En julio de 2003 se aprueba el Real Decreto 836/2003, sobre la nueva Instrucción Técnica Complementaria (ITC) MIE-AEM-2 del Reglamento de Aparatos de Elevación y Manutención, referente a grúas torre para obras u otras aplicaciones, que resulta aplicable a partir de octubre de ese mismo año. Desde entonces, todo proyecto de instalación de una grúa torre debe incluir la documentación acreditativa de las características del terreno (informe facilitado por la dirección facultativa de la obra) o un estudio geotécnico, visados por el correspondiente colegio oficial, así como el cálculo de la fundación (análisis del estado de tensiones en el terreno en el caso más desfavorable), todo ello en aplicación del anexo II de la mencionada ITC. Este requerimiento normativo puso de manifiesto la importancia de estos elementos y sus cimentaciones, viniendo motivado fundamentalmente por la creciente siniestralidad debida a su inestabilidad.

todo proyecto de instalación de una grúa torre debe incluir la documentación acreditativa de las características del terreno

Con esa ITC los estudios geotécnicos realizados para proyectos de edificación comenzaron a contemplar en sus alcances, incluso de forma específica, las posiciones tentativas o previstas para la implantación de la/s grúa/s que facilitaría/n la construcción, como elemento/s de gran importancia y a pesar de su temporalidad. También se estandarizó la realización de estudios geotécnicos específicos para grúas torre cuando su instalación venía motivada por proyectos de rehabilitación o ampliación de todo tipo de construcciones, tanto civiles como industriales o de edificación, de forma que así quedaba garantizada la estabilidad del terreno de cimentación de la grúa torre frente a los potenciales riesgos de vuelco o colapso.

Por el contrario, no es tan conocido, al menos entre los profesionales no especializados en maquinaria de elevación, que en la misma fecha se aprueba el Real Decreto 837/2003 sobre la ITC MIE-AEM-4 del Reglamento de Aparatos de Elevación y Manutención, en este caso referente a grúas móviles autopropulsadas, también en vigor desde octubre de 2003.

Con cierta lógica, esta Instrucción no exige proyecto sensu stricto para la instalación ni estudio geotécnico del emplazamiento, debido a la amplia variabilidad en cuanto a posicionamiento y condiciones de uso a las que se somete a las grúas autopropulsadas en cada servicio contratado, pero sí establece un procedimiento operativo para su correcta utilización, que requiere ciertas comprobaciones e involucra a diferentes agentes participantes en su actividad.

Según esta ITC, el manejo de una grúa móvil autopropulsada se realizará bajo la dirección y supervisión del Director de la obra o actividad, o la persona designada por él con carácter previo al inicio de las operaciones. Será responsabilidad de la empresa usuaria contratante de la grúa la comprobación de que el terreno sobre el que va a trabajar y circular la grúa tenga la resistencia suficiente. Por otra parte, el operador de la empresa titular de la grúa será responsable muy especialmente el emplazamiento de la grúa a partir de los datos sobre resistencia del terreno, pesos, balance de cargas y distancias, alturas y profundidades a operar durante las maniobras, datos debidamente aportados con antelación por el contratante.

Ilustración 1: todos los estabilizadores habrían de quedar extendidos y apoyados en un terreno firme previamente comprobado.

Desde la ITC se observa la preocupación del legislador para la evitación de siniestros, actuando directamente sobre la preparación del servicio contratado con respecto a las características técnicas y el estado de mantenimiento de la grúa, así como a la capacidad técnica y pericia del operador. Pero también se refiere muy especialmente a la garantía de estabilidad de la grúa en base a la resistencia del terreno, condición independiente de las anteriores y específica para cada servicio que se presenta, comprobación que recae explícitamente en el usuario contratante, antes de ser prestado el servicio. No obstante, este requisito no concreta la fórmula documental aportada desde el contratante a la empresa titular de la grúa, aunque su contenido se ajustaría al de un estudio geotécnico simplificado. En cualquier caso, parecería lógico tener formalizado y normalizado este proceso para cualquier servicio prestado y en beneficio de los numerosos actores involucrados, compañías aseguradoras incluidas.

Ilustración 2: el hundimiento de grúas durante su traslado o emplazamiento es un riesgo mayor cuando se desconoce la resistencia del terreno infrayacente.

La experiencia acumulada tras la publicación de la ITC sobre la aplicación de su contenido, ha llevado en 2016 al Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo (INSHT) a la redacción de la Norma Técnica de Prevención NTP 1.077 (sustituyendo a la anterior NTP 208), con el objetivo de complementar y aclarar aquellos aspectos que en materia de seguridad y salud laboral pudieran estar solapados u olvidados por la norma o que no se hubiesen contemplado, como es el caso de los aspectos relacionados con la resistencia del suelo. Es importante señalar que las NTP son guías de buenas prácticas, donde sus indicaciones no son obligatorias salvo que estén recogidas en una disposición normativa vigente, que no es el caso.

Entre los principales riesgos específicos la NTP 1.077 recoge el vuelco o desplome de la máquina sobre objetos o per­sonas debido al emplazamiento de la máquina en proximidad de taludes o terrenos inestables. Las medidas de prevención y protección se proponen en base a los riesgos identificados de manera que, en general para el vuelco, con respecto al terreno y las condiciones de instalación de la grúa:

  • Se debe comprobar que el terreno tiene consistencia suficiente para que los apoyos (orugas, ruedas o estabi­lizadores) no se hundan en el mismo durante la ejecución de las maniobras o en los accesos.
  • El emplazamiento de la máquina se debe efectuar evitando las irregularidades del terreno y explanando su superficie si fuera preciso, al objeto de con­seguir que la grúa quede perfectamente nivelada. Nivela­ción que deberá ser verificada antes de iniciar los tra­bajos, que serán detenidos de forma inmediata si durante su ejecución se observa el hundimiento de algún apoyo.

La NTP reconoce que la adecuación del terreno es un aspecto esencial en el trabajo de la grúa móvil, pues la estabilidad de la misma depende fundamentalmente de un correcto y adecuado emplazamiento del equipo.

La NTP también señala que, si la transmisión de la carga se realiza a través de estabilizadores y el terreno es de constitución arcillosa o no ofrece garantías, es preferible ampliar el reparto de la carga sobre el mismo aumentando la superficie de apoyo mediante bases constituidas por una o más capas de traviesas de ferrocarril o tablones, de al menos 80mm de espesor y 1m de longitud, que se interpondrán entre terreno y estabilizadores cruzando ordenadamente, en el segundo supuesto, los tablones de cada capa sobre la anterior.

Ilustración 3: reproducción gráfica de la NTP 1.077 (figura 4) de base ampliada para terrenos de constitución arcillosa o que no ofrecen garantías, y cómo no hay que hacerlo.

Con respecto a la resistencia del terreno, la NTP 1.077 propone determinadas presiones máximas permitidas a transmitir por los estabilizadores sobre el suelo (ver tabla siguiente, reproducida exactamente) supuestamente toma­das de la norma DIN 1054:2005-1 (anejo nacional alemán del Eurocódigo-7), que sirven de referen­cia para el asentamiento de la grúa. Para su aplicación, es necesario conocer el valor de las presiones que ejer­cerá la grúa (peso propio más carga a elevar) durante la maniobra sobre cada soporte, y verificar que son acordes a los valores reflejados en la tabla. En todos los casos indica que es importan­te que el terreno en el que va a realizar la maniobra o por el que va a circular la grúa esté “convenientemente acondicionado”.

Ilustración 4: tabla 1 de la NTP 1.077.

La referencia propuesta para la definición del terreno (que no ha sido encontrada ni ha podido ser deducida por el autor en la citada norma DIN), es simplemente cualitativa y carece del mínimo rigor geotécnico exigible a operaciones tan delicadas desde el punto de vista de la seguridad y salud laboral como son éstas: no se establecen criterios cualitativos sobre el grado de compacidad (por ejemplo, en base a la densidad relativa) o de consistencia (por ejemplo, en base a la resistencia al corte sin drenaje) que permitan la clasificación objetiva del estado de los suelos granulares o cohesivos, respectivamente. ¿Cómo se distinguen los suelos cohesivos “pastosos” de los “blandos”, o éstos de los “consistentes”? Con el contenido de esa tabla y sin más datos objetivos, lamentablemente no resulta posible. Parece evidente que cualquier estimación mínimamente seria de la resistencia del suelo debería de pasar por alguna comprobación de carácter geotécnico, preferentemente in situ.

La única conclusión clara que se extrae de la citada tabla es que los terraplenes sin compactar artificialmente, los lodos, turbas y tierras cenagosas, no pueden emplazar grúas en su estado natural. De cajón.

Por otro lado y para la realización de trabajos en proximidad de taludes con una grúa móvil, la NTP 1.077 requiere las siguientes normas adicionales de actuación:

  • El director de maniobra debe realizar una comproba­ción exhaustiva del terreno donde se va a emplazar la grúa antes de la maniobra, con el fin de verificar que se adecúa a las características de la grúa que vaya a realizar la maniobra.
  • Estabilizar el talud antes de proceder al emplazamiento de la grúa.
  • La grúa debe estar posicionada completamente plana con respecto al punto más alto del terreno, o completa­mente estabilizada en el plano horizontal de la grúa. Si fuera imposible que la superficie de apoyo fuera plana y la superficie de apoyo de la grúa está inclinada, la suspensión de cargas de forma lateral se hará desde el lado contrario a la inclinación de la superficie.

Para situarse junto a un talud en su parte superior, se han de respetar las siguientes distancias mínimas:

  • Terreno suelto: La distancia mínima entre el gato de apoyo y el pie del talud debe ser A = 2 x B.
  • Terreno duro: A = B

Siendo:

A: distancia mínima entre el gato y el pie del talud.

B: altura vertical entre el pie del talud y su coronamiento.

Antes de comenzar la maniobra de carga o elevación se deben instalar los gatos estabilizadores y comprobar estas distancias mínimas.

Junto a los taludes se sigue insistiendo en la NTP sobre la necesidad de una comprobación del terreno, aunque no se concreta la forma de hacerlo a pesar de otorgarle carácter de “exhaustiva”; y se le asigna al “director de la maniobra”, cuando este agente no tiene por qué ser experto en la materia. También exige la estabilización previa del talud, se entiende que considerando las acciones adicionales que implica el uso de la grúa sobre las condiciones permanentes, aunque este aspecto no está claro.

La NTP persiste en la inconcreción cuando, para emplazamientos en cabeza de talud, clasifica los terrenos en “suelto” o “duro” sin más, y establece condiciones muy simples de carácter geométrico, que no consideran ni las características geotécnicas de identificación, estado, resistencia o deformación de los suelos involucrados, ni las condiciones de las cargas aplicadas, las medidas de estabilización previas o los factores de seguridad aplicables en cada caso.

Ilustración 5: las grúas autopropulsadas se utilizan para muy diversas maniobras y en condiciones de operación muy variadas.

CONCLUSIONES

Para el caso de las grúas torre, la garantía de su estabilidad se cubre en la ITC MIE-AEM-2 con la realización de un proyecto o un estudio geotécnico que verifiquen las condiciones de cimentación frente al hundimiento por colapso, el deslizamiento o el vuelco, en las situaciones geotécnicas más desfavorables que puede sufrir.

Por el contrario, la ITC MIE-AEM-4 aparentemente no presenta el mismo nivel de exigencia para las grúas autopropulsadas, probablemente debido a que el legislador considera un menor riesgo de fallo, que puede ser cubierto con “la comprobación [por parte del usuario contratante] de que el terreno sobre el que va a trabajar y circular la grúa tenga la resistencia suficiente”. Aunque no especifica más en su articulado o sus anexos, parece lógico que esa comprobación sea realizada mediante un estudio geotécnico simplificado, que despeje toda duda razonable sobre el emplazamiento.

En este contexto cabe señalar que el parque de grúas autopropulsadas disponibles actualmente en España es muy numeroso y va desde las versátiles 35-100tn hasta las 350-500tn utilizadas tanto por masa suspendida como por largo alcance en trabajos especiales (erección de aerogeneradores, lanzamiento de viaductos o montajes especiales en refinerías, centrales térmicas y nucleares). Actualmente los equipos más capacitados del mercado alcanzan las 750-1200tn, por lo que cada día presentan una mayor importancia, que los responsables de los procesos constructivos han de considerar.

La NTP 1.077 trata de actualizar distintos aspectos técnicos de seguridad sobre grúas autopropulsadas como complemento a la ITC MIE-AEM-4, estableciendo una serie de pautas de actuación frente a las obligaciones emanadas de esa ITC aunque sin éxito, ya que no resuelve de forma técnicamente justificada las condiciones de estabilidad que eviten el riesgo de colapso o de vuelco durante la circulación o la maniobra de elevación de cargas. Se limita a ofrecer una serie de recomendaciones difusas en cuanto a “presión admisible máxima” bajo apoyos, o geométricas en taludes, sin basarse en criterios y métodos geotécnicos cuantitativos, objetivos, contrastables y comprobados, que consideren además las casuísticas particulares de cada operación.

Por lo tanto, el escenario normativo actual conformado por la ITC MIE-AEM-4 y complementariamente por la NTP 1.077 establece la responsabilidad y obligación del usuario contratante de la grúa de comprobar la resistencia del terreno de apoyo, pero lamentablemente no explica cómo ha de hacerse.

Este vacío técnico suele traducirse en la práctica con la carencia o insuficiencia de la citada comprobación de resistencia del terreno, no tomando importancia hasta que se produce algún siniestro en los que el suelo cede por colapso o vuelco. En esas situaciones, si la resistencia del terreno no se encuentra previa y debidamente comprobada, el siniestro suele culparse pericialmente al fallo del suelo bajo los apoyos, frente a otros condicionantes que suelen documentarse de forma estandarizada o que son más fácilmente demostrables (p.e. pesos, balance de cargas y distancias, alturas y profundidades de operación). La jurisprudencia disponible es lo que viene a sentenciar habitualmente.

Por todo ello, es fundamental cumplir la obligación legal por parte del usuario contratante de comprobar la resistencia del terreno sobre los que van a circular (dentro del recinto del proyecto, se entiende) o a emplazarse las grúas autopropulsadas intervinientes en todo tipo de obras de edificación y construcción que las requieran. Dichas comprobaciones deben realizarse de forma específica para cada emplazamiento que se trate, basadas en información geotécnica veraz y cuantitativa, utilizando metodología normalizada o en su defecto por el estado del arte, que en cualquier caso corroboren el cumplimiento de los factores de seguridad mínimos exigidos por la legislación sectorial que aplique. Es decir, sobre la base de un estudio geotécnico simplificado, similar en contenido al requerido por la ITC MIE-AEM-2 sobre grúas torre.

Ante este escenario, sería recomendable llevar a cabo una campaña informativa destinada a las asociaciones profesionales de usuarios contratantes y de compañías operadoras de grúas móviles, con el objetivo de dar conocimiento de estos términos para el adecuado cumplimiento de los requerimientos de la ITC MIE-AEM-4 en cuanto a comprobación del terreno, para evitar los riesgos de colapso y vuelco que pueden afectar a sus cada día más numerosas, complejas y onerosas operaciones.

Tierra y Tecnología nº 50 | Autor: Ildefonso Jambrina Bermejo. Geólogo e Ingeniero Civil. Vocal en la Junta de Gobierno del ICOG | http://dx.doi.org/10.21028/ijm.2017.09.25