Lekbrug, Vianen, the Netherlands.

Los tres principales desafíos de la planificación urbana y cómo superarlos

Mover bienes y personas por las ciudades de manera eficiente es fundamental para sus economías, ya que permite que las empresas accedan a una selección más amplia de materias primas, mano de obra y clientes. Sin embargo, la mayoría de los proyectos de infraestructura se planifican de forma relativamente aislada, regulados por diferentes organismos de permisos, por lo que el mantenimiento de la infraestructura urbana se convierte en un objetivo en constante movimiento. A medida que estas estructuras envejecen, sus patrones de uso cambian y los centros de las ciudades se vuelven más densos, ¿cómo puede llevarse a cabo la construcción de manera eficiente?:

Con su aparente permanencia, es fácil dar por sentadas las carreteras y los rieles que nos rodean. Pero como cualquier pieza de fabricación, cada puente, túnel y carretera se diseñó teniendo en cuenta un uso y una vida útil específicos.

A medida que pasa el tiempo, la infraestructura muestra signos de envejecimiento y está programada para ser reemplazada; una situación que ha empeorado en muchos países debido al aumento de la población urbana que crea niveles de uso más altos de lo esperado. Estas poblaciones más altas exigen más energía, mayor capacidad de transporte y sistemas de alcantarillado más grandes, lo que significa que se coloca más infraestructura sobre la anterior, lo que hace que cada trabajo de reparación o reemplazo sea más desafiante que el anterior. La disminución de los presupuestos públicos hace que este proceso sea aún más difícil.

Todo esto significa que en áreas urbanizadas concurridas con muchos proyectos en diferentes fases de desarrollo, el trabajo en infraestructura puede ser un desafío técnico y extremadamente complicado. Uno que debe llevarse a cabo con garantías estrictas que limiten la interferencia con la vida de la ciudad y, por lo tanto, con la prosperidad económica más amplia de la región.

Pero este trabajo es de vital importancia. Si las redes de transporte no funcionan con eficacia, el flujo de la vida urbana se desmorona. Las empresas no tienen la seguridad de poder enviar o recibir bienes en un plazo predecible o asequible, las personas tienen dificultades para ir al trabajo o viajar a la ciudad para divertirse, y la economía en general comienza a sufrir.

Francisco Millanes es Catedrático de Estructuras Especiales de Acero y Estructuras Compuestas de Acero y Hormigón en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de la Universidad Politécnica de Madrid desde 1983. Se encuentra entre las máximas autoridades europeas en ingeniería civil, habiendo publicado cinco libros y más de 160 papeles, y es miembro de comisiones permanentes en el Ministerio de Fomento en España.

Su trabajo incluye el viaducto del Canal Beauharnois en Montreal, el Puente Pumarejo en Colombia y el Puente Centenario en Sevilla, y ha obtenido numerosos premios. Con su experiencia, Millanes conoce las complejidades involucradas.

“La renovación y el reemplazo de la infraestructura urbana pueden ser extremadamente desafiantes independientemente del presupuesto, con múltiples capas de desarrollo y la ajetreada vida diaria de la ciudad a considerar.

Sin embargo, muchas autoridades que han retrasado este trabajo ahora enfrentan un desafío similar: no se puede posponer por mucho más tiempo si se quieren evitar consecuencias económicas y de seguridad más graves”.

Entonces, ¿cuáles son los desafíos que enfrentan los planificadores urbanos que buscan renovar o reemplazar la infraestructura? ¿Qué equipo, experiencia y metodologías se necesitan para garantizar que este trabajo se realice de manera segura y oportuna?

Activos envejecidos

Una fuerza impulsora en la demanda apremiante de renovación es el tictac del envejecimiento de la infraestructura, particularmente en las ciudades más antiguas donde las redes de transporte, los sistemas de suministro de agua y similares pueden datar de décadas o incluso siglos. La vida útil para la que se construyeron activos como los puentes puede variar ampliamente; aunque más recientemente se pretende que sea de alrededor de 125 años, en décadas anteriores este no ha sido el caso.

Rafael Martinez, Gerente de Ventas de Mammoet explica:

“Aunque ahora existen convenciones para garantizar una buena vida útil mínima para los puentes, antes de la década de 1990 esto era mucho menos común. En los años 50, 60 y 70, la vida útil de un puente generalmente solo se establecía en alrededor de 50 años.

Eso significa que los puentes construidos en una memoria bastante reciente pueden ser menos duraderos de lo esperado, y la vida útil se acorta a medida que retrocedemos en el tiempo.

Además, el método de construcción puede variar notablemente entre puentes de diferentes edades y localidades, lo que significa que no existe una solución única para retirarlos cuando llegue el momento”.

Pero la vida útil prevista de un puente es solo una parte de la historia; si no se gestiona adecuadamente durante su diseño, las condiciones ambientales pueden envejecer prematuramente un activo.

En particular, los países que tienen inviernos severos, como Canadá, donde necesitan usar un mayor volumen de sal y otros productos químicos para eliminar el hielo y la nieve; con el tiempo, esto puede tener un efecto corrosivo significativo en la integridad de un puente. Además, los puentes construidos antes de 1950 a menudo no consideran adecuadamente el impacto de la acumulación de agua de lluvia en ciertas áreas, lo que puede acortar significativamente su vida útil. Martínez continúa:

“Los factores ambientales pueden tener un gran impacto en la vida útil de un puente, especialmente si no se han llevado a cabo programas de mantenimiento para mitigar su efecto. Por lo tanto, en los casos en que los problemas no se diagnostican hasta que es demasiado tarde, o los presupuestos simplemente no permiten el nivel adecuado de mantenimiento, los puentes pueden deteriorarse a un ritmo bastante rápido”.

Los problemas presentados por un puente envejecido fueron ilustrados por el antiguo puente de arco de acero Lekbrug Vianen en los Países Bajos. Ya no apto para su uso, este hito local necesitaba ser movido de manera eficiente con un impacto mínimo en la concurrida vía fluvial que atravesaba.

Sus diseñadores de la década de 1930 se centraron en la innovación y la integración del puente en su entorno local, pero tal vez no tanto en el manejo al final de su vida útil. La estructura del puente de 5.000 t significaba que su fuerza residía en gran medida en el arco, lo que descartaba su remoción mediante hinca desde abajo.

En su lugar, se requirió un gran sistema de pórtico especializado, usando ocho torres para sostener y levantar el arco, con ocho mástiles correspondientes colocados debajo en una barcaza para tomar la carga y mover el puente a un lugar seguro para su desmantelamiento. La mudanza se completó en una noche pero, debido a las decisiones de diseño tomadas casi un siglo antes, se tardó alrededor de medio año en planificarla.

Patrones de uso impredecibles

El envejecimiento de la infraestructura, ya sea como parte de su diseño o prematuramente debido a las condiciones ambientales, es solo una parte del panorama. Los activos son tan buenos como el propósito para el que fueron diseñados, por lo que si los patrones de uso cambian repentinamente, esto puede crear grandes desafíos.

Las ciudades y otras conurbaciones están sujetas a influencias dinámicas, lo que puede significar que los patrones de uso se modifican significativamente, incluso en tan solo un año, lo que hace que sea extremadamente difícil diseñar una infraestructura adecuada a largo plazo.

Nick Jones, gerente comercial de Mammoet UK, explica:

“Hay una serie de razones por las que los patrones de uso de la infraestructura pueden cambiar. En algunos casos, esto puede deberse a cambios en la política gubernamental que influyen en cómo se utilizan las carreteras.

Pero claramente, los factores socioeconómicos más amplios son a menudo una causa clave: todavía hay una tendencia general de alejarse de la vida rural hacia las ciudades, lo que significa que muchos centros urbanos todavía están experimentando un crecimiento significativo en la población, en paralelo con un desarrollo económico cambiante que también puede influir en la demanda de suministro de agua y telecomunicaciones, o el nivel de tráfico que usa un puente en un día promedio”.

Si bien se pueden predecir y planificar amplias tendencias en el aumento de la población en una nueva infraestructura, en las ciudades más grandes puede ocurrir una reutilización más localizada. Este proceso es más difícil de prever.

Jones continúa:

“Hay patrones cambiantes de uso de la tierra en cómo y dónde se ubican las áreas residenciales. Por ejemplo, algunas partes del este de Londres han experimentado cambios importantes, pasando de ser áreas principalmente industriales a lugares residenciales deseables luego del desarrollo del área para Londres 2012, lo que a su vez significa cambios en los patrones en el uso de la infraestructura”.

Estos cambios no siempre son el resultado de un solo factor, y no necesariamente ocurren rápidamente. La ciudad ha experimentado un aumento prolongado y continuo de su población, lo que ha agregado gradualmente más presión sobre un sistema de alcantarillado anticuado que se instaló por primera vez hace más de un siglo.

Los cambios legislativos a lo largo del tiempo han exigido más de este sistema de lo que se podría haber imaginado cuando se desarrolló a fines del siglo XIX. El problema ahora ha llegado a un punto en el que en los últimos años se ha emprendido un nuevo proyecto de túnel para ofrecer un nuevo sistema que funcione junto con el anterior. Dada la compleja red de infraestructura que rodea a este proyecto , transportar y bajar su equipo de excavación de túneles no fue tarea fácil .

Un caso que destaca los problemas creados por el cambio de uso es el puente Champlain en Montreal, una de las rutas más transitadas de Canadá. El puente existente había llegado al final de su vida útil después de solo 57 años, y las autoridades locales informaron un aumento de 10 millones de vehículos en el tráfico anual durante los últimos diez años de su vida.

Dado que se necesitaba una nueva ruta a través del río San Lorenzo lo más rápido posible, se estableció un cronograma desafiante para uno de los proyectos de construcción más grandes de América del Norte. Situado en el corazón de una bulliciosa metrópolis, el proyecto de deconstrucción presentó una serie de desafíos de ingeniería, y el cliente final JCCBI estableció altos estándares de sostenibilidad y protección ambiental.

Esto significó que los métodos potenciales fueron examinados por su capacidad para minimizar el impacto en la calidad del suelo, el agua y el aire, los niveles de ruido y la protección de la vida silvestre y vegetal. La reutilización de materiales también era una prioridad: además de conservar elementos para el análisis, JCCBI quería asegurarse de que todo lo posible pudiera entrar en la economía circular local para estimular el desarrollo artístico, arquitectónico y estructural de Montreal.

Como suele ser el caso, estas limitaciones llevaron a nuevas técnicas innovadoras; específicamente, la remoción del puente en grandes segmentos, minimizando la necesidad de trabajos de demolición ruidosos y contaminantes mientras se preserva la mayor cantidad de material para investigación y reutilización. Este enfoque también minimizó cualquier posible interferencia con el nuevo puente construido junto a él.

Para lograr esto, se utilizó el sistema Mega Jack 800 de Mammoet para soportar los vanos del puente retirados, que pesaban hasta 1800 t, mientras se bajaban desde una altura de 25 m a una barcaza para su desmantelamiento. Durante las últimas fases de este proyecto de cuatro años, se usaron gatos de cable para bajar el tramo principal de acero del puente, y se usaron SPMT en lugar de barcazas para secciones del puente directamente sobre tierra o donde el agua era demasiado poco profunda.

Poblaciones en aumento

Cuando buscamos la mejor manera de administrar la infraestructura obsoleta acosada por un mayor uso, debemos observar cómo la complejidad más amplia de las ciudades modernas influye en lo que es posible. El aumento de la población lleva a que se establezca una infraestructura más grande y compleja para apoyarlos.

Esto presenta una serie de problemas para los planificadores de proyectos, como explica Richard van Looij, líder del segmento Civil de Mammoet:

“Tomando el ejemplo de las áreas residenciales de las ciudades, vemos que a medida que los desarrollos se expanden para acomodar a más personas, no solo hay una reducción en el espacio disponible para maniobrar equipos, sino también un aumento significativo en los servicios subterráneos.

Esto significa que los proyectos tienen un espacio limitado para operar equipos como grúas móviles, pero también tendrán restricciones sobre dónde se pueden usar equipos pesados, ya que más de estos servicios limitan la presión máxima que puede soportar el suelo.

“Se necesita ingeniería inteligente para sortear estos desafíos y obtener los mejores resultados dentro de las restricciones físicas presentes. Descubrimos que el diálogo temprano con las partes interesadas es clave para lograr esto: si bien podemos responder a los requisitos, la naturaleza cambiante de la ciudad requiere ideas frescas, nuevos métodos y equipos que pueden marcar una diferencia real en espacios restringidos”.

La situación puede complicarse aún más por restricciones no físicas; Es comprensible que las limitaciones en los niveles de ruido y emisiones también sean una consideración importante. Por ejemplo, el reciente Proyecto Thames Tideway del Reino Unido hizo uso de cobertizos acústicos donde se deben manejar grandes equipos, como máquinas perforadoras de túneles.

De manera similar, el proyecto de Mammoet de 2017 para levantar las vigas del portal del sitio del demolido centro de exposiciones de Earl’s Court en Londres se llevó a cabo en un área densamente poblada, donde el exceso de ruido y las normas sobre emisiones exigían una preparación minuciosa, incluso antes de que pudiera comenzar la consideración de sus ascensores. A medida que las ciudades se vuelvan más complejas, requisitos como este serán cada vez más comunes.

Con el fin de reducir los niveles de emisiones en los proyectos, el uso de combustibles más limpios como HVO, hidrógeno o electricidad se está volviendo cada vez más importante. El desarrollo de equipos pesados ​​alimentados por batería está en trámite, y los gobiernos locales están comenzando a ofrecer una puntuación mejorada durante los procesos de licitación para aquellos proveedores que puedan ofrecer una solución más respetuosa con el medio ambiente.

Van Looij concluye:

“Otro problema creado por estas restricciones es la complejidad en las aprobaciones y permisos necesarios antes de que pueda comenzar el trabajo. Esto puede convertirse en una tarea multifacética en la que se debe negociar cuidadosamente una variedad de diferentes factores y partes interesadas para que los proyectos se desarrollen sin problemas.

“Esto hace que sea aún más importante trabajar con socios que no solo puedan proporcionar soluciones inteligentes diseñadas a medida, sino que también ofrezcan la experiencia adecuada en planificación logística, así como el conocimiento local para garantizar que los permisos no se conviertan en un obstáculo”.

Otro proyecto con estrictos límites físicos tuvo lugar este año en Viena, Austria . Hace más de 30 años se construyó un cruce de autopista, pero nunca se puso en funcionamiento. Esto necesitaba ser demolido, pero la expansión urbana continua significaba que había muy poco espacio en el que operar, lo que exigía una solución a medida para eliminar de manera segura la sección final del puente.

Debido a la complejidad de este proyecto, tomó doce meses idear la solución óptima: usar solo un lado de la carretera para que una de las grúas sobre orugas más grandes de Europa levantara la sección del puente en una sola pieza. Esto significó dos cierres de carreteras, que solo podrían ser por un corto período de tiempo para minimizar la interrupción del tráfico, así como el enlace con el control de tráfico aéreo ya que el sitio estaba dentro del corredor de acceso del aeropuerto de la ciudad.

Esta metodología inteligente, respaldada por la experiencia en la gestión de partes interesadas, como el control del tráfico aéreo, permitió que el proyecto se completara de manera segura y antes de lo previsto.

Mammoet ha dedicado considerables recursos al desarrollo de nuevos equipos que puedan satisfacer las demandas cambiantes de proyectos urbanos complejos y abarrotados. Hemos sido pioneros en el uso de combustibles más limpios como el hidrógeno y la energía eléctrica. También hemos desarrollado una nueva grúa llamada FOCUS30, que ha sido diseñada específicamente para proyectos donde se necesita una mayor capacidad de elevación dentro de espacios reducidos.

A pesar de ser una grúa de clase de 2500 t, la FOCUS30 puede operar en un espacio de solo 30 m x 40 m. Esto se debe a su sistema de montaje de pluma vertical que permite que la grúa construya hacia arriba en lugar de hacia afuera. Esto también significa menos riesgos de seguridad, ya que su pluma no sobresale de las áreas adyacentes, como carreteras o edificios residenciales, durante el montaje.

La FOCUS30 también aporta una mayor versatilidad a la planificación de la reurbanización urbana, ya que se pueden realizar más elevaciones con una sola grúa. Su gran capacidad de elevación admite la prefabricación de módulos más grandes fuera del sitio, que luego pueden transportarse e instalarse durante períodos de tiempo reducidos.

La ciudad nunca duerme

La naturaleza implacable de nuestras ciudades en crecimiento significa una demanda regular de trabajos de renovación y reemplazo para mantener nuestras redes de transporte funcionando sin problemas. A medida que más ciudades que nunca emprenden este tipo de trabajo, se necesita un pensamiento más inteligente para entregar proyectos de manera que minimicen las interrupciones y puedan adaptarse a entornos complejos.

Las modernas técnicas y tecnologías de elevación de objetos pesados ​​pueden ofrecer una variedad de soluciones flexibles para enfrentar estos desafíos; pero los proveedores deben ser lo suficientemente grandes como para ofrecer la profundidad adecuada de equipo y experiencia para enfrentar los desafíos únicos que presentan los proyectos de infraestructura. Si esto se puede combinar con una participación temprana para garantizar las soluciones más efectivas y personalizadas, entonces las ciudades pueden moverse con la mayor libertad posible.

Mammoet

Mammoet ayuda a los clientes con soluciones más inteligentes, más seguras y más fuertes para cualquier desafío de transporte o levantamiento pesado. Nuestro objetivo es desarrollar relaciones a largo plazo para comprender mejor sus negocios y desafíos, de modo que podamos realizar los enfoques más eficientes y rentables. Contamos con una red global única y una flota de equipos sin igual. A través de una experiencia de ingeniería profunda y de larga data y los más altos estándares de calidad y seguridad en la ejecución, brindamos un enfoque inteligente y flexible a los proyectos en una amplia gama de sectores industriales. Los clientes confían en nosotros para ayudarlos a lograr hazañas que alguna vez se consideraron imposibles y, a menudo, hemos batido récords al hacerlo.

Para obtener más información, visite www.mammoet.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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