Inspección CCTV, mantenimiento preventivo y subsidencias

Autor:  Miguel Duque Bernal - Director TSZ - Ingeniería y Contratos
Publicado: 28/ 02/ 2025
¿Por qué los planes de mantenimiento de estructuras subterráneas deben incluir la inspección CCTV periódica?
El estado de la infraestructura subterránea debe ser monitoreado regularmente para planear su mantenimiento y para reparar los daños antes de que ocasionen una emergencia. Mientras un transeúnte puede detectar grietas o desplomes en un edificio y alertar a las autoridades, lo mismo no sucede con las tuberías, box culverts, ductos, cañerías, drenajes, conducciones, y otras estructuras enterradas. Los efectos del colapso en una red, incluyen:
sinkhole_in_japan
Socavón en Fukuoka, Japón. Créditos: BBC. Este sinkhole se produjo en el año 2016, y se hizo famoso por la velocidad de reparación, que se ejecutó en una semana.
Este último fenómeno, a veces es llamado Sinkhole, por su semejanza con el evento de origen geológico que lleva ese nombre. Es una bomba de tiempo silenciosa, cuyas consecuencias se agravan a medida que aumentan la profundidad y el tamaño de la red afectada. Su origen no se limita a un colapso en una tubería: las filtraciones pueden ser suficientes para generar una subsidencia.

El riesgo de un colapso o una subsidencia no se limita a las redes de servicios públicos. Preguntémonos: ¿quién está monitoreando el estado de las quebradas canalizadas bajo las vías para evitar un colapso o socavón?

Hace unos años, un cliente contactó a Ingeniería y Contratos por una socavación que obligó a cerrar durante meses una de sus plantasde producción al abrirse un agujero en la superficie de más de 15m de diámetro. La razón: una quebrada canalizada atravesaba el lote a más de 30m de profundidad. El estado del daño era tan grave, que la red no se pudo reparar en su totalidad. Fue necesario invertir más de un año en obras que incluyeron la construcción de un túnel paralelo de 3m de diámetro, obras que debían suspenderse ante cualquier amenaza de lluvia. Un plan de monitoreo con reparaciones oportunas habría sido más rápido y económico.
La tecnología de CCTV para inspeccionar tuberías y drenajes: un insumo para la gestión de activos subterráneos
COLLAGE EQUIPOS TELEVISACION TUBERIAS INGENIERIA Y CONTRATOS
La inspección CCTV (closed circuit television), también llamada televisación o a veces camarización de tuberías, es una herramienta poderosa que permite gestionar el mantenimiento de estas estructuras subterráneas al evaluar periódicamente su estado y realizar intervenciones programadas. Las primeras inspecciones en alcantarillado fueron realizadas en Alemania en la década de 1950, hace más de 70 años, así que se trata de una tecnología madura; sin embargo, en algunas regiones todavía se considera "nueva" esta tecnología. Sin esta herramienta, la gestión de mantenimiento de estas estrucutras suele reducirse a esperar un colapso y atenderlo como una emergencia. En Ingeniería y Contratos, realizamos televisación de tuberías desde el año 2014.

Al contar con un diagnóstico que indique el estado estructural y operacional de estas obras, el mantenimiento de redes subterráneas se torna preventivo, e incluso predictivo. Como los daños son progresivos, su detección temprana, combinada con sistemas de información geográfica, permite priorizar los recursos e intervenir las obras de una manera programada, minimizando las emergencias. Se priorizan las intervenciones donde la probabilidad de una afectación y sus consecuencias son máximas. Esta metodología es conocida como la gestión de activos subterráneos, y permite evaluar también el costo de vida útil de los activos, incluyendo sus costos de instalación y mantenimiento.

Es oportuno precisar que otra aplicación fundamental de la inspección CCTV es la recepción de tuberías instaladas por contratistas. En este caso, el propósito es verificar que la tubería instalada esté libre de defectos y pueda ser entregada al área de operaciones, o en su defecto, exigir al contratista la reparación de los daños identificados. Si la televisación se realiza cuando la obra ya ha pavimentado las vías, pueden instalarse reparaciones puntuales sin zanja con una vida útil de 50 años siguiendo la técnica correcta.

El mayor desarrollo de este sistema se ha dado para las redes de alcantarillado a flujo libre, que es el enfoque de este documento. No obstante, también pueden inspeccionarse redes de acueducto presurizadas, detectando  fugas, daños y fraudes. Si este último es su interés, consulte con Ingeniería y Contratos para más información.


Ejemplo típico: colapso en un alcantarillado o drenaje
Tomemos como ejemplo el colapso de una tubería de drenaje fabricada en concreto, que ha fallado al no poder soportar las cargas externas. Exiten varios mecanismos de falla, per uno típico puede ser el siguiente:
  • Fisura: la tubería se fisura. En este momento, si el tubo tel acero de refuerzo empieza a trabajar; en tanto que el acero de refuerzo no esté expuesto a corrosión, el estado estructural es aceptable. Estas fisuras son ya visibles en la televisación.
  • Fractura: la fisuras se ensanchan y se convierten en grietas (también llamadas fracturas). 
  • Rotura: las grietas crecen y se unen entre sí, provocando el desprendimiento de fragmentos del tubo. En este punto la red sufre una afectación estructural y se deforma.
  • ​Agujero: los fragmentos desprendidos del tubo caen al suelo, dejando un agujero visible. La cohesión del suelo impide temporalmente el colapso.
  • ​Colapso: el suelo cede y tapona la tubería. Se genera una emergencia por colapso.
Progresión de un colapso en tubería de concreto
La velocidad a la que ocurre este fenómeno es variable. En algunos casos, entre la fisuración y el colapso, transcurren 5 años, tiempo suficiente para planear y ejecutar una intevención. Esperar hasta el colapso, no sólo genera una emergencia, sino que limita las opciones para reparar el daño. Se pueden usar reparaciones puntuales sin zanja, aún en la etapa de rotura, y preferiblemente desde la etapa de fractura.

El riesgo de socavaciones por el arrastre de partículas finas está presente desde la etapa de fractura, especialmente si la tubería está sujeta a cambios en la presión interna o variaciones en el nivel freático. En redes superficiales bajo pavimento asfáltico, el arrastre de finos procedentes del suelo que rodea la tubería, puede causar hundimientos visibles para los ciudadanos. Esto suele llevar a que las alcaldías ordenen reparaciones del pavimento, sin abordar la causa raíz del problema. Como resultado, el hundimiento reaparece en uno o dos años.

Por otro lado, en zonas de topografía plana, donde el agua fluye por gravedad, la velocidad puede ser insuficiente para arrastrar los sedimentos del alcantarillado. En estos casos, las empresas de servicios públicos realizan lavados periódicos de las tuberías con equipos de succión-presión para eliminar los sedimentos acumulados. Sin embargo, este mantenimiento solo resuelve un problema operacional, sin abordar el daño estructural.

Para una inspección CCTV efectiva, es ideal que la tubería esté libre de sedimentos. Por ello, los lavados periódicos representan el momento ideal para realizar la inspección y detectar daños a tiempo. El costo añadido es bajo, pero la información recopilada permite alimentar la gestión de activos subterráneos. En redes de alcantarillado que transportan un alto caudal permanentemente, el principal costo resulta del manejo de aguas: estos tramos requieren implementar un bypass o derivación mediante el uso de bombas  y tapones inflables.

En Ingeniería y Contratos S.A.S,  estamos en capacidad de diagnosticar y reparar sin zanja este tipo de daños en las tuberías, e incluso de instalar redes nuevas cuando no es posible recuperar las existentes.

Lavado y manejo de aguas para televisar tuberías
En zonas de topografía plana, donde el agua fluye por gravedad, la velocidad puede ser insuficiente para arrastrar los sedimentos del alcantarillado. En estos casos, las empresas de servicios públicos realizan lavados periódicos de las tuberías con equipos de succión-presión para eliminar los sedimentos acumulados. Sin embargo, este mantenimiento solo resuelve un problema operacional, sin abordar el daño estructural.

Para una inspección CCTV efectiva, es ideal que la tubería esté libre de sedimentos, es decir, recién lavada, de modo que se aprecien la batea y el estado de la pared del tubo. Por ello, los lavados periódicos representan el momento ideal para realizar la inspección y detectar daños a tiempo. El costo añadido es bajo, pero la información recopilada permite alimentar la gestión de activos subterráneos.

En redes de alcantarillado que transportan un alto caudal permanentemente, el principal costo resulta del manejo de aguas. Estos tramos requieren implementar un bypass o derivación mediante el uso de bombas  y tapones inflables, un aspecto que suele subestimarse por los diseñadores de proyectos de renovación alcantarillado.

En Ingeniería y Contratos S.A.S somos expertos en la implementación de manejos de agua en alcantarillados, y esto nos diferencia de empresas que sólo cuentan con equipos de televisación pero no logran controlar el caudal para observar el estado de la tubería. En cierta ocasión, una empresa que realizaba diseños hidráulicos nos contactó para realizar la televisación de unas tuberías de 600mm a1200mm con caudal permanente en una zona con pendientes superiores al 5%; algunas de las redes tenían caudales de diseño superiores a 15.000 gpm.  Tras una visita inicial con una cámara especial para evaluar el grado de colmatación de los tramos y el caudal en tiempo seco, se determinó que sería necesario un manejo de aguas nocturno. Algunas de las intervenciones requirieron instalar tapones simultáneamente en varias estructuras de alivio a lo largo del colector para disminuir el caudal, y transportar grandes bombas en camión grúa para controlar el caudal remanente, todo con el fin de lavar y televisar durante la noche; en estas labores, también implementamos un plan de manejo de tránsito con controladores de tráfico autorizados. Evidentemente, el costo del manejo de aguas fue muy superior al costo de la inspección CCTV.

Control de calidad en una inspección CCTV
Algunas veces nuestro clientes nos piden cotizar una intervención sin zanja, y para ello nos envían videos realizados por otras empresas. Cuando la calidad de los videos es insuficiente para realizar un diseño, se genera un sobrecosto porque es necesario volver a televisar con equipos y procedimientos adecuados. A continuación se presentan algunos de estos criterios.

Una inspección CCTV produce como resultado básico un video o un mapa interactivo de la red, donde pueden visualizarse los daños existentes, ubicando también sus coordenadas (distancia a lo largo del eje del tubo, posición horaria). Este video es un insumo necesario para diseñar el método de reparación puntual o rehabilitación de la tubería. En Ingeniería y Contratos revisamos cada día videos de tuberías que requieren reparación y proponemos métodos de reparación sin zanja. Para que el video resulte útil, algunas recomendaciones son: la pared de la tuberia, e idealmente su batea, deben ser visibles; la resolución y nitidez de la imagen debe permitir ver la aparición de fisuras, la imagen debe estar centrada en la red, el video debe indicar la distancia o ubicación de la cámara en todo momento, la cámara debe poder inspeccionar las juntas y acometidas mediante un paneo (salvo si se inspecciona una acometida), se deben enfocar todos los defectos encontrados, la iluminación debe ser adecuada para el tamaño de la tubería.

Por otra parte, para una empresa de servicios públicos, no es suficiente acumular videos de sus tuberías. Es necesario procesar la información para comparar el estado de las diferentes redes, o de la misma red en diferentes momentos. Esto requiere clasificar los defectos y tabular los daños. La clasificación de los daños debe responder a criterios objetivos y usar nombres estandarizados, para lo cual , en el caso del alcantarillado, se han creado estándares como PACP (Norteamérica), WRc (Reino Unido), EN 13508-2 (Europa), WSA 05 (Australia y Nueva Zelanda), JSWAS G-4 (Japón). En Colombia y otros países de América Latina, se ha promovido la adopción de PACP, un código que se actualiza frecuentemente para clasificar los defectos de los nuevos materiales de la industria. Pese a ello, aún algunas empresas de CCTV entregan reportes sui generis, con un léxico propio de su operador de turno.

Idealmente, un operador certificado en el respectivo estándar (o próximamente una inteligencia artificial) es responsable de clasificar los defectos evidenciados en la televisación, usando un software especializado que genera un reporte en pdf, una calificación general de la tubería, y una entrada para una base de datos. Esa información puede ser llevada con un código de colores a un Sistema de Información Geográfica para establecer los programas de mantenimiento preventivo de las tuberías o activos subterráneos. Los SIG son un tema muy extenso para ser abordado aquí, baste decir que queremos ver un mapa con las tuberías y ver en rojo las más críticas. Las empresas de servicios públicos más avanzadas, incluso hacen pública la ubicación de sus redes (un ejemplo es el geoportal de EPM); esto facilita el trabajo a los contratistas.

Para disminuir el riesgo de fraude, se exige comúnmente que el operador de televisación en un video enfoque primero el entorno en la superficie de manera que la ubicación sea visible, y que el video sea del tramo completo y sin interrupciones. Además, al recibir inspecciones CCTV de un tercero, es necesario que un revisor verifique que todos los defectos del video se encuentren debidamente tabulados en el reporte y que el video sí corresponda al tramo en cuestión. Algunas prácticas corruptas que deben combatirse son: la entrega del mismo video cambiando el nombre para hacer un cobro duplicado, la omisión de detalles en las televisaciones para no mostrar los daños, la edición de videos para no mostrar los daños, la omisión del registro de daños en los informes. El revisor debe ser también un técnico con conocimiento de los estándares aplicables localmente.

Cómo diagnosticar el estado de tuberías o drenajes de difícil acceso
La mayoría de los alcantarillados se encuentra en zonas urbanas, donde se concentra la población. Para estos casos, es conveniente usar cámaras tipo crawler o robot, así como cámaras de empuje en diámetros menores que 10". Puede consultar más sobre estas tecnologías y la oferta de Ingeniería y Contratos  en nuestra sección de Inspección CCTV de redes.
¿Qué ocurre cuando no hay acceso vehicular, o las redes tienen escalas internas?
En una próxima entrega, estaremos mostrando la inspección CCTV de tuberías de difícil acceso como box culverts, donde no pueden usarse los equipos usuales.
© Ingenieria & Contratos S.A.S.
Medellín, Antioquia, Colombia.
Corporativo