Material Estudio de Riesgo de Palmeras

REFERÈNCIA:
ESTUDIO DE RIESGO DE PALMERA Phoenix dactylifera .
1. Premisas y criterios de valoración.
La valoración de palmeras sigue unos criterios muy diferentes a los de la valoración de los árboles.
Los árboles tienen un crecimiento secundario, es decir, van añadiendo madera nueva cada año, y la
zona más vital (con más actividad fisiológica) se va desplazando al exterior con el crecimiento de nuevos
anillos, a estos defectos los árboles responden generando diferentes tipos de madera de reacción.
La valoración visual de esta madera permite detectar los defectos internos y asociarlos a una
determinada peligrosidad.
Las palmeras en cambio, requieren de una aproximación diferente.
Las razones son principalmente: la ausencia de crecimiento secundario y por tanto de una
sintomatología asociada, la atenuación de los esfuerzos mecánicos a través de la flexibilidad, la
capacidad de la estípite deteriorada de transportar savia bruta y elaborada, el tratarse de una estructura
resonantes, etc,…
La ausencia de crecimiento de madera de
reacción reduce mucho la capacidad de análisis
visual, que es el primer sistema de detección de
defectos mecánicos en los elementos vegetales.
Aún así, la valoración visual en palmeras es
capaz de detectar defectos como:
Estrangulaciones
Cavidades abiertas al exterior.
Supuraciones
Heridas
Compartimentación
correcta
o
incorrecta.
Cambios de orientación.
Oscilaciones con el viento no graduales.
1
Esta valoración permite detectar la mayoría de los defectos que las palmeras pueden presentar.
Una vez se han detectado las palmeras que pueden presentar cierto riesgo se realizan las actuaciones
pertinentes: o bien eliminación del ejemplar o bien pertinentes o bien un estudio más profundo de su
estado. Se realiza normalmente mediante algunas de las siguientes valoraciones de menor mayor grado
de complejidad y dedicación en tiempo.
Examen visual detallado: con limpieza de las zonas con sintomatología de defecto o geometría
poco corriente.
Análisis auditivo con maza de madera o goma para detectar la presencia de cavidades internas
y su localización y magnitud.
Análisis con resistógrafo para valorar la cantidad de madera residual que la estípite de la
palmera tiene en un punto determinado ( Ver anexo 1)
Análisis con martillo de impulsos: para valorar la presencia de cavidades internas (Ver anexo 2).
1
Análisis con tomógrafo : normalmente usado en palmeras singulares, permite aproximar la
geometría de la cavidad en el interior de las palmeras ( Ver anexo 3).
Test de oscilación para determinar si existen puntos de concentración de oscilación diferentes
en el cuello de la estípite ( Ver anexo 4).
Valoración de la pérdida de capacidad mecánica asociada a la geometría de una cavidad
detectada con el resistógrafo, el tomógrafo o visualmente (ver anexo 5).
Test teórico de la aerodinámica de la palmera y su entorno inmediato ( Ver anexo 6).
2
Test de Tracción para determinar la capacidad de carga real que la palmera tiene . Los análisis
e instrumentos propuestos anteriormente, permiten cualificar el defecto y permiten una
valoración aproximada de la capacidad de carga del defecto. Es muy efectiva para el
dimensionamiento de cada defecto, pero es más complicada la extrapolación a la capacidad
total remanente de la palmera. Con este sistema podemos medir la capacidad de carga real que
la palmera es capaz de soportar ( Ver anexo 7).
1
Este análisis requiere mucho tiempo, y debido a las dimensiones de las palmeres se realiza en pocas ocasiones.
Además los defectos se pueden encontrar en cualquier punto de la estípite y el análisis requiere ordenador, unidad
electrónica del tomógrafo, sensores, etc, que cuesta tiempo de instalar en altura.
2
El test de tracción implica la colocación de sensores en altura i en la base de la palmera, además de realizar una
tracción con un cable asociado a un tráctel y un dinamómetro, conectado al ordenador.
2
2. Metodología que se utilizará en el informe:
2.1. Valoración visual de todos los ejemplares de la estípite desde el cuello hasta la valona. Teniendo
en cuenta especialmente:
Inclinación.
Deficiencias fisiológicas.
Heridas externas
Síntomas de la presencia de morrut
Presencia raíces adventicias
Etc.
Estrangulamientos
2.2. Valoración auditiva de todos los ejemplares
2.3. Test de resistógrafo en los ejemplares con sintomatología de defectos para evaluar principalmente
dos aspectos: la dureza de los tejidos (y valorar la capacidad de absorber los esfuerzos a través de
la flexibilidad) y la madera residual (en el cas de cavidades internas). Los resultados se consideran
en función de:
2.3.1.
La altura del punto evaluado: en las zonas altas el esfuerzo del viento se absorbe a
través del movimiento de la estípite, se trata de zonas con fibras muy elásticas y poco
componente de rigidez. A medida que vamos bajando en la estípite, la oscilación de la
palmera disminuye y las fibras han de aumentar su capacidad de soportar las tensiones
mediante un endurecimiento de sus fibras ( especialmente en la zona periférica de la
estípite).
2.3.2.
La presencia i tipología de defectos: los defectos implicar reducir la sección mecánica
funcional de la estípite, y por tanto concentran los esfuerzos y tensiones que se dan en la
zona superior. Como respuesta a esta concentración de esfuerzos implica un aumento de
la rigidez de las fibras.
2.4. Test de oscilación de todos los ejemplares. El test consiste en observar si el gradiente de
flexibilidad es continuo hasta la base (movimiento normal) o presenta zonas de concentración.
2.5. Test con tomógrafo y martillo de impulsos: la valoración con tomografía (Arbotom®) es un test
lento y se realiza sólo en aquellos elementos especiales con defectos que requieren esta tecnología.
El test con martillo de impulsos es un test que se basa en el mismo principio pero consta sólo de un
sensor y de un emisor, no ofrece una imagen sino una desviación de la velocidad de transmisión.
2.6. Test general de análisis aerodinámico.
2.7. Test de tracción.
3
Anexo 1: Análisis del estado interno con resistógrafo:
El test de resistógrafo se basa en la introducción de una broca de 3 mm, la resistencia a la perforación es
una medida de la densidad de la “madera” de la estípite.
En grupos de palmeras sin presencia de morrut (Rhynchoporus ferrugineus) su utilización está limitada a
la valoración de defectos o como mínimo a zonas con sintomatología de defectos. En estos casos se
propone una valoración de todas las palmeras en aquellos puntos susceptibles de presencia de morrut.
En función de los resultados obtenidos con el martillo de impulsos, podríamos substituir parcialmente
esta tecnología por la del matillo de impulsos.
Gráficas obtenidas con resistógrafo F-300 SX de palmeras datileras.
a) Gráficas de palmeras en buen estado donde se observa una más gran dureza de las zonas
periféricas.
b) Gráficas de palmeras donde la capacidad elástica está parcialmente agotada por el aumento de la
rigidez de los tejidos.
c) Gráfica de una palmera con cavidad central y con la pared periférica todavía en buen estado.
4
Anexo 2: Análisis del estado interno con martillo de impulsos (Microhammer de IML)
Esta técnica se basa en la medición de la velocidad de transmisión de una onda sonora a través de los
tejidos de la madera de la estípite. Los resultados dan una velocidad de transmisión correcta o menor en
el caso de cavidades internas, cavidades o pudriciones.
Imagen: instrumento colocado en una conífera para mostrar su funcionamiento.
Anexo 3: Análisis del estado interno con tomógrafo Arbotom®:
El principio es similar al del martillo de impulsos pero el
número de sensores (1 en el caso anterior) puede oscilar
entre 2 y 14, permite obtener diferentes medidas de la
sección donde se coloca ( o en 3D) si se coloca en dos
secciones contiguas. Genera una imagen aproximada de
las dimensiones del defecto interno.
Requiere la instalación de muchos elementos y la
presencia de ordenador, por tanto una tecnología que
requiere mucho más tiempo que las anteriores.
Imagen de la derecha de la sección obtenida en un plátano.
Imagen debajo: sección de la palmera caiga den la Diagonal de Barcelona
donde se muestra una antigua cavidad llena de raíces y fisurada.
5
Anexo 4: Análisis del patrón de oscilación que presenta una palmera:
Las tensiones que el viento y el peso generan en el tronco de la palmera se transmiten a través de un
patrón de oscilación a la
base de la estípite. La
presencia de defectos en la
estípite
genera
una
oscilación que muestra
puntos de concentración
del esfuerzo.
Estos puntos se evalúan
con otros sistemas para
confirmar las razones de
este cambio en el patrón
normal de oscilación.
Transmisión correcta del
esfuerzo en el estípite hasta
la base, donde se disipa a través
De las raíces
Punto de estrangulamiento
cercano a la base de la
palmera. La transmisión del
esfuerzo no llega a la base
sino que se absorbe en la
estrangulación o defecto
Imagen derecha arriba: descripción de la oscilación normal e incorrecta.
Imagen izquierda: imágenes recogidas de la evaluación de
dos palmeras: la primera serie con oscilación correcta y la
segunda serie con una zona de concentración del esfuerzo.
6
Anexo 5: Cálculo de la pérdida mecánica asociada a la geometría del defecto.
Cálculo de la resistencia remanente de la estípite y con
software específico para la evaluación que la pérdida de una
cavidad, defecto o fisura, supone en una sección
determinada.
Imagen derecha: obtención de la sección ( en este caso de una
palmera ya rota)
Imagen izquierda: obtención de la resistencia remanente en la
sección en función de la orientación y la geometría del defecto.
7
Anexo 6: Cálculo del esfuerzo aerodinámico que soporta una palmera.
Imagen del software de cálculo del momento de fuerzas sobre una palmera
8
Anexo 7: Ejemplo de un análisis de la capacidad mecánica de una palmera con Test de Tracción.
Para valorar el coeficiente de seguridad de una estructura arbórea ( o palmera) el sistema Dynatim
permite evaluar su capacidad de anclaje residual que la estructura presenta y a la vez permite detectar la
capacidad de recuperar la posición ( respuesta elástica) en diferentes puntos de la estípite. El método
simula la carga a la banda elástica de la deformación de la zona del cuello y la longitud de la estípite, que
está por debajo de una inclinación de 2,5/100 grados o que genera una elongación de las fibras superior
a la normal. Nos permite evaluar la capacidad de la estructura de restaurar el equilibrio inicial después de
aplicar una carga conocida.
La carga inducida generada simula la carga del viento descrita con la fórmula:
F = A * Cw * (ρ/2) * u²h
La carga se genera con un equipo de tracción manual (Tractel 1500 kg), mientras a la palmera se
instalan los sensores que miden la inclinación y la elongación de las fibras:
Resumen de los resultados de una evaluación similar.
Palmera
1
Test núm.
1
2
WLA (KNm)
52
52
52
52
PT (KNm)
71,11
90,33
107,29
72,84
PT/WLA %
137%
174%
206%
140%
Dirección
SE
S
SE
NE
Resultados del Test de Tracción realizados en una población de Washingtonia singulares (Palmeras del
edificio de la Aduana de Málaga) :
9