Análisis coste-beneficio de sistema de monitorización estructural para mejorar la operatividad ferroviaria de un viaducto alto expuesto a viento extremo

Abstract

La monitorización estructural (SHM) está ganando reconocimiento como una herramienta clave para la gestión eficiente de puentes ferroviarios, garantizando la seguridad operativa, prolongando la vida útil de la estructura y reduciendo los costos de mantenimiento mediante la detección temprana de daños. En este estudio, se analiza la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema SHM en el viaducto de gran altura O’Eixo, expuesto a vientos extremos en la línea ferroviaria de alta velocidad Madrid-Galicia en España. El sistema SHM propuesto integra diferentes sensores que registran eventos de viento extremo, aceleraciones del tablero, fuerzas de contacto rueda-carril y el factor de descarrilamiento, proporcionando datos cruciales para la toma de decisiones. Además, se evalúa la instalación de barreras de viento y amortiguadores de masa sintonizados, que permitirían la circulación segura de trenes durante más de 10 eventos anuales de viento extremo. A través de un modelo bayesiano, se cuantifica la efectividad del SHM para detectar fallos y asistir en la toma de decisiones sobre reparaciones y mantenimiento. Los resultados muestran que la combinación de SHM, barreras de viento y amortiguadores reduce significativamente los costos operativos y los riesgos de interrupciones ferroviarias, optimizando la seguridad ferroviaria y la rentabilidad a largo plazo.