Inspección de los pilares de un puente sumergido con el USV Apache 4 y la ecosonda multihaz HN-400M
2026-08-12
En un concurrido paso a nivel ferroviario sobre el río Huaihe, un equipo de prospección necesitaba inspeccionar los cimientos submarinos de los pilares del puente, medir la erosión y la sedimentación a su alrededor y cartografiar el lecho del río tanto aguas arriba como aguas abajo, todo ello sin tener que introducir una embarcación tripulada en un canal con mucho tráfico. Llevaron a cabo el estudio con la embarcación de superficie no tripulada CHC Navigation Apache 4, equipada con una ecosonda multihaz HN-400M, y convirtieron los sondeos en una imagen tridimensional completa del lecho del río. Así es como se llevó a cabo el estudio.
El emplazamiento: pilares de un puente ferroviario sobre el río Huaihe
La zona objeto del estudio se encuentra en el puente ferroviario sobre el río Huaihe, en Bengbu, provincia de Anhui. El encargo tenía unas instrucciones claras: inspeccionar los pilares del puente por debajo de la línea de flotación, medir la erosión y la sedimentación alrededor de cada pilar y realizar un levantamiento topográfico del lecho del río aguas arriba y aguas abajo del puente. Era necesario disponer de un registro preciso de la forma del lecho del río a lo largo de toda la luz del puente para evaluar el estado de los cimientos.
Puente ferroviario sobre el río Huaihe, en Bengbu, provincia de Anhui (China), donde se llevó a cabo el proyecto de inspección de los pilares sumergidos del puente.
El reto: inspeccionar los muelles desde una embarcación tripulada
En este contexto, la realización de la prospección desde una embarcación tripulada planteó tres problemas:
El tráfico frecuente de embarcaciones en el canal supone un riesgo para la seguridad de la navegación cuando se realizan operaciones con tripulación cerca de los muelles.
Una embarcación de gran tamaño no puede acercarse lo suficiente a los muelles como para recopilar datos detallados a nivel de los cimientos.
No hay ningún muelle adecuado en el emplazamiento, lo que limita los lugares desde los que una embarcación tripulada puede zarpar y operar.
Lo que el equipo necesitaba era una plataforma compacta y muy maniobrable que pudiera trabajar con seguridad en medio del tráfico, acercarse mucho a los muelles y zarpar desde la orilla sin necesidad de un muelle.
El USV Apache 4 de CHCNAV, equipado con la ecosonda multihaz HN-400M, lleva a cabo la inspección submarina de los pilares del puente y la cartografía del lecho del río en el puente ferroviario del río Huaihe.
La solución: el USV Apache 4 equipado con el sistema multihaz HN-400M
El equipo combinó el Apache 4, una embarcación de superficie no tripulada compacta y totalmente eléctrica, con el HN-400M, una ecosonda multihaz de doble frecuencia y peso ligero. La embarcación no tripulada es pequeña y muy maniobrable, por lo que puede acercarse mucho a los cimientos del puente para capturar datos detallados, y su diseño compacto permite al equipo ponerla a flote y realizar el levantamiento desde la orilla sin necesidad de un muelle específico. El radar de ondas milimétricas para la evitación de obstáculos permite a la embarcación esquivar automáticamente a los barcos que pasan, y las cámaras a bordo permiten al operador vigilar el equipo en tiempo real, de modo que el levantamiento se lleva a cabo de forma segura en un canal con tráfico.
El HN-400M combina el funcionamiento a 400 kHz y 550 kHz con la tecnología FM CHIRP, de modo que el modo de 550 kHz captura detalles de alta resolución en las aguas poco profundas alrededor de los muelles, mientras que el de 400 kHz mejora la penetración en aguas más profundas y turbias. Una IMU integrada de 0,03° proporciona compensación de movimiento en tiempo real; un franja de 145° cubre hasta seis veces la profundidad del agua en una sola pasada; y, con un peso de 3,5 kg, el sensor es lo suficientemente ligero como para un rápido despliegue en un USV. En conjunto, la plataforma y el sensor generan una cobertura densa del lecho fluvial, del orden de 5 000 puntos por metro cuadrado con una separación entre puntos inferior a 0,03 m, en lugar de un conjunto de mediciones de un solo punto.
Sobre el terreno: levantamiento autónomo para obtener una nube de puntos en 3D
El proceso fue sencillo. El equipo planificó las líneas de prospección en función de la profundidad del agua de la zona y dejó que el Apache 4 las recorriera de forma autónoma, mientras que el HN-400M registraba una franja continua de sondeos a lo largo del lecho del río. A continuación, los sondeos se generaron como una nube de puntos tridimensional de la zona de estudio, lo que proporcionó un modelo con cobertura completa del lecho y de las estructuras que se encuentran en él.
Resultados batimétricos de la zona de estudio del puente, con los valores de profundidad representados mediante colores. Los datos multihaz revelan claramente la topografía del lecho del río, las fosas de socavación alrededor de los pilares del puente y los patrones de sedimentación en toda la zona estudiada.
El resultado: una imagen subacuática completa de los muelles
A partir de la nube de puntos tridimensional, el estudio proporcionó cuatro tipos de resultados relativos al puente y al canal:
El estado submarino de los pilares del puente, con la erosión y la sedimentación alrededor de cada cimiento.
El estado de sedimentación en todo el lecho, útil para planificar y supervisar el dragado del río.
La distribución del material dragado y depositado, así como de la arena fluvial, en toda la zona de estudio.
La ubicación de los obstáculos submarinos que podrían afectar a la seguridad de la navegación en el cauce.
Izquierda: Modelo batimétrico tridimensional de los cimientos de un pilar de puente en el que se muestra la depresión de socavación circundante, reconstruida a partir de datos de una sonda multihaz. Derecha: Visualización detallada de una nube de puntos submarina en torno a los cimientos de dos pilares de puente, en la que se observan los hoyos de socavación y los cambios en el lecho del río captados mediante un levantamiento con sonda multihaz.
¿En qué otros casos se aplica esto?
Este mismo enfoque se aplica a otros trabajos estructurales y de canales. Resulta idóneo para la inspección submarina de los cimientos de puentes de carretera y ferroviarios, el mantenimiento de vías navegables y los estudios de dragado, así como para la inspección de estructuras portuarias y muelles, siempre que se necesiten datos submarinos detallados en aguas con mucho tráfico, poco profundas cerca de las estructuras o de difícil acceso para una embarcación tripulada.
Comparación rápida entre una embarcación tripulada y el USV Apache 4
Problema del usuario
Embarcación tripulada
USV Apache 4 con HN‑400M
Trabajo en medio del tráfico marítimo
Riesgo para la seguridad de la navegación cerca de los muelles
El radar de ondas milimétricas evita automáticamente a las embarcaciones que pasan
Acercándose a los muelles
Las embarcaciones grandes no pueden acercarse a los cimientos
Una plataforma pequeña y maniobrable opera cerca de los muelles para obtener datos detallados
Puesta a flote in situ
Requiere un muelle adecuado
Compacta y ligera, se pone a flote desde la orilla
Mayor dificultad para supervisar cerca de estructuras
Las cámaras a bordo permiten la supervisión en tiempo real
Para los equipos que tengan previsto realizar levantamientos batimétricos terrestres y estructurales, la amplia gama de soluciones de levantamientos marinos de CHC Navigation incluye plataformas USV y cargas útiles multihaz para trabajos hidrográficos y batimétricos.
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Acerca de CHC Navigation
CHC Navigation (CHCNAV) desarrolla soluciones avanzadas de cartografía, navegación y posicionamiento diseñadas para aumentar la productividad y la eficiencia. CHCNAV, que presta servicio a sectores como el geoespacial, la agricultura, el control de maquinaria y la autonomía, ofrece tecnologías innovadoras que potencian el trabajo de los profesionales e impulsan el avance del sector. Con una presencia global que abarca más de 140 países y un equipo de más de 2.200 profesionales, CHC Navigation es reconocida como líder en el sector geoespacial y más allá. Para obtener más información sobre CHC Navigation [Huace:300627.SZ], visite: https://geospatial.chcnav.com/about/overview
