Una tunelera inteligente, también conocida como tuneladora, es una máquina utilizada para excavar túneles subterráneos de forma integral. Estas máquinas son capaces de realizar la excavación de manera mecánica, mediante la perforación. Las tuneladoras suelen pesar más de 000 toneladas y tener una longitud superior a los 150 metros. Trabajan en una variedad de terrenos, desde rocas sedimentarias y volcánicas hasta suelos arenosos o arcillosos.
Cómo se mueve una tuneladora
Una tuneladora se desplaza utilizando su cabeza giratoria, que realiza un agujero en el suelo mediante un motor con un sistema hidráulico o eléctrico. La cabeza giratoria de la tuneladora cuenta con elementos cortantes de diferentes formas y materiales, los cuales se adaptan a las características del túnel a excavar.
La fuerza de empuje de la tuneladora se logra mediante la acción de gatos perimetrales apoyados en anillos, los cuales a su vez son empujados contra la pared del túnel por otros gatos. Esta acción proporciona a la máquina la fuerza y el agarre suficiente para que la cabeza giratoria pueda seguir cumpliendo su función de perforación.
Detrás de la tuneladora se encuentra una plataforma sobre rieles llamada equipo de apuntalamiento o reforzamiento, donde se ubican otros equipos de trabajo, como ventiladores, transformadores y una cinta transportadora para remover el material excavado.
Una vez finalizada la excavación, la tuneladora se detiene y se procede a la instalación de los anillos en la estructura del túnel, los cuales lo mantendrán estable. Para ello, se utilizan piezas de hormigón armado prefabricado llamadas dovelas.
Tipos de tuneladoras
Las tuneladoras se clasifican en dos grupos principales:
- Máquinas de excavación: diseñadas para excavar rocas duras o semiduras sin necesidad de un sistema de soporte. Su fuerza de empuje se transfiere a la cabeza cortante giratoria a través de cilindros de empuje. Este tipo de tuneladora no cuenta con cilindros de acero detrás de la rueda cortante, por lo que no cumple la función de apuntalamiento temporal.
- Escudos: diseñados para excavar en terrenos que requieren la instalación de sistemas de soporte. Estos suelen ser suelos de roca blanda. Los escudos tienen un chasis metálico externo que sostiene temporalmente el terreno y se posiciona desde el frente para facilitar el montaje del apuntalamiento final que asegura la estabilidad del túnel.
Además, existe un tercer grupo de tuneladoras de doble escudo. Este tipo de tuneladora puede funcionar como una máquina de excavación o un escudo, dependiendo de la calidad del terreno rocoso. Esta alternativa es ideal para tramos de terreno que varían entre suelo y roca.
Diferencias entre una tuneladora y una cortadora de pared
Existen diferentes métodos para excavar túneles de forma mecánica; los más destacados son las tuneladoras y las cortadoras de pared. Si bien ambas cumplen la función de excavación, existen algunas diferencias entre ellas, como:
- Además de la cabeza giratoria de una tuneladora, las cortadoras de pared también cuentan con un brazo articulado con púas de fricción y se desplazan sobre correas.
- Las cortadoras de pared se utilizan para arrancar trozos de terreno de baja y media resistencia, mientras que las tuneladoras también se utilizan para terrenos de alta resistencia.
- A diferencia de las tuneladoras, las cortadoras de pared se utilizan en proyectos de ingeniería civil y construcción cuyas longitudes de excavación no superan los 2 kilómetros, mientras que las tuneladoras pueden ejecutar proyectos de mayor longitud.
Requisitos para el operador de una tuneladora
Para manejar y utilizar una tuneladora, los operadores deben cumplir ciertos requisitos y tener conocimientos específicos, como:
- Experiencia en el manejo de maquinaria pesada.
- Conocimiento de los sistemas hidráulicos y eléctricos de la tuneladora.
- Capacidad para trabajar en equipo y seguir instrucciones precisas.
- Conocimiento de las medidas de seguridad y protocolos de emergencia.
Consultas habituales
¿Cuál es la velocidad de una tuneladora?
La velocidad de una tuneladora puede variar dependiendo de varios factores, como el tipo de terreno, el diámetro del túnel y la potencia de la máquina. En general, una tuneladora puede avanzar a una velocidad promedio de alrededor de 15 metros por día.
¿Cuánto cuesta una tuneladora?
El costo de una tuneladora puede variar según su tamaño y características. Las tuneladoras con un diámetro de 4 a 6 metros pueden costar hasta 11 millones de euros, mientras que aquellas con un diámetro de 15 metros pueden alcanzar los 25 millones de euros.
¿Cuáles son los principales usos de una tuneladora?
Las tuneladoras se utilizan principalmente para la construcción de túneles en proyectos de infraestructura, como ferrocarriles, carreteras y sistemas de transporte subterráneo. También se utilizan en proyectos de minería y excavación de grandes obras subterráneas.
¿Cuántas personas se necesitan para operar una tuneladora?
Una tuneladora requiere un equipo de operadores compuesto por alrededor de 17 personas, que trabajan en turnos para mantener la máquina funcionando las 24 horas del día.
¿Cuánto tiempo lleva excavar un túnel con una tuneladora?
El tiempo necesario para excavar un túnel con una tuneladora depende de varios factores, como la longitud del túnel, la velocidad de avance de la máquina y las condiciones del terreno. En promedio, se estima que una tuneladora puede excavar entre 100 y 200 metros por semana.
Las tuneladoras inteligentes son máquinas impresionantes que permiten la excavación de túneles de forma eficiente y segura. Su funcionamiento se basa en una cabeza giratoria que realiza la perforación del terreno, mientras que su fuerza de empuje y estabilidad se logra mediante sistemas de apuntalamiento. Estas máquinas son fundamentales en la construcción de infraestructuras y proyectos subterráneos, y su uso ha revolucionado la forma en que se realizan estas excavaciones a gran escala.
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