Dentro del desmantelamiento de grandes instalaciones industriales, como las centrales térmicas, las acerías o las plantas químicas, una de las actividades fundamentales es la demolición con explosivos de estructuras clave, especialmente las de mayor altura.

Javier Carrillo de Albornoz, Andrés Gudín, Miguel Ángel Barrenechea, MAXAM

La demolición por voladura de estructuras de hormigón armado es una técnica basada en la aplicación de pequeñas cargas de explosivo que producen la rotura de diferentes elementos portantes, en puntos críticos de una estructura, dando lugar al colapso de esta.

El explosivo se reparte en pequeñas cargas, que se colocan confinadas en barrenos, para distribuir la carga específica de diseño de forma adecuada y concentrar al máximo la energía del explosivo, evitando, además, que se produzcan proyecciones y que la onda aérea provocada por su detonación produzca daños en el entorno.

Esta técnica suele ser adecuada en edificios altos y esbeltos, formados por una estructura de vigas, pilares y muros de hormigón armado, como silos, chimeneas o torres de refrigeración.

En la demolición de grandes estructuras de acero, como calderas, torres de alta tensión, maquinaria pesada de minería o puentes, MAXAM ha apostado por las nuevas tecnologías e I+D, con el desarrollo de explosivos específicos para el corte de metal (cargas de corte lineal, basadas en la tecnología de las cargas conformadas), lo que ha permitido su utilización de forma segura, facilitando, además, las labores posteriores de recuperación de metal y de desmantelamiento.

MAXAM ha trabajado en los últimos años en los principales proyectos de demolición con explosivos llevados a cabo en España, Portugal, Italia y Rumanía, entre otros, bien suministrando los explosivos y el asesoramiento en su manejo, o bien dirigiendo y ejecutando todos los trabajos relacionados, apoyándose en el alto conocimiento técnico del equipo: diseño, redacción de proyectos, permisos, perforación, colocación de cargas, disparo, mitigación ambiental…

DEMOLICIÓN DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN

A las 14:00 del 28 junio de 2018, la torre de refrigeración de la emblemática central térmica de Elcogás, en Puertollano (España), era convertida en polvo y escombros en un proceso que duró apenas 7 segundos, gracias a la acción de 125 kg de RIODIN.

El 29 de marzo de 2020, 15 segundos después de la detonación de la primera carga, las dos chimeneas de la central térmica de EDP en Setúbal (Portugal), de manera sucesiva, corrían la misma suerte.

En ambos casos, los trabajos de demolición con explosivos que ejecutó MAXAM empezaron meses antes, desde el entendimiento de las necesidades del cliente, colaborando estrechamente con un equipo multidisciplinar que incluía especialistas en cálculo de estructuras, en prevención de riesgos laborales, en perforación, en comunicación y en explosivos. Todos ellos, en plena colaboración con todas las empresas y organismos implicados: compañías eléctricas propietarias de las instalaciones, las empresas que tenían encomendada el desmantelamiento de la instalación industrial, autoridades públicas...

El objetivo del uso de explosivos en una demolición es el derribo de manera segura de una estructura. Esto debe hacerse, además, minimizando las cuatro afecciones medioambientales principales:

• Vibraciones (que puedan dañar otras estructuras).
• Onda aérea (que pueda generar daños y rotura de cristales).
• Ruido (que puedan generar alarma entre los vecinos).
• Polvo y proyecciones (que pueda afectar a otras instalaciones, como subestaciones cercanas).

Antes de iniciar los trabajos de perforación, es necesario realizar un profundo estudio estructural, que tiene como objetivo asegurar la estabilidad del edificio durante la perforación y los trabajos previos de preparación, antes del disparo, y para simular las condiciones de debilitamiento que generará la detonación de las cargas explosivas y la inestabilidad que producirán en la estructura y que provocarán su caída.

También se debe elaborar, junto con las empresas, las autoridades y las comunidades implicadas, un Plan de Comunicación y Seguridad que explique detalladamente lo que va a ocurrir, así como el procedimiento de seguridad y evacuación a aplicar durante las voladuras. Este Plan incluirán entre otros, el perímetro de seguridad que se debe adoptar, las vías de evacuación de emergencia preparadas y se detalla la prohibición de acceso a las personas no autorizadas.

En cuanto al control del impacto medioambiental, se deben definir las estructuras que pueden verse afectadas y que conviene proteger, medir las distancias a las que se encuentran, valorar los riesgos potenciales y utilizar esta información para calcular los parámetros de la detonación.

En el caso de las vibraciones, además de la vibración producida por la detonación del explosivo (que es muy reducida si se compara con la generada en una voladura convencional en una cantera) debe considerarse la producida por la propia caída de la estructura. Se debe calcular la carga de explosivos instantánea máxima, para minimizarla, y, por seguridad, durante la voladura, deben instalarse equipos de medición de vibraciones (sismógrafos) en los puntos definidos como más sensibles, para controlar que el nivel de vibraciones no supere los límites establecidos por la normativa en vigor (la UNE 22-381-93 en el caso de España).

Para reducir la onda aérea, se utiliza para el retacado de los barrenos materiales específicos que ayuden a su atenuación, como tacos de arcilla y/o espuma de poliuretano.

Para evitar proyecciones, MAXAM suele instalar una capa de malla metálica y otra de geotextil alrededor de cada zona cargada con explosivo.

Por último, para atrapar parte del polvo generado, se suelen instalar captadores de polvo e hidrantes y se debe realizar un estudio de vientos dominantes de la zona, para tratar de hacer coincidir la voladura con la hora más favorable para evitar su dispersión.

DEMOLICIÓN DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

En el caso de las estructuras metálicas, la inestabilidad de la estructura que origina su caída en la dirección deseada se origina por el corte de sus pilares, normalmente formando una cuña.

Para conseguir este efecto, se utilizan unas cargas explosivas especiales, denominadas cargas de corte lineal o cargas conformadas, que tienen su origen en los proyectiles de carga hueca antiblindaje desarrollados por la industria militar.

En estas cargas, como la tecnología RIOCUT de MAXAM, se dispone el explosivo en forma cóncava alrededor de una escuadra, generalmente de cobre, y sujeto por una estructura exterior de aluminio. Al producirse la detonación, la onda de energía del explosivo se multiplica por rebote en su interior, produciendo un chorro de gases (plasma) a alta presión y temperatura, que arrastra el metal fundido y lo proyecta hacia el punto de impacto, alcanzando una penetración de unos 4 o 5 cm (o más, dependiendo del tamaño de la carga) en el acero.

Para la demolición de estructuras metálicas, al igual que en las estructuras de hormigón, el primer aspecto es un estudio estructural completo. Este estudio nos servirá para definir los cortes necesarios para hacer caer la estructura, incluyendo el nivel de debilitamiento previo de los pilares que puede realizarse con medios mecánicos con seguridad, para que el corte con explosivos que se realice al final, de forma simultánea, para provocar la caída, sea el mínimo.

Por otra parte, normalmente suele combinarse el corte de los pilares de acero con la demolición de las zapatas y cimentaciones de hormigón del edificio, que suelen descubrirse, y en las que se emplea explosivo convencional, normalmente dinamita. Estas explosiones tienen un efecto de “agitación” de la estructura, que ayuda en su caída.

De igual manera, también es importante asegurar el corte de la cara trasera de la dirección de caída, para asegurar que la estructura no queda “agarrada” y cae completamente.

Desde el año 2005, en que se produjo la demolición con cargas RIOCUT de MAXAM (entonces UEE) de la instalación de THF de Dupont en Tamón (Asturias), una estructura de 70 m de altura y 3.000 toneladas de peso que estaba soportada por 27 pilares formados por perfiles HD desde 400x262 hasta 400X509, hasta el año 2015, cuando MAXAM suministró los explosivos y sistemas de iniciación que se emplearon en la demolición de la caldera de la central de Aceca, en Toledo, MAXAM ha participado en más de 20 proyectos de demolición de estructuras metálicas de diversos tipos, incluyendo silos, torres de alta tensión y diversas instalaciones mineras.

Algunas de las más significativas fueron el corte de los tirantes de acero del puente Morandi (Génova), en cuya demolición participó el equipo de especialistas de MAXAM, que suministró las cargas explosivas y los sistemas de iniciación, supervisó su instalación y disparó la voladura, y las demoliciones de las rotopalas y las apiladoras de las minas de Endesa en As Pontes (Galicia) y de LIMEISA en Meirama (Galicia), que comenzaron en 2003.

En estos casos, la sincronización del disparo de las cargas fue fundamental para evitar proyecciones y controlar la caída de las estructuras.

CONCLUSIONES

La demolición con explosivos de estructuras de hormigón y de estructuras metálicas son dos procesos diferenciados y que emplean tecnologías y principios de la aplicación de explosivos diferentes.

Mientras que para demoler estructuras de hormigón se utilizan los mismos explosivos que en las aplicaciones civiles más habituales, como la excavación de túneles o las canteras, la tecnología que se emplea para el corte de los pilares de acero de una estructura metálica tiene un origen militar y requiere de un alto grado de especialización en su manejo.

Además, en nuestro país, el uso de explosivos tiene una legislación muy rigurosa para su manipulación, incluyendo su transporte, almacenamiento, empleo y destrucción de excedente, si fuera el caso, lo que hace imprescindible que se tenga una amplia experiencia previa real, además del cumplimiento de los requisitos legales.

Lo que sí es común en ambos tipos de demoliciones es la importancia de los trabajos previos de diseño de la voladura y de cálculo estructural que avale la estabilidad de las mismas tras el debilitamiento previo propuesto en el diseño y que garantice el éxito de la demolición, así como la comunicación con todos los actores implicados (administraciones locales, provincial, autonómica y estatal, fuerzas y cuerpos de seguridad, vecinos afectados…) para asegurar que, con su conocimiento, tienen tranquilidad y seguridad en lo que se va a hacer, obteniendo su “licencia social”.

MAXAM HA PARTICIPADO, ENTRE OTROS, EN LOS SIGUIENTES PROYECTOS DE DEMOLICIÓN:

- CHIMENEAS DE EDP SETÚBAL.
- TORRE DE REFRIERACIÓN ELCOGÁS, PUERTOLLANO.
- APILADORAS Y ROTOPALAS DE ENDESA, AS PONTES.
- PUENTE MORANDI, GÉNOVA.
- APILADORAS Y ROTOPALAS DE LIMEISA, MEIRAMA.

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