte superior. Esta revolucionaria tecnología permite a los topógrafos una mayor flexibilidad en sus operaciones, al tiempo que garantiza la estabilidad vertical y la precisión del edificio, mitigando en última instancia los errores de medición. Otra ventaja en comparación con el uso de plomadas láser verticales es que no es necesario tener agujeros en las losas y mantener esas aberturas libres de obstrucciones.

Además, la adopción del modo cinemático posprocesado (PPK) representa un salto fundamental hacia el logro de una precisión sin precedentes en varios dominios. PPK aprovecha la tecnología y los algoritmos de última generación para aumentar la precisión del posicionamiento y refinar la recopilación de datos. Al procesar y analizar los datos GNSS posteriores a su adquisición, el modo PPK filtra diligentemente los errores, produciendo resultados altamente confiables y muy precisos. La precisión de las coordenadas obtenida es de unos pocos milímetros.

Procedimiento para la configuración de los cuatro puntos de control GNSS activos.

Dado que la plataforma en la parte superior de cualquier edificio de gran altura se mueve bajo las diversas cargas aplicadas sobre la estructura, las coordenadas proporcionadas por los puntos de control GNSS activos deben corregirse mediante la deflexión del eje principal del edificio. Esa es la razón para utilizar los inclinómetros de doble eje que se colocan secuencialmente a lo largo de las paredes centrales. Estos dispositivos de alta precisión generan el valor de inclinación de cualquier desplazamiento en X e Y en el sistema de coordenadas de referencia del edificio. Mediante un riguroso ajuste de mínimos cuadrados y conociendo la altura del suelo donde se colocan estos dispositivos, es posible derivar las correcciones en dX y dY que deben aplicarse a los puntos de control GNSS activos para que se ajusten a las coordenadas de diseño donde se colocan los encofrados autotrepantes.

La tecnología GNSS-RTK también se puede aprovechar para el monitoreo de la deformación posterior a la construcción de estructuras de gran altura. Este esfuerzo de monitoreo crucial está diseñado para evaluar y documentar cualquier posible deformación o alteración en la forma que pueda manifestarse después de la fase de construcción. Dichas deformaciones pueden deberse a varios factores, que incluyen (pero no se limitan a) la carga del viento, la exposición a la luz solar, las fluctuaciones de temperatura, el asentamiento de los cimientos y la actividad sísmica. El control de estas deformaciones es un eje para garantizar la integridad estructural y la seguridad del edificio.

Resultados típicos obtenidos en cuatro sesiones utilizando puntos de control GNSS activos.

Esto adquiere una importancia aún mayor en el contexto de las estructuras de gran altura que son inherentemente más susceptibles a las influencias externas. El receptor SinoGNSS T300 podría desempeñar un papel fundamental en el monitoreo de la deformación en Karlatornet una vez que se hayan completado los trabajos de construcción, gracias a sus avanzados chips de RF y banda base, complementados por un algoritmo Quantum-RTK único. El receptor también ofrece un soporte integral para múltiples sistemas de constelaciones de satélites, superando eficazmente las limitaciones de las metodologías RTK tradicionales en términos de continuidad, precisión, eficiencia, disponibilidad y fiabilidad.

Puntos de control GNSS activos con el SinoGNSS T300.

A medida que el proyecto Karlatornet se acerca a su finalización, se erige como un testimonio inequívoco del potencial inherente de los métodos y tecnologías de construcción modernos. Este importante proyecto subraya las capacidades innovadoras de la tecnología GNSS en el ámbito de la construcción de rascacielos. A medida que la tecnología GNSS continúa su viaje evolutivo junto con metodologías de medición innovadoras, allana el camino para una serie de próximos hitos y avances pioneros en el ámbito de los proyectos de construcción de gran altura. Estas imponentes maravillas persistirán en la configuración de los horizontes de la ciudad como evidencia de la progresión implacable de las tecnologías modernas de arquitectura e ingeniería, en las que los topógrafos están desempeñando un papel clave.

Cezary Modzelewski, ingeniero topógrafo y trabajador temporal del equipo de Teodoliten.